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文檔簡介
1、1. 項目來源* 蘊藏著儲量豐富的資源,其中探明油氣總資源量近 41 億噸, 占* 盆地總資源量的 41%,其中石油地質儲量 16.2 億噸,2009 年原 油產量為 313.26 萬噸。 QQ市計劃境原油產量和加工量到“十一五” 末達到 500 萬噸,“十二五”末達到 1000萬噸。為了實現原油就地加 工轉化,已實施 QQ石化 300 萬噸煉化搬遷改造工程,項目總投資近 50億元、占地 951 畝,是 QQ大型能源化工項目,包括新建 300 萬噸 /年常壓蒸餾裝置、 60 萬噸/ 年連續重整裝置(含催化干氣、 PSA)、 80萬噸/年柴油加氫裝置、 30萬噸/ 年氣體分流裝置、 4萬噸/年
2、MTBE 裝置、10 萬噸/年聚丙烯套裝置、 60 萬噸/年烴重組裝置、 2700 噸/ 年硫磺回收裝置等九套生產裝置。 QQ石化煉化廠已于 2010年8 月建 成投產,為了保證原油煉化廠滿負荷運行, 決定實施從 XXX向 XXX輸 送原油項目。根據 xxx 至 xxx 輸油管道建設工程設計 , QQ石化公司 xxx 至 xxx 輸油管道工程, 穿越 MMM河道工程位于 QQ縣 XXX鄉 HHHH村與 XX 區 WW鄉 HHH村之間,穿越河段位于 WWW水庫上游,穿越斷面距離 WWW 水庫大壩約 0.2km,屬 HH流域 QQ水系 MMM支流,受 * 油田建設工 程公司委托,依據河道管理圍建設
3、項目防洪評價報告編制導則 , 以下簡稱導則,GG省 QQ水文水資源勘測局編制 xxx 至 xxx 輸油 管道建設工程穿越 MMM河防洪評價報告。通過編制防洪評價報告,推求出符合規和現場實際情況的設計流量、流速、洪水位,并推求出 河床一般沖刷凈深度, 為鋪設管道提供詳細準確的工程地質和水文地 質資料,對于輸油管道安全及河道行洪安全具有重要的參考價值。1.1 概述1.1.1 工程簡介QQ搬遷 xxx 至 xxx 輸油管道工程, 起點位于 QQ縣 YY,終點位于 XX區 DDXXX輸油站,全長 42.58km,穿越河流、沖溝 4 處,穿越公路 2 處,穿越 XXX高速公路 1 處,桁架跨越 1 處,
4、線路截斷閥室一座, 45t 推力支墩 27個,三樁 345 個。QQ搬遷 xxx 至 xxx 輸油管道建設工程,由 CC建工第一施工項目 部承建。1.1.2 地質概況xxx 至 xxx 輸油管道施工總長度 42.58km。穿越地段屬黃土溝壑、 砂巖沖溝地貌,地表覆蓋第四系黃土,土層較厚,土質較為疏松,植 被較差,地形陡峭,易產生水土流失。穿越斷面沖溝呈 U 型河溝,穿 越河床寬 126m,主槽設計挖深 3.5m,混凝土穩管 15.0m,兩岸陡峭 起伏,山坡最陡處為近 60o的黃土斜坡,管溝開挖成型較困難,有鄉 間小道可通至穿越斷面。1.1.3 建設項目規模MMM河段穿越管溝采用機械與人工相結合
5、方式開挖,管溝形狀為 梯形,上口寬 5m,下底寬 0.8m,溝高 3.5m;穿越段沿河床穿越管線 長度 125m,輸油管線規格為 L360323.9 7.1 環氧粉末加強級防腐 鋼管;在 MMM西岸碾壓形成一個 400m2 施工場地,用于焊管和布管施 工;穿越處西岸臨時修建一條 8m1km 施工便道;在穿越斷面上游 10m及下游 10m處各圍堰筑壩截流, 上游圍堰長 16m,下游圍堰長 14m, 圍堰土壩高出水面 1.0m,壩頂寬 2m,迎水面邊坡比 1:1.5 ,柔性防滲 層采用彩條布鋪墊,尼龍袋裝砂土護壁,填粘土夯實,用 0.1 4m 木樁加固堰體并護腳,西岸設置導流管;堰管道施工作業帶長
6、 16m , 寬 4m,作業帶兩邊用木樁固定沙袋,黃土填充壓實。1.2 評價依據為適應防洪要求和防洪建設, 加強在河道管理圍進行建設項目的 管理,確保江河防洪安全, 切實維護人民生命財產安全和經濟建設的 順利進行,依據中華人民國防洪法和導則進行編制,防洪標 準為強制性國家標準 。跨越水域江河湖泊的輸水、油、氣等管道工程 根據其工程規模分為三個等級, 各等級的防洪標準按規定和所跨越水 域的防洪要求確定, 從洪水期沖刷較劇烈的水域、 江河湖泊底部穿過 的輸水、輸油、 輸氣等管道工程,其埋深應在相應的防洪標準洪水的 沖刷深度以下。工程開發與建設應服從流域綜合規劃, 符合國家規定的防洪標準 和其他有關
7、技術要求,維護堤防安全,保持河勢穩定和行洪通暢。根 據中華人民國水法和中華人民國河道管理條例規定,在河道(包括河灘地、水庫、人工水道、行洪區、蓄洪區、滯洪區)管理圍 新建、擴建、改建的建設項目, 包括跨河、 穿河、穿堤、臨河的橋梁、 道路、管道、纜線、取水口、排污口等各類建設項目工程,必須按照 河道管理權限, 經河道主管機關審查同意后, 方可按照基本建設程序 履行審批手續。河道管理圍建設項目必須符合國家規定的防洪標準和 其它技術要求,維護堤防安全,保持河勢穩定和行洪、航運通暢。蓄 滯洪區、行洪區建設項目還應符合蓄滯洪區安全與建設指導綱要 的有關規定。1.2.1 法律法規( 1)中華人民國水法(
