趙威
(湖北省電力勘測設(shè)計院有限公司,湖北 武漢 430040)
根據(jù)《中華人民共和國水法》和《中華人民共和國防洪法》,在河道管理范圍內(nèi)的建設(shè)項目,其工程建設(shè)方案應(yīng)當(dāng)經(jīng)有關(guān)水行政主管部門審查同意,未經(jīng)同意的建設(shè)單位不得開工建設(shè)。水利部水建管在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)和規(guī)范河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目審批管理的通知》中提出明確要求,對河道管理范圍內(nèi)的建設(shè)項目應(yīng)“嚴(yán)格進(jìn)行防洪與河勢影響論證”,以作為水行政主管部門審批的技術(shù)支撐。因此,為保障工程河段堤防和河道行洪安全,應(yīng)開展工程防洪影響評價工作,編制相應(yīng)的防洪影響評價報告,為水行政主管部門加強(qiáng)防洪管理和審批等提供技術(shù)依據(jù)。
防洪影響評價工作的流程可分為前、中、后3 個階段,前期主要確定防洪評價的內(nèi)容、范圍;中期搜集相關(guān)資料,進(jìn)行防洪評價報告的編制;后期向水行政主管部門送審報告,辦理批復(fù)。
實際工程中許多評價項目往往易于疏漏,如某些河寬較小的河流(50m 以下),某些湖泊管理范圍區(qū)內(nèi)的塔位,前期設(shè)計時未予以考慮,在召開評審會時當(dāng)?shù)厮块T代表或有關(guān)專家會指出要求進(jìn)行防洪影響評價。疏漏評價項目常涉及合同變更,溝通協(xié)調(diào)工作量較大,在前期設(shè)計時就應(yīng)向水行政主管部門落實清楚。
防洪評價的范圍應(yīng)綜合考慮河道管理范圍、建設(shè)項目范圍、回水長度、影響范圍等確定。防洪評價的范圍關(guān)系到評價效果,應(yīng)非常明確。
《湖北省河道管理實施辦法》中指明,河道管理范圍為兩岸堤防之間的水域、沙洲、灘地,以及堤身、禁腳地、工程留用地和安全保護(hù)區(qū)。無堤防的河道,其管理范圍根據(jù)歷史最高洪水水位或者設(shè)計洪水水位確定。無堤防時需組織開展歷史洪水調(diào)查與測量。防洪規(guī)劃流程如圖1 所示。
圖1 防洪規(guī)劃流程
湖北省境內(nèi)確保堤、干堤及重要支堤的禁腳地、工程留用地和安全保護(hù)區(qū)范圍,由市縣人民政府按照下列標(biāo)準(zhǔn)劃定公布:
(1)禁腳地:確保堤迎水面50~100m,背水面30~50m;干堤及重要支堤迎水面30~50m,背水面20~30m(從堤防兩側(cè)斜面與平地的交叉點算起)。
(2)工程留用地:確保堤、干堤及重要支堤迎水面和背水面均為200m(從禁腳地外沿算起)。
(3)安全保護(hù)區(qū):確保堤、干堤及重要支堤迎水面和背水面均為300m(從工程留用地外沿算起)。
(4)根據(jù)實際工作經(jīng)驗,目前湖北省內(nèi)有堤防的防洪評價范圍為:長江、漢江河段,堤防迎水側(cè)600m,堤防背水側(cè)550m 范圍內(nèi)的所有輸電線路塔位;其他河段,堤防迎水側(cè)550m,堤防背水側(cè)530m 范圍內(nèi)的所有輸電線路塔位;無堤防河段:位于歷史最高洪水位以下的塔位,當(dāng)跨越塔位均高于最高洪水位時,取距離河道最近的兩基塔位。
在對防洪影響進(jìn)行評價時,應(yīng)適當(dāng)?shù)氖占匾男畔⒑唾Y料,對整個工程項目有一定的了解。對于工程資料,要盡量詳實,并保證資料的可靠性。工程資料的完整和可靠程度,直接決定整個防洪評價的質(zhì)量。
引用的水文資料要進(jìn)行分析。評價報告在引用水文數(shù)據(jù)時,首先要說明其來源,更重要的是要對水文資料進(jìn)行“三性”分析。多數(shù)洪評報告只引用水文數(shù)據(jù),對水文數(shù)據(jù)的來源很少做說明或介紹,也不對水文資料進(jìn)行分析,這給防洪評價報告的審查帶來了極大的不便,也使得評價的結(jié)論缺乏說服力。
