河道闸站项目建议书.docx
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河道闸站项目建议书
某闸站闸站扩建工程
项目建议书
一、项目名称
某闸站闸站扩建工程
二、项目承办方概况与项目背景
2.1承办单位概况
某某市涵闸河道管理处是某某市涵闸河道建设和城市排水管理的主要职能单位，现在职工68人，大专以上文化近40人，中级以上职称15人。
近年主要承担了总投资1.97亿元的国家重点工程—瘦西湖水环境整治工程和总投资4950万元的“古运河---邗沟---瘦西湖”国债项目工程建设，以及城市环境综合整治河道工程等项目建设。
2004年9月，由该处承担建设的瘦西湖水环境整治工程和漕河风光带建设工程被某某市委、市政府表彰为某某市三年城市环境综合整治“十大优质工程”奖。
单位法人代表：
金润廷。
2.2项目背景
某某，位于东经119°01′至119°54′、北纬32°15′至33°25′之间；某某市区位于长江与京杭大运河交汇处，东经119°26′、北纬32°24′。
某某市东南、南部濒临长江，与镇江市隔江相望；西部与滁州市毗邻；西南部与南京市相连；北部与淮安市接壤；东部和盐城市、泰州市毗邻。
某某市属于亚热带季风性湿润气候向温带季风气候的过渡区。
其气候主要特点是：
盛行风向随季节有明显的变化。
冬季盛行干冷的偏北风，以东北风和西北风居多；夏季多为从海洋吹来的湿热的东南风和东风，以东南风居多；春季多东南风；秋季多东北风。
某某冬季偏长，4个多月；夏季次之，约3个月；春秋季较短，各为2个多月。
某某地处江淮平原南端，受季风环流影响明显，四季分明，气候温和，自然条件优越。
年平均气温为14.8℃，与同纬度地区相比，冬冷夏热较为突出。
最冷月为1月，月平均气温1.8℃；最热月为7月，月平均气温为27.5℃。
全年无霜期平均220天；全年平均日照2140小时；全年平均降水量1020mm。
梅雨季节一般在6月中旬到7月中旬。
截止2012年，某某城市绿化覆盖率为92%，是名副其实的生态、人居之城。
项目位于某某北区大王庙附近，高桥路与邗沟路交界处的西南角，邗沟河与古运河交界处向西约140m。
三、项目建设的必要性和有利条件
3.1现状存在的问题
内城河污水排口多，区域水体水质持续下降。
少数居住区实际是雨污合流，污水直接排入城区水体，造成水质恶化，再加上活水口较少，水流不循环流动，导致河水腐蚀、发黑发臭，河床面貌极差，河道水环境较差。
枯、平水期间城区河流缺少水源补给，水体交换能力不足。
根据某某市城区河道河水水质监测及评价，邗沟河、蒿草河、杨庄河、玉带河、安墩河等河水氨氮超标。
瘦西湖系小型浅水型湖泊，本身河床浅、水量小、流动性小、自净能力差，经过瘦西湖水环境整治工程的实施，瘦西湖自身水质得到改善。
但随着瘦西湖水域面积的不断扩大，以及城市西部河道换水水源的严重不足，10多年前建设的瘦西湖活水工程已不能满足活水需求。
根据水质趋势分析，近两年水质有所下降，瘦西湖水质水质已由轻度富营养到中度富营养发展。
现状闸站建于1994年，至今已运行20年，随着建设速度的不断加快，加之工情、水情发生变化，闸站的排涝能力也在逐年下降，不能满足防洪排涝的要求。
现状闸孔为4.5m×5.5m，有两扇升卧门，仅能通过小画舫，且一次仅能通过一条船，远不能满足瘦西湖水上游览圈的要求。
3.2项目建设的必要性
3.2.1是改善生态环境及水环境的需要
城市水环境包括水体、水质、水安全和水体生态环境、滨水生态和人居环境，滨水旅游、商贸以及其他社会生产环境及滨水文化环境。
城市水环境的质量不仅关系到市民的居住质量，而且与城市的可持续发展密切相关，进一步提高城市水环境的质量和生态功能，改善滨水景观，提高滨水项目的文化内涵，已越来越为全社会所关注，也是各级政府面临的一项重要而紧迫的任务。
城市水环境除了原有供排水的功能外，还包括调节城市气候的功能，改善水体、水边生物生存条件和适宜水产发展的水生态功能、满足人民群众的居住生活条件，形成市民宜居、宜游、宜休闲的人居功能，满足人们日益增长的精神需求的滨水文化景观功能，以及需具备满足不断提高城市品位，建立和谐社会，创造良好投资环境的经济社会需求的功能。
随着城市居民生活条件的改善和人口的增加，城市亲水住宅和亲水宜居环境及水质的改善成为市民们普遍的渴求。
