烟台港原油管道复线工程穿越潍河分析评价
2023-01-04巩向锋刘莉莉王锐
巩向锋,刘莉莉,王锐
(山东省水利科学研究院,山东 济南 250014)
1 工程概况
1.1 基本情况
烟台港原油管道复线工程包括1 条干线和1条龙口注入支线,管道为保温管道。干线起点为烟台首站,终点为东营输油站。管道全长约324 km,管道设计输量2 000×104t/a;干线设置6 座站场,12 座监控阀室,管径为DN700,设计压力为8.0 MPa。沿线途经烟台、潍坊2 个市,烟台开发区、蓬莱市、龙口市、招远市、莱州市、潍坊昌邑市、滨海区、寒亭区、寿光市9 个市(区),地形为平原、丘陵、山地。干线管道与一期管道长距离并行,并行长度约160 km。龙口注入支线的起点为龙口港区首站,终点为龙口输油站。管道线路总长51 km,管道设计输量为2 000×104t/a,沿线设监控阀室1 座。管径为DN700,设计压力为8.0 MPa。龙口支线全线在烟台市龙口市境内,地形为平原。
1.2 穿越方案
根据规划的潍河岸线保护区范围,选取3 个方案进行比选,分别为中线穿越方案(穿越规划岸线保护区)、北线穿越方案(北侧绕避规划岸线保护区)、南线穿越穿越(南侧绕避规划岸线保护区)。综合周边生态红线保护区、相关规划等情况,并考虑管道及周边安全、工程投资等因素,确定采用中线方案。
中线方案管道穿越潍河位置位于大莱龙铁路南侧,G18 荣乌高速北侧,从潍河岸线保护区中间穿过。管道从海眼村北侧开始并行已建济青二线天然气管道敷设,向西进入胡家道口村与张家寨村中间的干线8#阀室,管道出阀室后继续向西定向钻穿越潍河及两侧大堤后至潍河西岸,从北闫家车道村与中闫家车道村中间穿过进入9#阀室。线路总长约5.3 km,穿越工程等级为大型。
2 潍河岸线利用规划情况
2.1 规划范围和规划水平年
1)规划范围。潍河干流全长222.00 km。河源起点为山东省沂水县富官庄镇泉头村,河口讫点为山东省昌邑市下营镇。
2)规划水平年。现状水平年2015 年;规划水平年2030 年。
2.2 规划内容
规划范围内潍河临水控制岸线总长度554.78 km,其中左岸临水控制岸线长度249.21 km;右岸临水控制岸线长度305.57 km。现有工程占用岸线总长度30.15 km,新增建设项目占用岸线8.18 km,合计38.33 km,占潍河岸线总长度的比例为6.90%。
潍河共划分为4 大类64 个岸线功能区。岸线保护区、岸线保留区、岸线控制利用区、岸线开发利用区数量分别为35 个、21 个、5 个、3 个;岸线保护区、岸线保留区、岸线控制利用区、岸线开发利用区长度分别为397.8 km、106.45 km、31.09 km、19.44 km,分别占岸线总长度的71.70%、19.19%、5.60%、3.50%。
2.3 工程穿越处岸线利用规划
潍河下游河道中泓桩号60+600~64+100 左右岸,因为河道束窄段,S320 省道、大莱龙铁路、荣乌高速、荣乌高速廊道区等跨河设施集中划为岸线保护区,主要划分依据为防洪保护区。工程于潍河下游河道中泓桩号61+800 处穿越河道两岸,穿越处位于潍河岸线保护区。
3 分析影响评价
3.1 水文分析计算
1)穿越处设计洪水推求。工程穿越处在辉村断面下约40.7 km处,区间无支流汇入,工程以上流域面积6 300 km2,其中峡山水库、牟山水库控制流域面积分别为4 210 km2、1 262 km2,区间流域面积为828 km2。经分析,本次工程评价采用《潍坊市潍河昌邑段防洪治理工程报告》中推荐成果,50 年一遇河道内洪峰流量分别为5 700 m3/s。
