南煤供水管线对河道防洪的影响分析

杨建敏

（阳泉市水务局，山西 阳泉 045000）

1 基本情况

南煤集团供水管线工程位于阳泉市平坦镇桑掌沟西上庄村，距阳泉市14 km。根据规划，该项目计划敷设自桃河坡头至项目区的供水管道，管道工程分A段和B段，全长约6 km。A段位于阳泉市桃河坡头至桑掌桥段，B段位于桃河桑掌桥至桑掌沟的西上庄村段，由于该项目的管道沿河床采用直埋闭式敷设，对桃河及桑掌沟扩岸和现有堤防会产生一定影响。

2 防洪标准确定

根据《中华人民共和国河道管理条例》对河道整治以及各工程项目建设等都做了明确规定。目前，仍按照国家《防洪标准》执行。考虑到供水管线的供水对象是南煤集团西上庄煤电一体化项目，此项目既有煤矿，又有电厂，规模大、投资大，是大型企业规模。为确保供水安全，确定供水管线工程为100年一遇洪水标准。另外根据《桃河阳泉城区河道综合治理工程初步设计报告》，城区段河道的防洪标准为100年一遇，故采用1%的防洪标准能够满足城区段的设防需要。

3 设计洪水计算

3.1 桃河旧街段设计洪水

将旧街水文站实测系列洪峰资料加入历史洪水资料进行频率分析。频率曲线线型采用皮尔逊Ⅲ型，经频率分析估算，然后采用目估适线法定线，最后采用的统计参数为：Q＝256 m3/s，Cv＝1.67，Cv/Cs＝2.4。由此得出旧街水文站设计洪水计算成果，详见表1。

3.2 桃河坡头、桑掌桥设计洪水

由于项目所在地位于桃河流域阳泉水文站的上游，与旧街水文站同属一个流域，坡头、桑掌桥以上控制流域面积分别为313.5 km2和349.9 km2，占旧街面积的87.4%和73.8%，所以根据阳泉水文站的设计洪水资料，采用地区综合法推算下游坡头、桑掌桥处的洪

表1 旧街水文站设计洪水计算成果

Q坡、桑＝Q旧（F坡、桑/F旧）n.

式中：Q坡、桑——坡头、桑掌桥洪峰流量；

Q旧——旧街水文站段洪峰流量；

F坡、桑——坡头、桑掌桥以上桃河控制流域面积；F旧——旧街水文站桃河控制流域面积，为274 km2；

n——洪峰流量的面积比指数，取0.67。计算结果见表2。

表2 设计洪水成果表

4 河道水力计算

南煤集团西上庄矿供水管线工程建设涉及河道6 km，确定防洪标准1%。本次防洪评价在该项目范围内对涉河路线进行了实地测量，取具有代表性的4个河道断面进行水力计算。这4个代表性断面分别是坡头、桑掌桥、桑掌沟2号桥上游与桑掌沟口。

4.1 河道设计水深计算

4.1.1 糙率与设计洪水

我们要切实提高环境质量监测意识，要想提高辐射环境监测工作质量，我们就要明确监测工作内容，更好的落实监测质量管理工作，最大限度的确保辐射环境监测工作的规范化进行。不仅如此，我们要不断完善质量管理体制，有效提升辐射环境监测的科学合理性。除此之外，我们要充分的掌握好环境监测工作环境，要想获得而更加准确、有效的监测数据，相关监测人员就要深入的参与到数据的分析、现场的测试等各项工作当中。在整个过程当中，需要贯彻落实《结果报告审核程序》、《监测工作程序》、结果质量控制程序》以及《记录控制程序》等各项规章制度，加大对整个监测过程的监管力度，有效提升辐射环境监测质量。

河床糙率参照《水力计算手册》中天然河道糙率值，并结合实地查勘，主槽采用0.033，滩地采用0.04。

根据洪水分析成果，供水工程分A、B两段，各段设计洪水成果见表2。

4.1.2 设计水深计算

本次河道水力计算考虑洪水对下游的影响，出于安全方面的考虑，对4个有代表性的断面进行了计算。对于桃河坡头至桑掌桥段，考虑将来河道治理的要求，水力计算是按治理后95 m断面进行计算的。采用明渠均匀流公式得出计算成果见表3。

表3 设计洪水河道水离力计算成果表

4.2 河道冲刷深度计算

4.2.1 水流平行于岸坡冲刷深度计算

对于水流平行于岸坡产生的冲刷，参考《堤防工程设计规范》，采用以下公式进行计算：

hb=hp+[（vp/vh）n-1].

其中：hb为局部冲刷深度；hp为冲刷处水深；vp为平均流速；vh为河床上允许不冲流速；n与防护岸坡在平面上的形状有关，一般取0.25。按P＝1%的设计流量计算，查表取vh＝0.55 m/s，冲刷深度计算结果见表4。

表4 水流平行岸坡冲刷深度计算结果（1%）

通过以上计算可知，现状条件下水流平行冲刷深度大约为0.90～1.01 m。

4.2.2 水流斜冲岸坡冲刷深度计算

根据《堤防工程设计规范》（GB5086—98），水流斜冲防护岸坡产生的冲刷深度计算成果见表5。

表5 水流斜冲防护堤冲刷深度计算表

4.2.3 局部冲刷分析

桃河桥头至桑掌桥段河床的基本组成是卵石夹沙，全沙中值粒径3.8～8.2 mm，变化范围较大。经长期水流对泥沙的搬运，河床表层形成了一层厚度不等的冲淤层，对河床的冲淤平衡起到调节作用。

由冲刷计算成果可知，项目实施后，水流平行冲刷深度为0.90～1.01 m，弯道局部冲刷达4 m多。此段河道的冲刷主要取决于河床表层覆盖的冲刷层厚度。根据调查，冲淤层厚一般为2～3 m，局部为5～6 m。

5 防洪综合评价

5.1 适应性评价

根据水文分析计算结果，工程段桃河桑掌桥100年一遇设计洪水洪峰流量为2 495 m3/s，桑掌沟设计洪水洪峰流量为823 m3/s。该结果与工程段桃河河道现状堤防相比，堤防高度满足要求。从河道管理方面考虑，项目实施不会对河道产生不利影响。

5.2 对河道防洪的影响

供水工程建成后，由于采用直埋闭式敷设方式，不占用河道，桃河河道防洪基本不受影响。

5.3 对现有水利工程与设施的影响评价

由于该工程管道沿河床埋设，穿过堤防和管道敷设会造成局部堤防和现有河床的毁坏，工程建成后要对堤防和河床进行修复。

5.4 对防汛抢险的影响评价

工程施工期必须选择在非汛期进行，要求在汛前完工，这样就不会因工程建设对防汛抢险产生影响。