水滨憩息、水上旅游、水上文体活动的开展，也是一个现代城市必须具备的水体服务功能之一，这是城市现代服务业对水环境提出的一个新的服务要求。
某某没有山只有水，要想打造魅力某某，将对某某整体的水体水质及滨水环境景观功能提出新的要求。
某某是一座历史文化名城，滨水文化积淀十分厚重，随着某某城市知名度的不断提高，旅游，外交活动的增加，对涉水文化的需求也将与时俱增。
由于城区河道水面、水体总量相对较少，水环境、水生态对我市城区显得弥足珍贵。
通过某闸站闸站的建设，对城区河道进行补水换水，增加城区水体自净能力、修复了城区水生态环境，不仅保护了瘦西湖景区的特色景观，也提升了城市总体形象。
3.2.2是该片区域防洪排涝、活水换水的需要
某闸站闸站位于古运河边上，是该片区与古运河之间重要的洪水屏障，现状闸站建于上世纪九十年代，至今已运行20余年，闸站水工设施老化，表面混凝土碳化，闸门、启闭设备锈蚀严重。
邗沟为某某市城市防洪分区D2片区耳朵主要排涝河道之一，《某某市城市防洪规划》要求某闸站闸站的排涝流量应为3m3/s，然而现状泵站机电设备陈旧，水泵效率低下，防洪排涝能力逐年下降，目前平均排涝流量不足2.0m3/s，需要通过扩建某闸站闸站使其排涝流量满足规划要求。
随着瘦西湖水域面积的不断扩大，10多年前建设的瘦西湖活水工程已不能满足瘦西湖及其水系相关河道的活水需求，加上城市西部沿山河、新城河以及北部唐子城河等水系活水水源的严重不足，建设某闸站闸站，大幅提升其引水换水能力，尤为必要。
3.2.3是沟通、打造瘦西湖水上游览路线的需要
邗沟河东接古运河，西接保障湖、瘦西湖。
某闸站闸站是连通古运河与保障湖、瘦西湖的重要枢纽，通过某闸站闸站的建设，能打造成“古运河—邗沟河—保障湖—瘦西湖—二道沟—古运河”环状水上游览路线，大大拓展某某现状旅游的深度和广度。
四、建设规模
项目的建设规模分为泵站的引水规模、排涝规模、过船套闸规模等部分。
瘦西湖水质（总氮、总磷）变坏的主要原因是流速缓慢、滞流、污染负荷持续入河，引水流量的大小关系到是否真正改变水流流态，以充分恢复河流湖泊的自净能力维持水质良性循环。
其它水质指标景观水质目标，因此应从改善水质进行引水，以总氮确定最优的引水规模和调度运行方式。
4.1研究基础条件
4.1.1研究范围
瘦西湖水系（含唐子城周边水系）区域面积22.22km2，新城河水系（含吕桥河区域14.3km2在内）区域面积25.01km2，赵家支沟水系区域面积28.07km2，区域总人口50多万人。
图1-1区域范围及面积
4.1.2研究目标及技术路线
在充分发挥现有水利设施作用的基础上，通过调水引流等工程措施来实现增加沿山河、新城河、赵家支沟、瘦西湖水系等河流生态需水量、改善水动力条件、调节水体溶解氧水平等目标，从而提高河流水质达标率。
（1）入河污染物与河流水质响应过程分析，建立河网水质模型
为保证水质达标，通过模型逆推，求算引水稀释流量。
其难点在于，需要大量水文观测和水质监测资料对模型进行率定。
根据可衰减污染物的河网水质模型确定引水水量较为困难，因此采用了试算的方法确定引水水量。
（2）实物模型，调水引流过程中实测水质和流量过程线
该方法是以实际调度形成的入河污染物与水质改善所需调水流量，得到拟合曲线，以此确定最佳调水流量。
缺点是周期长，需要有调水运行基础。
（3）周期性换水法
维多利亚河的环境等级标准中认为河流平均流速达到0.1m/s以上即可起到水环境保护的作用，因此，根据河网不同水位蓄水量，给定1个周期的换水时间，确定流量，再进行不同时期的河流流速复核。
4.1.3研究区域水质现状
瘦西湖水质超标因子是总氮、总磷，新城河水质超标因子是高锰酸盐指数和氨氮，念泗河、引潮河水质超标因子是COD和氨氮，漕河水质超标因子是氨氮、总磷。
表1-12011年西区沿山河等水质监测评价单位：
mg/L
河流
DO
COD
氨氮
高锰酸盐指数
现状水质
超标项目
沿山河
5.6
27.2
0.27
8.4
Ⅳ类
--
念泗河
3.55
34.4
6.45
9.5
劣V类
COD、氨氮
引潮河
1.86
37.1
5.86
8.76
劣V类
DO、COD、氨氮超标
揽月河（人工湖）
8.61
26.9
1.12
7.16
Ⅳ类
--
