李 寧 李金鵬

（寧夏回族自治區(qū)水文水資源監(jiān)測(cè)預(yù)警中心，寧夏 銀川 750011）

0 引言

管道工程建設(shè)中遇到河川、湖泊、峽谷、公路、鐵道等天然障礙物或人工構(gòu)筑物時(shí)，往往需要穿越或跨越障礙物。一般情況下，采用空中跨越要比水下穿越更為合理。為了預(yù)防洪水對(duì)其運(yùn)營(yíng)造成影響，需要對(duì)河道管理范圍內(nèi)管道跨越工程進(jìn)行相關(guān)防洪評(píng)價(jià)。為了合理確定管道凈空，保證工程建設(shè)及管道的正常安全運(yùn)行，為同類工程項(xiàng)目防洪評(píng)價(jià)報(bào)告的編制提供參考，本文對(duì)跨河管道工程防洪評(píng)價(jià)報(bào)告的編制及注意事項(xiàng)進(jìn)行分析。

1 防洪評(píng)價(jià)報(bào)告編制的基本內(nèi)容

防洪評(píng)價(jià)報(bào)告編制的基本內(nèi)容涉及建設(shè)項(xiàng)目、河道以及河道上的水利工程及其他設(shè)施，還有河道演變情況。

1.1 建設(shè)項(xiàng)目概況

跨河管道建設(shè)項(xiàng)目基本情況主要包括跨河管道項(xiàng)目的名稱、地理位置、總體布置方案、建設(shè)施工方案、設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的水位和流量、歷史最大洪峰流量及水位等?？绾庸こ淘O(shè)計(jì)方案：根據(jù)可行性研究報(bào)告或初步設(shè)計(jì)報(bào)告中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，合理確定工程跨越方式、與兩岸堤防的連接方式、與其他水利工程交叉或連接的方式等，繪制項(xiàng)目總平面布置圖、跨越管道縱橫剖面圖、跨越型式圖及跨河管道附近上下游控制斷面內(nèi)其他水利工程的相對(duì)位置圖[1-2]。

1.2 河道基本情況

包括河道概況、建設(shè)項(xiàng)目所在區(qū)域地形地貌特征、工程地質(zhì)條件、氣象條件、水文特征、歷史洪水及災(zāi)害、水文站布設(shè)等。除介紹河道的總體基本情況外，對(duì)建設(shè)項(xiàng)目所在河段的主要基本情況應(yīng)重點(diǎn)詳細(xì)介紹，以便于分析。

河道概況應(yīng)包括項(xiàng)目所在河道現(xiàn)狀（河流總長(zhǎng)、控制排水面積、對(duì)沿線居民的重要性、現(xiàn)狀邊坡情況、汛期排洪任務(wù)、項(xiàng)目上下游河段情況等）、歷史演變情況（河道是否發(fā)生變道以及河道治理情況）、河道主要支流（主干流關(guān)系、匯流方式及對(duì)工程項(xiàng)目實(shí)施是否存在影響）等。

水文特征主要包括降水（區(qū)域多年平均降水量、降水量年內(nèi)分配情況、年際變化情況）、水面蒸發(fā)（多年平均水面蒸發(fā)量、區(qū)域多年平均蒸發(fā)量月分配情況）、泥沙特征（多年平均懸移質(zhì)輸沙量及年內(nèi)分配情況、平均輸沙模數(shù)、輸沙量年際變化情況）、徑流（河道多年平均徑流深、多年平均年徑流量及不同保證率年徑流量分配情況）、河道冰情及凌汛[3-4]。

1.3 河道水利工程及其他設(shè)施

調(diào)查管道跨越段上下游堤防、水庫(kù)、涵洞、泵站等水利工程的地理位置、規(guī)模大小、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、功能特點(diǎn)及現(xiàn)狀運(yùn)行狀況等。若上游建有水庫(kù)或其他蓄水工程，應(yīng)調(diào)查其歷年水庫(kù)調(diào)用情況。其他設(shè)施情況主要分析流域范圍內(nèi)跨河、穿河、臨河及兩岸纜線、景觀等工程設(shè)施的具體位置、規(guī)模、防洪標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的水位、流量等參數(shù)，弄清跨河管道項(xiàng)目工程實(shí)施對(duì)現(xiàn)有工程的影響。如工程項(xiàng)目建設(shè)威脅到流域其他水利工程或周邊工程設(shè)施的正常運(yùn)行，應(yīng)及時(shí)與河道主管部門及其他部門協(xié)調(diào)解決。