8、2002年 8 月 29 日第九屆全國人民代 表大會常務委員會第二十九次會議通過) ;(2)中華人民國防洪法(1997年 8月第八屆全國人民代表大 會常務委員會第二十七次會議通過) ;(3)中華人民國水文條例(2007 年 3 月 28 日國務院第 172 次常務會議通過,自 2007年 6 月 1日起施行)。(4)中華人民國環境影響評價法 (2002年 10月 28 日第九屆 全國人民代表大會常務委員會第三十次會議通過) ;( 5)GG省河道管理圍建設項目管理辦法 (GG省水利廳 GG省 計劃委員會, 1997年 4 月 1日)。1.2.2 技術規及標準水利水電工程水文計算規 ( SL278
9、一 2002);防洪標準(GB50201-94);河道管理圍建設項目防洪評價報告編制導則 (試行);水利水電設計洪水計算規 ( SDJ22-79);1.2.3 相關文件及技術報告xxx 至 xxx 輸油管道建設工程設計 (CC油田分公司建設工 程處)。QQ搬遷 xxx至xxx 輸油管道建設工程 MMM河流穿越施工方案 (CC油田分公司建設工程處第一施工項目部 HH項目組石油天然氣)1.3 技術路線及工作容我局接受項目委托后, 迅速組織技術人員赴現場進行相關的勘察 測繪,測量穿越處橫斷面及穿越處河段的縱斷面, 收集評價區域的水 文、氣象、地質及工程可研與設計等方面的資料,在此基礎上,依據 導則(
10、水利部辦建管 2004109 號)要求,編制本建設項目防洪 影響評價報告。輸油管埋設于河道斷面淤積松散層中, 為確保安全, 主槽最大埋 深應不小于穿越斷面瞬時最大沖刷深度, 穿越斷面瞬時最大沖刷深度 按五十年一遇洪水設計;在工程竣工后,及時清理工程殘留物,對主 河槽管溝利用原河床質直接回填夯實, 岸坡管溝部分利用原河床質回 填壓實恢復原貌,主河道兩岸擋土墻基礎部分采用 3: 7 灰土分層夯 實回填。只有在恢復河道原有形態、 確保斷面形狀等泄洪要素沒有改 變的前提下,原有河道的水文情勢、水流條件,河道行洪能力才不會 發生變化, 才能保持河勢穩定, 確保河道泄洪及周圍生態環境不受影 響或受影響最小
11、。 本建設項目防洪影響評價的目的在于分析項目建成 后對河道行洪的影響圍及影響大小, 提出建議措施, 最終使工程滿足 安全行洪及河勢穩定的要求。針對本建設項目特點,主要容為:1. 根據建設項目所在河段位置,進行實地勘測和相關資料收集, 包括穿越河段過水斷面施測、 歷史最大洪水調查考證, 收集相似流域 CCC水文站實測流量、水位、降水量、蒸發量等資料,收集 MMM流域 雨落坪水文站資料, 以及流域自然地理、 社會經濟和水利工程等基礎 資料。2. 對評價河段的基本情況、項目占用的順河長度、寬度、平面面 積、行洪斷面面積、河段縱橫斷面進行調查和勘測。3. 分析河道演變,計算復核建設項目區河道的設計洪水
12、流量、 行 洪能力、設計洪水位等。4. 進行水文分析計算及成果的合理性分析與驗證。5. 分析河道最大沖刷及近期河道演變情況。6. 綜合評價該項目實施對穿越河道處行洪能力、河勢的影響。7. 防治與補救措施。1.4 評價圍輸油管道穿越河道防洪影響評價圍為 MMM河道上下游各 100m, 主河道右岸 30m、左岸 150m圍。MMM為 ZZZ 上游河段, ZZZ河為 MMM一級支流,本次評價主要通 過分析 MMM河道水文泥沙特征與最大洪水的產匯流規律, 分析管道穿 越對河段防洪的影響及對防洪工程安全的影響。2. 基本情況2.1 項目區 概況本建設項目位于 GG省 QQ市 XX區 WW鄉 HHH村,項
13、目區距離 QQ 市區 10km。地理位置:東經 1074235.6 北緯 354650.90, MMM河流域面積 142km2,河道平均比降 7, MMM河段由于水庫的攔 沙作用,河床逐年抬高,壩前淤泥厚度達 30 余米,河谷形態表現為 寬闊的“ U”型,兩岸不對稱。 MMM河段位于 HHHHH溝壑區,溝谷密 布,地形連綿起伏黃土塬、 梁、峁地貌形態交錯分布, 地形坡度 45 60。項目建設于四級支流 ZZZ上游 MM,M ZZZ河屬 MMM一級支流,主 河長 17.5km,河床平均比降 7,流域海拔 1100 1300m,地勢西北 高東南低,兩岸塬面為第四系更新世,黃土層覆蓋厚100300m
