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河道管理范围内建设项目防洪影响分析           ★★★ 【字体：小 大】
河道管理范围内建设项目防洪影响分析
作者：兰考黄河…    文章来源：本站原创    点击数：    更新时间：2008-6-11


文章摘要：1991年江淮大水之后发现，河道管理范围内的桥梁、码头、渡口、管道、取水口等跨河、穿河、拦河建筑物由于设计或建设不符合防洪要求，造成汛期水位壅高、束水、挑流、冲刷等一系列问题，对河势稳定和防汛抢险、水利管理造成很大影响，极大地增加了防汛抢险压力和难度。因此，必须对河道管理范围内的建设行为进行规范。为此，1992年4月，水利部、国家计委联合颁发了《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》（水利部、国家计委水政［1992］7号）（下简称《有关规定》），由此揭开了河道管理范围内建设项目管理的序幕。随后实施的《中华人民共和国防洪法》和《水法》(修订)进一步对河道管理范围内建设项目审查管理进行了规定。1993年3月水利部《关于淮河水利委员会审查河道管理范围内建设项目权限的通知》(下简称《淮委审查权限通知》)（水利部水政［1993］143号）授予淮委建设项目审查权。......



1 建设项目审查工作的由来
     1991年江淮大水之后发现，河道管理范围内的桥梁、码头、渡口、管道、取水口等跨河、穿河、拦河建筑物由于设计或建设不符合防洪要求，造成汛期水位壅高、束水、挑流、冲刷等一系列问题，对河势稳定和防汛抢险、水利管理造成很大影响，极大地增加了防汛抢险压力和难度。因此，必须对河道管理范围内的建设行为进行规范。为此，1992年4月，水利部、国家计委联合颁发了《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》（水利部、国家计委水政［1992］7号）（下简称《有关规定》），由此揭开了河道管理范围内建设项目管理的序幕。随后实施的《中华人民共和国防洪法》和《水法》(修订)进一步对河道管理范围内建设项目审查管理进行了规定。1993年3月水利部《关于淮河水利委员会审查河道管理范围内建设项目权限的通知》(下简称《淮委审查权限通知》)（水利部水政［1993］143号）授予淮委建设项目审查权。根据水利部授权，淮委召开了流域四省计委及水利厅参加的建设项目审查工作会议。随后，淮委下发了《关于实施河道管理范围内建设项目审查的通知》(淮委水政资[1993]6号)。1994年8月淮委设立专门机构负责淮河流域建设项目审查工作。1996年4月22日，淮委向水利部报送了《淮河流域河道管理范围内建设项目管理实施办法》(淮委水管[1996]2号文)。经过几年来的努力，流域内建设项目审查基本规范了洪水评价、建设申请、审查同意和施工许可制度。2004年7月水利部印发了《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》（试行），对防洪评价报告编制进行了规范，建设项目审查逐步向规范化迈进，流域内各行业对在河道管理范围内建设的报批意识明显增强。
 通过对河道管理范围内建设项目的审查，新建项目对现有防洪工程、对河势、对防汛抢险和对水利管理的不利影响，得到减轻和降低，维护了管理单位的合法权宜。
 2 建设项目审查主要内容
    根据《防洪法》、《有关规定》，河道主管机关审查河道管理范围内建设项目的审查内容为：   
(1)是否符合江河流域综合规划和有关的国土及区域发展规划，对规划实施有何影响；
    (2)是否符合防洪标准和有关技术、管理要求；
    (3)对河势稳定、水流形态、水资源、冲淤变化有无不利影响；
    (4)是否妨碍行洪、降低河道泄洪能力；
    (5)对堤防、护岸和其它水工程安全的影响；
    (6)是否妨碍防汛抢险；
    (7)建设项目防御洪涝的设防标准与措施是否适当；
    (8)是否影响第三人合法的水事权益；
    (9)是否符合其它有关规定和协议。
     流域机构在对重大建设项目进行审查时，应征求有关省、自治区、直辖市的意见。
3 跨河、穿河穿堤建筑物影响分析及技术审查要求探讨
