水源保护区铁路工程(精选5篇)
水源保护区铁路工程 篇1
1 引言
《中华人民共和国水污染防治法》(2008年2月28日修订版)第五十八条规定:“禁止在饮用水水源一级保护区内新建、改建、扩建与供水设施和保护水源无关的建设项目;已建成的与供水设施和保护水源无关的建设项目,由县级以上人民政府责令拆除或者关闭。”但由于某些历史原因,一些重大的基础设施已跨越或进入了饮用水水源一级保护区,因对水体排放的污染物小,基本上对水体水质不造成影响,故未拆除或者关闭。随着经济的高速发展,现面临改造,因而急需找到解决工程建设的法律法规约束办法。
合肥至杭州段铁路全长约430km,2003年全线建成双线,是直接沟通安徽、浙江两省的区域性铁路干线,也是两淮能源基地煤炭外运的主通道。为适应华东地区经济社会快速发展,完善区域铁路网布局,提高通道运输能力,加快构建资源节约型、环境友好型交通运输体系,铁道部、安徽省人民政府、浙江省人民政府于2010年10月联合下发了《关于合肥至杭州铁路电气化改造工程项目建议书的批复》,同意对合肥至杭州段既有铁路现状电化改造。
根据《浙江省人民政府办公厅转发省水利厅省环保局关于浙江省水功能区、水环境功能区划分方案的通知》(浙政办发[2005]109号)中有关水环境功能区的划分方案,经现场踏勘核实,既有铁路现在浙江省境内跨越两处饮用水水源一级保护区:余杭东苕溪饮用水水源一级保护区和湖州老虎潭饮用水水源一级保护区。
2 铁路与饮用水水源保护区关系
2.1 铁路与余杭东苕溪饮用水水源一级保护区关系
根据《浙江省水功能区、水环境功能区划分方案》,既有铁路(里程:宣杭线上行K189+070~K191+400)经过余杭区东苕溪饮用水水源一级保护区(序号:苕溪14,水环境功能区编号330184FK30150005,起始断面上纤埠,终止断面北窑坞,陆域沿岸纵深500m,目标水质Ⅱ类)。既有铁路以桥梁形式(中心里程:宣杭线上行K189+730.03)上跨东苕溪,为主跨112m提篮拱式铁路桥,通航净高5.95m,水中无桥墩设置。既有铁路桥下游300m和700m处分别是杭州市祥符桥水厂和余杭区水厂现状取水口。
2.2 铁路与老虎潭饮用水水源一级保护区关系
根据《浙江省水功能区、水环境功能区划分方案》,既有铁路(里程:宣杭线上行K156+366~K156+484)经过湖州老虎潭饮用水水源一级保护区(序号:苕溪46,编号330501FK30151101,起始断面塘里,终止断面玉皇殿,目标水质Ⅱ类)。既有铁路从梅峰站引出后向东南延伸,以桥梁形式(中心里程:宣杭线上行K156+421.75)跨越埭溪,全长118m,铁路在自然河道中不设桥墩。既有铁路位于老虎潭水库坝址下游约2km。
3 饮用水水源保护区调整可能性分析
铁路经过上述饮用水水源一级保护区,工程建设与现行的法律法规相冲突,为保障工程的建设,设计提出了2个办法:一是铁路绕避水源保护区或搬迁取水厂取水口;二是建议当地政府将饮用水水源一级保护区调整为二级保护区。
铁路绕避水源保护区,无疑对水源保护区最有利,但因工程沿线为经济发达区,线路改线涉及大量民居拆迁,投资巨大,实施难度大;同时由于与铁路路网规划不相符,因此线路走向无法调整。现杭州市祥符水厂和余杭区水厂日供水量分别约为20万t和40万t,是杭州市市区和余杭区居民用水主要来源,因附近无优良水质备用水源,取水口不能搬迁。
水源保护区保护级别调整,按照当地部门有关条文,应按浙环发[2008]44号《关于加强浙江省水功能区、水环境功能区和近岸海域环境功能区调整管理工作的通知》进行办理,但根据《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ/T338-2007)5.1.1.2.1:一般河流水源地,一级保护区水域长度为取水口上游不小于1 000m,下游不小于100m范围内的河道水域,而东苕溪铁路桥下游300m和700m处分别是杭州市祥符水厂和余杭区水厂取水口,即使将东苕溪饮用水水源一级保护区调整为二级保护区,也无法满足技术规范要求;同时宣杭铁路位于老虎潭水库下游2km,因有坝址拦截,水量较小,坝址下游一级保护区内无法再设取水口,下游既有水源取水口均迁至老虎潭水库,水源级别调整没有任何实际意义。
从工程改造建设性质而言,电气化改造是一项环保工程。根据设计,工程在穿越饮用水源保护区内电气化改造内容仅为架设接触网,不新建牵引变电工程(变电所及分区所等);原有桥梁不进行改造,河岸外纵深500m范围内不安排临时工程;营运期基本无污染物排入水源保护区;同时为避免因货物包装损坏等导致有害物质通过桥面渗入水体,对通过水源地大桥桥面进行封闭,消除因货物包装损坏等使有害物质进入水体可能导致的环境风险。
4 水源地科学论证
针对建设项目可能因无法避让饮用水水源保护区而产生的与有关法律不符的情况,《关于水污染防治法中饮用水水源保护有关规定进行法律解释有关意见的复函》(环办函[2008]667号)做出了相应的司法解释,文件指出:“根据新《水污染防治法》上述规定,在饮用水水源一级保护区内只要与供水设施和保护水源无关的建设项目,一律禁止建设。但是,对于既无法调整饮用水水源和保护区,又确实避让不开的跨省公路、铁路、输油、输气和调水等重大公共、基础设施项目,可以在充分论证的前提下批准建设。但必须具有饮用水水源应急预案,并在铺设线路方案上科学论证,从严要求,采取防遗洒、防泄露等措施,设置专用收集系统,对所收集的污水和固体废物进行异地处理和达标排放,而且应当对施工阶段提出严格的环保要求。”
通过专题论证,当地主管部门最终原则同意既有铁路经过饮用水水源一级保护区,要求建设单位严格落实环评报告提出的各项措施,加强施工期和营运期的管理和监督,切实保障饮用水水源安全。
5 结语
解决经过饮用水水源一级保护保护区内既有铁路电气化建设项目遗留问题,在线路无法绕避,水源级别无法调整或无必要的前提下,可在充分论证的前提下批准建设。
建议项目研究阶段,线性工程不仅要技术选线,而且要环保选线,两者不可偏废,解决工程环境约束因素以及法律法规约束。
抓紧启动铁路建设项目环境影响后评价工作,通过对水源保护区环保措施实际运行效果的监测与分析评价,为以后铁路项目环评提供有力依据。地方主管部门对水源进行划分时,应充分考虑历史和现实情况,避免不必要的调整。
摘要:指出了由于历史原因,一些原本位于饮用水水源一级保护区内与水源无关的基础设施急需改扩建,建设遇到与现行法律法规相冲突的瓶颈约束。通过合肥至杭州铁路电气化改造工程实例,探讨了此类建设项目解决法律约束问题的办法。
关键词:水源保护区,铁路,建设,探讨
参考文献
[1]浙江省水利厅,浙江省环境保护局.浙江省水功能区、水环境功能区划分方案[R].杭州:浙江省环境保护局,2006.
[2]浙江省环境保护局,浙江省发展和改革委员会,浙江省水利厅.关于加强浙江省水功能区、水环境功能区和近岸海域环境功能区调整管理工作的通知[R].杭州:浙江省环境保护局,浙江省水利厅,2008.
[3]环境保护部办公厅.关于水污染防治法中饮用水水源保护有关规定进行法律解释有关意见的复函[R].北京:环境保护部办公厅,2008.