在編制防洪評價報告前需要掌握建設(shè)項目、河道、水利工程和水利規(guī)劃的基本情況。建設(shè)項目包括涉河建筑物的基本信息,建設(shè)規(guī)模、防洪標(biāo)準(zhǔn)、施工方案以及建筑工程與堤防的位置關(guān)系圖;河道要清楚堤防河段的河流水系、水文氣象、河道邊界條件、河道地質(zhì)、防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)、水位流量等;水利工程主要包括現(xiàn)有堤防、河道、泵站、涵閘、水庫等水利工程,以及港口、碼頭、橋梁、航道整治等設(shè)施的位置,并要了解設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計水位、功能規(guī)模等基本信息;水利規(guī)劃是指與防洪評價有關(guān)的規(guī)劃內(nèi)容,包括綜合利用規(guī)劃、岸線利用規(guī)劃、防洪規(guī)劃、河道整治規(guī)劃等具體規(guī)劃要求和實施情況。
除了上述情況外,還需收集堤防與河道演變的分析情況,目的是了解河床演變的規(guī)律、特點及原因,以此預(yù)測河道演變趨勢。應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有歷史資料,分析建設(shè)項目對河道變化的影響,推演河道近期演變可能,對河段內(nèi)洲灘、深泓、岸線的變化進(jìn)行分析,結(jié)合水利規(guī)劃實施安排,明確河道演變情況,為后續(xù)防洪評價提供更多支持?jǐn)?shù)據(jù)。
在編制防洪評價報告時,應(yīng)根據(jù)流域或所在地區(qū)的河道特點和具體情況,采用合適的評價手段和技術(shù)路線。對防洪可能有較大影響、所在河段有重要防洪任務(wù)或重要防洪工程的建設(shè)項目,應(yīng)進(jìn)行專題研究(數(shù)學(xué)模型計算、物理模型試驗或其他試驗等)。防洪評價報告編制中的計算是防洪評價重要內(nèi)容之一,包括對水文、壅水、沖刷與淤積、河勢排澇的影響分析計算,特別是大型水利水電工程對防洪有很大影響力,必須要采用數(shù)學(xué)和物理模型進(jìn)行分析。
水文分析要注重防洪影響的工況條件,以建設(shè)項目本身設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及河段最大洪水標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù),分析現(xiàn)有資料時若無法滿足計算要求,則需要收集流量和水位的信息,再對防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)核計算。
壅水的高度和范圍對河段防洪有較大影響,在通過數(shù)學(xué)或物理模型試驗后,根據(jù)河道特點選擇適宜的計算公式,要注意阻水建筑物附近的流態(tài)流速,選取科學(xué)合理的參數(shù),分別計算工程施工和運行時期的壅水。
對可能影響河道沖淤變化的建設(shè)項目,必須要進(jìn)行沖刷與淤積分析計算,特別是重要的防洪工程。沖刷計算需要從一般沖刷、局部沖刷和河道演變沖刷3 個方向來計算。
河勢與排澇影響分析主要是一些大型項目,需要分析代表性斷面的流速和流向變化,特別是防洪工程附近的流速、流向變化。對可能產(chǎn)生影響的排澇設(shè)施進(jìn)行分析,計算排澇設(shè)施的尺寸結(jié)構(gòu)、排澇流量、運行方式,選取適宜的計算參數(shù),分析出排澇設(shè)施的排澇能力。
