西一联至西二联输油管道建设工程穿越米家川河防洪评价报告?
查记载,历史上最大冲刷深度为3.0m左右(一丈,发生在1911年),自1911年历史洪水以来,河道冲刷层下切到相对稳定的砂砾岩风化层,此后历次洪水河床冲刷量都较小,历史大洪水发生过后,河道河势处于处于相对稳定期,主流摆动不大,河流主槽稳定,仅局部陡岸坡有冲刷、湿陷、冻胀塌落发生,落水阶段滩地普遍有慢滩淤积,马莲河流域输沙量较大的主要原因是地域性下垫面综合因素制约的结果,河道演变主要受区域地形、地势、河床地质构造、两岸植被、当地气象和水文条件及人类活动的影响。
米家川河道高水宽125m,中水宽57.1m,平槽宽10.5m,穿越处为窄深冲沟加宽浅滩地构成复式断面,冲移质以泥质壤土为主,床沙质由细沙、砂砾卵石组成,断面形态较稳定,河道右岸山坡较陡,左岸山坡较平缓。本建设项目位于河谷、沟谷阶地地形,横向沟谷发育,主汛期降水相对充沛,植被稀疏,黄土沟壑区山溪性河流主要以冲刷为主,淤积次之,但米家川河段受水库拦沙蓄洪调节,该河段以淤积为主,断面整体上有逐年抬高的趋势,穿越断面数据见表5。
区域代表站蔡家庙水文站断面演变情况见图3-1(蔡家庙水文站断面冲淤变化套绘图),忽略起点距测验误差,垂线最大垂直冲刷深度为0.57m,垂直最大淤积深度为0.87m,垂线平均冲淤变幅1.64m,说明该断面在河底高程986.64m~988.08m之间变化,但冲刷、淤积均不超过1.0m。
甘肃省庆阳水文水资源勘测局 2010年10月 - 21 - 横断面 纵断面 西一联至西二联输油管道建设工程穿越米家川河防洪评价报告?桩号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 距离 -50.0 0.0 5.4 85.5 106 113 115 122 134 高程 1108.80 1108.50 1104.96 1104.11 1103.77 1099.40 1099.40 1099.90 1110.00 桩号 1 2 3 4 5 6 距离 0 20 40 60 80 100 高程 1099.82 1099.40 1099.36 1099.29 1099.17 1099.03 表5 管道穿越米家川河断面测量成果表 0999.000.5河996.00底高程m993.002008年2002年+冲-淤1020304050607080-1.5冲2.5刷、淤4.5积m6.5990.008.5987.0001020304050607080起点距 m 图3-1 蔡家庙水文站断面冲淤变化套绘图 米家川河床表层由淤泥质组成、纵坡降较大、主槽在纵向冲刷下 甘肃省庆阳水文水资源勘测局 2010年10月 - 22 - 西一联至西二联输油管道建设工程穿越米家川河防洪评价报告?
切的同时,通常滩地伴有横向展宽现象,水库拦沙使滩地淤积趋于平缓展宽,突发暴雨洪水后水库在泄洪期加大泄洪排沙,会使河道的主槽不断冲刷下切,导致边坡失稳崩塌,引起河槽宽度增加;河道纵、横向冲刷、淤积,对河道内工程建设的规划设计十分重要。
对穿越河段和蔡家庙沟水文站断面进行对比分析,视其相似程度分析穿越河段的演变情况,通过实地调查,蔡家庙河段上下游较顺直,水流相对集中,米家川河段断面控制良好,中高水水流漫滩,从两断面地质结构、地形地貌、河床组成和断面形状(见图3-2 蔡家庙沟、米家川横断面套绘图)分析,蔡家庙沟和米家川流域地质构造相同,植被、断面形状基本相似,两河同属马连河中游北岸相邻支流,地域相邻且属同一水文分区,可以依据蔡家庙沟断面实测冲淤资料来分析穿越河段河床演变。 3.2 河道近年演变分析
分析典型年蔡家庙水文站实测洪水资料,峰前、峰后大断面冲淤变化图可以看出,断面主流稳定,主槽冲淤变化不大,起点距20~100m没有明显的冲淤趋势,河床最大冲刷、淤积深度分别为0.79m和0.66m。
蔡家庙水文站断面冲淤交替变化,且冲淤变化变幅不大,冲淤变化对河道泄洪能力影响不大,主河槽及两岸较为稳定。
穿越河段河道位于库区,山坡相对高差200m左右,岸坡自然坡度为40°~65°,据资料记载,库区土质陡坡容易发生滑塌,坡度
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大于25°的土质山坡,在暴雨季节发生滑坡的可能性大,土质陡坡潜在的不稳定性有可能诱发山体滑塌使库区河道发生堰塞,穿越河段受来水来沙条件及水库调度运行的影响,在汛期,水库应避免超蓄和骤泄,以免给库区边坡稳定带来不利的影响。
0204060801001201401601801115.002009年蔡家庙断面 1002.002010年米家川断面 河底997.00高程m992.001110.001105.001100.001095.00987.0001020304050607080起点距 m1090.00河底高程m 图3-2 蔡家庙沟、米家川横断面套绘图
3.3河道演变趋势分析
河势就是河流形态发展和自动调整变化的趋势,它的变化与河流地质地貌条件、水文泥沙情势、人类活动影响等密不可分,河势稳定是减免洪灾、发展经济的重要保障,工程建设应保持河势稳定和行洪通畅,这是防洪影响评价的目的。王家湾水库工程除险加固完工后,上游河段百年一遇洪峰经水库调节后下泄,在穿越河段不会发生较大洪水。
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本建设项目为管道穿越过河,所在河段主要为淤泥质粉沙河床,断面处于水库淹没、半淹没区,此段河势比较稳定,高水流速较小,不会发生较强烈的冲刷,河道纵横断面冲淤变化不大。该穿越工程项目建成以后,对所在河段河道不会产生附加冲淤变化。
综合分析结论:穿越断面受大坝控制,河流在横向、纵向保持比较稳定的形态,主流摆动不大,河势基本稳定。
4.防洪评价分析计算
4.1建设项目防洪标准
根据国家《防洪标准》(GB50201-94),输水、输气、输油等管道工程,按照工程规模分为三个等级,见表6。
表6 输油管道工程的等级和防洪标准
等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 工程规模 大型 中型 小型 防洪标准{(重现期)年} 100~50 50~20 20~10 注:经过蓄滞洪区的管道工程不得影响蓄滞洪区的正常运用 国家《防洪标准》5.5.2条规定,从洪水期冲刷剧烈的水域底部穿过的输水、输气、输油等管道工程,其埋深应在相应的防洪标准洪水的冲刷深度以下。西一联至西二联输油管道建设工程,工程规模属于中小型工程,穿越河段防洪评价标准按50年一遇洪水设计。
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