1.4 河道演變

河道演變重點(diǎn)分析跨河管道工程所在河道的歷史演變階段與特征，并繪制歷年大斷面套繪圖，以研究其近期河床的沖淤變化情況，總結(jié)河床演變的特征和歷史規(guī)律，進(jìn)而對(duì)河道的河勢(shì)變化及其沖淤演變趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

1.4.1 河道歷史演變概況

查找水利年鑒、河道治理規(guī)劃、洪水調(diào)查等資料，簡(jiǎn)述跨河管道工程所在河段的歷史演變過(guò)程和特點(diǎn)。明確河道是否發(fā)生過(guò)大的改道、洪水沖刷、河床治理、新建或改建水利設(shè)施等影響到河床變化及水流走向。

1.4.2 河道近期演變分析

有實(shí)測(cè)資料時(shí)，應(yīng)根據(jù)跨河管道工程所在河段水文泥沙特性，繪制歷年大斷面套繪圖和斷面變化圖，分析河段內(nèi)深泓、洲灘、岸線等平面變化和斷面變化情況，總結(jié)近期河床的沖淤變化特性；無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí)，可根據(jù)河道歷年治理情況和河道現(xiàn)狀定性分析河勢(shì)變化，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上分析河道近期演變特征。

1.4.3 河道演變趨勢(shì)分析

分析總結(jié)河道歷史演變和近期演變規(guī)律，結(jié)合近景目標(biāo)和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，定性或定量分析河道未來(lái)沖淤變化和河勢(shì)演變趨勢(shì)。若跨河管道工程占用過(guò)水?dāng)嗝?，需要?duì)竣工后河道可能出現(xiàn)的變化情況進(jìn)行定性分析，預(yù)測(cè)其未來(lái)演變趨勢(shì)。

2 防洪評(píng)價(jià)分析與計(jì)算

報(bào)告的編制不僅涉及基本內(nèi)容，還要進(jìn)行防洪評(píng)價(jià)分析與計(jì)算，包括水文分析計(jì)算、壅水分析計(jì)算、沖刷與淤積分析計(jì)算。

2.1 水文分析計(jì)算

采用河道的現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)或相關(guān)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)及跨河管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)計(jì)算，并利用歷史最大洪水進(jìn)行檢驗(yàn)校核。項(xiàng)目所在河段已有相關(guān)部門批準(zhǔn)規(guī)劃或設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)的，可直接引用；項(xiàng)目所在河段無(wú)相關(guān)水文成果的，需要進(jìn)行水文分析計(jì)算，并根據(jù)歷史最大洪水檢驗(yàn)成果的合理性。設(shè)計(jì)洪水計(jì)算可采用下列一種或幾種方法：

（1）工程所在地區(qū)具有30年以上實(shí)測(cè)和插補(bǔ)延長(zhǎng)的流量資料，應(yīng)采用頻率分析法計(jì)算設(shè)計(jì)洪水。當(dāng)工程流域有歷史特大洪水時(shí)，頻率計(jì)算還需加入歷史洪水調(diào)查值。此時(shí)，應(yīng)注意特大洪水的經(jīng)驗(yàn)頻率和一般洪水的經(jīng)驗(yàn)頻率需分別計(jì)算。

（2）工程所在流域內(nèi)洪水和暴雨資料均短缺時(shí)，可依據(jù)河段現(xiàn)狀及相鄰河道之間的聯(lián)系，采用相關(guān)分析法、圖集法或經(jīng)驗(yàn)公式法，計(jì)算不同頻率設(shè)計(jì)流量。

根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)洪峰流量，選取適當(dāng)?shù)膮?shù)，采用水力學(xué)曼寧公式或伯努利能量方程法推求不同頻率下設(shè)計(jì)洪水位，繪制水位—流量關(guān)系曲線圖和實(shí)測(cè)大斷面圖，并分析成果合理性和可靠性。