14、,塬面與谷底高差 215320m。2.1.1MMM流域概況1. 流域概況三級支流 MM,M流域地處中緯度陸地帶,地形復雜,溫帶大陸性 氣候明顯,冬季雨雪少,寒冷時間長,春季升溫快,冷暖變化大,夏 季氣溫高,降水集中,秋季降溫快、陰雨多,初霜來得早。流域日照 充足,光能富裕, 日照時數全年平均值在 22502521.3h 之間。太陽 年輻射總量為 123.5 145.6 ka/cm 2。流域平均地面溫度 912, 冬季氣溫穩定降至 0以下時,土壤開始凍結,土壤凍結最早出現在 11 月中旬,最晚出現在 12 月下旬,一般在 12 月初,解凍一般在 2 月下旬至 3 月初。土壤凍層深度可達到 50
15、90cm,個別年份可達 110cm。MMM流域屬于 HH中游 HHHHH溝壑區,境地貌以高原、溝壑、梁 峁、河谷、平川、山巒等兼有,地形呈長扇形。以殘塬、梁峁為其地 形特點,溝壑相間,地形破碎,塬峁海拔在 1400 1700m之間。總體 地勢是北高南低、東西塬面高、中間河谷低。 MMM是 QQ最大的一級 支流,流域東西寬 192km,南北長 227km,總面積 19086 km2,占 QQ 流域總面積 45421 km2的 42,其中 QQ市境 16920 km2,占 QQ市總 土地面積 27119 km2 的 63, MMM全長 374.8km,其中 QQ市境河長 331.8km,MMM總落
16、差 622m。MMM干流基流水質礦化度大,灌溉系數小,不能滿足農業灌溉的 要求。 CCC、MMM及M QQ以下各支流灌溉系數均大于 7,滿足農業灌溉 用水需要,其中 JJJ 河灌溉系數為 21,屬優質水源, JJJ 灌溉系數更 高達 41,是 MMM全流域最好水質。2. 水文特征MMM河段沒有實測水文資料,收集臨近水文站 CCC站資料進行水 文分析計算, CCC站是區域小流域代表站, CCC溝與 MMM相距較近, 流域自然地理屬性一致,流域下墊面相似,移用CCC水文站資料對MMM河段進行水文分析計算是可行的, MMM鄰近支流特性見表 1,項 目區臨近支流 2005 年水質化驗成果見表 2。表
17、1 MMM 鄰近支流水文特性河流名稱流域面積 km2溝道比降河流長度 km多年平均徑流量 萬 m3ZZZ4417441043JJJ284725671.5JJJ 河6425561830CCC270633597.0表 2 項目區臨近支流水質化驗成果取樣位置Cl1SO4-2F-1灌溉系數總硬度礦化度CCC1903230.879.1953911220ZZZ1281370.8411.3323821100JJJ4095.50.7441.149356700MMM多年平均徑流量 4.497 億 m3,環縣縣城以北為苦水區,水質 礦化度高,全河段水質較差,流域水土流失嚴重,河流含沙量高,多 年平均輸沙量 1.2
18、9 億 t ,是 QQ沙量的主要來源地, 年均輸沙量占 QQ 的 50%;徑流年際年分配不均, 60%的徑流以洪水形式下瀉,洪水陡 漲暴落。3. 區域地質特征 建設工程項目區主要水文地質災害有沖溝、滑坡、崩塌、落水洞 等。區出露的地層巖性主要為第四系全新統( Q4)淤泥質土及河流中 沖積物,第四系上更新統( Q3)黃土,第四系中更新統( Q2)黃土, 第四系下更新統( Q1)黃土,上第三系上新統( N2)紅色粘土,白堊 系下統( K1)砂巖。MMM流域位于 * 地臺的中部 HHHHH溝壑區,流域中游河段未發 現較大的斷層通過,整體區域構造基本屬祁呂賀蘭“山”字形構造體 系及 * 臺地,是一相對
19、穩定區域。受燕山期構造運動的影響,白堊 紀地層形成了較平緩背斜構造, 背斜軸具對稱性, 北翼巖層傾向北東, 南翼巖層傾向南西, 無明顯的單薄分水嶺和深切谷存在, 兩岸地形平 緩,兩岸山體、岸坡穩定。4. 地震概況項目區構造是一相對穩定的區域,根據建設部建抗字 199313 號文及中國地震烈度區劃圖 (1990),地震動峰值加速度為 0.05g , 地震動反應譜特征周期為 0.45s ,地震基本烈度為度。根據“ 5.12” 地震后中國地震動參數區劃圖 (GB183062001 1400萬) 第一號 通知單及輸油(氣)鋼質管道抗震設計規 (SY/T0450 2004),工 程區抗震設防烈度及地震動
20、參數如下: QQ市 ZZ縣:抗震設防烈度為 7 度,設計分組為第三組,設計基本地震加速度值為 0.1g 。地殼運動表 現為大面積的抬升,局部相對沉降,活動斷裂較少。但區域周邊大型 活動斷裂較多,在歷史上曾發生過多次強震,如, 1556年 1月23日華 縣震,(震級 8級),1920年12月16日海原震, ( 震級 8級) ,波及穿 越場地,說明工程區地震活動頻繁。據有關資料顯示,工程區域及其 外圍歷史上發生的中強地震 (4.75級)有8次,小于 4.75級的有十余 次。根據西北地區區域穩定性評價圖 (1987年) ,工程區屬新構造 運動基本穩定穩定區。 考慮地震力的影響, 輸油管道需要采取相應
