楊建敏

（陽泉市水務(wù)局，山西 陽泉 045000）

1 基本情況

南煤集團(tuán)供水管線工程位于陽泉市平坦鎮(zhèn)桑掌溝西上莊村，距陽泉市14 km。根據(jù)規(guī)劃，該項(xiàng)目計(jì)劃敷設(shè)自桃河坡頭至項(xiàng)目區(qū)的供水管道，管道工程分A段和B段，全長約6 km。A段位于陽泉市桃河坡頭至桑掌橋段，B段位于桃河桑掌橋至桑掌溝的西上莊村段，由于該項(xiàng)目的管道沿河床采用直埋閉式敷設(shè)，對桃河及桑掌溝擴(kuò)岸和現(xiàn)有堤防會產(chǎn)生一定影響。

2 防洪標(biāo)準(zhǔn)確定

根據(jù)《中華人民共和國河道管理?xiàng)l例》對河道整治以及各工程項(xiàng)目建設(shè)等都做了明確規(guī)定。目前，仍按照國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。考慮到供水管線的供水對象是南煤集團(tuán)西上莊煤電一體化項(xiàng)目，此項(xiàng)目既有煤礦，又有電廠，規(guī)模大、投資大，是大型企業(yè)規(guī)模。為確保供水安全，確定供水管線工程為100年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。另外根據(jù)《桃河陽泉城區(qū)河道綜合治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》，城區(qū)段河道的防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，故采用1%的防洪標(biāo)準(zhǔn)能夠滿足城區(qū)段的設(shè)防需要。

3 設(shè)計(jì)洪水計(jì)算

3.1 桃河舊街段設(shè)計(jì)洪水

將舊街水文站實(shí)測系列洪峰資料加入歷史洪水資料進(jìn)行頻率分析。頻率曲線線型采用皮爾遜Ⅲ型，經(jīng)頻率分析估算，然后采用目估適線法定線，最后采用的統(tǒng)計(jì)參數(shù)為：Q＝256 m3/s，Cv＝1.67，Cv/Cs＝2.4。由此得出舊街水文站設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果，詳見表1。

3.2 桃河坡頭、桑掌橋設(shè)計(jì)洪水

由于項(xiàng)目所在地位于桃河流域陽泉水文站的上游，與舊街水文站同屬一個(gè)流域，坡頭、桑掌橋以上控制流域面積分別為313.5 km2和349.9 km2，占舊街面積的87.4%和73.8%，所以根據(jù)陽泉水文站的設(shè)計(jì)洪水資料，采用地區(qū)綜合法推算下游坡頭、桑掌橋處的洪

表1 舊街水文站設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果

Q坡、桑＝Q舊（F坡、桑/F舊）n.

式中：Q坡、桑——坡頭、桑掌橋洪峰流量；

Q舊——舊街水文站段洪峰流量；

F坡、?！骂^、桑掌橋以上桃河控制流域面積；F舊——舊街水文站桃河控制流域面積，為274 km2；

n——洪峰流量的面積比指數(shù)，取0.67。計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 設(shè)計(jì)洪水成果表

4 河道水力計(jì)算

南煤集團(tuán)西上莊礦供水管線工程建設(shè)涉及河道6 km，確定防洪標(biāo)準(zhǔn)1%。本次防洪評價(jià)在該項(xiàng)目范圍內(nèi)對涉河路線進(jìn)行了實(shí)地測量，取具有代表性的4個(gè)河道斷面進(jìn)行水力計(jì)算。這4個(gè)代表性斷面分別是坡頭、桑掌橋、桑掌溝2號橋上游與桑掌溝口。

4.1 河道設(shè)計(jì)水深計(jì)算

4.1.1 糙率與設(shè)計(jì)洪水

我們要切實(shí)提高環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測意識，要想提高輻射環(huán)境監(jiān)測工作質(zhì)量，我們就要明確監(jiān)測工作內(nèi)容，更好的落實(shí)監(jiān)測質(zhì)量管理工作，最大限度的確保輻射環(huán)境監(jiān)測工作的規(guī)范化進(jìn)行。不僅如此，我們要不斷完善質(zhì)量管理體制，有效提升輻射環(huán)境監(jiān)測的科學(xué)合理性。除此之外，我們要充分的掌握好環(huán)境監(jiān)測工作環(huán)境，要想獲得而更加準(zhǔn)確、有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)，相關(guān)監(jiān)測人員就要深入的參與到數(shù)據(jù)的分析、現(xiàn)場的測試等各項(xiàng)工作當(dāng)中。在整個(gè)過程當(dāng)中，需要貫徹落實(shí)《結(jié)果報(bào)告審核程序》、《監(jiān)測工作程序》、結(jié)果質(zhì)量控制程序》以及《記錄控制程序》等各項(xiàng)規(guī)章制度，加大對整個(gè)監(jiān)測過程的監(jiān)管力度，有效提升輻射環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量。

