皇甫川大唐煤电厂2×660MW 项目防洪工程建设影响分析

郭飞燕

（府谷县河道养护站,陕西 府谷 719499）

1 概况

大唐陕西西王寨煤电一体化2×660 MW 电厂,拟建于陕西省府谷县皇甫川右岸距入黄口2.5 km 处,厂区沿皇甫川右岸建置,其中一部分靠开挖右岸山体, 一部分位于现皇甫川道的滩地。为了保护厂区安全,拟在厂区迎水侧修建防护工程,工程上游连接选煤厂防洪工程,下游连接公路外侧现状高坎,防护工程长度 1911.9 m,为墙式护岸与坡式护岸相结合形式。新修堤顶道路与上下游堤顶及原公路衔接,新修排洪涵洞两处。堤顶宽8 m,硬化路面宽度为8 m,采用混凝土路面。为了确保项目顺利建设,需对工程建设对河道行洪影响进行分析。

2 河道现状和水文特性分析

2.1 河段现状

项目区现状左岸为自然岸坎,右岸为滩地,没有防洪工程,根据《陕西省黄甫川流域综合规划》,项目区河段规划防洪标准为 100年一遇。

项目区河段为蜿蜒河道,两岸有间断性山体突出,控制节点多,使得河道不会出现明显摆动,仅在少数开阔段有主槽的摆动。河道主槽单一,多年来一直保持现状,基本稳定。河道主槽相对较窄,输沙能力强,年内有冲淤变化,但多年平均冲淤变化趋于基本平衡。河槽径流具有间歇性,流量变化大。通过河道勘察,河槽床面泥沙组成为粗细交替,粗的地方以卵石和块石为主,细的地方为2 cm 以下的卵石和粗沙为主或以粗沙为主,这说明长期来看,整体河道的主槽没有明显的刷深或淤高。河段在年内有冲淤变化,但多年冲淤变化趋于平衡。

2.2 皇甫川水文特性分析

皇甫川属中温带半干旱大陆性季风气候,多年平均降雨量为413.2 mm（皇甫水文站位于项目厂址上游约9.3 km,控制流域面积为3175 km2）。实测多年平均流量为4.4 m3/s,年径流总量1.39 亿m3,属于典型的季节性河流。皇甫川流域暴雨季节性强,时间集中,历时短,强度大,笼罩面积小,年际变化大,洪水的特点是来势凶猛、陡涨陡落,且洪峰多为尖瘦型单峰。

3 壅水分析

根据大唐陕西西王寨煤电一体化2×660 MW 电厂防护河段的防洪要求及地形特点,布设河道测绘大断面。本次采用2017年10 月实测河道断面,平均断面间距271 m,共布设 16 条水文大断面,起始断面位于皇甫川大桥,终止断面位于金安大桥。左岸以现状堤防及自然岸坎为边界,右岸以已批复堤防及自然岸坎为边界。项目所在河段以现状河道和项目建成后两种工况进行水面线分析计算,分析比较项目实施前后100年一遇设计洪水位的变化情况。项目计算成果见表1（计算过程略）。项目建成后缩窄了部分河道,100年一遇设计洪水位较项目实施前局部河段水位有壅高,壅高幅度为0.03 m～0.49 m,最大壅高0.49 m 发生在17#断面。本河段的水位壅高主要体现在本次项目实施河段及其上游一定范围,对河段上游的影响范围为1105 m。

表1 项目建设前后水面线成果比较表

从表1 可以看出,项目建成后河道水面宽度缩窄18 m～319 m,主要缩窄了右岸高处的滩面宽度。项目建设导致河道缩滩后,水流集中,部分断面流速有一定程度的增大。计算得到项目建成后断面百年一遇平均 流速较该河段现状河道百年一遇平均流速增加 0.01 m/s～0.63 m/s,河段断面平均流速增幅为0.2%～14.9%；最大增幅发生在16# 断面, 流速增大0.63 m/s。从一般规律来看,河道缩窄断面流速应当增大,但项目区15#断 面流速却有一定减小,分析主要原因是根据堤线布置,由于局部地形原因项目建设该断面位置并未压缩河道,反而由于下游断面壅水造成该断面水位壅高,相应地增大了行洪断面面积,出现断面平均流速较项目实施以前相应减小。

从表1 中可以看出,各断面设计洪水成果与原设计洪水水位相比,各断面基本相符,相差在0.02 m～0.32 m。究其原因是：本次河道断面测量时间与原设计单位测量时间年份相距较长,断面测量的位置也不尽重合,河道断面几年来发生了一些变化,导致实测的大断面不完全一致。

4 项目建设影响分析

4.1 项目建设与相关规划的关系与影响分析

《黄河流域综合规划》（2012～2030年）明确提出了皇甫工业集中区河段的防洪安全为皇甫川流域防洪治理重点保障河段之一。《陕西省黄甫川流域综合规划》《陕西省府谷县水利发展规划（2011-2020）》《府谷县黄甫川下游黄甫至入黄口段河道整治工程规划》,明确了皇甫川河段需要进行防洪整治工程建设, 其中本项目所在河段规划防洪标准为100年一遇,规划堤距不小于240 m。本项目设防标准与规划一致,采用100年一遇设计标准,同时通过本项目建设完成了项目所在河段规划的防洪工程。本项目工程设计堤距300 m,大于规划的240 m 堤距,不会对河道的整体规划产生不利影响。工程建设整体上与规划的皇甫川流域治理开发与管理的总体布局保持一致。