表1-22011年瘦西湖监测水质评价单位：
mg/L
断面
指标
DO
高猛酸盐
指数
BOD5
氨氮
COD
总氮
总磷
现状水质
超标项目
钓鱼台
平均值
7.1
4.7
3.5
0.53
19.0
2.49
0.25
劣Ⅴ类
总氮、总磷
最劣值
3.8
6.3
5.3
0.93
22.0
3.67
0.48
超标率（%）
0
0
0
0
0
83.3
16.7
大虹桥北
平均值
7.5
4.55
3.5
0.54
20.0
2.56
0.26
劣Ⅴ类
总氮、总磷
最劣值
3.8
6.1
5.2
0.91
27.0
3.92
0.48
超标率（%）
0
0
0
0
0
83.3
16.7
二十四桥
平均值
7.0
4.8
3.4
0.54
19.2
2.58
0.26
劣Ⅴ类
总氮、总磷
最劣值
3.9
6.4
5.2
0.90
27.0
3.88
0.48
超标率（%）
0
0
0
0
0
83.3
16.7
评价标准GB3838-2002IV类
≥3.0
≤10.0
≤6.0
≤1.50
≤30.0
≤1.5
≤0.30
表1-32011年内城河水质监测评价单位：
mg/L
断面
指标
DO
高猛酸盐
指数
BOD5
氨氮
COD
LAS
总磷
现状水质
超标项目
北城河
平均值
7.1
4.4
3.4
0.83
17.0
0.03
0.40
劣Ⅴ类
总磷
最劣值
3.4
5.0
4.2
1.75
24.0
0.07
0.52
超标率（%）
0
0
0
0
0
0
66.7
漕河
平均值
6.4
4.8
3.7
1.18
19.7
0.04
0.42
劣Ⅴ类
氨氮、总磷
最劣值
3.6
6.5
5.6
2.24
26.0
0.11
0.62
超标率（%）
0
0
0
16.7
0
0
66.7
萃园河
平均值
6.3
4.4
3.4
0.99
19.3
0.033
0.63
劣Ⅴ类
总磷
最劣值
2.4
5.1
4.2
1.81
27.0
0.07
1.07
超标率（%）
0
0
0
0
0
0
16.7
评价标准GB3838-2002V类
≥2.0
≤15.0
≤10
≤2.00
≤40.0
≤0.30
≤0.40
表1-4地表水环境质量标准（GB3838-2002）单位：
mg/L
序号
污染物名称
Ⅲ类
Ⅳ类
V类
1
化学需氧量（COD）≤
20
30
40
2
生化需氧量（BOD5）≤
4
6
10
3
高锰酸盐指数≤
6
10
15
4
总磷≤
0.2
0.3
0.4
5
氨氮≤
1.0
1.5
2.0
6
DO≥
5
3
2
2013年9月17日对新城河上下游水质进行监测的结果表明：
新城河现状水质高锰酸盐指数和氨氮浓度均超标，水质为劣V类，见表1-4。
表1-4新城河水质监测结果单位：
mg/L
监测项目
高锰酸盐指数
氨氮
新城河四望亭路桥断面
13.48
6.28
新城河蝶湖
19.30
7.76
4.1.4引水水源条件
拟建某闸站泵站从古运河北段抽引，拟建沿山河泵站从瘦西湖北段转输抽取，水源综合考虑古运河北段水质和大运河水质条件。
表1-52011年古运河北段、大运河水质监测评价单位：
mg/L
河流
DO
COD
氨氮
高锰酸盐指数
现状水质
超标项目
古运河（解放桥断面）
6.52
19.8
0.75
4.15
III类
--
大运河（某某大桥）
6.95
17.5
0.31
3.70
III类
--
瘦西湖
7.20
19.2
0.54
3.50
III类
表1-6引清流量计算水源水质单位：
mg/L
水源
高锰酸盐指数
BOD5
氨氮
总氮
备注
古运河北段水源
4.0
3.0
0.50
0.5
瘦西湖转输水源
7.0
5.0
0.60
--
据2011年度某某市环境质量报告书：
大运河与瘦西湖水质相比，氨氮浓度较低，大运河为0.31mg/L，低于瘦西湖的0.54mg/L，这些数据均为年度均值，从偏安全角度考虑，宜取单次实测值中较低者作为水源水质计算依据。
故古运河北段水源的氨氮浓度取0.50mg/L计算瘦西湖总引水量。
4.2研究方法
4.2.1研究方法概述
1、采用2011年河流水质监测统计资料和河流实测资料相结合确定河流水体水质。
2、调查区域用水及排水情况，计算水面蒸发量，作为源汇项。
