曹延路，李元波，劉 勇

（德州市潘莊灌區(qū)管理局，山東 禹城 251200）

近年來，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展及城鎮(zhèn)化建設(shè)的新需求，農(nóng)村社區(qū)建設(shè)配套工程逐步開展，涉及管道穿越的自來水和燃氣施工建設(shè)逐年增多。潘莊干渠作為人工開挖的半地上干渠，實施跨河穿越工程一旦失敗，將給國家和人民財產(chǎn)帶來不可估量的損失，為保證干渠輸水安全，現(xiàn)結(jié)合一起燃氣管道定向穿越總干渠工程案例，對總干渠的輸水和工程影響做出以下評價和分析。

1 建設(shè)項目概況

鎮(zhèn)鎮(zhèn)通天然氣項目穿越潘莊引黃總干渠工程位于禹城市倫鎮(zhèn)燕寨子社區(qū)西南，穿越處潘莊引黃總干渠樁號為34+293。項目穿越潘莊總干渠采用定向鉆方式，穿越管道與潘莊總干渠成斜角，角度為77°，管材選用PE100級DN200的高密度聚乙烯管材，承壓1.6MPa，壁厚18.2cm，運用時管道內(nèi)天然氣壓力為0.4MPa，該管道設(shè)計使用壽命50年。

2 輸水影響評估分析

2.1 設(shè)計水位的確定

根據(jù) 《山東省德州市潘莊引黃灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造可行性研究報告，臺樓閘（29+722）至瓦王閘(43+931)設(shè)計渠底高程為23.89～22.69m，設(shè)計水位為 27.09～25.89m，底寬 27.5m，邊坡 1∶2，比降 1/11900，流速 0.97m/s。

經(jīng)內(nèi)插法計算得潘莊總干渠穿越處（樁號為34+293）設(shè)計水位為26.70m，設(shè)計渠底高程23.50m。

2.2 水力計算

通過計算，潘莊總干渠斷面水力計算成果如表1所示。

表1 總干渠斷面水力計算成果表

2.3 壅水分析計算

天然氣管道穿越潘莊引黃總干渠工程為河底工程，不會產(chǎn)生壅水現(xiàn)象。

2.4 沖刷分析計算

穿越工程位置處，現(xiàn)已按設(shè)計渠底斷面進行了混凝土板護底，河道的抗沖刷能力明顯增強。本報告僅計算最不利情況下的沖刷，即護底損壞、河床裸露情況下的沖刷。采用《河床演變學(xué)》中的lacey經(jīng)驗公式進行計算。

hs=0.47×k×（Qf/1.76Dm0.5）1/3

式中 Qf為流量，m3/s；hs為沖刷深度，m；k 為系數(shù)，取0.25；Dm為床沙的平均粒徑，mm。

根據(jù)穿越斷面地質(zhì)資料可知，潘莊總干渠穿越斷面主河床表層為砂壤土，河槽泥沙平均粒徑約為0.027mm，計算成果見表2。

表2 潘莊總干渠穿越斷面處河道沖刷計算參數(shù)及成果表

2.5 滲流穩(wěn)定分析

定向鉆穿越雖然對原工程影響較小的特點，但在穿越工程中總是無法避免會對管道周邊的原土體產(chǎn)生擾動，影響原渠的密實度，使管道周圍土體的滲透性增大，甚至可能會沿管道周邊形成一條滲流通道，建議在施工的過程中加強管理、嚴(yán)格施工工藝和進度控制來保證穿越安全，以減少誘發(fā)次生災(zāi)害的可能性。