21、 穩管加固設防措施。5. 地層巖性 構成穿越河段基底的地層主要為組成黃土塬基底的下白堊統中 部羅漢洞組( K15)河漫灘相、河湖堆積相的細中粒砂巖、粉砂巖、 泥巖。上覆地層為第四系和上更新統砂質黃土,石質黃土、粉質粘土 等組成。第四系覆蓋層多為全新統( Q4al ):主要為沿 PH河谷分布的沖 積層,組成、級階地,由含礫砂石、亞粘土及淤泥黃土組成。2.1.2 項目所在行政區概況1. 自然地理概況xxx 至 xxx 輸油管道建設工程整體位于 QQ市 XX區。 XX區地處 GG東部,QQ上游,位于董志塬腹地,介于東徑 107 51 42至 1075248和 北緯 352555至 355155之間。
22、北靠 QQ縣, 南接 N縣,西和 ZZ縣毗鄰,東與 HH縣相望。 XX區地處 LLHHHH,H地 勢由北西向東南傾斜,西北部為高原溝壑區,東部為殘源溝壑區。境 土壤浸蝕嚴重,溝壑縱橫交錯,溝壑溝谷面積較大,面積為568km2,溝深 120 160m,源面比較完整, 地勢平坦廣闊。 更新老黃土層深厚, 達 150 200 m,是重要的農耕地區,海拔高度在 969 1445m之間。2. 氣候特征XX 屬于溫帶半干旱大陸氣候,具有季風及 HHHHH氣候的雙重特 點,半濕潤和半干旱區溫帶大陸性季風氣候明顯,地處中緯度地帶, 深居陸,受季風影響明顯,冬季漫長干冷多風,夏秋溫熱雨水較多, 初霜來得早, 暴
23、雨多集中在 7、8 月份,董志塬多年平均降水量 536.2 毫米。由于受季風的影響,冬季多西北風,夏季多西南風。年平均氣 溫 10,全年無箱期 170 天, 1 月份氣溫最低,月平均氣溫 -5 左右, 7 8 月份氣溫最高,平均氣溫 23,極端氣溫出現于 1942 年 8 月 16 日,最高為 39.6 。干旱、冰雹、霜凍、暴雨是 XX區主要自然災 害,對農業生產影響較大。洪澇災害是 MMM流域除旱災外又一嚴重災害。 由于流域降水多集 中在 7、8、9 三個月,占年總降水量的 5565%,且多以暴雨形式出 現, 因此極易形成洪澇災害。另外,流域大部分地區植被稀疏,山 坡陡峻,雨水集流迅速,洪水
24、特點是峰高、量大、破壞性強。3. 水資源概況地表水資源量通常用地表水體的動態水量既河川徑流量來表示 河川徑流量主要由降水補給, 徑流量的大小在很大程度上反映了水資 源的豐枯情況。 根據 MMM流域多年平均徑流總量為 4.497 億 m3,對于 支流水量的計算,采用面積比的方法直接推求, MMM河流域多年平均3徑流總量為 335.8 萬 m3、徑流深為 23.6mm。XX 區自有降水資料記載以來,至 2004 年底,歷年降水量在 333.8 858.0mm之間,據( 1938 2006年)統計, XX氣象站多年平 均降水量 545.6mm。區水面蒸發量較大,多年平均 1503.5mm。干旱指 數
25、為 2.94 ,董志塬總體上偏于干旱,處于半干旱地區。XX 區河流主要為懸移質多泥沙河流 , 年平均輸沙量為 587.9 104t ,侵蝕模數為 5900t/km 2。XX區水資源總量 2.606 億 m3,其中自 產流量 0.3460 億 m3,過境流量 2.260 億 m3。4. 社會經濟現狀XX區是 QQ市人民政府所在地,是 QQ市政治、經濟、文化、商 貿中心, XX區轄 3 個街道辦事處、 2 個鎮及 5 個鄉:北街辦事處、南 街辦事處、西街辦事處、肖金鎮、 DD、后官寨鄉、原鄉、 WW鄉、什 社鄉、顯勝鄉,總人口 34.15 萬人。1985 年以原 QQ縣部分地區設市, 總面積 99
26、6 平方公里,有漢、回、滿、藏、壯、朝鮮等十二個民族。 XX區又是 QQ市糧食主產區,農業結構基本上是以種植業和養殖業為 主,在糧食作物中冬小麥是流域的主要作物, 主要糧食作物有冬小麥、 玉米、糜谷、豆類等 11 類 148 個品種,主要礦產資源是石油,煤炭, 天然氣。XX 區是一座新型城市,近年來緊緊圍繞建設大型能源化工基地 和全省新的增長極的目標,認真貫徹落實“擴需、保增長、促發展” 重大決策部署,努力克服全球金融危機的沖擊的影響,審時度勢,把 握大局,狠抓落實,大抓“紅、黑、綠、黃”四大優勢資源開發,全 區步入了產業開發加快、經濟轉型加速、基礎建設投入加大、社會事 業全面加強的新階段,
27、主要經濟指標保持了兩位數增長。 2009 年 XX 區生產總值為 69.31 億元,第一產業增加值 7.67 億元,第二產業增 加值 180.47 億元,第三產業增加值 77.5 億元,各項指標均位于全市 前列,增長速度位列全市第一位。5. 項目區水利工程概況xxx至 xxx輸油管道建設工程穿越 MMM河段下游有 WW水W庫一座, 附近無其他水利工程。 WW水W庫是一座以防洪、攔沙、灌溉為主的中 型水庫,總庫容 2092萬 m3,其中淤積庫容 992.6 萬 m3,大壩為試驗 性粘土心墻壩,由 HH水利委員會 XX水保站建于 1956 年,大壩坐落 于第三紀紅色粘土巖基上,經三次加高現壩高 4