  根据以上审查内容和近年来工作实际，笔者就河道管理范围内建设项目审查有关技术谈谈自己的体会和见解。
3.1 跨河建筑物
    ⑴ 影响分析
 跨河建筑物如桥梁、渡槽、电力铁塔等，一般临河建筑物如码头等的栈桥有时也需要跨越。跨河建筑物跨越河流和堤防等建筑物，主要影响表现为：支墩影响和跨越影响。支墩占用堤身断面可能对堤身渗流稳定产生影响，布置在迎水面的支墩可能形成新的渗流通道，建筑物正常运行时的振动也可能会产生不利影响，工程施工(包括汛期施工)可能产生影响甚至隐患。布置在河道里的支墩影响（压缩）河道过水断面，造成局部流速加大，壅水、流态紊乱，带来冲刷等不利影响，对河道行洪、输水有重大影响。如跨河建筑物在河底以上设置横向联系梁或下承台，则水流流态更为复杂和紊乱。当建筑物支墩为壁墩时还可能产生挑流，对河道河势稳定有较大影响，其影响因河道比降、流速大小、水位高低、夹角大小等不同。跨河建筑物与堤防相交可能对堤防日常维护、检查和防汛交通产生影响，对以后堤防加高加固带来不利影响。一段河道内如跨河建筑物较多或相距较近，则相邻建筑物之间可能会产生相互之间的不利影响，其影响因河道比降、水位、水沙特性、河势、地质状况等不同而不同。
     以上仅为定性分析，具体影响应具体分析。 
 ⑵ 技术审查要求
《堤防设计规范》9.3.1规定：“桥梁、渡槽、管道等跨堤建筑物、构筑物，其支墩不应布置在堤身设计断面以内。当需要布置在堤身被水坡时，必须满足堤身设计抗滑和渗流稳定的要求。”
    跨河建筑物与堤顶高程之间应适当留有一定的净空，以便为以后的堤顶加高加固留有余地。这里需要特别注意的是，堤顶高程的确定。堤顶高程有现状、近期规划、远期规划三种高程，淮河流域对淮河干流及重要城市堤防一般采用远期规划高程控制，其他采用近期规划高程，当近、远期规划堤顶高程难以确定时，一般在现状堤顶高程基础上加2.2至2.5米控制。
    当为一般支流上游，次要堤防时，并不要求一定要立交(立交造价要高得多)。当跨河建筑物与堤顶平交时，要求梁底高程应高于规划堤顶高程，并适当考虑安全超高。跨河建筑物与堤顶平交，还应与平交的堤防顺接，并保持防汛抢险交通顺畅。 
    跨河建筑物布置在河道内的支墩会压缩河道过水断面，造成河道壅水和冲刷，影响河道行洪、输水。建筑物支墩壅水在河道高水位时会明显加大防汛压力，而冲刷则对河道岸坡稳定和河势变化产生不利影响，造成原有防护工程失效或破坏。对于比降平缓、流速较小的河道，一般防护要求为上游50至100米，下游100至200米，具体则因河道及堤防的重要程度、河道地质状况和河势稳定情况而异。护坡和护岸的高度要求，一般要求顶高程应高于设计洪水位，基础应在冲刷线以下。以上仅为一般情况，对重要河流及重要河段最好通过模型试验确定防护范围。
   跨河建筑物一般要求支墩轴线布置应与水流方向保持一致，以避免对河势稳定产生不利影响。对支墩采用壁式支墩的，尤其应注意保持与水流方向一致。经观测表明，对重要河流、流速和比降较大的河流，由于壁式支墩的特性，与水流方向的交角稍有变化则影响成倍增加。由于天然河道的特性，水流在一年中水位随时不断变化，主流轴线也同时改变，影响也不同，对于具体建筑物设计而言，往往只能保证建筑物支墩轴线在大流量高水位时保持与主流方向一致，因此，对重要河流和堤防，要求河道、岸坡的防护应根据模型试验结果确定或相应加大。
 按照规范规定，堤防迎水面堤身设计断面内，一般不得设置支墩。对布置堤身背水侧设计断面内及对堤防渗流稳定有影响的支墩，建设单位在施工时应采取一定的工程措施做好基础防渗工作。
例如：京福高速公路跨淮河淮北大堤时，对布置在迎水面堤脚和堤身背水面的支墩采取专门防渗处理措施。蚌宁高速公路跨淮北大堤和宁连高速公路跨淮河入海水道堤防则采用了垂直截渗墙防渗处理措施等，个别工程也有采用堤身高压灌浆进行处理的。
 3.2 穿河穿堤建筑物
    ⑴ 影响分析
 穿河、穿堤建筑物如穿堤管道、隧道、缆线及涵闸等建筑物。
 穿河、穿堤管道一般从河底穿越或堤基穿越。对河道及堤防的主要影响包括：施工期影响和运行期影响。因施工方法的不同，穿河、穿堤管道对防洪安全的影响而有所区别。目前广泛使用的定向钻穿越，施工时的施工工作压力往往造成对出、入土点的很大破坏，同时正常运行时的工作压力有时会有一定振动，对河道及堤防工程会有一定影响。如西气东输淮河穿越工程，施工定向钻工作压力4Mpa，运行工作压力10 Mpa，定向钻施工中即产生了较大的对出、入土点破坏。入土点塌陷近100米，出土点约80米，已邻近堤脚，经采取沿管道壁压密灌浆等工程措施，保证了河道堤防安全。
