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标题 浅谈对南水北调工程设施保护范围的认识
范文 侯坤+刘远书

摘要:南水北调工程设施保护范围的合理划定对于保障工程安全运行和调水安全具有决定性作用。保护范围的划定较为复杂,既要限制或禁止威胁工程设施安全的行为,又要不影响周边正常的生产建设活动。在经过开展实地调查和咨询论证,查阅了大量技术资料、对典型设施进行安全计算、参考类似工程法规的基础上,提出了南水北调工程保护范围划定的主要原则,为南水北调工程设施安全保护工作提供参考。
关键词:南水北调;工程设施保护;保护范围;合理划定
中图分类号:TV213文献标志码:A文章编号:
1672-1683(2015)001-0144-02
Understanding for the protection range of the South-to-North Water Diversion Project facilities
HOU Kun,LIU Yuan-shu
(Research Centre for Policy and Technology of Office for South-to-North Water Transfer Commission of State Council,Beijing 100038,China)
Abstract:Reasonable delineation of the South-to-North Water Diversion Project facilities protection range has the decisive effect to guarantee safe operation of the project and the water diversion safety.The delimitation of the scope of protection is more complex,not only to restrict or prohibit the threat the safety of projects and facilities,but also does not affect the surrounding normal production and construction activities.After carrying out investigation and consultation,access to a large number of technical information,to secure computation,the typical infrastructure in reference to similar engineering regulations,proposed the main principles to delimit the scope of protection of South-to-North Water Diversion Project,provide reference for engineering facilities of South-to-North Water Diversion safety protection.
Key words:the South-to-North Water Diversion Project;protection of project facilities;protection range;reasonable delineation
南水北调工程设施保护与工程建设、运行管理具有同等重要的意义[1],对于保障工程安全运行和调水安全具有决定性作用[2]。国务院于2014年2月正式颁布了《南水北调工程供用水管理条例》以下简称《条例》,《条例》划定了保护范围,为保护南水北调工程设施安全和充分发挥工程的综合效益提供了强有力的法律武器。
笔者参与了《条例》的研究制定过程,现从南水北调工程整体的角度谈一些《条例》中工程设施保护范围划定的研究制定过程和依据,为南水北调工程设施保护工作提供参考。
1南水北调工程管理与保护范围的有关规定
