精品三涌补水工程项目研究建议书.docx
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精品三涌补水工程项目研究建议书
某市北部水系建设沙河涌等三条河涌联合补水三期工程
项
目
建
议
书
1综合说明1
1.1项目建设的必要性和任务1
1.2水文2
1.3工程地质5
1.4建设规模7
1.5工程布置及主要建筑物型式9
1.6机电及及金属结构12
1.7工程施工13
1.8工程管理14
1.9工程占地15
1.10环境影响评价15
1.11投资估算15
1.12经济评价15
1.13工程特性表16
2项目建设的必要性和任务21
2.1地区社会经济发展状况和项目建设依据21
2.2工程建设的必要性及外部条件22
2.3项目建设任务24
3水文25
3.1流域概况25
3.2气象特征27
3.3水文特征28
3.4径流30
3.5设计洪水30
3.6潮汐特性30
4工程地质32
4.1地形地貌32
4.2地层岩性32
4.3地质构造及地震34
4.4水文地质35
4.5岩土层分布及工程特性35
4.6工程地质条件评价37
4.7结论及建议38
5建设规模39
5.1建设的必要性39
5.2指导思想及编制原则39
5.3工程规模41
5.4需水量分析42
5.5引水量分析43
5.6调蓄池库容分析及引水水位确定49
6主要建筑物型式和工程布置50
6.1工程等别和标准50
6.2工程选址（选线）53
6.3工程布置和主要建筑物型式54
6.4主要建筑物55
7机电及及金属结构61
7.1水力机械61
7.2电气65
7.3金属结构69
8工程施工70
8.1施工条件70
8.2主体工程施工71
8.3施工总布置74
8.5施工总进度75
9工程管理76
9.1工程管理性质76
9.2工程运行期管理77
10工程占地82
10.1工程占地及拆迁主要实物指标82
10.2工程占地补偿82
10.3苗场赔偿83
10.4征地、拆迁及补偿总费用83
11环境影响评价84
11.1环境现状84
11.2工程建成后对水质影响84
11.3工程对环境的影响85
11.4环境保护措施86
11.5总体评价86
12投资估算87
12.1工程概况87
12.2投资主要指标87
12.3编制原则及依据87
12.4其他说明88
13经济评价89
13.1概述89
13.2评价依据和主要参数89
13.3国民经济评价90
13.4国民经济评价结论92
附件一：
《市长办公会议纪要》穗市长会纪〔2006〕25号
附图一：
工程总平面布置图
附图二：
长虹泵站平、剖面图
附图三：
长虹泵站机组布置图（比较方案）
附图四：
长虹泵站机组剖视图猎德涌支线（比较方案）
附图五：
长虹泵站机组剖视图沙河涌支线（比较方案）
1综合说明
1.1项目建设的必要性和任务
1.1.1工程建设的必要性及外部条件
广州市北部河涌水系的特征分为两类，一类为感潮型，主要位于白云区的西部，如石井河等，流经广州市的中心区；另一类为部分感潮的山溪性河流，位于白云区北部、越秀区、天河区、黄埔区等河涌，如沙河涌和乌涌等。
由于区域内大部分河涌流经城区，人口产业密集，城市的污水直接排入河涌，使河涌水质日趋恶化。
河水、底泥黑臭，不仅影响区域环境，而且对广州西部水源、珠江广州河段的水质影响较大，是环境建设首先要解决的重点。
自2004年起，广州市已大规模的起动了污水治理工程，在《广州市城市污水治理总体规划》中，确立了污水以集中处理为主，分散处理为辅的原则，重点建设大型集中污水处理厂，通过城市管网收集系统和截污系统，把污水输送到城市污水处理厂集中处理。
这样在非雨季河涌缺水现象将更加突出。