水源保护区铁路工程 篇2
马畅镇生活饮用水源地保护工程
可行性研究报告
洋县水利勘测设计队 二0一六年九月
1.综合说明 1.1概述
平罗县大水沟水源地,地处大水沟流域及山前洪积扇地带,水质较好,是解决平罗县城及西区水厂供水不足的有效水源,是保障平罗县人民和子孙后代持续、安全饮水的理想水源地。为了加强平罗县基础设施建设,加快城市化进程步伐,合理利用水资源,改善城市居民饮水条件,维护健康生命,保障饮用水安全,防治集中饮用水源地污染,根据《中央环境保护专项资金申报指南》(2006—2010年)、《中华人民共和国水污染防治法》和《饮用水源地保护区污染防治管理规定》,编制了《平罗县大水沟水源地保护工程可行性研究报告》。1.2 可行性研究报告编制依据及技术标准
1、《平罗县大水沟山泉水水质检验报告》,石嘴山市疾病预防控制中心(2004年10月)。
2、《宁夏平罗县城西区供水水源地可行性研究报告》,宁夏地质工程勘察院(2005年1月)。
3、《平罗县大水沟截流坝拟选坝论证电测深勘察工作报告》,宁夏地质工程勘察院(2005年7月)。
4、《平罗县大水沟水源地前期可研及评价电测深勘察工作报告》,宁夏地质工程勘察院(2007年7月)。
5、《宁夏平罗县大水沟供水水源地勘探报告》,宁夏地质工程勘察院(2007年8月)。
6、《大水沟截潜流工程水文分析报告》,宁夏回族自治区水文水资源勘测局(2005年8月)。
7、平罗县水务局提供基础资料及供水要求。
8、《平罗县大水沟水源地保护工程环境影响报告书》。
9、其它相关专业设计规范 1.3 编制原则
1、因地制宜,根据现有供水条件,结合本地区特点及经济实力,合理确定供水水源保护规模。
2、根据《宁夏平罗县大水沟供水水源地勘探报告》,考虑平罗县西区工业园区的发展,建设平罗县大水沟供水水源地污染防治工程是解决平罗县城饮用水安全的必要措施,是保证平罗县工农业及人民生活用水安全,推动平罗县经济发展和人民生活水平提高的民心工程。
3、根据《中华人民共和国水污染防治法》和《饮用水源地保护区污染防治管理规定》中明确规定:对生活饮用水地下水资源应当加强保护,禁止在生活饮用水地下水源保护区内利用污水灌溉,利用含有毒污染物的污泥作肥料,使用剧毒和高残留农药,利用储水层孔隙、裂隙、溶洞及废弃矿坑储存石油、放射性物质、有毒化学品、农药等。因此大水沟水源地保护工程的实施,可以有效改善城市居民饮水条件,保障城市居民饮水安全,加快和谐社会建设步伐具有十分重要的意义。
1.4.项目区基本情况 1.4.1 地理位置
平罗县位于宁夏回族自治区银川平原北部,黄河流域青铜峡灌区下游,东濒内蒙古自治区,南连贺兰县,北接石嘴山市惠农区,西以贺兰山分水岭与阿拉善左旗接壤,南北长41.5km,东西宽184.5km,面积2046km2。
大水沟水源地地处贺兰山东麓山前洪积倾斜平原,海拔1095——1240。该区域地下水埋藏于第四系洪积砂砾石及砂层孔隙中,以孔隙潜水及孔隙承压水两种类型赋存。根据大水沟截潜蓄水及供水工程
规划及沟道明流沟水水质化验报告,将大水沟常流水做为饮用水地表水源,因此,将大水沟140 km2的集水面积划定为饮用水地表水源保护区,具体位置为:大水沟沟口截潜坝以上的整个大水沟流域。区内地形开阔,地势西高东低,扇面分布范围广,构成山前斜平原主体。在山前地带溃沟较多,地表低洼不平,少有农田耕作,多为戈壁荒滩。1.4.2社会经济
平罗县地处宁夏银川平原北部,属于引黄灌区下游,面积2251.6平方公里,实有耕地面积82.6万亩,是自治区主要商品粮基地县。全县人口29.7万人,其中,农业人口22.4万人,回族人口8.54万人,现有劳动力12.55万人,农民人均纯收入2815.12元。平罗县是全区县级工业、农业并重的县。重工业主要有煤炭、冶金、建材、化工等。轻工业主要有造纸、农副产品加工、印刷等。平罗县是农业大县,是全国商品粮基地之一。1.5工程建设的任务、内容及规模 1.5.1工程建设必要性
按照平罗县国民经济“十一五”发展规划和平罗县城市及工业发展规划,在未来10年内,县城和西区人口将达到10万余人。由于平罗县境内目前东部水源地供水能力为20000m3/d,主要供县城区生活用水和生产用水。西区水源地供水能力为20000m3/d,随着县城西区的发展迅速,西区水源地远远不能满足该区生活、生产用水。而平罗县大水沟水源地地下水可开采量(20000m3/d)及大水沟流域内潜流量(5000m3/d),是解决平罗县城及西区水厂的有效水源。因此,建设平罗县大水沟供水工程及水源地保护是解决平罗县城西区水厂水源地及老城区用水问题的必要措施,是保证平罗县工农业及人民生活用水,推动平罗县经济发展和人民生活水平提高的民心工程。
1.5.2指导思想与原则
(1)坚持水资源的可持续利用,以改善平罗县人民生活环境、改善投资环境、生产条件为出发点。
(2)以保护和改善生态环境为根本点。
(3)以节约用水、提高水的利用率和水资源合理开发与优化配置为中心,因地制宜加强水利基础设施建设。
(4)因地制宜的建设节能型工程、水价机制和节水机制,为社会经济发展提供全面服务。
(5)建立长效的水管理体制、水价机制和节能机制,为社会经济发展提供全面服务。1.5.3工程建设规模
1、在水源地保护范围内设置刺丝围栏30.7km。
2、绿化隔离带44.89km2,防护林13.77km,主要以大水沟西轴路和110国道两侧为主,宽副造林每侧100-200m,林种配置采用稀疏结构,主林带以乔木为主,副林带以灌木为主。
3、建水源地监测站1处,并配置监测设备1套,运输车辆1辆。
4、治理水源地范围内大佛寺生活垃圾及污水治理,对水源采取隔离、封闭和保护等水污染防治措施。
5、清理原西北轴承厂旧厂址建筑废墟、山洪沟整理5.85km。1.6工期及进度计划
该工程计划自2008年8月开工,2009年8月竣工验收,工期为 1年。1.7环境影响评价
为了长期稳定地开采地下水平罗县人民政府崇岗镇及大水沟内水源地确定为水源保护地,实行统筹规划、合理开发、科学管理,并
成立大水沟水源管理所,加强对水源、蓄水池的日常管理工作,集中统一平罗县西区水厂供水;水源地区域禁止建设污染严重企业,禁止排污,净化水源;在单井影响半径内不得再建生产井,避免过量采引起地下水急速下降,破坏地下水源;污水排入天然水体时应符合《地面水环境质量标准》,不得修建渗水厕所,渗水坑,不任意掩埋和堆入含毒废渣,切实采取有效措施,防止地下水遭受污染;严管水源地凿井审批管理制度,在供水管道所能涉及范围内禁止使用自备井,争取集中统一供水;建立地下水动态检测体系,监测地下水动态变化。
项目实施后,把原山水沟建成面积为10.438万m2的湿地,改善了大水沟坝址区域的生态环境质量和面貌,减轻了暴雨、山洪对下游沿山一带的威胁和危害,有效的控制水土流失,有利于区域野生动物的栖息活动和植物的生长发育,对贺兰山自然保护区的建设和开发具有积极作用和效果。使原有的荒漠土地变成万亩生态绿洲,植被覆盖率在50%以上,有利于形成生态屏障,减轻大风、沙尘的危害,对改善该区域生态环境质量和面貌将产生有利影响,其环境效益显著。1.8资金筹措
工程估算总投资1508.16万元,争取中央投资1000.0万元,地方自筹资金508.16万元。1.9国民经济评价
根据《水利水电工程建设项目经济评价规范》(SL2094)规定,工程的经济评价指标以经济内部收益率(EIRR)、经济净现值(ENPV)、经济效益费用比(EBCR)、投资回收期T和投资收益率(EBCV)等五项经济指标表示。工程总投资1508.16万元。经济计算期20年,其中建设期1年,正常运行期19年。社会折现率(目标收益率)定为12%。经分析计算: 经济评价指标结果内部收益率为 6
12.48%,经济净现值为34万元,经济效益费用比1.02。结论:该项目技术经济可行,选项合理。2.基本情况 2.1.自然概况 2.1.1地理位置
平罗县位于宁夏回族自治区银川平原北部,黄河流域青铜峡灌区下游,东濒内蒙古自治区,南连贺兰县,北接石嘴山市惠农区,西以贺兰山分水岭与阿拉善左旗接壤,南北长41.5km,东西宽184.5km,面积2046km2。