3 綜合評價

3.1 與水利規(guī)劃的關(guān)系分析

天然氣管道工程位于潘莊總干渠提防除險加固規(guī)劃范圍內(nèi)，根據(jù)《山東省德州市潘莊引黃灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造可行性研究報告》，穿越處左堤防除險加固采用水泥黏土灌漿，孔深10m。穿越處管道中心高程為10.19m，管頂距潘莊總干渠設(shè)計渠底13.21m，距潘莊總干渠左堤防16.81～16.86m，距潘莊總干渠右堤頂16.43～16.58m。穿越管道在大堤灌漿深度下，該工程的建設(shè)對潘莊總干渠今后的左岸提防除險加固及右岸提頂路整修影響不大。

3.2 與標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性分析

穿越處潘莊總干渠提防為2級提防，出入鉆點應(yīng)在提防外堤腳100m以外。本工程穿越處管道深在最大沖刷線以下12.37m，入鉆點距趙牛新河左堤防外堤腳61.75m，距潘莊總干渠左堤防外堤腳173.22m，出鉆點距潘莊總干渠右堤防外堤腳114.9m，工程設(shè)計均符合相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的要求。

3.3 對潘莊總干渠輸水的影響

穿越管道不占有干渠的輸水?dāng)嗝?，對干渠的輸水能力不會產(chǎn)生影響，但穿越過程中總是無法避免會對管道周邊的原渠堤土體產(chǎn)生擾動，由于穿越處已進行護底且兩岸均有護砌，輸水下滲量大大減少，故管道穿越雖然對干渠輸水安全有一定的影響，但影響不大。

3.4 對河勢穩(wěn)定的影響

該工程為地下穿越工程，沒有增加阻水性建筑物，工程的實施對河勢穩(wěn)定無影響。

3.5 對護岸及其他水利工程和設(shè)施的影響

工程的實施對護岸安全雖然有一定的影響，但影響很小。定向鉆穿越護岸兩側(cè)施工需開挖基坑，應(yīng)對開挖基坑回填黏土并夯實，夯實后壓實度不小于0.93，開挖基坑應(yīng)設(shè)置黏性土封口。

3.6 對第三人合法水事權(quán)益的影響

該工程的實施不會引起潘莊總干渠內(nèi)水質(zhì)的變化及水資源的流失浪費。工程范圍內(nèi)的土地占用、樹木賠償?shù)葐栴}由建設(shè)單位另行妥善解決，建議與下游交通橋管理單位進行溝通，妥善處理關(guān)系，其他事宜與第三人合法水事權(quán)益不會產(chǎn)生影響。

4 評估結(jié)論與建議

根據(jù)前面分析、計算及綜合評價，對管道穿越潘莊引黃總干渠得出以下評價結(jié)論和建議：

1）根據(jù)潘莊總干渠演變分析，此段河岸線較穩(wěn)定，不會發(fā)生大的平面變遷。管道鋪設(shè)采用地下穿越方法，管頂埋深均在最大沖刷線以下12.37m，沒有增加阻水性的建筑，管道建設(shè)對河勢穩(wěn)定基本無影響。

2）穿越管道不占有潘莊總干渠輸水?dāng)嗝?，對潘莊總干渠輸水能力不會產(chǎn)生影響。

3）工程位置處，潘莊引黃總干渠已進行護底及岸坡護砌，可以有效地防止?jié)B透對堤防的安全產(chǎn)生影響，建議建設(shè)單位對開挖基坑回填黏土并夯實，夯實后壓實度不小于0.93，開挖基坑應(yīng)設(shè)置黏性土封口。

4）管道埋設(shè)較深，對將來潘莊引黃灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程的實施影響不大。建議穿越出、入鉆口附近應(yīng)設(shè)置閥門井，以便河道內(nèi)管道發(fā)生破裂時能夠及時停止運行，及時減小管道發(fā)生突發(fā)情況時對潘莊引黃總干渠造成的影響。

5）建設(shè)管理單位與水利主管部門應(yīng)根據(jù)《河道管理條例》等有關(guān)法律法規(guī)要求協(xié)商確定天然氣管道安全保護范圍，并設(shè)置地面警示標(biāo)志，以便于水利工程管理與管道安全運行協(xié)調(diào)一致。