1、库鄯输油管道防洪安全影响的初步分析与评价摘 要：随着西部大开发建设的逐步深入，新疆各类大中型项目的上马，改变了库鄯输油管道穿越河道水利条件发生变化，给河流穿越段带来隐患。需要对河道防洪是否满足管道安全运行需要进行分析评价，本文就库鄯输油管道穿越河道进行调查，对目前防护措施是否满足安全要求进行了初步分析，为其他长输管道防洪影响分析提供一定的理论及实践支持。 关键词：管线 防洪 评价 一、概况 库鄯输油管道西起新疆库尔勒市城西，沿库尔勒市北向东延伸，穿越孔雀河，翻越阿克塔格山进入焉耆盆地，于焉耆县城西穿过开都河，经和硕县北、乌什塔拉镇，沿榆树沟穿过喀拉塔格山延伸至库米什，由此折向东北翻越觉罗塔格山
2、进入吐鲁番盆地。 管线沿途经过库尔勒、焉耆、和硕、托克逊，吐鲁番、鄯善六个市县。所经之处地形地貌情况复杂，气候干燥，人烟稀少，社会依托条件差。通过区域属我国西北内陆地区，具有山地与盆地相间分布的地貌特征。线路自西南向东北，所经大的地貌单元为：塔里木盆地东北边缘、阿克塔格山地、焉耆盆地、喀拉塔格山榆树沟沟谷、库米什盆地、觉罗塔格山地，吐鲁番盆地中的艾丁湖洼地及盆地东北部的戈壁地带。 沿线除焉耆盆地中的开都河三角洲为较大的农业耕作区外，其它地段仅在城镇周围有少量农田，其余大部分为干旱荒漠。沿线河流稀少，大型河流仅开都河一条，孔雀河属中型河流，常年不断水的小型河渠有南干渠、北干渠、黄水沟、树北沟，其
3、余则是季节性冲沟和小河道。 库-鄯输油管道总长 476Km，管径为 610mm，采用常温密闭输送工艺及 SCADA 系统等先进技术。全线设有库尔勒首站、马兰中间站、觉罗塔格减压站、鄯善末站等四座站场；管道于 1997 年 6 月底完成建设，6月 30 日全线具备投产条件。1997 年 7 月 18 日库鄯输油管道顺利地实现了投产一次成功，至今与安全运行 16 年。 二、技术路线及工作内容 1.技术路线 通过历史及近期实地调查资料，进行河床演变及河势稳定影响分析，分析管线穿越河段河床演变规律；通过河道冲刷分析计算河段防洪的影响；综合评价工程建设对河势及防洪的影响；提出评价意见和建议。 2.工作内
4、容 2.1 基本资料收集整理 管线设计及竣工资料，水文站、泥沙实测资料，影响河段地形图及实测横断面等。 2.2 河道演变分析 河道演变分析主要工作内容：利用已有的或调查的历史河道资料对评价范围的河道进行河势变化分析。根据建设项目穿越河段的历史演变过程与特点，分析其近期河床的冲淤特性和河势变化情况，明确河床演变的主要特点、规律和原因，对河道的演变趋势进行预估。 2.3 水文分析计算 水文外业调查：对穿越河流工程处河流进行水文调查，包括断面测量、流速仪测流、远期、中期和近期洪水位勘测、糙率和洪水重现期等有关内容。 水文分析计算主要工作内容包括：水文资料的审查与分析、穿越河流工程设计洪水分析计算。根
5、据项目所在流域概况及项目区内、周边水文站，分析计算建设区和流域的洪水特性，为防洪评价计算提供可靠的依据。 2.4 根据项目区现状和规划水利工程设施，分析计算评价项目区现状及规划状况防洪能力。 2.5 冲刷计算 管线从河底穿越，不占用河道行洪断面，管线建成后不存在壅水问题，对管线穿越河段进行冲刷计算。 2.6 防洪综合评价 分析该管道受水利水电规划，枢纽建筑，河势变迁及影响河段内城镇、人口生产生活活动等的影响。 三、库鄯输油管道穿越河流统计 通过对库鄯输油管道全线进行排查统计，全线共穿越各型河流冲沟24 条，详见下表： 从上表可以看出，库鄯输油管道穿越河流冲沟共计 24 条，其中大型河流 1 条