大水沟水源地地处贺兰山东麓山前洪积倾斜平原,海拔1095——1240。该区域地下水埋藏于第四系洪积砂砾石及砂层孔隙中,以孔隙潜水及孔隙承压水两种类型赋存。根据大水沟截潜蓄水及供水工程规划及沟道明流沟水水质化验报告,将大水沟常流水做为饮用水地表水源,因此,将大水沟140 km2的集水面积划定为饮用水地表水源保护区,具体位置为:大水沟沟口截潜坝以上的整个大水沟流域。区内地形开阔,地势西高东低,扇面分布范围广,构成山前斜平原主体。在山前地带溃沟较多,地表低洼不平,少有农田耕作,多为戈壁荒滩。2.1.2地形地貌
大水沟流域属干旱石山区,面积140km2,沟长21.8km,平均坡降43.6‰,山势陡峻,土层浅薄,岩石裸露69%,植被较差,沟道发育,坡面及沟道由破碎石灰岩及砂砾石构成,岩石风化较重。沟道砂砾石空隙较大,地表水量下渗和贮存条件好。
冲积斜平原地区地形开阔,地势西高东低,扇面分布范围广,构成山前斜平原主体。在山前地带冲沟较多,地表低洼不平,少有农田耕作,多为戈壁荒滩。在110国道以东地形较为平坦,多有农田耕作,鱼塘、湖泊。2.1.3社会经济
平罗县地处宁夏银川平原北部,属于引黄灌区下游,面积2251.6平方公里,实有耕地面积82.6万亩,是自治区主要商品粮基地县。全县人口29.7万人,其中,农业人口22.4万人,回族人口8.54万人,现有劳动力12.55万人,农民人均纯收入2815.12元。平罗县是全区县级工业、农业并重的县。重工业主要有煤炭、冶金、建材、化工等。轻工业主要有造纸、农副产品加工、印刷等。平罗县是农业大县,是全国商品粮基地之一。
根据平罗县发展规划,平罗县城依靠丰富的土地矿产旅游资源,方便的交通运输条件,可靠的工农业基础及优越的地理位置,将发展成为以商贸流通、轻工业、农副产品加工和旅游业为主的现代化城市。
境内贺兰山区煤炭储量丰富,约1.6亿吨,媒质优良,太西煤被誉为煤中之王,是化工、冶金和出口创汇的主要煤种。贺兰山区还藏铁和陶土等,是冶炼和建材的重要原料。
境内旅游资源丰富,文物古迹始于明万历年间,主要古迹有经光绪元年和明国28年两次扩建的平罗玉皇阁,建于西夏时期的田洲塔以及贺兰山北麓及北段的大风沟、韭菜沟、西风沟岩画、归德沟岩画,岩画题材以人动物画为主。平罗县境内还有明长城两条,一条为“北长城”,一条为“西长城”。这些资源为平罗县提供了有利的发展空间。2.1.4气象条件
宁夏平罗县大水沟流域地区属温带干旱、半干旱气候带,其特征是冬寒漫长、夏热较短、春暖过快、秋凉过早;具有降雨稀少、日照充足、蒸发强烈、气候干旱、风大砂多、昼夜温差较大等大陆性气候特征。大水沟流域全年降水集中,多年平均降水量302.9mm。降水年 8
际变化大,实测年降水量最大和最小相差5.6倍。年降水量年内分配很不均匀,主要集中在6~9月,多为暴雨,可占全年降水量76.5%,尤以7—8月最多,占全年总降水量的52.8%。多年平均水面蒸发量1107mm(E601型蒸发皿),年内蒸发最强烈为5~7月,干旱指数(即年水面蒸发量与年降水量比值)为3.65。多年平均气温10.7℃,多年平均湿度55.3%,全年多风,多为四、五级,夏季多为南风和西南风,其它季节多为东北风和北风。冬季西北风较强,八级以上大风多为西北风和北风,风速在17.2 m/s以上,多出现在3、4、5月,沙尘暴年平均5.5天。2.1.5地震及冻结深度
平罗县的地理位置,从地址构造上讲,是处于新华夏系银川沉降带内。是一个强烈活动的新短裂构造,历史上地震较频繁。根据国家地震局出版的《中国地震烈度区划图》,平罗县城及周围地震抗震设防烈度为8度。
土壤冻结一般从11月下旬开始,次年3月上旬开始解冻,4月中下旬全部解冻,最大深度最大0.9m,最小0.7m。2.2工程区水系概况及工程现状 2.2.1地表、地下水利用现状
大水沟沟道地表常流水,原先主要用于常青村800亩农田灌溉,大水沟截潜蓄水及供水工程完工运行后,将地表常流水截流蓄水用于城乡居民生活用水。
地下水水源地保护区域范围内现有常住人口和流动人口4820人,大牲口近100头,羊15000只,灌溉农田面积折算12150亩,其中机井现有16眼灌溉面积4520亩。由于该地段处在西干渠灌区的末梢位置,一般引黄灌溉利用率很低,在上下游不用水时节才有短暂的
渠水流入末梢,年统计流入保护区的渠水只有131.1万立方米。而第二农场渠是灌区的主要引水渠道,由南向北穿越调查区,经下庙乡、暖泉村、退水沟、向阳村、长青村、向阳十队等引水闸口统计,流入水源保护区的引黄量1385.33万m3(实际引黄量2770.65万m3,保护区只占灌区面积的1/2计算)。另有大水沟沟口汇集的泉水经石砌渠道流往山前斜平原,供下游居民人畜饮用和灌溉农田,经测流流量为12800m3/d。
保护区内地下水的主要排泄方式是人工开采和农田灌溉,其次是地面水蒸发和侧向径流排泄及向深部含水岩组越流排泄。2.3水资源量评价 2.3.1地表水资源
大水沟沟道常流水且多洪水。根据宁夏水文局2005年8月实测资料,大水沟截潜坝址处沟道常流水为0.212 m3/s。根据多年平均径流深等值线图量算,并用邻近汝箕沟站实测径流资料采用水文比拟法校核,截潜坝断面以上多年平均径流量420万m3,其中:多年平均基流径流量为168万m3,潜流量12.9万m3。大水沟实测最大洪水洪峰流量401m3/s,洪水总量为301m3。2.3.2地下水资源
1.根据大水沟水源地降深预测,在排距1000m,井800m,单井设计出水量2500m3/d时,开采20年末期贺兰山前洪积斜平原单一潜水含水层,按解析法进行干扰降深叠加预测,水源地中心最大水位降深17.01m,最大水位埋深在26m左右,开采井最大水位埋深在24~25m之间,利用开采强度法进行水位预测验证,中心动水位埋深只有25.1m,两种计算方法所获得的计算值比较接近,因而认为所取参数是合理的,布井方案是可行的。
2.通过资源量计算,地下水潜水储存量达到8.883×108m3/d。天
然状态下各项补给量有5.565万m3/d,排泄量根据现有资料中能粗略计算出侧向排泄量1.05万m3/d,蒸发排泄量0.715万m3/d,人工开采排泄量0.83万m3/d。根据水量均衡原理,剩余的排泄量即为沟排和越流排泄。在水源地建成投产后,在降落漏斗范围内除袭夺70%部分排泄量,还有山前洪积斜平原单一潜水储存量作为后备开采资源,假若枯水年或枯水季节动用少量储存量,即水位下降10m时,每日借用储存量1.2m3,而随后遇丰水年和引黄灌溉期可及时得到补偿,恢复到原水位,因而认为,地下水开采资源2万m3/d是有保证的。2.3.3.水质评价
根据石嘴山疾病预防控制中心对大水沟明流沟水取化验报告,溶解性总固体含量0.248—0.273g/L,氟化物0.2g/L。指标中除浑浊度超出《生活饮用水卫生规范》(2001)限值,其它指标合格,可以作为水源地利用以及保护。
经过地面调查取样分析,所采集的水样有机井、民井、渠水及泉水水样,结合地面电法勘测资料解释以及前人地质报告成果,本地下水水源一级保护区内地下水溶解性总固体量仅在0.2~0.4g/L,氟化物含量为0.09~0.15mg/L,其他阴、阳离子均未出现超标,因而认为水质也完全满足国家生活饮用水卫生标准及工业锅炉用水标准。2.4大水沟水源地存在的问题
一是大水沟水源地的划定工作已完成,但至今水源地四周边界无封闭设施,给水源地的污染防治带来很大困难。二是水源地缺乏监测设备和措施,水源地的污染防治存在很大隐患。三是大水沟大佛寺位于大水沟水源地内,距沟口约4.3km,该寺始建于2005年,至今仍在建设中,此项工程建成后,旅客、香客人员的增加必然会造成大水沟水源地的污染。在大佛寺建设过程中未考虑附近的泉眼、溪水的隔 11
离和保护,给饮用水水源带来极大的安全隐患。四是西北轴承厂已搬迁,但原厂址依然在大水沟水源地一级保护范围内,为消除生活饮用水的安全隐患需清除原工业建筑物及生活垃圾。五是水源地一级保护区内现有企业34家,其中投资在200万元的煤炭加工企业4家,小煤炭加工他企业22家,石料厂5家。加油站5家,餐饮业26家,修理铺15家,排放的污染物主要是粉尘和生活污水。有农田1300亩,生产队一个,居住农民22户82人,灌溉机井5眼,墓穴200个。3.水文地质 3.1水文