另外,報告編制時需對設(shè)計水位、壅水高度、沖刷深度計算結(jié)果進(jìn)行驗證。在計算設(shè)計洪水位時,部分報告只采用能量守恒方程(伯努利方程)或比降法中的一種方法,很少采用其他方法驗證,使設(shè)計洪水位作為工程建設(shè)的依據(jù)不夠充分,甚至?xí)霈F(xiàn)較大偏差。壅水高度和沖刷深度的計算中,大多數(shù)報告都采用《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》《公路橋涵設(shè)計手冊橋位設(shè)計》推薦的壅水高度和沖刷深度計算公式計算,但有些報告僅采用其中一種方法計算,很少對結(jié)果進(jìn)行驗證和比對。建議洪水位、壅水高度、沖刷深度3 個的計算應(yīng)用規(guī)范推薦的兩種或以上公式進(jìn)行計算分析,并相互驗證,取最安全的值。
在防洪評價報告編制完成后需要對報告內(nèi)容進(jìn)行綜合評價,分析項目的總體與局部變化趨勢。根據(jù)計算結(jié)果評價運行期間河流總體流態(tài)與局部河勢的變化趨勢,以及在不同工況標(biāo)準(zhǔn)下的流速與流向變化,確定工程項目對河勢穩(wěn)定性的影響程度。還要根據(jù)工程項目的基本情況分析起在汛期內(nèi)對搶險車輛、資源、人員通行的影響,特別是一些鄰近堤防的道路,分析防汛、防洪設(shè)施對道路運行的影響性。查看施工前期能夠滿足堤防施工規(guī)劃要求,評價對堤腳、岸坡沖刷、護(hù)岸工程的影響。評價及編制流程如圖2 所示。
圖2 防洪評價與報告編制流程
不同類型的涉河建設(shè)項目有不同的評價重點,需要分別分析跨河建設(shè)項目、穿河建設(shè)項目與臨河建設(shè)項目的評價重點,以此明確水利水電工程中防洪評價的關(guān)鍵內(nèi)容。
跨河建設(shè)項目的評價重點包括橋址:根據(jù)有關(guān)規(guī)劃應(yīng)當(dāng)避開現(xiàn)有和規(guī)劃水利工程設(shè)施的管理與保護(hù)范圍,橋位宜選擇在河道順直穩(wěn)定,河岸、河床地質(zhì)條件良好的河段;橋段軸線:由于河流高、中、低水位的流向存在不同,這就要求橋梁(主)橋墩順?biāo)鞣较蜉S線與所在河道主流方向的夾角小于5°;梁底標(biāo)高:橋梁跨河部分的梁底高程應(yīng)高于設(shè)計洪水位,還需留有一定超高,以滿足通航需求。橋下凈高要根據(jù)堤防堤頂間的凈高而定,一般不小于4.5m,這是為了保證萬一橋下堤段出現(xiàn)險情,機(jī)械設(shè)備能夠搶修的要求;橋面排水:橋面應(yīng)當(dāng)做好防沖措施,避開現(xiàn)有堤防就近排入河涌或外江河道,不得排入農(nóng)田、水渠。還應(yīng)設(shè)置對橋面的雨水和污水收集處理。
穿河建設(shè)項目主要是指從堤基穿越具有固定結(jié)構(gòu)的項目,比如管道、隧道、纜線等。穿河建設(shè)項目的評價重點最為關(guān)鍵的選址,穿洞、穿堤項目應(yīng)盡量選擇工程穿越河流長度最短、對周圍環(huán)境造成影響最小的位置。還包括埋深要求,穿河建設(shè)項目的埋深必須滿足防洪和航運的要求,在設(shè)計洪水沖刷深度以下,并根據(jù)防洪評價得出的沖刷計算結(jié)果,確保有足夠的安全埋深,在重要堤段和險工地段應(yīng)當(dāng)采用物理模型或數(shù)學(xué)模型分析確定準(zhǔn)確的數(shù)值。此外,還需要評價穿河的入口與出口,鉆入與出土點或是隧道、豎井不應(yīng)布置在堤防保護(hù)范圍以內(nèi),要盡量設(shè)置在堤防保護(hù)范圍之外,避免危及堤防安全,并在相應(yīng)點位周圍設(shè)置警示標(biāo)志。
臨河建設(shè)項目的評價重點也包括選址,在修建碼頭、渡口或其他臨時建筑物時應(yīng)當(dāng)選擇地質(zhì)條件良好的河段,如圖3 所示,在選址過程中就考慮上下游丁壩能夠起到局部調(diào)整水流保護(hù)河岸建筑的作用,保障碼頭的建設(shè)質(zhì)量。
圖3 擬建胡場砂石碼頭位置