100 年一遇河道设计洪水推求,参考山东省水利勘测设计院有限公司编制的《昌邑市潍河防潮蓄水闸除险加固工程初步设计报告》,100 年一遇洪峰流量为14 500 m3/s。另外考虑到上游峡山水库增容,根据《山东省潍坊市峡山水库增容工程初步可行性研究报告》成果,峡山水库兴利水位由37.4 m 提高到38.0 m后,水库100 年一遇下泄流量有所增加,因此综合考虑峡山水库增容,得到本次工程处100 年一遇洪峰流量为16 429 m3/s。
2)2018 年实测暴雨分析。2018 年8月,台风“温比亚”肆虐山东。统计2018 年三里庄、墙夼、古县站实测降雨资料,3 站最大72 h 降雨量分别为152.5 mm、127.0 mm、125 mm,皆没有超过200 mm。受2018 年8 月暴雨影响,峡山水库自8 月21 日13 时起,开启溢洪道调洪泄水,泄洪流量仅为400 m3/s,经对比分析,峡山水库流域无论降雨量还是下泄流量均没有超过历史最大值,本次所采用成果计算过程中已将此量级洪水考虑其中。
3)2019 年实测暴雨分析。2019 年8月,台风“利奇马”再次肆虐山东,降雨强度超过2018 年“温比亚”强度,是1952 年有水文纪录以来场次降雨最大值。经分析,峡山水库流域无论降雨量还是下泄流量均没有超过历史最大值,本次所采用成果计算过程中也已将此量级洪水考虑其中。
综上分析,工程穿越潍河处设计断面流域面积6 300 km2,设计频率P=2%时,洪峰流量5 700 m3/s,设计洪水位9.01 m;设计频率P=1%时,洪峰流量16 429(6 985)m3/s,设计洪水位9.90 m。
设计洪水均采用经过批复实施的潍河治理工程设计成果,并考虑近期实测暴雨影响因素,设计洪水成果是合理可行的。
3.2 冲刷计算
管道穿越潍河现状断面河槽部分一般冲刷计算结果见表1,河滩部分一般冲刷计算结果见表2 和表3。
表1 潍河河槽冲刷计算成果表
表2 潍河左边滩冲刷计算成果表
表3 潍河右边滩冲刷计算成果表
河道冲刷计算在水文分析计算基础上,采用工程设计单位提供的土力学参数,根据公路工程水文勘测设计规范公式计算求得,计算结果是合理的。
3.3 项目评价
管道出土点距潍河现状左岸外缘控制线垂直距离212.60 m,入土点距现状右岸外缘控制线垂直距离124.63 m,距河道外缘控制线较远,基本不会影响下一步潍河岸线的利用管理。管道顶在潍河现状断面冲刷线以下最小埋深20.10 m,埋设深度符合管顶位于河道冲刷线以下6 m 的规范规定,不会因为河床冲刷而暴露管道,阻碍行洪。管道采用定向钻方式穿越潍河河道,在现状条件下和规划条件下对水流的流态和流势无影响,不会改变河道的自然演变。管道在潍河大堤处管顶最小埋深23.0 m,出土点距现状左堤外堤脚垂直距离217.60 m,入土点距现状右堤外堤脚垂直距离129.63 m,在管道出、入土点附近管道周围采取防渗漏处理措施,在定向钻穿越段两端与水平自然敷设主管道连接处做截流环,基本不会对堤防及岸坡的稳定造成影响。
4 论证结论
按照《潍河岸线利用管理规划报告》,潍河下游河道中泓桩号60+600~64+100段,因“河道束窄段,S320 省道、大莱龙铁路、荣乌高速、荣乌高速廊道区等跨河设施集中”划为岸线保护区。本工程位于潍河下游河道中泓桩号61+800处,采用定向钻方式穿越潍河河道两岸,不占用河道行洪断面,未造成河道束窄,输油管道建设不会对岸线保护区划定因素造成不利影响,不会影响岸线保护区的防洪功能及管理规划目标,不违背岸线利用的总体原则。
按照《潍河岸线利用管理规划报告》中“岸线保护区”管理规划目标的“确需开发的,经过重点论证并报省级及其以上水行政主管部门或流域机构审批”要求,经综合论证,认为该处潍河河段可进行定向钻施工方式穿越河道。