大水沟地下水源保护区位于贺兰山东麓山前洪积倾斜平原,海拔1095——1240。该区域地下水埋藏于第四系洪积砂砾石及砂层孔隙中,以孔隙潜水及孔隙承压水两种类型赋存。
沿贺兰山东麓分布,在保护区内北起大水沟,南至西伏沟,南北延长9km,北宽南窄,平均宽度约2.5km,第四系厚度根据物探资料约在500~600m,目前钻孔资料揭露在108m左右,相邻地段揭露最大厚度仅为245m。含水层岩性由西向东由粗变细,主要为碎石、块石、卵石、漂石及砂砾石层。在暖泉四队以北含水层岩性相对变细,为砾石、砂砾石和砂层,甚至有砂粘土夹层。含水层揭露厚度40~108m,地下水位埋深总体是西部大于东部,南部大于北部,暖泉农场四队饮用供水机井水位埋深11.50m,暖泉二队饮用供水机井水位埋深9.20m,而北部的二道沟旁供水机井水位埋深仅7.35m。该地段地下水富水性极好,单井出水量大于3000m3/d,一般机井均下入100~140m3/h潜水泵,抽水数日水位降深仅10m左右。
该区水质良好,溶解性总固体含量0.25~0.53g/L。水化学类型属碳酸硫化物—钠钙型水。地下水氟化物含量均在0.1~0.47mg/L。
前述细粒带部位,对银川平原区水文地质条件影响大。细粒带以西地形较高,地下水由西向东迳流,当遇至细粒带粘性土厚的地段,地下水迳流受阻隔,有的地方可形成泉水自流,在调查过程中,暖泉村该特征尤为明显,并且水头高出手压井井口且水的颜色呈灰黄色。
分布于保护区第二农场渠东侧,根据区域水文地质勘察成果资料及银川平原含水岩组划分贯例,将银川平原北部350m 深度以内划分为四个含水岩组。即30~60m以上为第一含水岩组;40~70m以下140~160m以上为第二含水岩组;150~170m以下230~240m以上为第三含水岩组;250~260以下为第四含水岩组。各含水岩组由若干个具有水力联系的含水层组成。又据地下水埋藏条件又分为上覆潜水和下伏承压水。
(1)上覆潜水(又称第一含水岩组)
该类型地下水在区内分布最广,且多为当地居民所利用,含水层厚度一般10~50m,岩性以细砂、粉细砂为主,少量含砾中粗砂,部分地段上覆较厚的粘性土、潜水微具有承压性,潜水水位埋深1~3m,尤其在农灌期水位埋深可小于1m,根据前人资料统计,单井出水量大于500m3/d。
地下水水质较好,溶解性总固体含量0.3~1.0g/L,水化学类型以HScn型为主。氟化物含量0.14~0.25mg/L。
(2)下伏承压水
根据勘探资料,将第二农场渠以东地段,含水岩组埋深在60m以下、240m以上的承压含水层划分为第一、二承压含水岩组。
第一承压含水层:含水层岩性由淡黄色、浅灰色及灰色细粉砂、粉细砂组成,由西向东颗粒变细,结构松散,透水性好,与上覆潜水含水岩组之间有较为连续的粘性土隔开;粘性土分布不均,构成第一承压含水岩组顶板。含水层顶板埋深25~37m。含水层平均厚度50m。13
在粉细砂、细粉砂含水层中,细粒带附近夹有多层粘性土,向东夹有2~4层粘性土层。保护区内地下水位受地貌控制,北西部水位埋藏浅,南东部埋藏深,地下水自北西流向南东。该含水层厚度大,结构松散,富水性强,单井涌水量为1603.7m3/d(管径305mm,降深15m,下同),溶解性总固体均小于1g/L。
第二承压含水层:含水层岩性由淡黄色、浅灰色及灰色细粉砂、粉细砂组成,结构松散,透水性好。含水层顶板岩性为土灰色粘性土,在水平方向上连续性较为稳定,局部出现“天窗”。含水层顶板埋深110~160m,底板埋深210~240m。含水层平均厚度80m。在以细粉砂、粉细砂含水层中,夹有数层厚度不一的粘性土层。第二承压含水岩组的水位埋深与第一承压含水岩组的水位埋深特征基本相同,北西部水位埋藏浅,南东部水位埋藏深,地下水自北西流向南东。单井出水量一般可在2500m3/d,溶解性固体含量小于1g/L。3.2工程地质
3.2.1区域地质与地震
项目区位于银川新生代形成的断陷盆地,银川断陷盆地是地震强烈活动的构造带,地震频繁发生。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),平罗—惠农一带地震动峰值加速度为0.2q,地震动反应谱特征周期为0.3s,等效于地震基本烈度为Ⅷ度区。3.2.2项目区地质状况
项目区位于贺兰山东麓,占地面积140km2,长约17km,平均宽度约10km,土地全部为山坡地,地势西高东低。地面坡降在1/26至1/118之间,土壤为发育在贺兰山洪积物上的砾质、砂质等淡灰钙土,扇间低洼地尚有盐土、沼泽土分布。土层厚薄不一,沙性大,结构力差,透水性强、耕性良好,扇缘地带有流动沙丘分布。
地面高程在1122—1106m内,地表内堆积有3—10m第四系砂砾
石和沙土层,下伏地层为三叠系及二叠系基岩体。岩层倾向上游,倾角50~70o,倾角较陡。沟底处岩体呈中等风化。3.2.3水文地质
沿贺兰山东麓分布,第四系厚度根据物探资料约在500~600m。含水层岩性由西向东由粗变细,主要为碎石、块石、卵石、漂石及砂砾石层。在暖泉四队经北含水层岩性相对变细、为砾石、砂砾石和砂层,甚至有砂粘土夹层。含水层揭露厚度为40~108m,地下水位埋深总体是西部大于东部,南部大于北部。
项目区内地下水富水性极好,单井出水量大于80—100m3/h,水质良好,是良好的灌溉水源,溶解性总固体含量0.25~0.53g/I。水化学类型属碳酸硫化物——钠钙型水。4.工程建设任务及规模 4.1工程建设必要性
按照平罗县国民经济“十一五”发展规划和平罗县城市及工业发展规划,在未来10年内,县城和西区人口将达到10万余人。由于平罗县境内目前东部水源地供水能力为20000m3/d,主要供县城区生活用水和生产用水。西区水源地供水能力为20000m3/d,随着县城西区的发展迅速,西区水源地远远不能满足该区生活、生产用水。而平罗县大水沟水源地地下水可开采量(20000m3/d)及大水沟流域内潜流量(5000m3/d),是解决平罗县城及西区水厂的有效水源。因此,建设平罗县大水沟供水工程及水源地保护是解决平罗县城西区水厂水源地及老城区用水问题的必要措施,是保证平罗县工农业及人民生活用水,推动平罗县经济发展和人民生活水平提高的民心工程。4.2指导思想与原则
(1)坚持水资源的可持续利用,以改善平罗县人民生活环境、改善投资环境、生产条件为出发点。
(2)以保护和改善生态环境为根本点。
(3)以节约用水、提高水的利用率和水资源合理开发与优化配置为中心,因地制宜加强水利基础设施建设。
(4)因地制宜的建设节能型工程、水价机制和节水机制,为社会经济发展提供全面服务。
(5)建立长效的水管理体制、水价机制和节能机制,为社会经济发展提供全面服务。
按照国家环保局、卫生部、建设部、水利部、地矿部颁发的《饮用水水源保护区污染防治管理规定》,饮用水地表水源保护区水质标准不得低于国家规定的《GB3838-88地面水环境质量标准》II类标准,并须符合国家规定的《GB5749-85生活饮用水卫生标准》的要求;饮用水地下水源保护区的水质均应达到国家规定的《GB5749-85生活饮用水卫生标准》的要求,同时遵守以下规定:
4.2.1饮用水地表水源各级保护区内均必须遵守下列规定:
1、禁止一切破坏水环境生态平衡的活动以及破坏水源林、护岸林、与水源保护相关植被的活动。
2、禁止向水域倾倒工业废渣,城市垃圾、粪便及其他废弃物。
3、运输有毒有害物质、油类、粪便的船舶和车辆一般不准进入保护区。
4、禁止使用剧毒和高残留农药,不得滥用化肥,不得使用炸药、毒品捕杀鱼类。
5、一级水源地保护区内禁止新建、扩建与供水设施和保护水源无关的建设项目,禁止向水域排放污水,已设置排污口必须拆除。
6、禁止堆置和存放工业废渣、城市垃圾、粪便和其他废弃物。
7、禁止设置油库。
8、禁止从事种植、放养禽畜。
9、禁止可能污染水源的旅游活动和其他项目。4.2.2饮用水地下水源各级保护区必须遵守下列规定:
1、禁止利用渗坑、渗井、裂隙、溶洞等排放污水和其他有害废弃物。
2、禁止利用透水层孔隙、裂隙、溶洞及废弃矿坑储存石油、天然气、放射性物质、有毒有害化工原料、农药等。
3、实行人工回灌地下水时,不得污染当地地下水源。