广州市是我国改革开放的前沿，进入本世纪，市委、市政府提出将广州市建设成既适宜创业发展又适宜居住的山水城市，同时随着人们物质生活水平的不断提高，人们对生活环境质量的要求也越来越高。
而城市内河涌的污水及缺水现象严重影响到人们的生活质量，因此对河涌水环境进行治理已成为了广州市城市生态环境建设的重点。
广州市区内水系发达，且经济实力雄厚，凭广州的经济实力是完全可以再造广州水系新景观，因此在2004年广州市水利局提出了《广州市中心城区河涌水系规划》。
本总体工程以《广州市中心城区河涌水系规划》为依据，通过本引水工程的总体实施，可解决广州市天河区三条河涌水系生态、环境需水，从而达到水安全及水环境综合整治的目的，构筑生态城市的骨架，因此工程建设十分必要，通过本工程的建设将为广州水系建设打下坚实基础。
1.1.2项目建设任务
总体建设任务：
自珠江前航道引水，采用埋管方式，通过东圃泵站加压（一级泵站），将水送至调蓄池（原长虹苗圃），然后通过长虹泵站（二级泵站）将水送至沙河涌及猎德涌；采用埋管方式，将水补至车陂涌。
总体工程分四期实施，其中一期为东圃泵站；二期为环城干线管道；三期为调蓄池、长虹泵站、车陂涌引水管；四期为沙河涌、猎德涌两条支线管道。
本期工程为总体工程的三期工程，建设任务为：
建设调蓄池、长虹泵站、车陂涌引水管。
1.2水文
1.2.1流域概况
广州市原八区境内河流均属珠江三角洲水系，大小河流众多，有珠江、流溪河、白坭河及231条河涌。
其中，沙河涌、猎德涌、车陂涌三条河涌为231条河涌中较为重要的河涌，猎德涌和沙河涌天平架以下河段由市政部门负责代管。
1）沙河涌
沙河涌是广州市区较大的排涝河涌，发源于广州市白云区的榕树头，上游与耙齿沥水库相连接，流经广州市的天河区，下游在越秀区珠江宾馆附近汇入珠江（二沙涌），有水均岗支涌及西支涌汇入。
沙河涌自水库以下干流全长15km，流域集水面积为32.9km2，流域平均坡降为1.65‰。
耙齿沥水库位于广州市郊白云山下，距市区约6.0km，在广从公路东侧约80m处，坝址以上集雨面积2km2。
水库原正常蓄水位以下库容144万m3，兴利库容123.6万m3，属小
（1）型水库。
耙齿沥水库建设初期的主要作用是灌溉和防洪，目前库区内部分开发为房地产，填占了部分库区。
沙河涌下游在广州大道（3+025）附近设有分洪道。
涌口现有截污防潮闸，共2孔，每孔12m，配平面滑动式钢闸门两扇，液压启闭机控制起闭。
河道中建有8处橡胶坝，如广客厂、天平架水果市场、天河立交等橡胶坝。
2）猎德涌
猎德涌起源于省农机公司，经涵洞过广深铁路后向南至猎德村，汇入珠江前航道，河口已建水闸，干流全长4.4km，下游现状河宽10～25m。
流域集水面积为14.1km2，上游广深铁路以北较高为丘陵地区，广深铁路以南地势平坦。
3）车陂涌
车陂涌起源于龙洞水库，上游为丘陵地区，下游地势平坦，河口
于东圃南侧汇入珠江前航道，干流全长19.40km，流域集水面积为73.65km2。
上游龙洞水库流域面积6.5km2，总库容为252万m3，兴利库容181万m3。
沿途有西华涌、石路街涌、西边坑、岑村坑、大坑岩、植物园涌及荔枝园涌等7条较大支涌汇入。
1.2.2设计洪水
设计洪水是水文分析重要内容，由于没有实测流量资料，且3条河涌汇水面积均在100km2以下，设计洪水全部采用《广东省暴雨径流查算图表》及有关方法进行计算。
规划区域河涌设计洪水成果见表1-1。
表1-1规划区域河涌设计洪水成果表
序号
河涌名称
集水面积
河长
Qm（m3/s）
F（km2）
L（km）
P=5%
P=10%
P=20%
1
沙河涌
32.90
15.00
300
237
193
2
猎德涌
14.10
6.08
102
79.5
56.8
3
车陂涌
73.65
19.40
287
218
153
1.2.3潮汐特性
1）潮位