4.2 项目建设对河道泄洪的影响分析

项目建设束窄了行洪断面宽度,项目实施后的100年一遇设计洪水位较工程实施前局部河段水位造成壅高,壅高幅度为 0.03 m～0.49 m,最大壅高0.49 m 发生在17#断面。对河段上游的影响范围为1105 m。工程的修建对工程所在河道行洪有一定影响。

本项目在河道内的建设内容均安排在枯水期施工,由于枯水期河道流量较小,且工程距现有河道距离较远,工程施工时不需修筑围堰等临时设施,所以施工期对河道泄洪影响较小。

4.3 项目建设对河势稳定的影响分析

该段河道受上下游节点的控制,河势基本稳定,所修建的防护工程距离河道主槽尚有50 m～200 m 的距离,不会对主流形成明显顶托而改变河势。虽然发生洪水时会有少量刷深,但河床的粗颗粒及左岸基岩会限制冲刷的发展,不会形成强烈的冲刷下切；滩地会受到冲刷后退,但受左岸基岩及右岸拟建防护工程的控制,后退幅度不大。工程建成后行洪断面规整,河势基本得到控制更趋于稳定。因此,项目建设对河势稳定没有大的不利影响。

4.4 项目建设对工程和防汛抢险的的影响分析

项目区目前无堤防等水利工程设施。本工程首端接规划的大唐陕西府谷能源化工有限责任公司西王寨矿井及选煤厂防洪工程,工程修建后对上游1105 m 范围内规划防洪工程会造成壅水影响。本项目的建设,将有效保障皇甫工业集中区防洪安全。工程建设不会中断现有河道右岸道路,同时新建的堤顶道路有利于防汛抢险车辆、物资及人员的通行,更加有利于该河段的防汛抢险。

4.5 建设项目防御洪涝的设防标准与措施是否适当

拟建工程按 100年一遇洪水设计,其防洪标准与两岸规划最高设防标准一致。符合《防洪标准》（GB 50201-2014）中该容量等级电厂的防洪标准。

13#～14#断面场地最低标高为860.50 m,14#～20#断面场地最低标高为858.00 m,均高于设计洪水位,也高于对应的堤顶高程,满足100年一遇防洪要求。防护工程凹岸挡墙的基础以上细砂全部清除,基础埋深深入基岩以下0.5 m。凸岸及平顺段堤线布置距离主流较远,坡式护岸基础采用 基岩控制,并设笼石护脚,笼石高2 m。所有断面基础埋深满足冲刷要求。

4.6 项目建设对第三人合法水事权益的影响分析

项目的建设将占用右岸现有通村道路,水位壅高也将增大现状河滩地的淹没损失。工业园区拟在厂区南面绕行改建通村道路,本项目新建的堤顶道路也可满足日常通行,不会对通村道路通行造成大的影响；对于增加的淹没损失应予以补偿。

在厂区首端上游2.9 km 处有皇甫川金安大桥,1.50 km 处左岸河道内有奥维乾元、奥维加能项目区厂房建筑,厂区末端下游1.9 km 处皇甫川入黄河口处有跨河公路桥,本项目的建设均不会对上述设施造成影响。工程区河段左岸堤路堤顶高程均在858.60 m 以上,满足100年一遇防洪要求,本项目的建设不会影响左岸道路的正常通行。

项目建成后会造成局部河段流速增大,增强了水流的冲刷作用,加剧洪水对河段左岸顶冲段岸坎掏刷,将产生一定不利影响。项目区及附近区域无取水、排水工程等设施,不涉及其它第三人合法水事权益。

5 工程影响防治与补救措施

5.1 对河道泄洪、管理防治与补救措施

工程建设开工前,建设单位应将施工安排送河道主管部门备案；河道内施工安排在枯水期,不得随意在河道内堆砌施工物料；施工期间要与当地水行政主管部门、水情部门保持密切联系,根据洪水预报,及时采取措施,确保防汛安全；施工结束后,要及时拆除临建设施,推平施工道路,彻底清除施 工弃渣等剩余物料,保障洪水通畅渲泄。

5.2 对第三人合法水事权益的补救措施

本次新建防护工程与上游已批复的防洪工程建设单位均为大唐陕西府谷煤电有限责任公司,上游已批复的防洪工程实施时应考虑本项目的壅水影响；项目实施时一并做好通村交通改建工程,建成后做好交通组织,保障通村交通及厂区周边通行安全顺畅,对于增加的河滩地淹没损失应予以补偿；采用挡墙、铅丝笼石等形式对左岸顶冲段进行加固防护。

5.3 工程运行初期的观测与防护

由于施工必然会对河道滩地原貌及地质结构产生一定的影响,修建后的防护工程未经受过洪水的考验,其工作状态和抗洪能力需等待检验,建议项目建成后对河势变化情况、防护工程安全度汛等项目进行观测、养护,观测养护时间不少于5年。

6 结语

通过分析探讨,大唐煤电厂2×660 MW 项目防洪工程缩窄河道,对河道地质地貌会产生一定的影响和壅水,但对于河道行洪、河势、防洪抢险来说没有影响,项目建成后将成为皇甫川河道整体防洪工程的一部分,可以保护沿岸单位企业安全,有利于皇甫川形成完整的防洪体系,只要完善措施,加强观测,完全是利大于弊,为项目建设提供了科学依据。