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摘要：为了评价“安平县中石气天然气项目穿越滹沱河工程”建设对滹沱河的具体影响情况，并提出切实可行的防护措施，需对工程兴建后的行洪情况进行分析，以便为工程建设及河道防护提出依据。本文在对工程建设进行现场查勘及搜集相关设计资料的基础上，计算分析了河道冲淤及影响范围、工程跨越大堤及主槽方式，分析了河道行洪与管道工程之间的相互影响，提出了防护措施和建议。
关键词：滹沱河防洪评价穿越
中图分类号：E271文献标识码： A
一、工程概况
安平县天然气工程在安平县城北穿越滹沱河，从首站崔岭村经朱家村，在北满正村东新保衡路东侧50m处穿越滹沱河北大堤，对应于滹沱河北大堤的桩号约为44+800；一直向东南穿越主槽后，在河漕村东现保衡路东侧50m处穿越滹沱河南大堤，对应于滹沱河南大堤桩号约为23+300。管道走向滹沱河主槽基本正交，与北大堤斜交，夹角75°，与南大堤斜交，夹角60°，线路全长约3683m。管道工程对应滹沱河大断面桩号为100+572（起点为京九铁路桥）。
安平县天然气工程的长输管线为次高压A级，由中石油安平分输站经中石气首站（崔岭村）至末站（河槽村），设计压力为2.5mpa，运行压力为1.6mpa，管径为Φ273×8，材质为20#钢，采用3PE防腐。途径崔岭村、朱家庄、孟家营、北满正和河槽村，总长度为8.1km。根据安平县总体规划要求，每小时供应量为8000m3/h。设计规模为小型，设计防洪标准为20年一遇。
二、技术路线
本次防洪评价进行水文分析、洪水位分析、冲刷淤积分析计算等分别采用以下技术途径。
1. 水位分析计算
为了分析安平县天然气管道工程对滹沱河行洪的影响，需要进行工程所在位置上下游河段现状条件下的洪水水力计算。采用恒定非均匀流（水面线）方法，推算工程位置处河道洪水位。
恒定非均匀流方法能将主河槽与行洪滩地纳入一体，可以充分反映主河槽与滩地的分流情况，水力计算采用推求水面线的方法。
依据滹沱河“96.8”实测洪痕及调查分析的各段流量，利用实测纵横断面资料，采用天然河道恒定非均匀流基本方程式，以拟合水面线与实测洪痕吻合较好为原则，进行各河段河床糙率的率定。经计算并根据滹沱河河道现状形态分析，确定设计情况下河道糙率。主槽0.025，滩地0.065。
根据天然河道恒定非均匀流方程式，计算出现状河道在工程所在断面处的设计洪水位，该河段的各项设计指标见下表：
计算河段指标成果表
2.河道冲刷分析
本次防洪评价采用《公路工程水文勘测设计规范》（JTJ C30-2002）中推荐的64-1修正公式，分析计算建筑物与河道交叉断面的冲刷深度。
非粘性土河床河槽部分一般冲刷后的最大水深按下列公式计算：
非粘性土河床河滩部分一般沖刷后的最大水深按下列公式计算：
根据以上公式分别计算出滹沱河过流达到50年一遇、100年一遇及主槽达到10年一遇洪水时冲刷深度，见下表。
一般冲刷深度计算成果表
根据上表的计算成果，管道工程所在断面河道的一般滩地地段的最大冲刷深度为2.61m，冲刷线高程22.22m，冲刷量较大；在主槽地段的最大冲刷深度为4.99m，冲刷线高程16.89m，冲刷量较大。管道工程顶高程应在设计冲刷线以下不小于0.5m，即滩地不高于21.72m，主槽不高于16.39m。根据甲方提供的设计资料，穿越主槽的管底高程为14.0～15.431m，低于16.39m，满足要求；穿越滩地段的管底高程为20.855～21.71m，则部分地段管顶高程高于21.72m，不满足要求。
3.南大堤分洪口冲刷分析
由于本管线穿越南大堤位置距西会涡分洪口较近，需分析当滹沱河发生超标准洪水，西会涡分洪口启用时，口门处的冲刷深度，按前述技术途径中上述计算公式和参数，经计算分洪口的最大冲刷深度为9.67m，冲刷线高程14.63m，冲刷量较大。根据甲方提供的设计资料，穿越南大堤时的管底高程为12.0m，低于14.63m，满足要求。