3、水污染物入河量估算包含生活污水、工业尾水、地表径流雨水、内源及其他源项，计算入河污染物总量。
生活污水、工业尾水采用《某某市“十二五”环境保护及生态建设规划》中基准年2010年的基础数据。
4、调水水源水质以2011年水质监测统计资料为基础，参照近5年水质变化情况综合确定。
5、根据现状河流水质污染特征，分区研究确定计算水质因子。
西区为高猛酸盐指数、BOD5、氨氮；瘦西湖区域为高猛酸盐指数、氨氮、总氮。
6、间断引水方式下，引水间隔时间是根据水污染物入河量及下次引水时污染物允许增量计算确定。
根据水污染物入河量、降解量等因素，经反复试算和综合分析调度分区引水，确定引水时间。
7、间断引水方式首次引水量计算，间断引水方式第二次以后引水量计算，连续引水方式引水量计算。
8、规划水平年依据《某某市城市总体规划（2012-2020）》、某某市地表水功能区划、《某某市水利现代化规划》中用水量、用水效率、集中污水处理率等指标预测生活入河污染物量。
按万元工业增加值用水量，确定规模水平年工业用水总量，再按面积比和排污系数预测污水量，考虑90%污水接管进入污水处理厂，其余10%确定入河污染物量。
9、规划水平年引清水源水质按III类标准计算，调水目标保证区域河网水质达到IV类标准，以此确定区域所需引水量和调水规模。
4.2.2间断引水总量计算方法
根据质量守恒原理，运用浓度控制方法计算引水总量。
即：
经转化，得到：
式中，W0为引水总量（万m3）；W为不同水位下河网现有水量（万m3）；C为引水后河网水质控制浓度（mg/L）；C0为引清水源污染物浓度（mg/L）；C1为调水前河网水污染物浓度（mg/L）。
4.3研究成果
采取新城河吕桥河水系与赵家支沟水系轮流调度引水方式，以氨氮为控制指标，首次引水所需流量计算成果见表1-7、表1-8。
表1-7轮流调度引水方式下首次最低引水稀释水量（低水位）计算成果表
项目
高猛酸盐指数
BOD5
氨氮
引水水质（mg/L）
7.0
5.0
0.60
河网现状水质（mg/L）
10
7.4
7.76
入河污染物量（t/d）
5.00
5.99
0.831
水质目标（mg/L）
8.0
6.0
1.2
最大稀释水量（万m3/d）
70.5
61.8
99.42
引水流量（m3/s）
8.2
7.2
11.5
表1-8轮流调度引水方式下首次最高引水稀释水量（高水位）计算成果表
项目
高猛酸盐指数
BOD5
氨氮
引水水质（mg/L）
7.0
5.0
0.60
河网现状水质（mg/L）
10
7.4
7.76
入河污染物量（t/d）
5.00
5.99
0.831
水质目标（mg/L）
8.0
6.0
1.2
最大稀释水量（万m3/d）
82.2
81.4
115.9
引水流量（m3/s）
9.5
9.4
13.4
瘦西湖及老城区以氨氮为控制指标，首次引水所需流量计算成果见表1-9、表1-10。
表1-9瘦西湖水系首次引水稀释水量（低水位）计算成果表
项目
高猛酸盐指数
氨氮
总氮
引水水质（mg/L）
4.0
0.50
0.50
河网现状水质（mg/L）
5.1
1.81
3.92
入河污染物量（t/d）
1.55
0.184
0.362
水质目标（mg/L）
4.5
0.60
1.8
最大稀释水量（万m3/d）
35.3
35.0
74.3
引水流量（m3/s）
4.1
4.1
8.6
表1-10瘦西湖水系首次引水稀释水量（高水位）计算成果表
项目
高猛酸盐指数
氨氮
总氮
引水水质（mg/L）
4.0
0.50
0.50
河网现状水质（mg/L）
5.1
1.81
3.92
入河污染物量（t/d）
1.55
0.184
0.362
水质目标（mg/L）
4.5
0.60
1.8
最大稀释水量（万m3/d）
51.7
48.2
74.3
引水流量（m3/s）
6.0
5.6
8.6
综合考虑，以氨氮为控制指标，作为确定引水流量方案的依据。
4.4现状水质条件下泵站规模
4.4.1沿山河调水泵站规模
根据专题研究，沿山河调水泵站规模最小11.5m3/s，最大13.4m3/s。
4.4.2瘦西湖区域引清流量
根据专题研究，瘦西湖区域引清流量最低4.1m3/s，最高5.6m3/s。
4.4.3邗沟河某闸站泵站规模
