要煜

（山西省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024）

化工企業(yè)防洪設(shè)計(jì)方案應(yīng)用

要煜

（山西省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024）

介紹了山西信發(fā)化工有限公司基本情況，結(jié)合該公司廠區(qū)防洪設(shè)計(jì)，對能源、化工類企業(yè)防洪設(shè)計(jì)提供應(yīng)用實(shí)例，為完善能源、化工類企業(yè)廠區(qū)防洪抗汛等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供思路，為類似廠區(qū)防洪、度汛應(yīng)急預(yù)案的編制提供參考。

防洪度汛；工程設(shè)計(jì)；化工企業(yè)

1 概況

山西信發(fā)化工有限公司100萬t/a燒堿及120萬t/a聚氯乙烯項(xiàng)目廠址位于孝義市化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)東部信發(fā)鋁系綜合產(chǎn)業(yè)區(qū)內(nèi)，地處孝義市大孝堡村與南小堡村之間的文峪河右岸，占地約100hm2。

企業(yè)廠區(qū)建設(shè)內(nèi)容主要包括鹽水精制工序、電解工序、廢氣處理工序、氯化氫合成工序、高純鹽酸工序、液氯工序、電石破碎工序、乙炔發(fā)生和凈化工序、氯乙烯合成精餾工序、氯乙烯聚合工序、產(chǎn)品干燥和包裝工序等，配套建設(shè)有變配電站、冷凍站、空壓站、循環(huán)水站、化驗(yàn)室等。

由于廠址與文峪河之間僅隔一條公路，一旦發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水將不能排入文峪河，在廠區(qū)附近將形成積水，嚴(yán)重影響廠區(qū)防洪安全。文峪河是汾河最大的一級支流，發(fā)源于交城縣西北關(guān)帝山，文峪河水庫至本工程廠址區(qū)間有文峪河一級支流神堂河、禹門河、陽城河和虢義河。企業(yè)廠區(qū)上游流域西北高東南低，上下游海拔高程相差2100m。上游中高山區(qū)面積占全流域的45.8%，這部分地區(qū)海拔高、氣溫低、雨量充沛、水草豐盛、森林茂密，是山西省最大的森林區(qū)。中下游邊山丘陵塬地面積占全流域的37.8%。這類地區(qū)溝壑縱橫，氣候溫和、四季分明、溫差較大、雨量較少。

2 廠區(qū)洪水計(jì)算

廠區(qū)洪水計(jì)算是防洪設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)，廠區(qū)洪水分為邊山洪水和平原區(qū)暴雨兩部分。邊山洪水包括孝義市邊山地區(qū)（屬虢義河和孝河流域），平原區(qū)暴雨包括廠區(qū)所在位置及周邊。此次設(shè)計(jì)對虢義河和孝河出山口處（虢義河計(jì)算到靳屯斷面處，孝河計(jì)算到張家莊水庫斷面處）及平原區(qū)洪量進(jìn)行計(jì)算。由于虢義河、孝河流域及平原區(qū)均無水文站，故采用《山西省水文計(jì)算手冊》進(jìn)行計(jì)算。

廠區(qū)所在區(qū)域緊鄰文峪河右岸，地勢平坦且地形低，當(dāng)邊山及平原區(qū)發(fā)生暴雨洪水時(shí)，洪水將匯流至廠區(qū)附近，進(jìn)而造成洪澇災(zāi)害。故洪水位計(jì)算方法為：邊山暴雨洪水的洪量扣除河道內(nèi)可排泄的洪量，然后與平原區(qū)暴雨洪量相加，最后除以文峪河右岸地勢低洼處面積，即為暴雨洪水產(chǎn)生的水深。根據(jù)《孝義市孝河生態(tài)綜合治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》，孝河河道防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，經(jīng)過治理后，洪峰流量為445m3/s。根據(jù)《汾陽市防洪規(guī)劃報(bào)告》，對虢義河進(jìn)行治理，防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，洪峰流量為427m3/s。當(dāng)邊山發(fā)生100年一遇暴雨洪水時(shí)，虢義河和孝河河道內(nèi)僅能通過445m3/s和427m3/s的洪峰流量，超過該流量的洪水將漫堤，進(jìn)而對平原區(qū)造成洪水災(zāi)害。由洪水過程線及河道泄洪流量可計(jì)算出邊山暴雨洪水漫堤后的洪量分別為虢義河99萬m3，孝河1143萬m3。造成暴雨洪水的總洪量為1911萬m3，最后除以文峪河右岸地勢低洼處面積（21.4km2），即為暴雨洪水產(chǎn)生的水深893mm。