《条例》第三十八条规定,“南水北调工程应当依法划定管理范围和保护范围。”通过在工程周边依法划定管理和保护范围等行为边界,并相应地规定了边界内各种禁止活动的形式,来确保南水北调长距离的输水渠道以及大量的泵站、水闸、交叉建筑物等工程设施安全。
工程管理范围的划定比较明确,主要是依据国务院批复的《东、中线一期工程可行性研究报告》等件。《条例》第三十九规定,“南水北调工程管理范围按照国务院批准的设计文件划定”。由于管理范围边界距离工程设施比较近,保护力度也最为严格。《条例》中规定“南水北调工程管理范围内的土地不得转作其他用途,任何单位和个人不得侵占;管理范围内禁止擅自从事与工程管理无关的活动。”
对于工程的保护范围,《条例》第四十条规定了划定的原则:“(一)东线明渠输水工程为从堤防背水侧的护堤地边线向外延伸至50 m以内的区域,中线明渠输水工程为从管理范围边线向外延伸至200 m以内的区域;(二)暗涵、隧洞、管道等地下输水工程为工程设施上方地面以及从其边线向外延伸至50 m以内的区域;(三)倒虹吸、渡槽、暗渠等交叉工程为从管理范围边线向交叉河道上游延伸至不少于500 m不超过1 000 m、向交叉河道下游延伸至不少于1 000 m不超过3 000 m以内的区域;(四)泵站、水闸、管理站、取水口等其他工程设施为从管理范围边线向外延伸至不少于50 m不超过200 m以内的区域。”
2南水北调工程保护范围的研究制定依据
工程保护范围是为进一步保证工程安全,在工程管理范围以外增加一定宽度的区域。保护范围的界限相对比较模糊,既要限制或禁止威胁工程设施安全的行为,又要不影响周边正常的生产建设活动。由于南水北调工程组成类别多样,包括明渠、暗涵、隧洞、渡槽、泵站、大坝等各类形式,工程保护范围的划定情况较为复杂。
2.1工程保护范围研究制定过程
为了划定合理的保护范围,确保工程设施的安全平稳运行,有关部门委托专业设计单位,开展了实地调查和咨询论证,在查阅大量技术资料、对典型设施进行安全计算、参考类似工程法规的基础上,提出了南水北调工程保护范围划定的主要原则。
2.2保护范围划定依据了国家和水利行业标准
2.2.1国家标准
堤防工程设计规范(GB 50286-2013)第13章第2条第3款规定了“一级堤防工程保护范围是200~300 m,在堤防的保护范围内不得从事开挖土方、打井、爆破等危害工程安全的活动[3]。”
南水北调总干渠与堤防工程类似,取一级堤防保护范围的下限,即总干渠两旁200 m。
2.2.2水利行业标准
水库工程管理设计规范(SL 106-96)第3章第4条规定“工程保护范围与水库保护范围,应符合以下规定。(1)工程保护范围:在工程管理范围边界线外延,主要建筑物不少于200 m,一般不少于50 m。(2)水库保护范围:由坝址以上,库区两岸(包括干、支流)土地征用线以上至第一道分水岭脊线之间的陆地[4]。”
水闸工程管理设计规范(SL 170-96)第2章第3条规定“水闸工程的保护范围是为保证工程安全,在工程管理范围以外划定一定的宽度,在此范围内禁止挖洞、建窑、打井、爆破等危害工程安全的活动[5]。”
南水北调工程中的水库(中线丹江口水库、东线调蓄水库)为大中型水库,泵站、水闸的建设规模也相对较大,故保护范围取管理范围边线向延伸至不少于50 m不超过200 m以内的区域。
2.3保护范围划定依据了国务院批复的南水北调总体可研报告
《南水北调中线一期工程可行性研究报告》第七篇第7章第2节第2条规定了“渠道的保护范围为渠道管理线以外200 m;北京、天津段保护范围为输水管道顶部区域及两侧各50 m;隧洞、暗渠顶部区域及两侧50 m为保护范围。”
《南水北调东线一期工程可行性研究报告》下册第14章第4节第2条规定了“输水河道的保护范围,从堤防背水侧的护堤地边界线外延50 m;节制闸、输水倒虹吸、渡槽等建筑物的保护范围在工程管理范围边界线外延100 m。且严禁在倒虹吸、渡槽等建筑物管理范围内的河道里开矿、挖砂;水库围坝、泵站等主要建筑物的保护范围为工程管理范围边界线外延200 m,一般建筑物外延50 m。”
2.4保护范围划定依据了已颁布的类似工程法规规定
渡槽、倒虹吸等河渠交叉建筑物,是南水北调工程重要的设施,一期工程有各类交叉建筑物近300座,保护范围的划定极为重要。河道采砂是对河渠交叉建筑物安全的主要威胁之一。河道采砂会造成河床下切,改变河流形态,直接影响建筑物的安全。如对北拒马河的采砂现场的调查,发现河道内大小砂坑纵横密布,大的坑塘有40多m米深,最近的砂坑边缘距离退水渠开挖线不足5 m,一场洪水就可能发生严重的破坏险情。