4、一级保护区内,禁止建设与取水无关的建设物;禁止从事农牧业活动;禁止倾倒、堆放工业废渣及城市垃圾、粪便和其他有害废弃物;禁止输送污水的渠道、管道及输油管道通过本区;禁止建设油库;禁止建立墓地。
5、二级保护区内,禁止建设化工、电镀、皮革、造纸、制浆、冶炼、放射性、印染、染料、炼焦、炼油及其他严重污染的企业,己建成的要限期治理、转产或搬迁;
禁止放置城市垃圾、粪便和易溶、有毒有害废弃物堆放场和转运站,已有的上述场站要限期搬迁;
禁止利用未经净化的污水灌溉农田,已有的污灌农田要限期改用清水灌溉;
化工原料、矿物油类及有毒有害矿产品的堆放场所必须有防雨、防渗措施。
4.3.3遵守饮用水源保护区污染防治管理的其他规定。5.工程布置及主要建筑物 5.1水源地规划范围
依据宁夏地质工程勘察院编制的《宁夏平罗县大水沟水源地可行性分析报告》、《宁夏平罗县大水沟供水水源地分析报告》及地下水水
质化验报告,地下水水质达到国家生活饮用水卫生标准,因此,将大水沟沟口山前冲积斜平原地区划定为地下水源保护区。
(1)将大水沟流域沟口截潜坝以上140km2集水面积划定为饮用水地表水源保护区。
(2)将大水沟沟口山前冲积斜平原44.89km2区域划定为饮用水地表水源保护区。其中:饮用水地下水源一级保护区:南起西伏沟与贺兰交界、北至西夏离宫遗址与110国道1194公里里程碑东西一线、东至110国道、西邻贺兰山山脚,划定面积约为21.70m2,地理坐标为:A′: X 43055333.00 Y 18602490.00 B′: X 4305215.00 Y 18605476.00 C′: X 4297922.00 Y 18602049.00 D′: X 4298875.00 Y 18598125.00 饮用地下水源二级保护区:在水源地布井区即一级保护区的基础上向外扩展2km2为二级保护区,范围为:南起西伏沟与贺兰交界、北至小水沟三道沟行洪沟及下庙村第10村民小组生产路、东靠下庙村中心路南北一线、西邻贺兰山山脚,划定面积约为23.19km2,地理坐标为:
A′: X 4307291.00 Y 18604253.00 B′: X 4306111.00 Y 18605828.00 C′: X 4304875.00 Y 18607511.00 D′: X 4297747.00 Y 18604903.00 E(C′): X 4297922.00 Y 18602049.00 F(D′): X 4298875.00 Y 18598125.00 饮用水地下水源保护区总面积为44.89km2。
5.2水源地环境保护及措施 5.2.1水源地环境保护
在开采利用地下水的过程中,要充分认识到对水资源保护的重要性,由于地下水的补给是一个漫长的过程,受各种补给来源因素影响较大,从而就要严格控制和掌握地下水补给和开采的平衡,避免造成平罗县大水沟水源地优质地下水的超量开采,造成持续性的降深漏斗,因此,对勘察区内水质较佳区域的地下水资源特别是深部承受压水的利用必须十分慎重,应格外珍惜。因此,对大水沟水源地地下水资源应严格控制开采,严格审批手续,对地下水的开采要有计划的、统一的长远部署,否则,平罗县唯一一块水质较佳的可满足人饮用水要求(国家一级用水标准)的供水基地将会遭到破坏,还应引起足够重视。
5.2.2水源地保护措施
由于人类活动如家庭废水入渗、工业废水排放等造成地下水污染;公厕的细菌会污染地下水;用杀虫剂和农药,农田过剩营养元素的渗漏造成湖泊的富营养化和地下水中的氮含量增加;地下水源地管理没有用一种很好的方法进行管理。
1、水源地应在开采范围外建立卫生防护带,严禁防护带内堆放工业垃圾,排放污水,使用污水灌溉农田,使用持久性化肥、农药,严禁在水源地范围内建设对地下水造成污染的工厂,并设置了明显的范围标志和严禁事项的告知牌。
2、开采期间应加强对地下水的动态观测工作,定期观测开采井的开采量及地下水位的变化情况。定期采样化验地下水质,了解地下水质变化规律。
3、严禁在水源地内无计划打井,确保水源地的有序开采,集中 19
统一供水。
4、园区内限制建设高耗水企业,以防水资源超量开采。整治和关闭现有自备井。
5、严格凿井审批制度,规范凿井施工,严格按规划的井位和控测允许的开采深度及岩性成井取水,及防止上下水层污染,水源地报废。
6、构建大水沟水源地保护工程管理站,县水务局在管理站设立化验室,购置化验设备,对水源水质进行监测化验,并及时上报水质情况;在水源保护区上埋设水源标志牌,加强了水源管理和水质监测。
7、治理水源地范围内大佛寺生活垃圾及污水治理,对水源采取隔离、封闭和保护等水污染防治措施。
8、县建设局、环保局对水源有污染的企业,在建厂前严格审查环保方案;卫生、防疫等部门集中对造纸、亚麻、草编、蔬菜脱水厂、粉条加工等排污企业进行水质监测,发现问题及时整改落实;林业部门加大水源地养林保护力度,依法查处毁林开垦案件,才能从根本上确保大水沟水源地的饮水安全。5.3水源地污染防治工程布置
大水沟水源地地处大水沟流域及山前冲积斜平原地区,根据大水沟截潜蓄水及供水工程规划及沟道明流沟水水质化验报告,将大水沟常流水做为饮用水地表水源,因此,将大水沟140 km2的集水面积划定为饮用水地表水源保护区。大水沟大佛寺位于大水沟水源地内,至今仍在建设中,在贺兰山大佛寺建设过程中未考虑附近的泉眼、溪水的隔离和保护。规划大佛寺铺设排污管道6.3km至110国道以外,杜绝水源地的污染源。根据平政复【2007】139号文件,平罗县大水沟生活饮用水源地划定方案,在饮用水地下水源一级保护区内,设置刺丝围栏,在大水沟西轴路和110国道两侧栽种宽副造林,治理水源地
范围内大佛寺生活垃圾及污水治理,清除原西北轴承厂旧厂址建筑及生活垃圾,对水源采取隔离、封闭和保护等水污染防治措施。在饮用地下水源二级保护区内严禁建设对水源地有污染的企业。5.4工程建设内容
1、在水源地保护范围内设置刺丝围栏30.7km。
2、绿化隔离带44.89km2,防护林13.77km,主要以大水沟西轴路和110国道两侧为主,宽副造林每侧100-200m,林种配置采用稀疏结构,主林带以乔木为主,副林带以灌木为主。
3、建水源地监测站1处,并配置监测设备1套,运输车辆1辆。
4、治理水源地范围内大佛寺生活垃圾及污水治理,对水源采取隔离、封闭和保护等水污染防治措施。
5、清理原西北轴承厂旧厂址建筑废墟、山洪沟整理5.85km。6.工程管理
为了保证工程建设任务按期完成,成立平罗县大水沟水源地供水工程建设领导小组。由主管县长任组长,水务局、负责工程建设管理和运行管理。6.1工程建设管理
项目建设实施“三制:统一建设管理,成立大水沟水源地供水工程项目建设办公室,办公室作为项目法人单位,对项目建设组织实施,负责项目建设、资金管理、工程验收、资产核定及交付使用等全过程管理。项建设严格执行项目法人负责制、工程招投标制和建设监理制,通过招标选定施工单位及管材、设备供货厂家,委托监理单位和工程质量组织工程设计、施工、监理、质检部门和运行管理等单位进行验收,并及时移交投入使用,发挥工程效益。审计局对工程造和资金使用情况进行审计。
6.2 资金管理
工程资金管理设立专户,实行:审核报帐制:和项目资金审批制,审计部门对工程建设资金进行定期审计。6.3工程运行管理
建议成立平罗县大水沟水源地保护管理所,负责水源地日常工作管理,产权为国家所有,建立健全工程运行管理制度,保证水源持能及时向平罗县西区水厂供水。7.施工组织设计 7.1施工条件 7.1.1交通电力条件
项目区内交通条件十分便利,110国道公路,原西北轴承厂道路可满足施工要求,施工用地宽敞;项目区电力资源充沛,供电设施齐全,为工程建设提供了充足的施工条件和供用电保障,具备施工三通一平条件。7.1.2建筑材料
工程建设所用块石、石子、沙子等地方建筑材料,均采用贺兰山石料厂,距项目区10~15km且货源充足;钢材、水泥、木材等材料本地市场均有销售,且符合设计要求。7.2主体工程施工 7.2.1刺丝围栏工程
在水源地保护区内,设置刺丝围栏。规格:砼桩柱长2m,截面积10×10 cm,埋入土下0.5m,外露高1.5m,桩间隔6m,铁丝4行,间距30cm(见典型设计图)。7.2.2标志碑及公告牌工程