2.2 壅水分析計(jì)算

目前對(duì)于跨度較小、河床較淺的小型河流，一般采用直跨的方式穿越；對(duì)于跨度較大的河流，通常采用桁架式跨越?？绾庸艿啦贾迷诤拥纼?nèi)的支墩會(huì)占用河道斷面，造成局部流速加快，影響洪水下泄，造成河道壅水，因此需進(jìn)行壅水計(jì)算。一般情況下可采用《公路橋位勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》及《公路橋工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，并分析壅水對(duì)河道行洪和下游相關(guān)水利工程的影響。需要注意的是，經(jīng)驗(yàn)公式的適用性及相關(guān)參數(shù)的選取要有一定的科學(xué)依據(jù)，所在河段有重點(diǎn)防洪任務(wù)的，還需提供相關(guān)數(shù)學(xué)物理模型的支撐[5]。

2.3 沖刷與淤積分析計(jì)算

管道從河流上方穿越，支墩的阻水作用使得前進(jìn)中的水流受阻，行洪斷面縮小，流速加大，水流沿支墩向河床底部運(yùn)動(dòng)對(duì)河床產(chǎn)生沖刷作用。一般沖刷可采用規(guī)范推薦的經(jīng)驗(yàn)公式，根據(jù)河床下墊面情況和工程要求選取合適的公式及其參數(shù)，計(jì)算不同工況下的沖刷深度和沖刷線高程。對(duì)于復(fù)式斷面，應(yīng)按水力學(xué)方法有效分配河床與河灘的通過(guò)流量，以保證計(jì)算的合理性。

3 防洪綜合評(píng)價(jià)

跨河管道工程防洪評(píng)價(jià)報(bào)告中還得分析跨河管道工程與有關(guān)規(guī)劃的關(guān)系及影響，必須對(duì)河道行洪、河勢(shì)穩(wěn)定、堤防安全及岸坡穩(wěn)定和其他水利工程的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.1 跨河管道工程與有關(guān)規(guī)劃的關(guān)系及影響分析

分析跨河管道工程與所在河道防洪規(guī)劃、治導(dǎo)線規(guī)劃、岸線保護(hù)和利用規(guī)劃、河道整治規(guī)劃之間的相互聯(lián)系，評(píng)價(jià)管道建設(shè)是否滿足水利部門的管理規(guī)范，是否會(huì)對(duì)相關(guān)水利規(guī)劃造成不利影響，項(xiàng)目建設(shè)是否符合有關(guān)水利規(guī)劃的總體要求和整治目標(biāo)?？绾庸艿廊缗c堤防平交，其管底高程應(yīng)高于堤頂高程或規(guī)劃堤頂高程，跨河管道工程對(duì)規(guī)劃治理工程的影響應(yīng)及時(shí)與水利行政主管部門或流域管理部門協(xié)調(diào)解決。

3.2 跨河管道工程對(duì)河道行洪的影響評(píng)價(jià)

根據(jù)跨河管道施工工期安排、施工設(shè)計(jì)方案、壅水高度、壅水長(zhǎng)度及阻水情況，分析工程建設(shè)對(duì)河道行洪安全的影響范圍、支墩阻水面積占全河段過(guò)流面積的比例和對(duì)河道排澇能力的影響。

3.3 跨河管道工程對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定的影響評(píng)價(jià)

結(jié)合河道演變分析成果及模型試驗(yàn)結(jié)果，綜合評(píng)價(jià)跨河管道建設(shè)對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定的影響。河道斷面內(nèi)未設(shè)置建筑物、構(gòu)筑物或?qū)觿?shì)穩(wěn)定影響較小時(shí)，可結(jié)合河道演變分析成果或采用類比分析方法做定性分析；位于重要河段或?qū)觿?shì)穩(wěn)定影響較大的，應(yīng)結(jié)合數(shù)學(xué)模型和物理模型試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合河道演變分析進(jìn)行定量評(píng)價(jià)[6]。

3.4 跨河管道工程對(duì)堤防安全及岸坡穩(wěn)定和其他水利工程影響評(píng)價(jià)

根據(jù)滲流及滲透穩(wěn)定計(jì)算、抗滑穩(wěn)定計(jì)算等堤防和岸坡穩(wěn)定分析計(jì)算結(jié)果，評(píng)價(jià)跨河管道與堤頂之間的凈空高度是否滿足交通、防汛和管理等方面的要求，分析跨河管道工程對(duì)現(xiàn)有防洪工程安全、河段引水和排澇設(shè)施引排能力及水文觀測(cè)斷面和觀測(cè)設(shè)施的影響。

4 報(bào)告編制中的注意事項(xiàng)