三、结论与建议
⑴安平县天然气工程设计规模为小型，设计防洪标准为20年一遇，满足国家《防洪标准》及行业相关标准，建议穿越滹沱河段采用与河道一致的设计防洪标准（50年一遇）。
⑵天然气管道穿越北大堤时，管道与大堤斜交，施工角度75°，大堤两侧181m处分别为出入土点，入土点在北大堤北侧，入土角度为9°，出土点在北大堤南侧，出土角度为6°，管道高程8.0m，出、入土点距大堤内外堤脚垂直距离均为100m以上，穿越长度、出、入土角度及大堤之下管底高程和埋深满足相关规范要求。
⑶管道穿越南大堤时，管道与大堤斜交，施工角度60°，入土点在南大堤北侧130m，出土点在南大堤南侧130m末站内，管道高程8.0m，出、入土点距大堤内外堤脚垂直距离均为100m以上，穿越长度、出、入土角度及大堤之下管底高程和埋深满足相关规范要求。由于管道穿越南大堤位置距下游分洪口门仅150m，建议穿越位置上移，以尽可能远离分洪口门。
⑷管道工程穿越主槽时，与主槽基本垂直，采用水平定向钻方式进行穿越，并在河床底加大埋深，入土点距主槽边缘90m，出土点距主槽边缘100m，入土角度为9°，出土角度为8°，管道最大埋深8.5m。由于管道穿越段主槽为规划扩槽段，扩槽后主槽底宽300m，河口宽度约350m，设计管道穿越主槽总长度547m，定向钻穿越方式、管道长度、埋深及出、入土点位置满足规划要求。
⑸管道工程穿越滹沱河滩地时，采用埋地敷设的方式，管底高程为20.855～21.71m，则部分地段管顶高程高于计算出的最小冲刷高程21.72m，不满足要求。建议管道工程顶部高程不高于21.72m，管道敷设后必须严格按照工程设计进行回填、夯实，河道要基本恢复原状，不得留下弃土、堆埂。
参考文献：
1、《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《中华人民共和国河道管理条例》
2、《堤防工程设计规范》（GB50286－98）
3、《防洪标准》（GB50201-94）
4、《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2002）
关键词：滹沱河防洪评价穿越
中图分类号：E271文献标识码： A
一、工程概况
安平县天然气工程在安平县城北穿越滹沱河，从首站崔岭村经朱家村，在北满正村东新保衡路东侧50m处穿越滹沱河北大堤，对应于滹沱河北大堤的桩号约为44+800；一直向东南穿越主槽后，在河漕村东现保衡路东侧50m处穿越滹沱河南大堤，对应于滹沱河南大堤桩号约为23+300。管道走向滹沱河主槽基本正交，与北大堤斜交，夹角75°，与南大堤斜交，夹角60°，线路全长约3683m。管道工程对应滹沱河大断面桩号为100+572（起点为京九铁路桥）。
安平县天然气工程的长输管线为次高压A级，由中石油安平分输站经中石气首站（崔岭村）至末站（河槽村），设计压力为2.5mpa，运行压力为1.6mpa，管径为Φ273×8，材质为20#钢，采用3PE防腐。途径崔岭村、朱家庄、孟家营、北满正和河槽村，总长度为8.1km。根据安平县总体规划要求，每小时供应量为8000m3/h。设计规模为小型，设计防洪标准为20年一遇。
二、技术路线
本次防洪评价进行水文分析、洪水位分析、冲刷淤积分析计算等分别采用以下技术途径。
1. 水位分析计算
为了分析安平县天然气管道工程对滹沱河行洪的影响，需要进行工程所在位置上下游河段现状条件下的洪水水力计算。采用恒定非均匀流（水面线）方法，推算工程位置处河道洪水位。
恒定非均匀流方法能将主河槽与行洪滩地纳入一体，可以充分反映主河槽与滩地的分流情况，水力计算采用推求水面线的方法。
依据滹沱河“96.8”实测洪痕及调查分析的各段流量，利用实测纵横断面资料，采用天然河道恒定非均匀流基本方程式，以拟合水面线与实测洪痕吻合较好为原则，进行各河段河床糙率的率定。经计算并根据滹沱河河道现状形态分析，确定设计情况下河道糙率。主槽0.025，滩地0.065。