在水源地保护区内,村庄、公路、群众聚集地、交通要道口、旅游开发点等醒目的地方,设立标志碑30座,公告牌10座。7.2.3大佛寺生活污水处理工程
大佛寺铺设排污管道Ф110UPVC塑料管6.3km,管沟开挖平均深度为1.5m,沟底线基本与地面平行。管沟沟底应平稳,对于土块、石块和局部不平可能损坏管道和产生支撑不均匀之处,应予以清除,并在管底线以下至少0.1m,回填细颗粒粘土作垫底材料。管道安装见管道安装指南。回填土应均匀地铺在管道以下及沿管两侧,且不得含有直径大于2.5cm的石块或直径大于6cm的土块。铺设回填料时, 应分层铺设,应使管道不发生位移、变形或损坏。7.3工期及进度计划
该工程计划自2008年8月开工,2009年8月竣工验收,工期为 1 年。
8.水土保持与环境影响评价 8.1建设施工期对环境影响
建筑施工工程中,因凿山、取土装卸材料和车辆运输等环节,会产生施工扬尘。由于施工作业区,施工范围不大,施工仅为土地平整,再加之施工扬尘粒径较大,不宜远距离输送扩散,仅在作业区范围及附近沉落,对区域的植被景观有扬尘浮留叶面的影响,随之施工的结束和风吹及雨淋,其影响也随之消失。8.2对野生动、植物影响
建筑施工中,因人为活动的影响(人工惊扰、噪声恫吓等)会使原有野生动物远离作业区活动,但范围仅在5km之内。随之施工的结束,人为活动减少,环境的改善,原有野生动物会逐渐返回该区域活动。
因区域属荒漠草原带,原植被不发育,覆盖率很低,建筑施工的人为活动对植被的影响不大,对贺兰山蝇子草、西北沼委陵菜、春杨和文冠果等保护植物也不会产生破坏和影响。8.3水土保持
大水沟水源地位于大水沟沟口山前洪积扇区,土层薄,沙性大,结构力差,透水性强,耕性良好,因缺水而成为荒漠土地。因项目建设区域无水土保持设施,现水土流失比较严重。水利枢纽工程建设区域水土流失主要为暴雨、山洪的侵蚀所致,范围集中在大水沟两侧。生态示范区的水土流失主要是风蚀和雨淋侵蚀,其范围即生态示范区。由于项目工程的建设,造成新的人为水土流失的项目主要包括主体工程设施及管理区、保护区辅助设施与生态示范区建设,以及料场开采、废弃物堆放、临时施工占地等,破坏的水土保持设施主要有草地、树木等。
项目建成后,因实施了水土保持方案,减轻了暴雨、山洪对区域的危害。水库区域小气候发生了改善,空气湿度增大,利于植物生长,生态示范区植被覆盖率达50%以上,有利于区域水土保持和生态环境面貌的改善。水库蓄水后,使原山水沟形成面积为10.438万m2的水域,利于区域小气候的改善,不仅会对原有动物的活动产生有利影响,也会招引喜水动物在此活动,增添自然保护区内的野生动物种类。
大水沟水源地东侧现有企业无组织排放的煤粉尘对区域的自然景观和植物生长等产生的污染影响不容忽视,须对这些企业进行治理整顿。
8.4环保投资分析
项目为生态环境建设工程,建设此项目的目的就是为改善区域生态环境质量,故而,项目投资可视为环保投资。若项目投资能切实保 24
证,可取得明显的生态保护和污染防治效果。9.投资估算及资金筹措 9.1投资估算
规划项目工程是水利工程投资项目,工程估算编制按现行有关水利工程投资估算的编制办法、费用构成及计算标准并结合解困饮水项目的实际情况进行编制。
⑴能源部、水利部能源水规(1990)825号文“关于试行《水利水电工程可行性研究报告投资估算编制办法》的通知”
⑵水利部水建(1994)284号文“关于印发《水利水电工程设计概(估)算标准》和《水利水电工程施工机构台班费定额》的规定的通知”
⑶原水利电力部(86)水电基字81号文《水利水电建筑工程预算定额》。
⑷能源部、水利部能源水规(1991)1272号文《水利水电工程施工机械台班费定额》。
⑸能源水规(1990)436号文“关于颁发《水利水电工程投资估算指标(试行)的通知》”
定额不足部分,参考相关专业定额补充。
2、基础单位分析 ⑴人工工资预算单价
十一类地区,标准工资按132元/月计,地区系数为1.1304,施工津贴按3.5元/工日计取,中班及夜班津贴按2.0元/工日计取。地区津贴按标准工资的8%计取。经计算,人工预算单价18.23元/工日。
⑵材料预算价格
主要材料预算价格由材料原价、运杂费、采购及保管费等构成。钢材、木材、水泥、沥青等材料原价执行宁夏建筑工程造价管理站发
布的各市县市场综合价。石子、砂子、块石、汽油、柴油、炸药等材料原价按工程所在地方主要料场或主要工地的市场价计算。采购及保管费按4%计取。
石子、砂子、块石等地方材料预算价格,超过60元/立方米的部分,计算税金后列入相应部分之后。
运输及装卸等项费用,根据宁夏交通厅、物价局(1993)113号文《关于调整公路汽车客货运输价格的通知》的规定计算。
⑶施工用电预算价格按0.6元/度计算,施工用水按1.0元/方计取。
⑷机械台班费的第一类费用小计乘1.15的调整系数。
3、费用标准
⑴工程单价计算中有关费用标准 其它直接费率按2%计取。现场经费费率土方按5% 间接费费率土方工程为直接费的14% 浆砌石工程为人工费的50%。砼及其它为人工费的80%。税金按3.15%计取。计划利润为7%。
⑵其它费用中有关费用标准
工程建设管理费按工程直接费的4%计取。工程监理费按工程直接费的3%计取。工程质量监督费按工程直接费的0.25%计取。设计费按工程直接费的3.0%。勘测费按设计费的75%计取。临时工程费按工程直接费的3% 26
工程估算总投资为1508.16万元。9.2资金筹措
工程估算总投资1508.16万元,争取中央投资1000.0万元,地方自筹资金508.16万元。10.经济效益评价 10.1评价方法
依据水利部颁布的《水利建设项目经济评价规范》(SL72-94)等有关技术规范,进行国民经济评价和水价核算,并以经济内部收益率、效益费用比、净现值作为评价的主要指标。10.2效益分析 10.2.1经济效益(1)节省医药费用
根据银北地区人口饮水现状及有关资料分析,患病人数平均按20%计算,人均医药费用35.0元/人.年, 根据平罗县城市总体规划,到2015年县主城区规划范围给水服务面积9.4km2服务人口为8.5万人。县城西区给水服务面积2.5 km2,服务人口为3万人。项目建成后,可根治因饮水造成的病症,年节省医药费为88万元。
(2)供水收入
最高日最大用水量:1133 m3/h,年用水量100万m3,水费按1.8元/m3计算,则年收水费180万元。
(3)种植乔木、灌木效益
种植乔木发展纸浆用材林,以提高林业生产经济效益,种植602亩乔木,每年增加净收益为23万元;种植灌木300亩,年可得净效益2万元。
(3)年经济效益合计为293万元。10.2.2生态效益
项目建设完成后,提高了项目区的植被覆盖率,使生态环境面貌得到明显改善,水土流失得到有效治理,风沙、山洪等自然灾害有所减轻,农业生产条件得到改善,居民生活环境质量有较大提高;同时可涵养水源,增加地下水的补给量,保持水土,减少黄河排沙量,对黄河流域治理,对贺兰山东麓水土保持和生态环境建设有重要意义。10.2.3社会效益
在项目区有计划地实施水土保持综合治理项目,将会形成较完整的生态防护体系和区域经济开发优势,促进地方经济的可持续发展和生态环境的良性循环,对项目区生活环境、地方经济、土壤环境、水质状况以及生产环境都将带来有利的影响。项目建成后,在运行中强化监督管理,合理开发利用,对社会环境的有利影响将会得到长期发挥。水土保持治理项目的实施,改善了农业产业结构,促进了当地经济发展,为项目区群众带来可观经济效益的同时,改善群众生产条件、生活卫生条件以及文化教育条件,加快了农民致富奔小康步伐。10.3国民经济评价(按静态分析)10.3.1工程年费用
工程建设期1年,自第2年初发挥效益,第3年进入正常运行期,正常运行期20年。
取各类工程经济寿命均为20年
10.3.2国民经济评价 10.3.2.1工程运行费用
1.资产投资,工程静态总投资1508.16万元,固定资产投资形成率按0.8计,固定资产投资为1206.52万元。
2.费用
(1)、年用水费:供水价格按0.15元/ m3计算,年节水量100万m3。则年水费计15万元.(2)年大修费:按固定资产投资的2%计,正常运行期24.13万元/年。
(3)年固定资产折旧费
按各部分工程固定资产投资计算,工程年折旧率按2.5%计,则年折旧费为30.16万元。