南水北调工程渡槽跨越河流的方式、结构与桥梁类似,可参考公路、铁路跨河桥梁的有关规定,根据工程规模并结合交叉河流的设计洪峰流量划定保护范围。
2.4.1公路安全保护条例
《公路安全保护条例》第二十条规定“禁止在公路桥梁跨越的河道上下游的下列范围内采砂:(一)特大型公路桥梁跨越的河道上游500 m,下游3 000 m;(二)大型公路桥梁跨越的河道上游500 m,下游2 000 m;(三)中小型公路桥梁跨越的河道上游500 m,下游1 000 m。”
2.4.2铁路运输安全保护条例
《铁路运输安全保护条例》第十六条规定“任何单位和个人不得在铁路桥梁跨越的河道上下游的下列范围内采砂:(一)桥长500 m以上的铁路桥梁,河道上游500 m,下游3 000 m;(二)桥长100 m以上500 m以下的铁路桥梁,河道上游500 m,下游2 000 m;(三)桥长100 m以下的铁路桥梁,河道上游500 m,下游1 000 m。”
2.4.3石油天然气管道保护法
《石油天然气管道保护法》第三十三条规定“在管道专用隧道中心线两侧各1 000 m地域范围内,除本条第二款规定的情形外,禁止采石、采矿、爆破。”
2.5保护范围划定进行了典型设施计算
南水北调东、中线一期工程跨渠建筑物众多,自然地理条件、经济社会环境差异较大,因此无法将每一座跨渠建筑物都一一进行计算,因此只能选取典型工程设施进行水利计算来确定保护范围。
河渠交叉建筑物保护范围是根据建筑物的规模、埋藏深度、河流的流量、含沙量、河床条件、河道形态参数以及采砂的规模和位置等多项边界条件进行冲刷分析测算出来的。
冲刷分析主要采用《铁路工程水文勘测设计规范》(TB 10017-99)中的冲刷经验计算公式,公式形式为
hpm=AQPBC(hmh)5/3Ed1/63/5(1)
式中:hpm为冲刷后的最大水深(m);QP为设计流量(m3/s);BC为建筑物净过水长度(m);hm为冲刷前最大水深(m);h为断面平均水深(m);d为河床平均粒径(mm);E为与汛期含沙量有关的系数;A为单宽流量压缩系数。
以南拒马河倒虹吸工程为原型进行典型计算,将上下游不同距离、不同采砂长度和深度等情况分别与采砂前的基准情况进行比较分析,以判断各因素对于建筑物冲刷的影响程度。
对比分析表明,同样规模的采砂,距离建筑物越近,建筑物冲刷越严重,建筑物有效埋深越小;距离相同,采砂长度、深度越大,建筑物冲刷深度越大,受到的影响越剧烈。计算结果表明,采砂口距离建筑物上游1 000 m以外,采砂长度
1 500 m以下,深度20 m以下时,对建筑物影响较小;采砂口距离建筑物下游2 000 m以外,采砂长度1 500 m以下,深度20 m以下时,对建筑物影响较小。
3结论和建议
《条例》的颁布标志着南水北调工程设施保护步入了法制化、规范化的轨道,工程设施保护“有法可依”,也为工程正常运行提供了强有力的法律支撑。
《条例》在工程周边依法划定管理和保护范围等行为边界,来保护工程设施安全。为了划定合理的保护范围,在经过查阅大量技术资料、参考类似工程法规和对典型工程设施进行安全计算的基础上,《条例》针对南水北调主要工程设施的保护范围进行了原则性的划定。
然而,作为当今世界上最大的远距离、跨流域、跨区域调水工程,南水北调一期工程线路总长达2 900余km,布设有3 000多座建筑物,工程设施种类繁多,建设、运行环境开放而复杂,管理难度大。因此建议沿线各省市、地区根据实际情况,制定辖区内相关《条例》的实施细则,对保护范围进行分级分类分情况详细划分,并增加针对具体问题的规定,使得《条例》操作性更强。同时,在执法过程中还要加强部门间的协调合作,形成高效的联合执法机制。
参考文献:
[1]赵冬梅.北京市南水北调工程保护实践与思考[J].水利水电技术,2012(2):106112.
[2]高峰,段金瑾,杜克勤.强化工程管理浅析[J].河南水利与南水北调,2012(8).
[3]GB 50286-2013,堤防工程设计规范[S].
[4]SL106-96水库工程管理设计规范[S].
[5]SL 170-96,水闸工程管理设计规范[S].
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更新时间:2025/4/17 14:03:41