皇甫川大唐煤電廠2×660MW 項(xiàng)目防洪工程建設(shè)影響分析

郭飛燕

（府谷縣河道養(yǎng)護(hù)站,陜西 府谷 719499）

1 概況

大唐陜西西王寨煤電一體化2×660 MW 電廠,擬建于陜西省府谷縣皇甫川右岸距入黃口2.5 km 處,廠區(qū)沿皇甫川右岸建置,其中一部分靠開挖右岸山體, 一部分位于現(xiàn)皇甫川道的灘地。為了保護(hù)廠區(qū)安全,擬在廠區(qū)迎水側(cè)修建防護(hù)工程,工程上游連接選煤廠防洪工程,下游連接公路外側(cè)現(xiàn)狀高坎,防護(hù)工程長度 1911.9 m,為墻式護(hù)岸與坡式護(hù)岸相結(jié)合形式。新修堤頂?shù)缆放c上下游堤頂及原公路銜接,新修排洪涵洞兩處。堤頂寬8 m,硬化路面寬度為8 m,采用混凝土路面。為了確保項(xiàng)目順利建設(shè),需對工程建設(shè)對河道行洪影響進(jìn)行分析。

2 河道現(xiàn)狀和水文特性分析

2.1 河段現(xiàn)狀

項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀左岸為自然岸坎,右岸為灘地,沒有防洪工程,根據(jù)《陜西省黃甫川流域綜合規(guī)劃》,項(xiàng)目區(qū)河段規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)為 100年一遇。

項(xiàng)目區(qū)河段為蜿蜒河道,兩岸有間斷性山體突出,控制節(jié)點(diǎn)多,使得河道不會出現(xiàn)明顯擺動,僅在少數(shù)開闊段有主槽的擺動。河道主槽單一,多年來一直保持現(xiàn)狀,基本穩(wěn)定。河道主槽相對較窄,輸沙能力強(qiáng),年內(nèi)有沖淤變化,但多年平均沖淤變化趨于基本平衡。河槽徑流具有間歇性,流量變化大。通過河道勘察,河槽床面泥沙組成為粗細(xì)交替,粗的地方以卵石和塊石為主,細(xì)的地方為2 cm 以下的卵石和粗沙為主或以粗沙為主,這說明長期來看,整體河道的主槽沒有明顯的刷深或淤高。河段在年內(nèi)有沖淤變化,但多年沖淤變化趨于平衡。

2.2 皇甫川水文特性分析

皇甫川屬中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候,多年平均降雨量為413.2 mm（皇甫水文站位于項(xiàng)目廠址上游約9.3 km,控制流域面積為3175 km2）。實(shí)測多年平均流量為4.4 m3/s,年徑流總量1.39 億m3,屬于典型的季節(jié)性河流?；矢Υ饔虮┯昙竟?jié)性強(qiáng),時(shí)間集中,歷時(shí)短,強(qiáng)度大,籠罩面積小,年際變化大,洪水的特點(diǎn)是來勢兇猛、陡漲陡落,且洪峰多為尖瘦型單峰。

3 壅水分析

根據(jù)大唐陜西西王寨煤電一體化2×660 MW 電廠防護(hù)河段的防洪要求及地形特點(diǎn),布設(shè)河道測繪大斷面。本次采用2017年10 月實(shí)測河道斷面,平均斷面間距271 m,共布設(shè) 16 條水文大斷面,起始斷面位于皇甫川大橋,終止斷面位于金安大橋。左岸以現(xiàn)狀堤防及自然岸坎為邊界,右岸以已批復(fù)堤防及自然岸坎為邊界。項(xiàng)目所在河段以現(xiàn)狀河道和項(xiàng)目建成后兩種工況進(jìn)行水面線分析計(jì)算,分析比較項(xiàng)目實(shí)施前后100年一遇設(shè)計(jì)洪水位的變化情況。項(xiàng)目計(jì)算成果見表1（計(jì)算過程略）。項(xiàng)目建成后縮窄了部分河道,100年一遇設(shè)計(jì)洪水位較項(xiàng)目實(shí)施前局部河段水位有壅高,壅高幅度為0.03 m～0.49 m,最大壅高0.49 m 發(fā)生在17#斷面。本河段的水位壅高主要體現(xiàn)在本次項(xiàng)目實(shí)施河段及其上游一定范圍,對河段上游的影響范圍為1105 m。