受洪水影响，珠江前航道年最高潮水位多出现在汛期，年最低潮位多出现在枯水期，高低潮位年内变化较大，年际变化不大。
经过对高潮位年际变化分析，珠江前航道潮位有逐年上升趋势。
西、北江、流溪河、增江等河流的洪水是影响珠江前航道水位的主要因素，但洪峰与高潮位中的中、低值遭遇较多，而与高值遭遇的机率不到1%（2m以上高潮位）。
东江洪水通过南、北干流进入狮子洋，其中北干流洪水对黄埔站潮位有一定影响。
在洪水期，东江流量增加1000m3/s，黄埔站水位只增0.01m。
由于黄埔以下河面较宽，在西、北江来量一定的情况，东江洪水影响不明显。
珠江前航道在一个太阴日内有两次高潮和两次低潮，两个相邻的高潮或低潮的潮位和潮历时不相等，沿程各站多年平均高潮位在0.73m～0.78m之间（珠基，以下同），变化不大。
但多年平均低潮位则自珠江口的-0.98m逐渐向上游递增，浮标厂为-0.59m，老鸦岗-0.35m。
潮区界枯水期上溯至老鸦岗以下，而潮流界一般年份只达黄埔站附近。
2）潮差
潮差自河口（舢舨洲站）至黄埔站，沿程略增加，黄埔站以上则逐渐减小，河口与中心城区两个代表站的潮差值见表1-2。
表1-2 主要潮差特征值
量值（m）
站名
涨 潮
落 潮
平均
最大
平均
最大
鸦 岗
1.09
2.84
1.09
2.16
浮标厂
1.38
2.85
1.38
2.62
黄 埔
1.63
3.38
1.63
3.19
舢舨洲
1.60
3.17
1.60
3.58
3）潮历时
汛期潮历时比枯水期长，沿河段自上而下，平均涨潮历时5.1小时至5.8小时，平均落潮历时6.73小时至7.30小时，涨潮历时最长17.75小时，落潮历时最长18.3小时。
1.3工程地质
1.3.1地形地貌
工程区位于广州市天河区中部，区内地势较为平坦，北高南低，地面标高为2~10m，属丘前丘间冲洪积平原地貌。
区内散布着零星高10~100m不等的残丘和台地，由于城市建设发展，台地多被建筑物所据，植被中等发育。
1.3.2岩土层分布及工程特性
工程区上部一般为人工填土及耕植土，中部为冲积的粘性土及砂土，局部夹有机质粘土薄层，下部为残积土，下伏基岩为砂岩、含砾砂岩、花岗岩。
按风化程度划分全风化带、强风化带和弱风化带。
现分述如下：
①-1人工填土层（Qs）：
以杂填土为主，少数为素填土。
一般分布在有房屋、道路、桥梁地段。
①-2耕填土（Qs）：
主要由含砂低液限粘土或粉土组成，可塑状，土质结构松散，见植物根系和腐植质，工程特性较差。
②-1粉质粘土（Qal）：
主要由粘粒和粉粒组成，少量砂粒，可塑。
承载力特征值为200KPa。
②-2中粗砂（Qal）：
含较多泥质，级配良好。
承载力特征值为160Kpa。
②-3淤泥（Qal）：
主要由粘粒组成，少量砂粒，土质不均匀，富含有机质，有腐臭味。
承载力特征值为50KPa。
②-4粉质粘土（Qal）：
主要由粘粒组成，少量砂粒，粘性较强，可塑。
承载力特征值为220KPa。
②-5中粗砂（Qal）：
含少量粘粒，级配良好。
承载力特征值为170Kpa。
③残积土（Qel）：
主要粉粒粘粒组成，含较多砂粒，粘性一般，硬塑状。
承载力特征值为360KPa。
④基岩：
按风化程度分为全风化带、强风化带和弱风化带。
1.3.3结论及建议
1）工程区地震基本烈度为Ⅶ度，工程区内多数地段的饱和砂层不会产生，北部砂层部分会产生地震液化，液化等级为“轻微~中等”。
2）部分地段的砂土层属中等透水层，且地下水水量丰富，地下水水位高，并与附近的河涌有一定的水力联系，基坑开挖过程中，极易产生地下水的突涌和基坑管涌等不良现象，将对施工造成很大的困难。
3）局部地段存在的②-3淤泥层，具有抗剪强度低、压缩性高以及触变性和流变性等特点，将会发生较大的（不均匀）沉降和抗滑稳定问题，因此必须进行基础处理。