6、，人工渠（河）道 9 条以及季节性冲沟 14 条。穿越方式为大开挖穿越（22 条）或定向钻穿越（2 条） 。 四、河道演变分析 1.河道历史演变概况 根据评价区河流的地理位置和地形、地貌特点，其年内、年际间的降水分配极不均匀，洪灾经常发生，这就造成了流域内不同程度的水土流失。 库鄯输油管道穿越河流冲沟河道演变主要分为三类。 一是已建成团结渠、干线渠、南大渠、黑疙瘩渠、焉耆五号渠、焉耆糖厂排污渠及农二师排污渠均为开都河水域的分流工程，二塘沟、柯柯亚河、清水河及曲慧河上游也均修建了引水枢纽，这些灌溉工程的修建以及土地的大面积开发，使发源于山区的大部分河流（沟） 、洪水沟的洪水已无法直接汇入开都河。
7、加之日益频繁的人类活动，如对山区森林过度采伐，中、低山草场过度放牧，天然植被遭受破坏，水土流失日益严重，河床内的推移质的堆积加强。 二是季节性冲沟，因近年来新疆极端天气时有发生，山区局部地区降雨增多，导致季节性冲沟洪水增多，过洪时淘蚀严重，过洪后堆积物较多。 三是孔雀河为人工引水河，其流量为人工根据下游用水量综合调节，且含泥量较少，不致淤浅改道。河水流速较缓，洪水影响不大，河床处于淤积阶段，河水对河床的冲刷作用不大，河床较稳定，无坍塌、崩岸现象，稳定性较好。 2.河道演变分析 对管线穿越河流河床演变影响的主要因素有：河流上游渠首引水、防洪护岸堤防和丁坝等。 开都河引水枢纽引水减小了下游河道的流
8、量，小水历时延长有利于主流线变弯，而大流量出现机遇的减少，经长时期的积累之后，可以使弯曲出现单向增大的趋势。 防洪护岸堤防和丁坝使河宽向稳定性演变，河道形态向顺直方向演变。 二塘沟、柯柯亚河、清水河及曲慧河引水枢纽引水导致下游河道常年无水流通过，仅在汛期泄洪时过洪，受上游水利枢纽泄洪量控制，大流量出现机遇的减少，经长时期的积累之后，可以使弯曲出现单向增大的趋势。 孔雀河为人工引水河，其流量为人工根据下游用水量综合调节，且含泥量较少，不致淤浅改道。河水流速较缓，洪水影响不大，河床处于淤积阶段，河水对河床的冲刷作用不大，河床较稳定，不会产生坍塌、崩岸现象，稳定性较好。 五、防洪综合评价 1.与现有
9、水利规划的关系与影响分析 水利规划设施对管线有影响的建筑物主要为二塘沟上游拟建二塘沟水库枢纽、柯柯亚河上游拟建柯柯亚二库。 水库对管线的影响主要是通过水库对洪水的调节，改变洪水下泄流量，从而对处于水库下游的管线产生影响。有利影响是通过减小洪水下泄流量，减小对主河槽的冲刷，不利影响是水库下泄中小水流量历时增长，增加河道的弯曲性，从而增大对河岸的冲刷。 在河道上修建水利枢纽后，其下游将发生两种不同类型的冲刷，一种是在枢纽下游较长河道上普遍发生的一般冲刷，另一种是在枢纽下游附近较短河道内发生的局部冲刷。管道穿越河流距规划的二塘沟上二塘沟水库枢纽、柯柯亚河上柯柯亚二库较远，不受水库下游局部冲刷的影响，