    盾构穿越和顶管也是广泛使用的穿越施工方法。盾构穿越和顶管施工，一般需要工作竖井，而工作竖井往往对河道、堤防安全产生影响，大洪水时甚至可能会因竖井产生渗透破坏，必须对工作竖井采取封堵等处理措施。穿河、穿堤管道与土的接触面往往因受到扰动而发生变化，对河道和堤防工程产生一定影响，渗流可能会沿土与管壁的接触面产生渗流，发生渗透破坏，造成堤防等工程失稳。穿河、穿堤管道由于直接从河底或堤基穿越，渗径较短，加之施工中土层扰动，容易发生渗透破坏，必须采取针对性专门措施进行处理，保证防洪工程安全。穿河、穿堤管道如引水管、石油、天然气等管道，多为高压管道，工作时常产生一定的振动，对河道、堤防安全有一定影响。穿河、穿堤管道在河底或堤基穿越，由于管道较长极易在运行中产生不均匀沉陷而发生破坏，应注意研究分缝的合理性和防止产生不均匀沉陷。穿河、穿堤管道老化后的处理也是值得研究的问题，应在设计中加以考虑。
穿堤涵闸和有压及无压涵管等穿堤建筑物与穿河、穿堤管道影响略有不同。因施工方法、运行方式不同对堤防影响不尽相同。穿堤涵闸一般多采用破堤施工，施工度汛和施工期影响大，个别工程需制定的施工度汛方案或避免在主汛期施工。同时，运行方式、方法、管理、维护对堤防安全也有相当影响。穿堤涵闸多数损坏为闸门破坏、管身断裂、接触渗漏、冲刷等。如安徽怀远淮北大堤荆家沟涵闸，在2003年7月淮河大水中因管身断裂、老化等原因出险，经解放军和武警官兵全力抢险2昼夜方化险为夷。有压涵管不仅在施工中对河道堤防安全有影响，运行会常常产生振动，对堤防安全有相当影响。
    ⑵ 技术审查要求
《堤防设计规范》(GB 50286-98)规定： “穿堤的各类建筑物、构筑物的底部高程应高于堤防设计洪水位，当在设计洪水位以下时，应设置能满足防洪要求的闸门或阀门，并能应在防洪要求的时限内关闭。压力管道和各类热力需要穿过堤防时，必须在设计洪水位以上通过”(强制条款)。
  根据以上规范，对压力管道规范要求必须在设计洪水位以上穿越。但对于石油天然气等高压、危险、易燃、易爆品，又要求尽量不要架空布置，随着现代施工技术的进步，新型施工方法如定向钻等可以在堤基或河底穿越，由于基底土层埋置深度大，扰动影响较小，根据对目前已施工的工程分析，只要处理措施得当，影响可以降低至最小。因此，当压力管道不能在设计洪水位以上穿越时，应采取相应处理措施，并加强对工程运行期的观测，保证防洪工程安全。如对管道周围采取灌浆、设置截渗环等处理措施，在竖井及管壁周围进行灌浆处理和截渗，严格控制施工回填土质量等。
对穿堤涵闸，施工中应严格控制基础处理和施工回填土的质量，严格控制压实度等指标，保证回填土施工质量，尤其要注意对涵管分缝接头处的处理和控制道。运行中应加强对渗流、位移等资料观测，认真分析。
3.3 临河建筑物
    ⑴ 影响分析
临河建筑物包括码头、道路、渡口、取水口、排污口等。码头、道路、渡口、取水口、排污口等对河道、堤防的影响主要是建筑物的阻水、挑流以及局部流态改变对河道行洪和堤防及其他防洪工程安全的影响。有时取水头不仅影响河道行洪、输水，而且影响航道安全，取水口的设置对水资源的分配有较大影响，如取水量过大也可能对环境和生态安全产生影响，取水口取水管管底高程的设置应充分论证。近年来排污口的建设日益增多，排污口设置的影响是多方面的。排污口往往既穿堤又临河，不仅局部阻水、挑流和局部流态改变，而且影响防汛交通安全和河道日常管理；受污水腐蚀，排污管道极易断裂和老化，往往在汛期造成重大险情，抢险困难；排污口对河水水质有重大影响，直接影响第三者合法的水事权益，对水环境有重大影响。设置排污口必须进行充分论证，保证达标排放，日常运行应不间断观测和分析。
 码头对河道防洪安全的影响不仅主要表现在对河道的阻水、挑流对河势的影响，而且，码头运行期间对河道和日常管理的影响也相当大。如汛期，脱锚的船只可能冲撞下游的建筑物和设施，沉船影响航运和堤防安全等。码头挑流会造成河势的改变，影响分流比和河道行洪、输水，当为边界河道时，甚至影响到边界的稳定和第三人合法的水事权益。
 ⑵ 技术审查要求
