府谷城镇饮水管线改建工程度汛方案探析

张海军，白云飞

（1.府谷县应急救援保障中心,陕西 榆林 719499；2.府谷县水土保持中心,陕西 榆林 719499）

府谷县城镇饮水管线紧靠黄河边，2022—2023年施工跨越黄河汛期和凌汛期，为了确保工程安全顺利建设，需对工程度汛方案进行探讨。

1 概况

府谷县城镇饮水管线改建工程起点为天桥水源地，位于黄河天桥水电站大坝下游400 m 右岸。出起点后，管道由东北向西南方向铺设，顺沿黄公路临河侧，途经府谷水文站，至终点黄河二号桥检修阀室井。黄河二号桥检修阀室井，位于孤山川入黄口附近。工程线路长7.72 km，共布置2 根管道；所在河道左岸为山西省保德县。

2 线路走向

府谷县城镇饮水管线改建工程设DN1400 和DN1200 共2 条平行布置的输水管道，每隔2000～2500 m 设置1 个联通管，保证1 条管道出事时供水正常运行，DN1400 管道与DN1200 管道管中心线间距2.0 m。管道起点中心高程812.75 m，终点中心高程807.87 m，线路最高点高程818.48 m。综合考虑管道安全、洪水冲刷影响与后期检修维护等因素，全线采用灌注桩+承台梁支承管道结构地埋布置，管道桩号T0+000.00—T1+470.00 间受地质条件影响，采用由外包配筋混凝土与管道形成的整体多跨连续梁，桩基支承点间距10 m，管体为防腐钢管。桩号T1+470.00—T7+723.72 段采用半圆钢抱箍将管道固定在承台梁上，不再外包钢筋混凝土，管体为内外防腐钢管（桩号T1+470—T5+240）及K8 级球磨铸铁管（桩号T5+240—T7+723.72）。根据管道所处河段位置，设计确定桩号T0+000—T5+240段2种直径的管道均选用Q235B螺旋焊接钢管，DN1200管道壁厚12 mm，DN1400 管道壁厚14 mm。桩号T1+470 之前管道做内防腐，桩号T1+470—T5+240段做内外防腐处理。

3 施工方案

3.1 管道施工

管道施工主要工序有管床基础土方开挖、回填及管道安装[1]。管床地基应置于原状土上，若遇淤泥、淤砂或疏松土层，则应挖除，再回填黏土或砂砾石，并夯压密实。

3.2 管线施工

加工好的格栅就位后，先用连接绳把与其相邻的石笼侧面每个横肋位置连接固定好，再利用装载机运块石到石笼侧面，人工向格栅内抛石粗摆。为保证石笼稳定和耐久，笼内抛石尽量大小块互相填充，力争笼内石体密实，无空洞[2]。为保证石笼整体间的顺直紧密，石笼侧选用块大且有一平整面的石料，最后用大块石封顶。

3.3 施工区布置

沿黄公路紧邻工程区，对外交通条件便利。管道施工主要利用沿黄公路，并根据需要修建临时施工便道。施工区除设临时办公用房及生活用房外，还设综合加工场、综合仓库、堆料场等临时生产设施。工程施工需办公生活区用房3000 m2，加工厂及仓库500 m2。办公生活用房可租用附近民房，施工辅助生产企业沿护岸背水侧择地布置。

3.4 施工工期

工程施工期分为施工准备期、主体工程施工期、工程完建期3个阶段。其中，施工准备期主要安排场地平整和临建设施、辅助企业等施工，为主体工程施工做好准备工作，工期1个月，安排在9月；主体工程施工期主要进行输水管道桩基础施工及敷设，工期7个月，安排在10月—次年4月；工程完建期主要开展收尾及验收等工作，工期1个月，安排在次年5月。

4 度汛标准与措施

4.1 施工导流标准

本工程为中型工程，主要建筑物级别为3 级，次要建筑物级别为4级，临时性建筑物级别为5级。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（DL/T5397-2007）及《水利水电工程施工导流设计规范》（SL623-2013）规定[3]，可采用枯水期导流（11 月—次年4 月）。考虑到本工程所在河段来水受天桥水电站运行控制且工程为多标段线性工程，故本工程按5 a 一遇非汛期洪水标准设计。依据府谷水文站资料，参考府谷县城镇饮水管线改建工程实际，本工程分期洪水成果详见表1。