(4)年经营管理费:
包括工程和设备的经常维修费、工资、行政管理费,按总投资的2.5%计,年经营管理费为30.16万元。
(5)年运行总费用:以上4项费用合计为99.45万元。(6)年流动资金:流动资金按年运行费10%计取,为9.95万元,年初一次投入,年末回收。
以上工程年运行费用为109.4万元。10.3.3经济效益评价
根据《水利水电工程建设项目经济评价规范》(SL2094)规定,工程的经济评价指标以经济内部收益率(EIRR)、经济净现值(ENPV)、经济效益费用比(EBCR)、投资回收期T和投资收益率(EBCV)等五项经济指标表示。工程总投资1508.15万元。经济计算期20年,其中建设期1年,正常运行期19年。社会折现率(目标收益 29
率)定为12%。经分析计算:经济评价指标结果内部收益率为12.48%,经济净现值为34万元,经济效益费用比1.02。
结论:该项目技术经济可行,选项合理。
目 录
1.综合说明............................................1 1.1概述..............................................2 1.2 可行性研究报告编制依据及技术标准..................2 1.3 编制原则..........................................3 1.4.项目区基本情况....................................3 1.5工程建设的任务、内容及规模.........................4 1.6工期及进度计划.....................................5 1.7环境影响评价.......................................5 1.8资金筹措..........................................6 1.9国民经济评价.......................................6 2.基本情况............................................7 2.1.自然概况..........................................7 2.2工程区水系概况及工程现状...........................9 2.3水资源量评价......................................10 2.4大水沟水源地存在的问题............................11 3.水文地质...........................................12 3.1水文.............................................12 3.2工程地质.........................................14 30
4.工程建设任务及规模.................................15 4.1工程建设必要性....................................15 4.2指导思想与原则....................................15 5.工程布置及主要建筑物...............................17 5.1水源地规划范围....................................17 5.2水源地环境保护及措施..............................19 5.3水源地污染防治工程布置............................20 5.4工程建设内容......................................21 6.工程管理...........................................21 6.1工程建设管理......................................21 6.2 资金管理........................................22 6.3工程运行管理......................................22 7.施工组织设计......................................22 7.1施工条件.........................................22 7.2主体工程施工......................................22 7.3工期及进度计划....................................23 8.水土保持与环境影响评价.............................23 8.1建设施工期对环境影响..............................23 8.2对野生动、植物影响................................23 8.3水土保持.........................................24 8.4环保投资分析......................................24 9.投资估算及资金筹措................................25 9.1投资估算.........................................25 9.2资金筹措.........................................27 10.经济效益评价......................................27 10.1评价方法........................................27 31
10.2效益分析........................................27 10.3国民经济评价(按静态分析).......................28
平罗县大水沟生活饮用水源地保护工程
可行性研究报告
石嘴山市水利勘察设计室
水源保护区铁路工程 篇3
关键词:环境影响分析,水土保持,措施设计
1 环境现状评价
打磨岗灌区烟草水源工程项目建于河南省内乡县马山口镇外坡自然村上游约400m处, 工程主要内容包括:雲露湖水库、打磨岗灌区引水工程及灌区骨干工程。施工区域均位于山区, 评价区域内各监测点监测因子均能满足《环境空气质量标准》 (GB3095-1996) 二级标准要求;项目评价区架鸡窝 (大坝施工区) 及毛家营 (隧洞出口处) 昼夜间噪声值均能满足《声环境质量标准》 (GB3096-2008) 2类标准限值要求, 声环境质量良好;项目区区域检测断面打磨岗水库坝址上游及汇入默河处水质能达到地表水Ⅱ类标准要求;雲露湖坝址、庵山水库引水处及庵山水库水质能达到地表水Ⅲ类标准要求, 由于雲露湖坝址上游无工业污染源且该区人口稀少, 也能够达到《地表水环境质量要求》Ⅱ类标准要求[1]。
评价区内生态系统质量较好, 具有较强的生产和抗干扰能力, 区内无珍稀动植物资源和珍稀濒危水生生物;项目区水土流失类型分区属北方土石山区, 土壤侵蚀的基本类型为水利侵蚀, 侵蚀强度以轻度侵蚀为主;区内无重要文物古迹。
2 环境影响分析及保护措施
2.1 施工期环境影响及保护措施
2.1.1 施工期废水
施工期污水主要包括:混凝土拌和系统冲洗废水;基坑排水;机械车辆冲洗、检修车产生的含油废水;施工人员生活污水等。措施处理:混凝土拌和系统冲洗废水采用投加酸液调节沉淀方式处理后回用于混凝土拌合系统;基坑排水采用间歇式自然沉降方式处理后排入下游河道;机械冲洗含油废水经隔油池、沉淀池处理后回用于洒水降尘或混凝土拌和系统;施工期生活污水分别在4个施工生产生活区设化粪池, 经化粪池处理后, 用于浇灌周边林地或农田。