3 防洪工程設(shè)計(jì)

該工程防護(hù)區(qū)為化工場地，根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》，確定防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇；按《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，確定工程級別為1級。

工程建設(shè)內(nèi)容主要為廠區(qū)防洪設(shè)計(jì)工程，包括廠區(qū)防洪堤設(shè)計(jì)和集水井設(shè)計(jì)兩部分。

防洪堤設(shè)計(jì)廠區(qū)防洪設(shè)計(jì)為沿廠區(qū)周圍建設(shè)一圈防洪堤，集水井設(shè)計(jì)包括廠區(qū)東北角、西北角兩處低洼處設(shè)置集水井，并配備配套水泵和發(fā)電機(jī)等。廠區(qū)防洪堤全長6.8km，沿廠區(qū)原圍墻位置布置，以廠區(qū)大門設(shè)置分段，廠區(qū)內(nèi)分段處設(shè)置防洪設(shè)備存放處，并存放滿足防洪要求的防洪沙袋、防洪器具等。在廠區(qū)東南角和西南角各設(shè)置1個(gè)20m×40m的集水井，集水井邊側(cè)修建配套防洪設(shè)備以存放房屋，并儲備配套防洪物資、設(shè)備。單個(gè)集水井配套水泵總流量不小于5m3/s，水泵揚(yáng)程取8m，并配套發(fā)電機(jī)等設(shè)備。為減少占地，本次堤防修建以現(xiàn)廠區(qū)圍墻為建設(shè)選址，為節(jié)約工程投資，本次堤防斷面型式選取漿砌石仰斜式擋土墻設(shè)計(jì)。堤頂高程的確定根據(jù)水文計(jì)算結(jié)果取設(shè)計(jì)洪水水面線高程為1m，堤頂超高根據(jù)規(guī)范取0.5m，綜合考慮安全系數(shù)、地基沉降、地表堆積等因素確定堤頂高程為1.6m。技施階段堤防設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合地質(zhì)資料按照規(guī)范進(jìn)行相關(guān)穩(wěn)定計(jì)算。修建堤防時(shí)，排水孔應(yīng)布置單向反濾土工布膜，堤防間隔10～15m設(shè)置施工縫，施工縫處設(shè)置“651”型止水帶等止水設(shè)施。

集水井設(shè)計(jì)：依據(jù)工程等級及廠區(qū)防洪要求，考慮當(dāng)發(fā)生100年一遇洪水時(shí)，文峪河等河槽已滿流或溢流，廠區(qū)內(nèi)地下排水管網(wǎng)排水無效甚至雨水倒灌廠區(qū)，為確保廠區(qū)防洪安全，在廠區(qū)地勢較低的西南側(cè)、東南側(cè)各設(shè)置1處集水井，集水井大小由廠區(qū)匯流、暴雨歷時(shí)等估算為單個(gè)1200m3，故設(shè)計(jì)集水井為長40m，寬20m，深1.5m。集水井底板及側(cè)墻由黏土實(shí)心磚砌筑，水泥砂漿抹面。單個(gè)集水井配備水泵總流量不小于5m3/s，建議選取1m3/s水泵6臺，其中1臺備用，水泵揚(yáng)程取8m，并配套發(fā)電機(jī)等設(shè)備。

廠區(qū)防洪調(diào)度任務(wù)：確保燒堿及PVC分廠區(qū)內(nèi)重要化工原料存放、生產(chǎn)不受洪水影響。

4 結(jié)論

防洪度汛應(yīng)急預(yù)案是能源、化工企業(yè)主要防洪措施之一，簡單、有效、合理的廠區(qū)防洪設(shè)計(jì)不僅可以滿足企業(yè)防洪要求，減少企業(yè)防洪投入，同時(shí)可滿足相關(guān)管理部門強(qiáng)制性防洪規(guī)定，并為編制防洪預(yù)案，有效抗汛減災(zāi)提供依據(jù)。

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要煜（1973-），男，1996年畢業(yè)于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理專業(yè)，工程師。

2016-02-03；

2016-03-17