另外本层属抗震不利地段，存在软土震陷问题，需采取必要的抗震措施。
4）工程区内花岗岩残积土及全~强风化带，具遇水软化、崩解的特性，应引起注意
1.4建设规模
广州市北部水系建设沙河涌等三条河涌联合补水工程总体建设分四期实施，其中一期为东圃泵站；二期为环城干线管道；三期为调蓄池、长虹泵站、车陂涌引水管；四期为沙河涌、猎德涌两条支线管道。
东圃泵站引水经环城干线进入调蓄池后，在调蓄池北侧设长虹泵站自调蓄池引水，经加压后采用管道分别送至沙河涌及猎德涌，采用重力流方式将水引至湖侧的车陂涌。
长虹泵站轴线控制坐标：
（1）X＝33801.430，Y＝47944.500，
（2）X＝33755.530，Y＝47944.50；泵站中心线控制坐标：
（1）X＝33782.760，Y＝47969.060，
（2）X＝33872.760，Y＝47927.880；沿进水依次设置引水渠、防洪闸、前池、清污机、进水池、泵站、压力水箱、接沙河涌、猎德涌支线管阀井等。
型单级双吸中开蜗壳式离心泵，猎德涌支线初选3台
调蓄池总征地面积为55600m2，湖底标高为14.50m，死水位为15.50m，湖面最高水位为15.75m，根据调蓄库容20086m3，总库容22095m3，湖面面积为28410m2。
车陂涌采用引管采用6根DN1000玻璃钢管，设闸阀及蝶阀控制，阀件布置与阀井内，管道总长39m，管道一直延伸至车陂涌内，采用C25砼底板消能，厚500mm。
1.4.1建设的必要性
根据2006年6月22日在天河区政府召开的河涌综合整治市长现场办公会议的要求，沙河涌、猎德涌、车陂涌三条河涌补水考虑与近期工程方案同时进行，应急方案应于2006年底完成，近期方案应尽快开展前期工作，争取尽快实施。
三条河涌补水方案，以近期实施时间短，见效快，同时与水系建设总体格局相结合，不造成工程投资浪费为基本原则。
1.4.2需水量分析
河涌景观用水量包括静蓄水量和流动水量，静蓄水量根据非感潮河段长度、宽度及涌内景观水深计算，平均取1m计算；流动水量按枯水期180天，每天8小时。
考虑本工程的实际情况，补水流量不宜多于6.0m3/s。
因此，实际运行时
1）首先考虑沙河涌、猎德涌两条河涌同时补足静蓄水量，后考虑车陂涌补足静蓄水量。
沙河涌按4.05m3/s考虑，需要16.9h补足；猎德涌按1.20m3/s考虑，需要31.2h补足；车陂涌按5.25m3/s考虑，需要8.62h补足。
若沙河涌按5.25m3/s考虑，补足静蓄水量，仅需要13.1h。
若考虑耙齿沥水库、龙洞水库来水，则沙河涌、车陂涌两条河涌补足静蓄水量所需时间将更短。
2）沙河涌、猎德涌、车陂涌三条河涌补足静蓄水量后，三条河涌同时补充流动水。
沙河涌按2.25m3/s考虑，堰顶水深可达到10.1cm；猎德涌按1.20m3/s考虑，堰顶水深可达到12.1cm；车陂涌按1.80m3/s考虑，堰顶水深可达到9.9cm。
1.4.3引水量分析
沙河涌上游的耙齿沥水库按现状可提供23.7万m3，车陂涌的龙洞水库按可提供255万m3，可提供总水量278.7万m3。
三条河涌按水库补水方式，缺水量为2723万m3，相当于5.25m3/s。
仍按10%的富裕量考虑，则需要5.775m3/s的基本需水流量，也就是本次东圃泵站（一级泵站）的设计引水流量。
长虹泵站（二级泵站）是通过调蓄池分别为沙河涌、猎德涌补水，并埋管自流排进入车陂涌。
按照前述补水方式，调蓄池需为沙河涌提供4.05m3/s的换水水量及2.25m3/s的流动水量；为猎德涌提供换水及流动水量均为1.20m3/s，；为车陂涌提供5.25m3/s的换水水量及1.80m3/s的流动水量。
前述流量分别是调蓄池为沙河涌、猎德涌及车陂涌补水二级泵站所考虑的设计引水流量。
1.4.5调蓄池库容分析及引水水位确立