28、3m,經過 50 年的運 行,壩前淤泥面鋪蓋厚度已達 31.7m , 壩前淤泥面高出粘土心墻頂 8.7m,WWW水庫除險加固工程目前正在進行, 加固方案確定大壩加固、 輸水洞加固、泄洪洞加固及新建溢洪道, WW水W庫除險加固工程完工 后,可抵御百年一遇洪水,其防洪作用可保護下游四縣區 1.45 萬人 口、2.8 萬畝耕地的安全,保護下游 8 處學校和工礦企業、 2 座交通 橋梁和國道 211線的安全,同時水庫下游可發展灌溉面積 5000 畝, 該水庫也是 QQ市規劃供水水源地之一。2.2 項目區主要歷史洪水對歷史文獻、洪水資料查閱考證, 以及對實測洪水資料成果的分 析整理,項目區域歷史調查洪水
29、情況史料記載如下:唐長安三年( 703), QQ、 N 州等地大雨,山水暴漲,漂流居民 2000 多家,溺死千余人 , 流尸順水東下,河面一時雍蔽。宋太平興國六年( 981), N 州洪水暴漲,溢入州城,毀城 500 余步,淹沒民舍 520 余區。慶歷三年( 1043),N州、真 N縣大雨如注,洪水漂淹 2000 余 家,溺死千余人。明嘉靖十二年( 1533)五月, N州 MM、M JJJ 河、城北河大漲, 入卷州城關廂,居民幾乎盡被淹沒,尸體有沖到、等地者,城中幸存 十之二、三。嘉靖二十八年( 1549)七月三日, QQ府大水,漂淹府城南關及 夾河兩岸 200 里川臺,廬舍、貨市盡成河磧,溺
30、死萬余人。清道光二十一年( 1841),QQ、MMM等河水暴漲, MMM上漲 20 余 丈,涇水漫溢,河面寬 3 華里。根據雨落坪、 QQ等水文站的實測資料統計,近 50 年,MMM平均 每 1.5 年有一次洪峰流量超過 1000m3/s 的洪水過程,平均每 3 年有 一次洪峰流量超過 2000m3/s 的洪水過程,平均每 6 年有一次洪峰流 量超過 3000m3/s 的洪水過程,其中洪峰流量超過 5000m3/s 的洪水過 程有 2 次。CCC溝 1933年調查洪水 2240m3/s , 2003年實測洪水 2080m3/s ,項目區歷史洪水調查資料見表 3表 3 項目區歷史洪水調查資料河名
31、調查 河段集水面積2(Km2)年份及洪峰流量( m3/s )年份洪峰年份洪峰年份洪峰年份洪峰MMM雨落 坪1901918411950019337360N縣18686184115400193378501947476019732190CCC溝史家 店31519332240197786520032080JJJ 河N縣601190113001933460195842119651782.3 河道概況建設項目位于 MMM支流 ZZZ上游 MMM河段,穿越河段附近無支流 加入, ZZZ流域為典型的 HHHHH殘塬溝壑區,地形地貌屬河谷、溝谷 階地地形,橫向溝谷發育,植被稀疏,黃土裸露,土質疏松,水土流 失嚴
32、重。 MMM河段由于水庫的攔泥作用,河床逐年抬高,壩前淤泥厚 度約 30m,河谷形態表現為寬闊的“ U”型,兩岸不對稱,河道主槽 斷面為窄深式斷面,主槽切近右岸山腳,左岸灘地平緩開闊為耕地, 耕地地埂高差約 5m,河床主要由粘土、沙、砂礫石組成,斷面較穩 定,河道右岸山坡較陡峭, 左岸臺地淤積抬高,實測穿越河段縱比降2.4 建設項目區水文泥沙特征2.4.1 項目區水文監測情況穿越斷面實測水文資料稀少, 在充分論證的基礎上收集流域水文 特性相似的 CCC水文站資料 29 站年,用比擬法對 MMM河段進行水文 分析計算。 CCC水文站 1933 年的(2240m3/s) 歷史特大洪水調查資料、 2
33、003年的(2080m3/s )實測洪水資料,該水文站資料可以作為本建設 項目洪峰流量分析的基本依據。CCC水文站位于 GG省 QQ市 QQ縣 CCC鄉,是小流域代表站,地 理位置:東經 10743北緯 3603,設立于 1980 年 6 月,集水 面積 270km2,至溝口距離 10km,主要監測項目有水位、流量、泥沙、 降水、蒸發,其中流域所屬雨量站 9 個,分別為桐川雨量站、柏樹莊 雨量站、廟灣雨量站、唐崾峴雨量站、王家坪雨量站、侯家崾峴雨量 站、石家山雨量站及 CCC雨量站。2.4.2 水文特征MMM河段共有不連續四站年實測水文資料, 1956 年有實測水沙資 料, 19581960