河床糙率參照《水力計(jì)算手冊》中天然河道糙率值，并結(jié)合實(shí)地查勘，主槽采用0.033，灘地采用0.04。

根據(jù)洪水分析成果，供水工程分A、B兩段，各段設(shè)計(jì)洪水成果見表2。

4.1.2 設(shè)計(jì)水深計(jì)算

本次河道水力計(jì)算考慮洪水對下游的影響，出于安全方面的考慮，對4個(gè)有代表性的斷面進(jìn)行了計(jì)算。對于桃河坡頭至桑掌橋段，考慮將來河道治理的要求，水力計(jì)算是按治理后95 m斷面進(jìn)行計(jì)算的。采用明渠均勻流公式得出計(jì)算成果見表3。

表3 設(shè)計(jì)洪水河道水離力計(jì)算成果表

4.2 河道沖刷深度計(jì)算

4.2.1 水流平行于岸坡沖刷深度計(jì)算

對于水流平行于岸坡產(chǎn)生的沖刷，參考《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，采用以下公式進(jìn)行計(jì)算：

hb=hp+[（vp/vh）n-1].

其中：hb為局部沖刷深度；hp為沖刷處水深；vp為平均流速；vh為河床上允許不沖流速；n與防護(hù)岸坡在平面上的形狀有關(guān)，一般取0.25。按P＝1%的設(shè)計(jì)流量計(jì)算，查表取vh＝0.55 m/s，沖刷深度計(jì)算結(jié)果見表4。

表4 水流平行岸坡沖刷深度計(jì)算結(jié)果（1%）

通過以上計(jì)算可知，現(xiàn)狀條件下水流平行沖刷深度大約為0.90～1.01 m。

4.2.2 水流斜沖岸坡沖刷深度計(jì)算

根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5086—98），水流斜沖防護(hù)岸坡產(chǎn)生的沖刷深度計(jì)算成果見表5。

表5 水流斜沖防護(hù)堤沖刷深度計(jì)算表

4.2.3 局部沖刷分析

桃河橋頭至桑掌橋段河床的基本組成是卵石夾沙，全沙中值粒徑3.8～8.2 mm，變化范圍較大。經(jīng)長期水流對泥沙的搬運(yùn)，河床表層形成了一層厚度不等的沖淤層，對河床的沖淤平衡起到調(diào)節(jié)作用。

由沖刷計(jì)算成果可知，項(xiàng)目實(shí)施后，水流平行沖刷深度為0.90～1.01 m，彎道局部沖刷達(dá)4 m多。此段河道的沖刷主要取決于河床表層覆蓋的沖刷層厚度。根據(jù)調(diào)查，沖淤層厚一般為2～3 m，局部為5～6 m。

5 防洪綜合評價(jià)

5.1 適應(yīng)性評價(jià)

根據(jù)水文分析計(jì)算結(jié)果，工程段桃河桑掌橋100年一遇設(shè)計(jì)洪水洪峰流量為2 495 m3/s，桑掌溝設(shè)計(jì)洪水洪峰流量為823 m3/s。該結(jié)果與工程段桃河河道現(xiàn)狀堤防相比，堤防高度滿足要求。從河道管理方面考慮，項(xiàng)目實(shí)施不會對河道產(chǎn)生不利影響。

5.2 對河道防洪的影響

供水工程建成后，由于采用直埋閉式敷設(shè)方式，不占用河道，桃河河道防洪基本不受影響。

5.3 對現(xiàn)有水利工程與設(shè)施的影響評價(jià)

由于該工程管道沿河床埋設(shè)，穿過堤防和管道敷設(shè)會造成局部堤防和現(xiàn)有河床的毀壞，工程建成后要對堤防和河床進(jìn)行修復(fù)。

5.4 對防汛搶險(xiǎn)的影響評價(jià)

工程施工期必須選擇在非汛期進(jìn)行，要求在汛前完工，這樣就不會因工程建設(shè)對防汛搶險(xiǎn)產(chǎn)生影響。