从车陂涌涌口抽水，沿规划线路埋管至长虹苗圃附近建调蓄池，对沙河涌、猎德涌及车陂涌进行联合补水。
调蓄池按存蓄1h的引水水量计算，则调蓄池的调蓄库容为18900m3，调蓄池的死水位或景观水位按15.00m设计，相应的死库容或景观库容为11554m3，，则总库容为30454m3，相应水位15.75m。
长虹泵站特征水位：
1）设计水位：
取水水位为调蓄池的死水位（景观水位）15.00m；
2）最高运行水位：
取水水位为调蓄池总库容相应水位15.75m；
3）最低运行水位：
取水水位为调蓄池的死水位或景观水位15.00m。
1.5工程布置及主要建筑物型式
1.5.1工程布置
东圃泵站引水经环城干线进入调蓄池后，在调蓄池北侧设长虹泵站自调蓄池引水，经加压后采用管道分别送至沙河涌及猎德涌，采用重力流方式将水引至湖侧的车陂涌。
长虹泵站轴线控制坐标：
（1）X＝33801.430，Y＝47944.500，
（2）X＝33755.530，Y＝47944.50；泵站中心线控制坐标：
（1）X＝33782.760，Y＝47969.060，
（2）X＝33872.760，Y＝47927.880；沿进水依次设置引水渠、防洪闸、前池、清污机、进水池、泵站、压力水箱、接沙河涌、猎德涌支线管阀井等。
调蓄池总征地面积为55600m2，湖底标高为14.50m，死水位为15.50m，湖面最高水位为15.75m，根据调蓄库容20086m3，总库容22095m3，湖面面积为28410m2。
车陂涌采用引管采用6根DN1000玻璃钢管，设闸阀及蝶阀控制，阀件布置与阀井内，管道总长39m，管道一直延伸至车陂涌内，采用C25砼底板消能，厚500mm。
1.5.2主要建筑物型式
（1）长虹泵站
采用干室型站房。
泵房采用立式机组纵向一列式布置型式，4台单级双吸中开蜗壳式离心泵，主厂房布置在泵房北侧，南侧为安装间，主厂房西侧依次为付厂房、压力水箱、变电站。
1）引渠
引渠底高程14.70m，平面两侧采用扩散角30.0o顺接前池，长2.4m，C25砼底板，厚500mm；边墙采用M7.5浆砌石挡土墙，顶高15.30m。
2）前池
前池长9.72m，平面两侧采用扩散角30.0o顺接进水池，C25砼底板，厚500mm，边墙采用M7.5浆砌石挡土墙。
3）进水池
进水池长7.26m，宽36.35m，C25砼底板，厚600mm；边墙采用M7.5浆砌石挡土墙。
4）泵房
泵房采用卧室机组纵向一列式布置型式，共7台机组，其中4台供沙河涌、3台供猎德涌，主厂房布置在泵房北侧，南侧为安装间，主厂房西侧依次为付厂房、压力水箱、变电站。
其中：
a）泵房主厂房
泵房主厂房为宽11.70m，长39.70m；水泵层高程为14.48m；沙河涌机组安装高程为16.32m；猎德涌机组安装高程为15.83m；底板平均厚800m，底板底高为13.13m。
b）安装间
安装间长为6.30m，宽为11.70m，与主厂房平齐布置，高程16.90m。
c）付厂房：
长11.50m，宽45.90m，高程为16.90m。
5）压力水箱
沙河涌支线：
压力水箱长21.0m，宽5.1m，高4.90m，采用C25钢筋砼。
猎德涌支线：
压力水箱长13.0m，宽4.1m，高3.95m，采用C25钢筋砼。
（2）调蓄池
拟建的调蓄池位于原长虹苗圃地块，总征地面积为55600m2，湖底标高为14.50m，死水位为15.50m，湖面最高水位为15.75m，湖面面积为28410m2，浅水区控制在0.4~0.75m，深水区控制在1.5m以下。
湖岸线总长1070m。
（3）车陂涌引水管
引管采用6根DN1000玻璃钢管，设闸阀及蝶阀控制，阀件布置与阀井内，阀井尺寸7m×7m，管底高程14.70m～11.80m，管道总长39m，管道一直延伸至车陂涌内，采用C25砼底板消能，厚500mm。