 对码头等临河建筑物，为减轻上述影响，审查时应注意码头应尽可能少占河道有效过水断面，低水码头前沿顶高程一般应不高于河滩地50厘米，高水码头梁底高程应高于设计洪水位，高水码头排架桩(柱)应采用圆型截面并应适当减少横向联接杆件。如设置皮带机，皮带机梁底高程一般也应高于设计洪水位，皮带机支架应尽可能布置在堤身有效设计断面以外。当汛期来临时，临时货场不应放置货物，当水位达到或超过警戒水位时，码头应启动汛期运行方案或停运，以保证港口码头和防洪工程安全。
  取水口、排污口对河道及防洪工程的影响因防洪水位不同而不同，当流量较大水位较高时，主要表现为取水口、排污口头部构筑物的阻水、挑流作用，由此可能对河势变化造成影响，当河道枯水位或小流量时，对大型取水工程来说，因取水量所占河道水量比重较大，也可能对河势变化造成影响。滩地布置管道应考虑水流冲刷影响，穿越防洪堤应按照穿堤建筑物要求办理。
 3.4 拦河建筑物
    ⑴ 影响分析、  拦河建筑物如水闸、拦河坝、橡胶坝、船闸等。对河道安全和河势变化影响较大。由于河道被拦腰截断，改变了天然河道的自然状况，可能会造成局部淤积和冲刷，汛期水流急，枯水期下游甚至断流，对水资源和环境都有较大影响。
 水闸、拦河坝等拦河建筑物的建设，由于河道被截断，改变了河道的天然流势，河道的天然河势会有较大改变，水沙冲淤变化相应改变，由于蓄水时水位抬高，地下水会因此而改变，防汛调度工作量相应增加，水流流态会因调度方式的不同而随时改变，表现为水量时大时小，流速忽缓忽急；因水位抬高，堤防浸润线及渗流改变。运行调度方式的不同，在一定程度上对河势也有影响，下游冲刷可能加剧，上游则可能会有不同程度的淤积。
 橡胶坝因造价较低、跨度大(一般一个坝坝袋宽50米左右)、阻水小、可增加一定蓄水量等优点近年来在流域内建设较多。与拦河闸、坝相比，橡胶坝的影响相对较小，虽然与拦河闸、坝一样都是拦河建筑物，但由于橡胶坝跨度大，支墩少，对河道阻水来说相对影响要小一些。但橡胶坝不如拦河闸容易调度，橡胶坝充、放水时间长，反应慢，不能很快达到最大泄水量，影响河道行洪。根据设计要求，橡胶坝充水一般需6至10小时甚至更长，放水则一般在4小时左右，如汛情紧急，则可能造成严重壅水，汛情传递不及时也可能阻水，橡胶坝放水常常会陡涨陡落，对下游造成严重冲刷。如临沂市小埠东橡胶坝，建成一、二年后既对下游河床造成严重冲刷，甚至危及建筑物安全。
    船闸较以上而言，由于其占用河道宽度小，影响要小一些。但船闸有时既是拦河建筑物也是穿堤建筑物，除具有穿堤建筑物的影响外，船闸在水资源紧缺地区，会消耗大量水资源，防汛时也增加了防守面。
    ⑵ 技术审查要求
 拦河建筑物多为水工程，对防洪、水资源、环境等影响较大，《水法》规定，在国家确定的重要江河、湖泊和跨省、自治区、直辖市的江河、湖泊上建设水工程，其工程可行性研究报告报请批准前，有关流域管理机构应当对水工程的建设是否符合流域综合规划进行审查并签署意见。《防洪法》17条规定，在江河、湖泊上建设防洪工程和其他水工程、水电站等，应当符合防洪规划的要求；前款规定的防洪工程和其他水工程、水电站的可行性研究报告按照国家规定的基本建设程序报请批准时，应当附具有关水行政主管部门签署的符合防洪规划要求的规划同意书。水工程和防洪工程由水行政主管部门进行规划同意书审查，论证更加充分、彻底，由此也可以看出，国家对拦河工程的建设是非常慎重的。
 拦河建筑物不仅应综合规划，而且应符合防洪、水资源、航运、岸线利用、河口整治等专业规划，重要河道及大型建设项目应进行数学或物理模型论证。以便对工程建设影响作出更切合实际的评价，提出防护及补救措施，最大限度的减轻或降低兴建拦河建筑物的影响。拦河建筑物涉及水资源的开发、利用、控制、调配和保护，其设计、施工、建设、运行管理、防护等一般由专业水利部门负责。鉴于拦河建筑物的影响，国外目前已很少建设，象美国甚至于在拆除拦河大坝，以恢复自然生态状况。因此，建设拦河建筑物应进行充分论证。   
 4 结语
      河道管理范围内建设项目审查技术要求目前还处在探索阶段，一些认识和理论还不成熟，需要我们在实践中不断探索，并检验与总结。  
    作者单位：兰考黄河河务局 （王凤凤）

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