摘要：水工保护作为长输管道中不可缺少的一部分，对于管道的保护作用日渐突出，同时水工保护也是一种重要的环境治理措施，是管道建设中水土保持的重要组成部分。管道水工保护的概念 长距离管线经常与河流交叉，处理交叉的施工措施主要分为穿越和跨越。所谓穿越就是将管道从河底穿过，就管线的水工安全来看，这种穿越工程显然有两方面问题:一是当河流河床持续冲刷下降时，原来埋设在河床下面的管道有可能裸露悬空，水流冲刷导致管线断裂，水工保护就是防止河床的持续冲刷;二是河床的侵蚀后退使管道爬伸段裸破坏，则需要保护河岸，避免持续后退导致管线外露进而威胁管道安全。所谓跨越是指将管道架空，不与河床发生关系，这种跨越管道的水工保护主要是防止河岸后退，危害两岸管道支撑建筑物的安全。
　　关键词：长输管道水工保护
　　
　　
　　一、概述
　　水工保护的定义，从狭义上来说，对管线穿越河（沟）道敷设，顺河（沟）道敷设和顺河（沟）底敷設三种埋地方式，管道都可能遭到河流冲刷的侵蚀作用，有必要采取一定的工程措施达到保护管线不被冲毁。实现该工程措施的一切水工设施就称为管道的水工保护。从广义上来说，为防止管线发生水土流失，避免因水土流失而给管线造成安全隐患所采取的工程保护措施，均称为管道水工保护工程。主要分为支挡防护，冲刷防护和坡面防护。
　　二、管道遭受水害的各种现象及原因
　　（1）管沟沉降和塌陷，管沟沉降主要是由于盐渍土地基遇水产生冻胀作用和松胀作用引起的，管沟塌陷主要是由湿陷性黄土地基和流水侵蚀共同作用下形成的。
　　（2）水流侵蚀、冲沟下切、溯源侵蚀导致管道暴露、悬空。
　　（3）在暴雨作用下影响管道安全的边坡滑塌。
　　（4）覆盖层上部被径流冲刷，管道暴露。
　　（5）管道横穿河流、沟谷，管沟遭受横向破坏，使管线暴露。
　　三、实际常用的水工保护措施
　　1、稳管措施
　　管道在穿越江河湖泊及大型农田灌区时，一般要采取稳管措施，以防止在水的冲击与浮力作用下管线漂移或断裂。主要形式有复壁套管、压重块、混凝十连续覆盖层、铁丝石笼稳管等。在冲刷剧烈的河段中，这些稳管设施若没有固定，则极有可能被水冲击而移动，不但不能对管线起到稳定作用，还会给管线带来一个更大的外加载荷，增大管道的扭应力。
　　2 打桩加固
　　目前，许多管道敷设的土质构造各不同。不稳定灌区，水土易出现沉降、稀化现象，应尽量采用沉管措施。但在深谷穿越段和石方段，不具备此类条件，就需要采取打桩加固法或掘岩深埋法，以保证管道的合理埋深以及稳定敷设。打桩固定最终是将管线固定于混凝土预制桩上，这种结构的整体抗冲击能力强，稳定性能好，但管线外防腐层易受冲击损坏，因此最好再配制外防护套管加以保护。
　　3 锚筋加固
　　当管线敷设在有基岩层的山区河道时，由于管沟开挖破坏了基岩原有的整体性，管沟的回填土即使采用混凝土护面保护，在高速冲击的水流作用下也会被冲走，使管线裸露、浮移。在这种情况下应采用钢筋混凝土护面加锚筋加固的方法，将管道紧紧地嵌固在基岩中。另外混凝土护面应与河床面保持齐平，使河水平缓流过，而不产生拦水面，以防在不平处产生气蚀现象。
　　4 过水堤
　　采用过水堤主要是为阻止沟谷与河道的继续下切，迫使堤上游河道挟沙淤积起来，保证管道埋深。由于这种水土保护设施提高了原有河床面，在管道下游根部形成跌水面，这样势必对管道下游形成冲刷：故此要对其根部进行消能防护。黄土地区基础比较松软，其侧蚀和塌陷情况也存在，故要对两侧边坡作防护处理。如采用石笼、抛石保护墙等。在岩石或砾石沟谷、河道中采用砌石结构时，其基础最好下至稳定的岩层上，以保证其坚固性。否则就需要采取深埋措施，以保证管道的安全性。
　　四、不同地理环境的水工保护方案
　　1沙化地段的水工保护
　　沙化地带往往是指地面完全为沙所覆盖，干旱缺水，植物稀少的地区。当管线必须通过沙漠地带是，由于风沙期易于吹走管沟浮沙而导致逛到裸露，以及暴雨期间流水将管道浮沙流致使管道被架空存在断管风险，对管道有较大影响的为流动沙丘，流动沙丘受主导风的控制向东南方向摆动前进，可能掩埋地面设施或吹露埋地管道[2]。鉴于沙漠地区水位较浅，可采用如下措施进行水工保护及植被恢复:回填管沟后，在管道用地范围内设置芦苇高立式方格沙障，大小为1000×1000mm；在方格内种植例如沙篙、沙柳等沙漠植物，做好地面植被恢复及治理工作。
　　2丘陵、山地地形的水工保护
　　对于丘陵、山地单元水工保护设计防护一般采用50年一遇洪水设计标准。主要的保护方式分为以下几种类型：根据地形及地质结构等情况确定截水墙形式、截水墙断面和截水墙设置的间距。对截水墙所使用的材料使用浆砌块石；对于坡度小于45℃的坡地，则以浆砌块石或者预制混凝土框格为材料实行护坡施工；对于坡度大于45℃的坡地，以重力式挡土墙结构的形式进行坡体防护，具体材料可视情况选用浆砌块石、浆砌混凝土预制块、现浇混凝土结构或者灰土草袋挡土墙等；如果遇及坡度较为陡峭、致使泄洪相对集中的地势，则在管道沟槽两侧加设排水沟一边在积水时进行排水；对于在上述情况之外的类似风化带岩石陡坡、陡坎地形，则宜选择现浇混凝土喷护或者锚杆加固的方式进行水工保护。
　　3河流地形管道的水工保护
　　（1）长输管道穿越大型河流沟渠的水工保护需使用100年一遇洪水位的设计标准，对中型河流沟渠则采用50年一遇洪水位设计标准。 （2）具体防护方案应视河岸河流特征而定，对于河岸坡缓、水位较浅的情况，应尽量采用浆砌块石保护河坡或者空心方格植生带护坡形式进行保护；对于河岸坡缓且水位较深的情况应尽量采用浆砌块石重力式挡土墙或铅丝石笼、竹笼装石形式进行堤岸保护；对于所经过水域的坡岸较为复杂的情况则应考虑同时复合使用重力式挡土墙与护坡相结合的堤岸保护模式。（3）河流岸坡护坡、挡土墙的基础埋深一般不小于管线穿越岸坡处局部最大冲刷深度以lm，两岸的防护宽度不小于管沟开挖最大松动带宽度两侧各25m 。（4）长输管道穿越小型河流沟渠的水工保护需使用20年一遇洪水位的设计标准。靖边至西安长输管道途径河流多属于河岸坡缓、水位较浅，但遇暴雨后山洪汇集河道便会水位迅速猛增，根据近年治理经验宜采用钢筋混泥土滚水坝后消力池以保护管道，并结合水泥搅拌状巩固堤岸，钢筋混凝土护坡模式。