1.6机电及及金属结构
1.6.1水力机械
根据调蓄池具体地形，长虹泵站泵组采用卧式布置，参考单级双吸中开蜗壳式离心泵型相关厂家资料进行选型，沙河涌支线部分初选4台
表1-4长虹泵站泵型特性表
沙河涌支线
猎德涌支线
水泵台数
4
水泵台数
3
水泵型号
水泵型号
必需汽蚀余量
7.2m
必需汽蚀余量
4.3m
运行工况
扬程
10.6m~22.8m
运行工况
运行工况
12.2m~27.8m
流量
1.15m3/s~2.14m3/s
流量
0.39m3/s~0.95m3/s
效率
最优80%
效率
最优84%
电机功率
400kW
电机功率
200kW
转速
730r/min
转速
980r/min
1.6.2电气
长虹泵站装机容量为4×400kW，三用一备；3×200kW，两用一备。
车陂涌分水管闸阀容量为6×5.5kW；蝶阀容量为3×3.5kW。
其他用电负荷长虹泵站厂房的照明和检修等用电。
根据泵站在整个工程中的重要地位，按二级负荷考虑。
长虹泵站要求就近引双回不同回路的10kV电源到变配电室，两个电源互为备用。
长虹泵站共装设7台卧式离心泵，与之配套的为4台额定电压10kV,功率为400kW的高压异步电动机及3台额定电压380V,功率为200kW的低压异步电动机。
泵站高压配电采用单母线结线。
长虹泵站设一台1000kVA变压器作为站用变。
变压器低压侧采用单母线结线型式。
1.6.2金属结构
长虹泵站布置有拦污栅,为钢结构平板拦污栅,孔口尺寸为30.35m×4.33m。
车陂涌分水管为DN1000管道共6条,在管上布置有阀门井,阀井内设置钢管,阀之间利用钢管连接。
1.7工程施工
1.7.1工程概况
本次工程为广州市北部水系建设沙河涌等三条河涌联合调水三期工程，范围为新建调蓄池、长虹泵站、车陂涌引水管。
长虹泵站主要工程项目：
换砂基础、土方开挖、土方回填、钢筋砼挡土墙、钢筋砼护坦。
调蓄池工程项目包括：
土方开挖、土方填筑、加筋覆膜膨润土土工垫。
现有公路可直达工程区，对外交通便利。
建议分标规划：
以确保施工进度为原则，东圃泵站作为一个施工标段；压力管道及建筑物可视具体情况划分若干个施工标段；长虹泵站、调蓄池为一个施工标段。
1.7.2临时设施布置
通过现场考察和综合分析，针对施工段的地理位置特点、设计方案和生产、生活临时措施需要，临时设施管道铺设施工集中布置，各建筑物集中布置进行施工。
布置原则以减少占地为目的，紧凑布置临时施工设施，使施工人员往返现场时间最少。
临时施工占地考虑仓库、办公、生活、生产临时施工用房及施工机械停放场等。
根据工程线路长，材料需要分散的特点，施工中的建筑材料、砂、石等根据施工需要沿途堆放。
1.7.3施工总进度
工程建设分工程筹建期、工程施工期及工程完建收尾期三个阶段，工程筹建期不计入总工期，主要完成施工征地及施工招投标工作。
本期工程拟计划今年2007年2月开工，总工期一年。
1.8工程管理
工程总体建设分四期实施，其中一期为东圃泵站；二期为环城干线管道；三期为调蓄池、长虹泵站、车陂涌引水管；四期为沙河涌、猎德涌两条支线管道。
考虑工程的总体性，工程管理及运行调度均应按总体考虑，不另分期叙述。
竣工验收，工程建设期结束后，转入工程运行期，广州市河涌处由原工程建设期的单级管理站，按工程总的管理体制要求，转入二级分管理站形式，广州市水利局河涌处为一级管理站，二级管理站为补水工程综合管理站。
根据《水利工程管理单位编制定员试行标准》（SLJ705～81）、《水利工程管理单位定岗标准》（试点）规定，并结合工程及本地实际情况，总体工程暂定管理人员12人。
根据布置，东圃泵站设简单生产生活用房
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