表1 項(xiàng)目建設(shè)前后水面線成果比較表

從表1 可以看出,項(xiàng)目建成后河道水面寬度縮窄18 m～319 m,主要縮窄了右岸高處的灘面寬度。項(xiàng)目建設(shè)導(dǎo)致河道縮灘后,水流集中,部分?jǐn)嗝媪魉儆幸欢ǔ潭鹊脑龃?。?jì)算得到項(xiàng)目建成后斷面百年一遇平均 流速較該河段現(xiàn)狀河道百年一遇平均流速增加 0.01 m/s～0.63 m/s,河段斷面平均流速增幅為0.2%～14.9%；最大增幅發(fā)生在16# 斷面, 流速增大0.63 m/s。從一般規(guī)律來看,河道縮窄斷面流速應(yīng)當(dāng)增大,但項(xiàng)目區(qū)15#斷 面流速卻有一定減小,分析主要原因是根據(jù)堤線布置,由于局部地形原因項(xiàng)目建設(shè)該斷面位置并未壓縮河道,反而由于下游斷面壅水造成該斷面水位壅高,相應(yīng)地增大了行洪斷面面積,出現(xiàn)斷面平均流速較項(xiàng)目實(shí)施以前相應(yīng)減小。

從表1 中可以看出,各斷面設(shè)計(jì)洪水成果與原設(shè)計(jì)洪水水位相比,各斷面基本相符,相差在0.02 m～0.32 m。究其原因是：本次河道斷面測量時(shí)間與原設(shè)計(jì)單位測量時(shí)間年份相距較長,斷面測量的位置也不盡重合,河道斷面幾年來發(fā)生了一些變化,導(dǎo)致實(shí)測的大斷面不完全一致。

4 項(xiàng)目建設(shè)影響分析

4.1 項(xiàng)目建設(shè)與相關(guān)規(guī)劃的關(guān)系與影響分析

《黃河流域綜合規(guī)劃》（2012～2030年）明確提出了皇甫工業(yè)集中區(qū)河段的防洪安全為皇甫川流域防洪治理重點(diǎn)保障河段之一?！蛾兾魇↑S甫川流域綜合規(guī)劃》《陜西省府谷縣水利發(fā)展規(guī)劃（2011-2020）》《府谷縣黃甫川下游黃甫至入黃口段河道整治工程規(guī)劃》,明確了皇甫川河段需要進(jìn)行防洪整治工程建設(shè), 其中本項(xiàng)目所在河段規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇,規(guī)劃堤距不小于240 m。本項(xiàng)目設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)劃一致,采用100年一遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)通過本項(xiàng)目建設(shè)完成了項(xiàng)目所在河段規(guī)劃的防洪工程。本項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)堤距300 m,大于規(guī)劃的240 m 堤距,不會對河道的整體規(guī)劃產(chǎn)生不利影響。工程建設(shè)整體上與規(guī)劃的皇甫川流域治理開發(fā)與管理的總體布局保持一致。

4.2 項(xiàng)目建設(shè)對河道泄洪的影響分析

項(xiàng)目建設(shè)束窄了行洪斷面寬度,項(xiàng)目實(shí)施后的100年一遇設(shè)計(jì)洪水位較工程實(shí)施前局部河段水位造成壅高,壅高幅度為 0.03 m～0.49 m,最大壅高0.49 m 發(fā)生在17#斷面。對河段上游的影響范圍為1105 m。工程的修建對工程所在河道行洪有一定影響。

本項(xiàng)目在河道內(nèi)的建設(shè)內(nèi)容均安排在枯水期施工,由于枯水期河道流量較小,且工程距現(xiàn)有河道距離較遠(yuǎn),工程施工時(shí)不需修筑圍堰等臨時(shí)設(shè)施,所以施工期對河道泄洪影響較小。

4.3 項(xiàng)目建設(shè)對河勢穩(wěn)定的影響分析

該段河道受上下游節(jié)點(diǎn)的控制,河勢基本穩(wěn)定,所修建的防護(hù)工程距離河道主槽尚有50 m～200 m 的距離,不會對主流形成明顯頂托而改變河勢。雖然發(fā)生洪水時(shí)會有少量刷深,但河床的粗顆粒及左岸基巖會限制沖刷的發(fā)展,不會形成強(qiáng)烈的沖刷下切；灘地會受到?jīng)_刷后退,但受左岸基巖及右岸擬建防護(hù)工程的控制,后退幅度不大。工程建成后行洪斷面規(guī)整,河勢基本得到控制更趨于穩(wěn)定。因此,項(xiàng)目建設(shè)對河勢穩(wěn)定沒有大的不利影響。

4.4 項(xiàng)目建設(shè)對工程和防汛搶險(xiǎn)的的影響分析

項(xiàng)目區(qū)目前無堤防等水利工程設(shè)施。本工程首端接規(guī)劃的大唐陜西府谷能源化工有限責(zé)任公司西王寨礦井及選煤廠防洪工程,工程修建后對上游1105 m 范圍內(nèi)規(guī)劃防洪工程會造成壅水影響。本項(xiàng)目的建設(shè),將有效保障皇甫工業(yè)集中區(qū)防洪安全。工程建設(shè)不會中斷現(xiàn)有河道右岸道路,同時(shí)新建的堤頂?shù)缆酚欣诜姥磽岆U(xiǎn)車輛、物資及人員的通行,更加有利于該河段的防汛搶險(xiǎn)。

4.5 建設(shè)項(xiàng)目防御洪澇的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與措施是否適當(dāng)