34、年有三年實測水沙資料, 1956 年實測輸沙量 53.56 萬 t ,1956 年實測年平均含沙量 270kg/m3 ,項目區河流徑流分配計算 成果見表 4。CCC站實測最大洪水發生于 2003 年 8 月 25 日,最大洪峰流量 2080m3/s ,最枯水發生于 1993年7月 25 日,最小流量 0.006 m3/s , 2009 年 7 月 3 日發生河干。徑流具有較大的年際和季節變化,最大 年徑流總量 2089 萬 m3,最大徑流深 77.4mm,最小年徑流總量 223.0 萬 m3 ,最小徑流深 8.3mm,豐水年和枯水年相差 9.4 倍,多年平均徑-3 3 2 3流模數 0.701
35、 (10 -3m3/s.km 2) ,多年平均徑流 597.0 萬 m3;多年平均 輸沙量 145 萬 t ,年最小平均輸沙量 13.4 萬 t ,年最大平均輸沙量 829萬 t ,多年平均輸沙模數 5371t/km 2;多年平均含沙量 193kg/m3, 年最大含沙量 398kg/m3;CCC水文站(24h) 最大降水量 194.5mm,發生 于 2003 年,多年平均降水量 489mm,多年平均 E601 蒸發量 713.8mm, 最大年 E601 蒸發量 959.6mm,最小年 E601 蒸發量 633.1mm。表 4 項目區河流徑流分配計算成果表河流名稱流域面積 km2徑流量(萬 m3
36、)多年平均20%50%75%95%MMM190194497056510421303337024500CCC270597.0872.0484.0293.0161.0ZZZ4411043138511851025802.5MMM142335.8446.0381.6330.0258.4本次評價主要移用相似流域 CCC溝 CCC水文站實測水文泥沙資料 作為評價依據。 CCC溝洪水主要由暴雨、局部暴雨形成,洪水與暴雨 對應關系明顯, 歷年水位流量關系多為臨時曲線, 高水水力因素較為穩定。2.5 建設項目概況2.5.1 穿越河段名稱、地點和建設目的1. 穿越河段名稱: ZZZ河 MMM河段2. 建設地點:
37、本建設項目位于 QQ市 XX區 WW鄉 HHH村,地理坐 標為:東經 1074235.6,北緯 354650.90 ,從穿越河段 到 WWW水庫有便道相通, WWW水庫到 QQ市有鄉村公路相接, WWW水庫 距 QQ市區直線距離 10km。3. 建設目的: XXX、XXX輸油管道為 CC油田部環形集輸管網,實 現原油管道輸送目的, XXX、XXX 選址經地質勘測、可行性論證,在 考慮科學、節約、環保、占用耕地少,線路短等因素的前提下,穿越 MMM河段。2.5.2 穿越河段建設工程概況1. 主要設計原則斷面設計根據沖刷計算以及河床穩定性分析:河床表面分布細 沙、淤泥、灘地及兩岸山坡黃土層深厚,黃
38、土層以下為泥質粉砂巖, 穿越斷面附近河勢相對穩定。輸油防腐鋼管設計壓力 8Mpa,管溝設計穩定層,其厚度為 1.0m; 主槽管溝挖深 3.5m,主槽左、右岸坡坎頂挖深 7.87m ,管溝上口挖寬 5.0m,下口挖寬 0.8m ;穿越斷進行混凝土穩管措施,穩管規格 5.70.8 1m,管溝邊坡底采用石砌護坡,護坡形態維持原地貌形狀不 變,護坡上下游兩端嵌入自然坡面各 1.0m深。2. 穿越河段建筑物 該項目為河底填埋式穿越,河床表面無附著物,開挖、 布管及填 埋工程結束后,施工期間臨時圍堰、導流管、作業帶、施工便道和施 工場地等臨時建筑物相應全部拆除,清除工程垃圾、抽排堰積水,清 淤疏通使河道恢
39、復原狀,完工后穿越河段地表不留任何建筑物。2.6 堤防工程穿越河段附近沒有堤防工程, 穿越斷面距離 WW水W庫大壩 0.2km, 水庫具有蓄洪削峰作用, WWW水庫樞紐設施為輸油管道防洪安全提供 了保障,隨著庫區泥沙的不斷淤積,河床及灘地不斷抬升,河道輸油 管道的埋深有增大趨勢, 處于淹沒滯洪區的輸油管道不會受到較大水 流的沖刷。目前的防洪標準為 50 年一遇,大壩加固除險工程竣工后 遠景防洪標準為 100 年一遇。3. 河道演變3.1 河道演變歷史概況近幾十年, MMM總體上無裁彎取直及較明顯自然改道趨勢,未發 現較明顯游蕩性擺動跡象,沿程也未出現較明顯的自然回水分流現 象,主流基本穩定不左
40、右擺動,支流河堤、邊坡較穩定,岸坡、河堤 未發生較大的滑塌、潰堤、決口等險情險情,根據 MMM流域洪水調查 記載,歷史上最大沖刷深度為 3.0m左右(一丈,發生在 1911 年), 自 1911 年歷史洪水以來,河道沖刷層下切到相對穩定的砂礫巖風化 層,此后歷次洪水河床沖刷量都較小,歷史大洪水發生過后,河道河 勢處于處于相對穩定期,主流擺動不大,河流主槽穩定,僅局部陡岸 坡有沖刷、濕陷、凍脹塌落發生, 落水階段灘地普遍有慢灘淤積, MMM 流域輸沙量較大的主要原因是地域性下墊面綜合因素制約的結果, 河 道演變主要受區域地形、地勢、河床地質構造、兩岸植被、當地氣象 和水文條件及人類活動的影響。M