報(bào)告編制中常見的問(wèn)題有：坐標(biāo)系統(tǒng)的不一致、采用防洪標(biāo)準(zhǔn)不合理、對(duì)設(shè)計(jì)資料整理說(shuō)明不清晰、所附圖紙不完整有遺漏、評(píng)價(jià)結(jié)論籠統(tǒng)概化、不全面不清晰等，必須引起注意，采取對(duì)策。

4.1 坐標(biāo)系統(tǒng)的一致性

跨河管道工程防洪評(píng)價(jià)報(bào)告所采用的高程基準(zhǔn)及坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)保持一致，地質(zhì)勘測(cè)與原始資料高程系統(tǒng)應(yīng)采用同一基準(zhǔn)面。如不同，應(yīng)根據(jù)地域特性和工程要求進(jìn)行換算。

4.2 采用防洪標(biāo)準(zhǔn)的合理性

跨河管道采用的防洪標(biāo)準(zhǔn)是否合理，直接決定著防洪評(píng)價(jià)計(jì)算的正確性，甚至決定著整個(gè)防洪評(píng)價(jià)報(bào)告的對(duì)錯(cuò)。設(shè)計(jì)及施工標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)嚴(yán)格按照《防洪標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)規(guī)定，結(jié)合河道和堤防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、洪調(diào)資料及工程占用行洪面積等因素，按最不利情況來(lái)綜合確定，并在后期編制過(guò)程中對(duì)防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)核。

4.3 對(duì)設(shè)計(jì)資料整理說(shuō)明應(yīng)清晰

報(bào)告編制人員對(duì)項(xiàng)目可行性報(bào)告或初步設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)提前進(jìn)行全面分析理解，了解項(xiàng)目背景、項(xiàng)目來(lái)源、初步設(shè)計(jì)方案、施工部署和技術(shù)特點(diǎn)等，力求在完全理解的情況下著手編寫報(bào)告。介紹項(xiàng)目設(shè)計(jì)情況時(shí)，要突出重點(diǎn)；進(jìn)行防洪計(jì)算時(shí)，要合理取舍；防洪評(píng)價(jià)分析時(shí)，要準(zhǔn)確判斷。對(duì)設(shè)計(jì)資料有疑問(wèn)或質(zhì)疑的，要及時(shí)與設(shè)計(jì)方或建設(shè)單位進(jìn)行溝通，交換意見，彌補(bǔ)缺漏。

4.4 所附圖紙應(yīng)完整、不遺漏

報(bào)告所附圖紙應(yīng)包括水系圖、工程相對(duì)位置圖、河勢(shì)圖、河道斷面圖、大斷面套繪圖、建設(shè)項(xiàng)目有關(guān)圖紙和工程與河道堤防連接相關(guān)圖紙等。圖紙應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)注清晰，圖簽完整，圖紙比例尺不宜太小，專項(xiàng)設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)符合水利工程初步設(shè)計(jì)要求。需特別注意的是，跨河管道工程地質(zhì)鉆孔平面布置圖及斷面圖常常容易遺漏。

4.5 評(píng)價(jià)結(jié)論不能籠統(tǒng)概化，應(yīng)全面清晰

評(píng)價(jià)結(jié)論是對(duì)所有防洪評(píng)價(jià)分析計(jì)算結(jié)果的總結(jié)和肯定，結(jié)論和內(nèi)容應(yīng)針對(duì)河道相關(guān)管理規(guī)定和編制導(dǎo)則規(guī)定要求進(jìn)行評(píng)價(jià)，不應(yīng)缺項(xiàng)。評(píng)價(jià)結(jié)論應(yīng)緊扣計(jì)算成果，評(píng)價(jià)范圍全面、重點(diǎn)突出、結(jié)論明確，避免使用容易產(chǎn)生歧義或模糊不清的詞匯，如影響較小、不大，有一定影響等。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合跨河管道工程技術(shù)特點(diǎn)和《河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目防洪評(píng)價(jià)報(bào)告編制導(dǎo)則》，針對(duì)跨河管道防洪評(píng)價(jià)報(bào)告編制的基礎(chǔ)內(nèi)容和常見問(wèn)題進(jìn)行分析研究，對(duì)報(bào)告編制過(guò)程中需注意的問(wèn)題進(jìn)行綜述，對(duì)進(jìn)一步指導(dǎo)和規(guī)范此類工程建設(shè)方案防洪評(píng)價(jià)報(bào)告，具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。