根据天然河道恒定非均匀流方程式，计算出现状河道在工程所在断面处的设计洪水位，该河段的各项设计指标见下表：
计算河段指标成果表
2.河道冲刷分析
本次防洪评价采用《公路工程水文勘测设计规范》（JTJ C30-2002）中推荐的64-1修正公式，分析计算建筑物与河道交叉断面的冲刷深度。
非粘性土河床河槽部分一般冲刷后的最大水深按下列公式计算：
非粘性土河床河滩部分一般沖刷后的最大水深按下列公式计算：
根据以上公式分别计算出滹沱河过流达到50年一遇、100年一遇及主槽达到10年一遇洪水时冲刷深度，见下表。
一般冲刷深度计算成果表
根据上表的计算成果，管道工程所在断面河道的一般滩地地段的最大冲刷深度为2.61m，冲刷线高程22.22m，冲刷量较大；在主槽地段的最大冲刷深度为4.99m，冲刷线高程16.89m，冲刷量较大。管道工程顶高程应在设计冲刷线以下不小于0.5m，即滩地不高于21.72m，主槽不高于16.39m。根据甲方提供的设计资料，穿越主槽的管底高程为14.0～15.431m，低于16.39m，满足要求；穿越滩地段的管底高程为20.855～21.71m，则部分地段管顶高程高于21.72m，不满足要求。
3.南大堤分洪口冲刷分析
由于本管线穿越南大堤位置距西会涡分洪口较近，需分析当滹沱河发生超标准洪水，西会涡分洪口启用时，口门处的冲刷深度，按前述技术途径中上述计算公式和参数，经计算分洪口的最大冲刷深度为9.67m，冲刷线高程14.63m，冲刷量较大。根据甲方提供的设计资料，穿越南大堤时的管底高程为12.0m，低于14.63m，满足要求。
三、结论与建议
⑴安平县天然气工程设计规模为小型，设计防洪标准为20年一遇，满足国家《防洪标准》及行业相关标准，建议穿越滹沱河段采用与河道一致的设计防洪标准（50年一遇）。
⑵天然气管道穿越北大堤时，管道与大堤斜交，施工角度75°，大堤两侧181m处分别为出入土点，入土点在北大堤北侧，入土角度为9°，出土点在北大堤南侧，出土角度为6°，管道高程8.0m，出、入土点距大堤内外堤脚垂直距离均为100m以上，穿越长度、出、入土角度及大堤之下管底高程和埋深满足相关规范要求。
⑶管道穿越南大堤时，管道与大堤斜交，施工角度60°，入土点在南大堤北侧130m，出土点在南大堤南侧130m末站内，管道高程8.0m，出、入土点距大堤内外堤脚垂直距离均为100m以上，穿越长度、出、入土角度及大堤之下管底高程和埋深满足相关规范要求。由于管道穿越南大堤位置距下游分洪口门仅150m，建议穿越位置上移，以尽可能远离分洪口门。
⑷管道工程穿越主槽时，与主槽基本垂直，采用水平定向钻方式进行穿越，并在河床底加大埋深，入土点距主槽边缘90m，出土点距主槽边缘100m，入土角度为9°，出土角度为8°，管道最大埋深8.5m。由于管道穿越段主槽为规划扩槽段，扩槽后主槽底宽300m，河口宽度约350m，设计管道穿越主槽总长度547m，定向钻穿越方式、管道长度、埋深及出、入土点位置满足规划要求。
⑸管道工程穿越滹沱河滩地时，采用埋地敷设的方式，管底高程为20.855～21.71m，则部分地段管顶高程高于计算出的最小冲刷高程21.72m，不满足要求。建议管道工程顶部高程不高于21.72m，管道敷设后必须严格按照工程设计进行回填、夯实，河道要基本恢复原状，不得留下弃土、堆埂。
参考文献：
1、《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《中华人民共和国河道管理条例》
2、《堤防工程设计规范》（GB50286－98）
3、《防洪标准》（GB50201-94）
4、《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2002）