41、MM 河道高水寬 125m,中水寬 57.1m,平槽寬 10.5m,穿越處為 窄深沖溝加寬淺灘地構成復式斷面, 沖移質以泥質壤土為主, 床沙質 由細沙、砂礫卵石組成,斷面形態較穩定,河道右岸山坡較陡,左岸 山坡較平緩。本建設項目位于河谷、溝谷階地地形,橫向溝谷發育, 主汛期降水相對充沛, 植被稀疏, 黃土溝壑區山溪性河流主要以沖刷 為主,淤積次之, 但 MMM河段受水庫攔沙蓄洪調節,該河段以淤積為 主,斷面整體上有逐年抬高的趨勢,穿越斷面數據見表 5。區域代表站 CCC水文站斷面演變情況見圖 3-1 (CCC水文站斷面 沖淤變化套繪圖),忽略起點距測驗誤差,垂線最大垂直沖刷深度為 0.57m,
42、垂直最大淤積深度為 0.87m,垂線平均沖淤變幅 1.64m,說明 該斷面在河底高程 986.64m988.08m 之間變化,但沖刷、淤積均不 超過 1.0m。橫斷面縱斷面樁號距離高程樁號距離高程1-50.01108.80101099.8220.01108.502201099.4035.41104.963401099.36485.51104.114601099.2951061103.775801099.1761131099.4061001099.0371151099.4081221099.9091341110.00表 5 管道穿越 MMM河斷面測量成果表河底高程999.00996.00-1.5
43、993.006.5990.008.5987.00起點距 m淤 積沖 刷圖 3-1 CCC 水文站斷面沖淤變化套繪圖MMM河床表層由淤泥質組成、縱坡降較大、主槽在縱向沖刷下切 的同時,通常灘地伴有橫向展寬現象, 水庫攔沙使灘地淤積趨于平緩 展寬,突發暴雨洪水后水庫在泄洪期加大泄洪排沙, 會使河道的主槽 不斷沖刷下切,導致邊坡失穩崩塌,引起河槽寬度增加;河道縱、橫 向沖刷、淤積,對河道工程建設的規劃設計十分重要。對穿越河段和 CCC溝水文站斷面進行對比分析, 視其相似程度分 析穿越河段的演變情況,通過實地調查, CCC河段上下游較順直,水 流相對集中, MMM河段斷面控制良好,中
44、高水水流漫灘,從兩斷面地 質結構、地形地貌、河床組成和斷面形狀(見圖 3-2 CCC溝、 MMM橫 斷面套繪圖)分析, CCC溝和 MMM流域地質構造相同,植被、斷面形 狀基本相似, 兩河同屬 MMM中游北岸相鄰支流, 地域相鄰且屬同一水 文分區,可以依據 CCC溝斷面實測沖淤資料來分析穿越河段河床演 變。3.2 河道近年演變分析分析典型年 CCC水文站實測洪水資料, 峰前、峰后大斷面沖淤變 化圖可以看出,斷面主流穩定,主槽沖淤變化不大,起點距 20100m 沒有明顯的沖淤趨勢,河床最大沖刷、淤積深度分別為 0.79m 和 0.66m。CCC水文站斷面沖淤交替變化,且沖淤變化變幅不大,沖淤變化
45、 對河道泄洪能力影響不大,主河槽及兩岸較為穩定。穿越河段河道位于庫區,山坡相對高差 200m左右,岸坡自然坡 度為 40 65,據資料記載,庫區土質陡坡容易發生滑塌,坡度河底高程987.001002.00997.00992.0020 40 60 80 100 120 140 160 1801115.001110.001105.001100.001095.001090.00102030 4050 6070 80 起點距 m大于 25的土質山坡,在暴雨季節發生滑坡的可能性大,土質陡坡 潛在的不穩定性有可能誘發山體滑塌使庫區河道發生堰塞, 穿越河段 受來水來沙條件及水庫調度運行的影響, 在汛期,水庫
46、應避免超蓄和 驟泄,以免給庫區邊坡穩定帶來不利的影響。河 底 高 程 m圖 3-2 CCC 溝、MMM 橫斷面套繪圖3.3 河道演變趨勢分析河勢就是河流形態發展和自動調整變化的趨勢, 它的變化與河流 地質地貌條件、水文泥沙情勢、人類活動影響等密不可分,河勢穩定 是減免洪災、發展經濟的重要保障,工程建設應保持河勢穩定和行洪 通暢,這是防洪影響評價的目的。 WWW水庫工程除險加固完工后,上 游河段百年一遇洪峰經水庫調節后下泄,在穿越河段不會發生較大洪 水。本建設項目為管道穿越過河,所在河段主要為淤泥質粉沙河床, 斷面處于水庫淹沒、半淹沒區,此段河勢比較穩定,高水流速較小, 不會發生較強烈的沖刷,
47、河道縱橫斷面沖淤變化不大。 該穿越工程項 目建成以后,對所在河段河道不會產生附加沖淤變化。綜合分析結論:穿越斷面受大壩控制,河流在橫向、縱向保持比 較穩定的形態,主流擺動不大,河勢基本穩定。4. 防洪評價分析計算4.1 建設項目防洪標準根據國家防洪標準(GB50201-94),輸水、輸氣、輸油等管道 工程,按照工程規模分為三個等級,見表 6。表 6 輸油管道工程的等級和防洪標準等級工程規模防洪標準 (重現期)年 大型10050中型5020小型2010注:經過蓄滯洪區的管道工程不得影響蓄滯洪區的正常運用國家防洪標準 5.5.2 條規定,從洪水期沖刷劇烈的水域底部 穿過的輸水、輸氣、輸油等管道工程