表1 府谷天桥以下河段分期洪水成果m3/s

本次度汛标准取非汛期5 月5 a 一遇洪水成果1926 m3/s。

4.2 度汛方式

根据本工程标段多、施工场地分散且为线性场地、水毁工程损失较小且易于修复的特点，加之受天桥水电站来水控制、水情相对可测等因素影响，施工期度汛以预警和及时撤场为重点，对半成品工程在考虑度汛成本的基础上当弃即弃，以保全设备和人员安全为重点。在度汛洪水标准下，一般应坚持施工，只有当预期洪水可能超标的情况下才经决策机构决定下达停工和撤场命令。

4.3 度汛措施

4.3.1 工程措施

府谷县城镇饮水管线改建工程位于黄河河道内。由于该河段凌情比较严重，流冰及洪水期漂浮物是影响工程施工安全的重要因素。凌汛期流冰和汛期最大漂浮物（如树木、船只等）将有可能直接撞入施工场地，威胁施工安全和设施结构安全。根据工程设计、施工工序、施工进度安排以及临时设施的特点等，为确保工程安全，对位于黄河右岸河道内的城镇饮水管线，根据城镇饮水管线改建工程总的施工进度计划，2021年4月1日—2022年3月31日进行泵房、办公楼、配电室等土建的施工，2022年4月1—30 日进行水泵、电气、管道等安装及其他附属设施的施工。泵房施工的主要防护采用土石方防护，并采用重型机械反复碾压，最大程度地提高施工中抵御洪水的能力，并尽量减小对行洪的干扰。

施工上游设立观测水尺，制定观测计划，定期观测黄河水位情况，遇到大洪水时加大观测频次[4]，确保及时提供准确水情。当施工场地靠水流时，要加强对施工便道上下游两侧的巡查观测，发现险情及时报告并组织抢护；当施工场地断面坡面发生滑塌险情时，抢护方法采用抛填大块石或土袋，根据基础冲刷程度，水势过急时采用抛投铅铁石笼护根；当施工场地出现漫溢险情时，要坚持“加高止漫、护顶防冲”的基本原则，修筑子堤时可用土袋砌筑或树枝土石砌筑，防止洪水漫顶；施工场地要加强路面维护，及时排除雨水，进行经常性维修养护，确保顶面高程不低于设计防洪标准。

4.3.2 非工程措施

主要通过接受气象、水文部门信息，提早进行防范。工程区的来水与天桥水电站运行直接相关，工程开工后应由业主单位和施工单位共同组成度汛决策机构与天桥水电站、府谷水文站建立直接、有效的水情（冰情）信息沟通机制。沟通主要内容为电站下泄流量与时段分配。

4.4 险情抢护

施工中要加强工程巡查和监测。由于施工标段划分较多，由业主牵头组织施工单位统一进行河床水位观测；水位观测点设在各标段起始点，每标段1个；本工程由于水情与天桥水电站运行的直接相关，不再进行险情日报，但应在决策机构与施工单位之间建立水情沟通机制。

工程险情抢护主要对象为管道基础施工阶段的施工机具抢护和管道安装阶段的管道材料抢护。各标段施工单位为抢护的责任主体。险情决策机构可临时性调派增援队伍或设备。抢护道路和设备撤离场地由各标段施工企业在施工人员和设备进场前安排，由工程监理单位进行现场验收。

各标段施工单位为抢护的责任主体。在险情决策机构的指挥下完成沿河设备、器材和人员的撤离。

4.5 应急措施

府谷县城镇饮水管线改建工程施工区段位于天桥水电站下游，洪水受天桥水库运行与调度控制，其水情、冰情可由天桥水电站运行部门获知，风险可控。出现恶劣天气，工程度汛决策机构增加与天桥水电站沟通频次，正常状况下每日1次，汛期有恶劣天气预报时每日2次。要做好防汛抢险人员、物资、机械等准备，确保有险情时能够及时应对抢险。防汛物资包括编织袋2000条，木桩500根，铁锹20把，土镐10把，蓬布（彩条布）10卷，镀锌铅丝（8#）400 kg，对讲机4 部。抢险机械包括自卸车6 辆，挖掘机2辆，装载机4 辆，货车2 辆。以上抢险机械设备均在施工现场，听从抢险领导小组随时调用。

4.6 汛期警报级别划分及防护措施

根据设计报告和洪评报告，管线建成后的设防标准为30 a 一遇洪水，设防流量为7230 m3/s。在工程施工过程中，由于施工进度不同，各标段防御洪水的标准也会有所不同。因此，施工项目部要根据主体工程的施工进度和临时设施搭设高度等情况划分洪水警报级别，以洪水最高水位值为控制指标，以洪水最大流量值为校核指标。为保证工程安全度汛，2022年3—5 月城镇饮水管线改建工程施工的防洪度汛分为黄色警报和红色警报2个级别。