若建筑項目存在水下工程,應(yīng)選擇河床水流流態(tài)較為穩(wěn)定的河段。臨河建設(shè)項目與堤防的搭接有一定要求,根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》臨河建設(shè)項目與后方陸域連接宜選用跨越的方式,來減少對堤防的擾動。不得降低堤防的防洪能力和管理需求,不得降低堤頂高程,削減堤身。當(dāng)建設(shè)項目與堤防平交時,不得阻斷防汛搶險通道,相交部分的高程應(yīng)當(dāng)與堤防保持一致。
在長委審查的大河跨越還需要同步編制涉河建設(shè)方案,涉河建設(shè)方案是水行政主管部門審查涉河工程建設(shè)方案的重點,在長委頒布的《涉河建設(shè)方案編制導(dǎo)則》中提出編制內(nèi)容包括施工布置、施工交通組織、主要施工方法、施工臨時建筑物設(shè)計、施工工期安排、施工期度汛方案和措施等,對于涉及在河道管理范圍內(nèi)取土和棄土的工程,還應(yīng)包括施工取土和棄土方案。
由于工程施工組織設(shè)計深度通常不足,同時編制人員缺乏施工經(jīng)驗,難以達(dá)到進(jìn)行施工影響分析的深度要求。因此,編制評價報告需要加強(qiáng)對施工組織設(shè)計的認(rèn)識,要理解具體做法,做到心中有數(shù),重點突出。
不同河流的水行政直管部門不同,防洪評價送審時需也要找相應(yīng)的主管部門。湖北省內(nèi)進(jìn)行防洪評價評審的部門主要有3類:①長江水利委員會。②省水利廳。③地市及區(qū)縣水利局。
長江委評審較重要的工程,直管較大型的水體,如長江、漢江及兩岸分蓄洪區(qū)等。
省水利廳主要評審除長江委負(fù)責(zé)審查以外的,省內(nèi)長江、漢江干流和荊南四河及長江和漢江重要一級支流河口段,跨市(州)河流、省際邊界河流的涉河建設(shè)項目管理。省直管的水庫,跨市湖泊內(nèi),涉及兩個或兩個以上市級行政區(qū)域的建設(shè)項目也需到省水利廳評審。
在一個市級行政區(qū)域內(nèi)的建設(shè)項目,由所在市水行政主管部門負(fù)責(zé)辦理,距離堤腳100m 以外的基坑工程的審批由各市(州)河道主管機(jī)關(guān)負(fù)責(zé)辦理。
防洪評價報告通常由水利行業(yè)內(nèi)部專家進(jìn)行評審,匯報人應(yīng)對水利行業(yè)有基本的認(rèn)識并有意地避開雷區(qū),如施工工期應(yīng)安排在非汛期,施工棄料不可堆散在行洪區(qū)內(nèi)。同時應(yīng)匯報應(yīng)針對水利專家所普遍關(guān)注的問題,匯報很講究技巧,好的匯報往往是順利通過評審的關(guān)鍵。
首先,要注重基本情況的介紹。只有基本情況介紹清楚,才能判斷防洪影響情況。工程方案、河段防洪標(biāo)準(zhǔn)及洪水位、水利工程現(xiàn)狀和規(guī)劃等基本情況是專家關(guān)注的重點,描述要詳細(xì)、清楚,報告內(nèi)要有簡圖、照片。
另外,評價內(nèi)容應(yīng)做到邏輯嚴(yán)密,論據(jù)充分,評價的技術(shù)指標(biāo)更加完善、準(zhǔn)確河道演變、設(shè)計洪水分析、設(shè)計洪水位計算、壅水及沖刷計算等各項技術(shù)指標(biāo)的計算方法更加符合實際,都能采用較為合理的計算方法。部分報告還要采用多種方法進(jìn)行計算并互相驗證,各項計算指標(biāo)的取值也能更加精確,從而大大提高了計算的準(zhǔn)確性,增加報告的說服力。
最后,分析結(jié)論要到位、明確,附圖要求清楚、美觀,要有設(shè)計、校核和審查簽名的圖簽。對存在的主要問題要提出有針對性的工程和非工程措施建議。
通過參加防洪評價報告編制過程和參加專家評審會,明顯感到隨著防洪評價報告編制體系的日趨完善,專家對報告的要求也日漸提高。做防洪評價時應(yīng)熟悉相關(guān)政策和審核流程,緊抓評價要點,注重探索與總結(jié),讓工作更高效。