擬建工程按 100年一遇洪水設(shè)計(jì),其防洪標(biāo)準(zhǔn)與兩岸規(guī)劃最高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)一致。符合《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50201-2014）中該容量等級電廠的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

13#～14#斷面場地最低標(biāo)高為860.50 m,14#～20#斷面場地最低標(biāo)高為858.00 m,均高于設(shè)計(jì)洪水位,也高于對應(yīng)的堤頂高程,滿足100年一遇防洪要求。防護(hù)工程凹岸擋墻的基礎(chǔ)以上細(xì)砂全部清除,基礎(chǔ)埋深深入基巖以下0.5 m。凸岸及平順段堤線布置距離主流較遠(yuǎn),坡式護(hù)岸基礎(chǔ)采用 基巖控制,并設(shè)籠石護(hù)腳,籠石高2 m。所有斷面基礎(chǔ)埋深滿足沖刷要求。

4.6 項(xiàng)目建設(shè)對第三人合法水事權(quán)益的影響分析

項(xiàng)目的建設(shè)將占用右岸現(xiàn)有通村道路,水位壅高也將增大現(xiàn)狀河灘地的淹沒損失。工業(yè)園區(qū)擬在廠區(qū)南面繞行改建通村道路,本項(xiàng)目新建的堤頂?shù)缆芬部蓾M足日常通行,不會對通村道路通行造成大的影響；對于增加的淹沒損失應(yīng)予以補(bǔ)償。

在廠區(qū)首端上游2.9 km 處有皇甫川金安大橋,1.50 km 處左岸河道內(nèi)有奧維乾元、奧維加能項(xiàng)目區(qū)廠房建筑,廠區(qū)末端下游1.9 km 處皇甫川入黃河口處有跨河公路橋,本項(xiàng)目的建設(shè)均不會對上述設(shè)施造成影響。工程區(qū)河段左岸堤路堤頂高程均在858.60 m 以上,滿足100年一遇防洪要求,本項(xiàng)目的建設(shè)不會影響左岸道路的正常通行。

項(xiàng)目建成后會造成局部河段流速增大,增強(qiáng)了水流的沖刷作用,加劇洪水對河段左岸頂沖段岸坎掏刷,將產(chǎn)生一定不利影響。項(xiàng)目區(qū)及附近區(qū)域無取水、排水工程等設(shè)施,不涉及其它第三人合法水事權(quán)益。

5 工程影響防治與補(bǔ)救措施

5.1 對河道泄洪、管理防治與補(bǔ)救措施

工程建設(shè)開工前,建設(shè)單位應(yīng)將施工安排送河道主管部門備案；河道內(nèi)施工安排在枯水期,不得隨意在河道內(nèi)堆砌施工物料；施工期間要與當(dāng)?shù)厮姓鞴懿块T、水情部門保持密切聯(lián)系,根據(jù)洪水預(yù)報(bào),及時(shí)采取措施,確保防汛安全；施工結(jié)束后,要及時(shí)拆除臨建設(shè)施,推平施工道路,徹底清除施 工棄渣等剩余物料,保障洪水通暢渲泄。

5.2 對第三人合法水事權(quán)益的補(bǔ)救措施

本次新建防護(hù)工程與上游已批復(fù)的防洪工程建設(shè)單位均為大唐陜西府谷煤電有限責(zé)任公司,上游已批復(fù)的防洪工程實(shí)施時(shí)應(yīng)考慮本項(xiàng)目的壅水影響；項(xiàng)目實(shí)施時(shí)一并做好通村交通改建工程,建成后做好交通組織,保障通村交通及廠區(qū)周邊通行安全順暢,對于增加的河灘地淹沒損失應(yīng)予以補(bǔ)償；采用擋墻、鉛絲籠石等形式對左岸頂沖段進(jìn)行加固防護(hù)。

5.3 工程運(yùn)行初期的觀測與防護(hù)

由于施工必然會對河道灘地原貌及地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響,修建后的防護(hù)工程未經(jīng)受過洪水的考驗(yàn),其工作狀態(tài)和抗洪能力需等待檢驗(yàn),建議項(xiàng)目建成后對河勢變化情況、防護(hù)工程安全度汛等項(xiàng)目進(jìn)行觀測、養(yǎng)護(hù),觀測養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于5年。

6 結(jié)語

通過分析探討,大唐煤電廠2×660 MW 項(xiàng)目防洪工程縮窄河道,對河道地質(zhì)地貌會產(chǎn)生一定的影響和壅水,但對于河道行洪、河勢、防洪搶險(xiǎn)來說沒有影響,項(xiàng)目建成后將成為皇甫川河道整體防洪工程的一部分,可以保護(hù)沿岸單位企業(yè)安全,有利于皇甫川形成完整的防洪體系,只要完善措施,加強(qiáng)觀測,完全是利大于弊,為項(xiàng)目建設(shè)提供了科學(xué)依據(jù)。