考虑瘦西湖与西区调水量叠加效应，以及某闸站原有泵站流量3m3/s，因此，总流量最小规模18.6m3/s，最大规模22.0m3/s。
4.5规划水平年（2020年）泵站规模
4.5.1入河污染物量预测
西城区生活、工业和面源等入河废水量及污染物量汇总成果，见表1-11。
表1-11西城区主要入河污染物量预测
污染源种类
废水量
COD
BOD5
氨氮
年总量
（万m3/d）
比例
（%）
排放量
（t/d）
负荷比
（%）
排放量
（t/d）
负荷比
（%）
排放量
（t/d）
负荷比
（%）
工业
1.37
48.41%
1.37
12.65%
0.415
8.36%
0.208
29.42%
城区生活
1.46
51.59%
4.38
40.44%
2.63
52.97%
0.438
61.95%
面源
--
5.08
46.91%
1.92
38.67%
0.061
8.63%
合计
2.83
100
10.83
100
4.965
100
0.707
100
4.5.2引水方案
调水前河网浓度预测氨氮为劣V类（超标1.12倍），其他指标为V类标准上限，即高锰酸盐指数浓度15.0mg/L、BOD5浓度9.0mg/L、氨氮浓度2.25mg/L。
引水后河网浓度水质目标为IV类，即高锰酸盐指数浓度10.0mg/L、BOD5浓度6.0mg/L、氨氮浓度1.5mg/L。
表1-12预测方案I间断引水量计算成果表浓度单位：
mg/L
水位
（m）
W
（万m3）
高锰酸盐指数
BOD5
氨氮
C
C0
C1
W0（万m3）
C
C0
C1
W0（万m3）
C
C0
C1
W0（万m3）
4.8
280
10
8
15
200.00
6.0
5
9
210.00
1.5
1.25
2.25
210.00
5.0
323
10
8
15
230.71
6.0
5
9
242.25
1.5
1.25
2.25
242.25
按2天调水期计算，则最大调水流量12.2m3/s，见表1-13。
表1-13预测2020年调引水量（低水位）计算成果表
项目
高锰酸盐指数
BOD5
氨氮
引水水质（mg/L）
8.0
5.0
1.25
调水前河网水质（mg/L）
15
9.0
2.25
入河污染物量（t/d）
5.42
4.965
0.707
水质目标（mg/L）
10.0
6.0
1.5
最大调引水量*（万m3/d）
100.0
105.0
105.0
引水流量（m3/s）
11.6
12.2
12.2
对调水间隔时间进行试算。
考虑下次引水时，主要污染因子控制浓度：
高锰酸盐指数取10mg/L、BOD5取6mg/L、氨氮取1.5mg/L。
污染物浓度允许增量分别为：
高锰酸盐指数增量∆C=5mg/L、BOD5增量∆C=4mg/L、氨氮增量∆C=0.5mg/L。
表1-14下次引水前河网允许增加污染物量计算成果表
水位
（m）
水量
（万m3）
高锰酸盐指数
BOD5
氨氮
∆C（mg/L）
数量（t）
∆C（mg/L）
数量（t）
∆C（mg/L）
数量（t）
4.8
280
5
14.00
4
11.20
0.50
1.400
5.0
323
5
16.15
4
12.92
0.50
1.615
表1-15引水时间间隔试算成果表（以氨氮为控制性污染物）
水位
（m）
河网
水量
（万m3）
允许纳污量（t）
t1排入量（t）
t1降解量（t）
t2=24h
t2=48h
排入量（t）
降解量（t）
差额量（t）
排入量（t）
降解量（t）
差额量（t）
4.8
280
1.400
0.707
0.408
0.707
0.204
0.598
1.414
0.408
0.095
5.0
323
1.615
0.707
0.472
0.707
0.236
0.909
1.414
0.472
0.438
由表1-15可知，方案Ⅰ最大引水时间间隔取2天。
考虑区域污染负荷在空间和时间上的不均匀性，取引水间隔时间为1天。
1.5.3瘦西湖水系引水规模
考虑瘦西湖（含唐子城）水系引水，按2天换水期计算，则调水规模5.5m3/s。
表1-16预测2020年调引水量（高水位）计算成果表
项目
高锰酸盐指数
氨氮
引水水质（mg/
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