4.6.1 黄色警报

根据黄河义门水文站测报，预估管线工程断面最高洪水位距防护顶面1.5 m 时，定为黄色警报，按一般防护标准进行设防。加强防汛值班，泵房、配电室、办公楼等建筑施工区增加排水设施，对增加的积水要及时抽排，满足正常施工要求；经常性检查防洪度汛应急抢险物资，确保黄河流量增大导致工程设施突发险情时能及时有效地进行抢险救援、疏散；对施工便道要加强观测，采取必要的防护措施，防止出险或险情扩大。

4.6.2 红色警戒

当黄河义门水文站最大流量在施工路段范围内，预估最高洪水位距防护顶面0.5～1.0 m 时，定为红色警戒，立即启动应急救援预案。当接到汛情通知时，施工项目部立即启动应急救援预案，指挥施工现场人员、机械设备有序撤离，关闭工地所有电源，抢险队进入工地迅速抢救各类贵重物资、设备，确保在洪水漫顶前1 h 内所有人员和机械设备全部撤离黄河河道施工现场。应急抢险三分队组织10 名混凝土浇筑班人员现场对脚手架等无法撤离的物料机具就地锚固，防止被水冲走。

4.7 防凌预案

府谷县城镇饮水管线改建工程防凌的重点为防护设施的安全。按照黄河凌情特征和发展程度可分为警戒状态、防抢状态和抢撤状态。

4.7.1 警戒状态

当黄河义门水文站流量小于800 m3/s，当地气温降至-2℃以下，河面出现封冻、局部流凌搁浅或者施工区域钢便道上游冰块大小在2～5 m 时，或黄河上游气温回升、有开河迹象，流凌密度明显增大，河道冰凌排泄不畅时，处于警戒状态。此时，值班人员加强值班，及时收集掌握气象、凌情、工情等信息，严密监视汛情动态，迅速无误地传递处理各种防凌信息、指令。施工项目部制定切实可行的施工防凌度汛方案，加强日常凌情监测，及时掌握凌情变化，发现问题及时报告并处理。落实抢险队伍，调动部分防汛抢险物料于黄河岸边，加强对施工防护设施的防守，一旦出险立即抢护。当河道出现冰凌排泄不畅、冰塞壅水时，施工项目部应向建设单位、当地防汛指挥部和黄河河务部门通报凌情，并尽快组织专家会商，采用破冰或炸冰等措施导流泄冰，确保河道流凌畅通。

4.7.2 防抢状态

当上游气温猛升、部分河段解冻开河，河道断面局部出现壅冰、封堵，水位不断上涨，低洼地带漫滩，威胁施工安全时，处于防抢状态。此时，落实人员负责冰情、工情监测，组织抢险队伍迅速上堰，分段负责，认真巡护，加强防守。一旦出现冰塞壅水，要坚决执行各级防汛指挥部的指令，确保河道流凌行洪畅通。当河道出现流凌堆积、冰塞壅水等情况时，应尽快组织专家会商，采用破冰或炸冰等措施泄流排冰，确保河道畅通，确保人员和工程安全。

4.7.3 抢撤状态

当上游河段大面积解冻开河、流凌倾泄而下，河道出现严重冰塞壅水，水位急剧上涨[5]，出现大面积漫滩，严重危及城镇饮水管线改建工程施工安全时，或者施工区域防护上游冰块大小在8 m 以上时，处于抢撤状态。此时，组织抢险队伍、调运抢险料物和救生器材上堰，加强工程巡查防守，必要时抢修子埝，防止凌洪漫溢施工防护设施和便道，发现险情及时抢护，及时拆除施工防护设施和施工便道，确保河道流凌行洪畅通。

当施工现场前流凌密度达到80%左右且便道严重阻挡冰凌下行，有可能在施工断面处造成冰塞、冰坝时，施工项目部要按照当地防汛指挥部的要求，坚决拆除岸边施工防护设施，及时采取“炸、排、疏、堵”等措施，确保人员安全，尽力减轻灾害损失。

5 结语

经过分析探讨，项目建设单位和施工单位应切实落实黄河水情信息联络机制和防汛值班制度，加强与水文和防汛部门的联系，及早防范应对可能发生的大洪水。落实好防抢物资准备和人员，坚决服从并执行当地防汛指挥部和黄河河务部门的命令，彻底清除河道行洪障碍物，确保河道行洪、流凌畅通。加强安全检查，固定好相关施工工器机具和机械设备，防止被洪水冲走，影响下游河道桥梁和大坝的安全，为确保工程跨汛期施工提供科学依据。