48、,其埋深應在相應的防洪標準洪 水的沖刷深度以下。 xxx 至 xxx 輸油管道建設工程,工程規模屬于中 小型工程,穿越河段防洪評價標準按 50 年一遇洪水設計。4.2 水文分析計算4.2.1 洪水成因及特點分析MMM穿越 河段位于 MMM中游,受太平洋副熱帶高壓邊緣暖濕 氣流及高原切變共同影響, 該區域易形成局部暴雨, MMM流域洪水 主要由局部暴雨超滲產流形成,其暴雨特點是強度大,歷時短,籠罩 面積小,洪水漲落快而持續時間短。 MMM河段受 WWW水庫淹沒區壅水 頂托,峰高量小, 水位壅高但洪峰流量不大,實際洪水過程多為平緩 型過程,水庫除險加固完工后, 水庫正常運行時產生顯著的防洪效果,
49、蓄水攔沙、削峰滯洪使庫區及穿越 河段不會發生強度較大的洪水過 程。4.2.2 歷史洪水及重現期依據 MMM流域水資源評價成果,將調查洪水的洪峰流量 用水文比擬法 (面積指數 0.6 )還原為穿越處天然情況, 由于干、 支流控制面積相差大,經合理性分析確定可以參考, 歷史洪水重 現期用頻率適線算出 ,項目區歷史洪水流量及重現期統 計見表 7。MMMN縣段歷史上發生過數次較大洪水, 1841 年洪水洪峰流量為 15400m3/s ,1863 年洪水為 10045 m3/s ,1933 年洪水為 7850 m3/s ; 實測最大洪水為 4760 m3/s(1947年),重現期接近 50 年一遇;CC
50、C1933 年洪水洪峰流量為 2240m3/s 、1977年洪水洪峰流量為 865m3/s, 2003 年實測洪水洪峰流量為 2080m3/s 。表 7 項目區歷史洪水流量及重現期統 計調查(年)1841186319331947重現期(年)20015010050MM(MN縣)154001000078504760流量(m3/s )米家川815529416252CCC22404.2.3 水文基本資料應用參證站 CCC水文站實測資料完整,精度符合河流流量測驗規 (GB50179-93)要求,洪水設計成果可作為本項目設計洪水的依 據;本次評價樣本選用 CCC站 29 站年實測洪水資料系列,加上調查 的
51、 1933、1977年兩場洪峰流量資料共 31 場洪水資料作為分析的依據。 資料錄入后,對實測資料、 洪水調查資料、歷史文獻及測站考證等資 料進行逐一檢查和合理性分析, 確保資料的一致性和可靠性, 同時也 通過特大洪水資料的考證,延長了洪水資料系列。4.2.4 穿越斷面處設計洪水推求1. 設計洪峰流量CCC站洪峰流量系列經選用 p- 型曲線適線計算,統計參數用 矩法公式。頻率采用設計規中推薦的公式計算。連續系列:Pm m m 1,2, n1不連續系列特大洪水:PmMmN11,2,a不連續系列實測洪水:Pmm1n111,2,n式中:N重現期n實測值個數a特大值項數aN11aN1L從實測值中抽出的
52、特大值項數M特大值排序 1 (a-L )m實測值排序 1 n圖 4-1 CCC 站洪峰流量年序列頻率曲線圖( P- 型)皮爾遜班型分布曲線對流量擬合較好, CCC洪峰流量頻率曲線如圖4-1,分析結果:3Q(2%)=1450 m3/s;3Q平均 =160m3/s ;Cv=2.4;Cs=4.8;依據工程水文學 由流量資料推求設計洪水的計算方法及 QQ 地區水文參考資料,用面積指數法計算,面積指數采用 0.6 。計算公式: Q1=Q2(F1/F 2)n式中: n=0.6(F1=142100)Q1設計洪峰流量;Q2 參證站洪峰流量;F1、 F2 設計、參證站控制流域面積;穿越斷面按五十年一遇洪水標準設
53、計, MMM穿越斷面設計洪峰流3量: Q(2%) =986 m3/s 。洪峰流量成果驗證計算, 1978 年 GG省水文總站編制的 GG省 水文圖集, MMMQ至Q雨落坪區間支流, 50 年一遇洪峰流量模數經驗 公式為 q2%=14.0/F 0.288,經驗公式法計算值與頻率適線值比較接近; 但 洪峰模數經驗公式系 1978 年率定,該公式三十多年未進行參數、系 數修正,因此不采用經驗公式設計洪峰值。經合理性分析,采用區域代表站面積指數法計算成果, MMM穿越 斷面設計洪峰流量: q2%=986 m3/s 。2. 用流速分析值推求設計洪水用 CCC斷面歷年 420 組實測平均流速、 最大流速資料分析, 中高 水流速較穩定, 大體上有趨于定值的趨勢, 如圖 4-2 所示 CCC斷面洪 峰平均流速趨于 3.7m3/s ,最大測點流速趨于 5.5m3/s 。根據設計斷面的水位面積關系曲線推求設計水位,設計平均流 速參照 CCC斷面分
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