10、但受一般冲刷的影响。 河床的一般冲刷，将使河床和水位在较长时间内降低，引起护岸工程和桥梁墩台的基础受到淘刷而导致破坏，并使沿岸原有引水口引水困难，河流主线可能发生改变，造成险工和平工易位，给防汛带来不利，未设防的河岸的滩地可能发生坍塌，给沿岸工业、农业、交通运输带来不利影响。 在水库清水下泄的条件下，水利枢纽下游将发生自上而下的普遍冲刷，当水库淤满后下泄浑水时，将发生自上而下的普遍淤积，表现出冲刷粗化回淤的过程。 考虑到管道穿越二塘沟、柯柯亚河时部分管段沿河床铺设，管道运行历史上该管段发生过露管现象，建议对该处增设石笼铺盖等水工保护设施。 2.管道行洪安全的影响分析 通过表 1 可以看出，除库
11、米什泄洪道穿越处管道埋深小于河道最大冲刷深度以外，其余 23 处穿越处管道埋深均大于河道最大冲刷深度，满足安全运行要求；库米什泄洪道穿越处采取了上下游浆砌石截墙及浆砌石铺盖的方式保护管道，上下游截墙深度分别为 2.0m 和 2.5m，大于1.63m 的最大冲刷深度，满足安全运行要求。 3.管道防汛抢险的影响分析 通过使用管道地质灾害风险管理系统对该 24 处管道穿越河道冲沟地质灾害风险进行评价，二塘沟、柯柯亚河穿越处风险等级为较高，其余22 处风险均为较低或低，建议近几年在二塘沟、柯柯亚河穿越处增设水工保护设施。 4.防御洪涝的设防标准与措施是否适当 管线穿越主要河流工程设计洪水标准为 50
12、年一遇，高于管线沿线农田和村庄的防洪标准，管线设计使用年限为 30 年，以下埋方式穿越河流，设防标准适当。 根据西部管道乌兰线和西二线等管道已建水工保护工程效能评价报告对库鄯输油管道水工保护工程的现状和可用性较高，除二塘沟、柯柯亚河穿越处需增设部分水工保护设施外，其余穿越处已有水工保护设施满足管道安全运行要求，管线设防标准与措施适当。 六、结语 管线穿越河流受水利工程和其它穿河建筑物的影响，河岸的稳定性将加强，河床的横向变形的强度和范围受到限制，使河道向顺直方向发展，河槽下切将增大。通过综合评价分析得出以下结论： 1.库鄯输油管道 24 处穿越河道冲沟演变发展趋势来看，河势基本稳定，不会发生较
13、大的河型转化和河道变迁的情况。 2.现有的管道防洪设施基本满足安全运行要求，管道穿越二塘沟、柯柯亚河穿越处需增设水工保护设施，以确保上游新建水利枢纽后满足安全运行要求。 3.管道管理单位需定期对管道穿越河道埋深进行复核，定期了解上游水利规划等，发现问题及时治理消除安全隐患。 4.管道管理单位要重点关注穿越段管道防腐层质量及阴保系统投运效果，避免发生腐蚀泄漏造成环境污染等事件。 参考文献 1 曾 晓 刘小龙等 轮-库-鄯油（气）管道沿线河流（渠、坎儿井）水文调查分析报告. 2 王生新 齐化东等 轮南-鄯善段输油（气）管道地质灾害调查与防治规划报告. 3 （QSY XG10127-2013）管道地质灾害风险管理程序 刘 伟 汪鹏飞等. 4 SYT6828-2011 油气管道地质灾害风险管理技术规范. 5 张毅 库尔勒至鄯善输油管道孔雀河穿越改造防洪影响评价报告. 作者简介：尧宗伟（1987-）男，助理工程师。主要从事管道防汛、管道工程管理及管道完整性管理等工作。向青青（1985- ）女。主要从事管道完整性管理等工作。徐刚（1984- ）男，助理工程师。主要从事管道自动化控制工作等。