2.1.2 施工期废气
工程施工对环境空气的影响主要为施工粉尘和扬尘, 燃油机械废气等, 施工扬尘在施工区内浓度较高, 在下风向随距离增加浓度降低, 施工区扬尘影响范围主要是施工扰动区下风向150-200m范围内。本项目施工区附近最近的敏感点为坝址东南侧约400m外坡村、坝址东侧约600m架鸡窝、坝址东侧约1000m的吴家庄、隧洞出口北侧300m的毛家营、施工道路附近的刘家营 (约距施工道路200m) 、马家沟村 (约距施工道路250m) 及黑山寺沟村 (约距施工道路300m) , 由于中间有山体阻隔, 对其影响较小。施工期应加强管理, 土料妥善防护, 遗撒渣土及时清理、车辆及时清洗、重点地段控制行车时速, 并及时进行洒水扬尘。
2.1.3 施工噪声
施工噪声主要来自挖掘机、混凝土搅拌机、载重汽车、推土机等机械噪声, 以及爆破等施工噪声。施工机械主要集中在大坝枢纽区, 爆破为瞬时噪声, 其距离最近的敏感点与上述施工期废气的敏感点相同, 由于中间有山体阻隔, 不会对村民造成太大影响。防治措施:优化施工工艺、采用防尘、防噪设备, 采取交通道路养护、合理安排施工时间等。
2.1.4 施工固体废弃物
烟草水源工程弃渣总量为14.91万m3, 工程结束后应采取相应的水保措施和生态恢复措施, 植树种草, 将弃渣对环境的影响降到最小;施工期间生活垃圾产生量为54t, 应集中选点分类收集堆放, 运往当地垃圾中转站统一处理。采取上述措施后, 固体废弃物对环境影响不大。
2.2 运营期环境影响及保护措施
2.2.1 对水文情势的影响
雲露湖水库蓄水后, 库区河段水域环境从河道激流型变为湖库缓流型。水库建成后, 水库拦蓄河水将导致坝址以下河段河水径流量较建坝前有所减小, 但是通过雲露湖水库对水资源的调配, 使默河下游水量趋于均衡, 能够提高下游的防洪标准, 提高下游灌溉区的灌溉面积及灌溉保证率。
2.2.2 对水环境的影响
水库蓄水后, 总库容为983.3万m3, 水库水温结构为混合分层型, 50年一遇以上洪水将对分层结构产生影响。水库运行期, 上游洪水入库、水库调度运行等均将对水库的水温结构产生影响, 特别是较大洪水入库时, 洪水呈临时混合型, 每年3-12月水温沿垂直方向有序分层形成层次结构。表层水体随气温滞后变化, 形成滞后温度场, 年内呈周期变化。深层水体水温变化幅度小, 基本保持温度低温状态。
烟草水源工程建成后, 作为内乡县的备用水源地, 可向默河沿河两岸乡镇及内乡县城提供人畜生活用水;工程运行期产生的生活污水经处理后全部综合利用不外排, 因此不会影响地下水质。
2.2.3 保护措施
设置生态最小下泄流量, 确保下游河道生态流量不小于0.13m3/s, 加强下游生态环境保护。水库蓄水前严格按照有关规定做好清库工作, 经有关部门验收合格后方可下闸蓄水;水库运行期工作人员的生活污水井化粪池处理后, 用于浇灌周边农田或林地, 不外排;加强管理, 禁止新建向库区周围水体排放污染物的建设项目。
3 生态环境影响及保护措施
3.1 陆生生态环境
工程施工开挖、压占、淹没等活动将直接对植物生物量及生产力带来损失, 但生物量的减少只占评价区总生物量的0.03%, 受工程影响植被多为灌木林地, 不涉及经济林木和珍稀物种, 工程施工区域内无珍惜保护植物, 无本区特有物种, 因此不会影响区域生物多样性和完整性。施工区由于陆生生物种类相对缺乏, 施工活动对陆生动物影响程度响度较弱。
3.2 水生生态环境
3.2.1 对库区生态影响预测
库区蓄水后水面宽度和体积都将大大增加, 浮游生物的群落结构更趋多样化, 多样性指数上升;预计藻类植物的种类和数量都将会有所增加。藻类植物生物量的增加, 为浮游动物提供丰富的饵料, 浮游动物的种类组成和生物将较丰富。
水库运行期, 与天然河道相比, 流速变缓、水质变肥, 随着水库水量调节, 水位发生周期性变化, 对喜流性底栖动物的生存不利, 他们变为次要种类, 有些会消失, 或迁移到库湾、支流、库尾等浅水区和急流区, 双翅目幼虫将变成优势种类, 水丝蚯及摇蚊幼虫数量将在较浅的库湾有所增加, 水库形成后甲壳动物和软体动物种类也可能增加。同时也会促使喜欢生活在浅水区、水流较急水域的鱼类移至水库上游的河道中。
3.2.2 对青山河入默河口河段水生生态影响预测
青山河与默河交汇口控制流域面积281km3, 依据打磨岗水库的径流资料进行面积比拟, 该流域多年平均径流量为9 249万m3。通过计算, 烟草水源工程修建前后坝址处的多年平均径流量减少1 088万m3, 占青山河与默河交汇口控制流域径流量的11.7%, 影响较小。水库拦洪蓄水后, 丰水年及平水年丰水期水库供水后尚有弃水, 对下游水资源影响较小;枯水年份、平水年的枯水期水库出流可维持河道基流, 对下游默河河水资源影响不大。藻类植物的种类和数量将发生相应的改变, 固着生长的丝状体蓝藻类和绿藻种类会增多, 硅藻种类会减少。
3.3 保护措施
严格落实《打磨岗灌区烟草水源工程水土保持方案报告》, 严格控制施工范围, 尽量减小施工活动区域, 对因施工遭到破坏的植被, 施工完成后应尽量进行原植被类型补偿;选择合适的施工期, 优化施工方案, 抓紧施工进度, 尽快修复;绿化地草种及树种应首选当地的种类, 选择外地种类要进行充分论证, 以免造成外来物种的生态入侵。
3.4 对湍河湿地保护区的环境影响及保护措施
3.4.1 施工期的影响。
本工程建设所在的青山河河段水体功能为《地表水环境质量标准》 (GB3838-2002) Ⅲ类。施工过程中产生一定数量的生产废水, 主要污染物为SS等, 生产废水处理后循环使用, 故工程生产废水不会对保护区水环境造成影响。
工程区属于高山峡谷区, 地势起伏较大, 施工废气和粉尘横向扩散范围较小, 主要沿着河谷飘散, 湿地自然保护区位于坝址下游26km, 施工产生的废气、粉尘影响范围有限, 不会对湿地自然保护区产生影响。
3.4.2 运行期的影响。
运行期对下游湿地自然保护区的影响主要表现为工程下泄水流的水温影响和水文过程的改变对湿地内补水的影响。
3.4.2. 1 下泄水温的影响。
由于坝址距湿地保护区距离26km, 经类比国内其他水利枢纽工程泄流对下游水温的影响及实测结果, 雲露湖水库的泄流在流入保护区是时已可基本恢复至原河段温度, 水库运行对保护区内湿地水温基本没有影响。
3.4.2. 2 雲露湖水库建成后下游水量变化。
雲露湖水库拦蓄默河上游地表径流, 均化下游的来水过程, 改善径流的年际、年内分配, 可大大减轻下游洪涝灾害的威胁。
3.4.3 保护措施。
加强施工区、料场、渣场区等绿化措施, 选择高大乔木类树种、灌木类树种及草本植物栽培并适当增加宽度, 道路两侧设置限速和禁鸣标志, 降低车辆行驶噪声对栖息地鸟类的惊扰, 把环境影响降至最小程度。
3.5 对恐龙蛋化石群古生物遗迹影响及保护措施
本工程距靳河一四山缓冲保护区较近, 保护区边界位于雲露湖大坝下游3km, 引水隧洞出口以西1km, 该保护区缓冲区恐龙蛋化石稀少。根据现场调查, 工程施工区生产作业过程中未发现恐龙蛋化石, 结合工程所在的河道及大坝施工区, 对隧洞选线绕行, 避开保护区。因此, 项目工程不会对保护区产生扰动和影响。预防和减缓措施有:严禁在保护区内设置取土场、取石场;严格按设计方案控制开挖段面积和开挖深度。施工工程中一旦发现化石及有关保护对象出露, 必须立即停止施工并及时上报保护区管理部门。
3.6 水土流失预测
打磨岗灌区烟草水源工程在建设期内 (含自然恢复期) 土壤流失总量6 126.57t, 其中背景土壤流失量791.23t, 新增的土壤流失量主要发生在工程施工期, 期间土壤流失量5 091.42t, 占新增土壤流失总量的95.43%;土壤流失的重点区域为主体工程区, 其次为道路防治区、弃渣场区和施工生产区。
3.7 社会经济影响分析
雲露湖水库淹没影响区内淹没线以下无居民。水库的建设, 将影响河道右岸架鸡窝村及吴家庄村民的出行, 林地及开垦荒地的淹没将对当地居民造成一定影响。因此, 工程建设对当地社会经济产生的不利影响较小。雲露湖水库建成后, 在防洪、灌溉、供水、水产养殖等方面将发挥巨大的经济效益。该工程能极大地促进当地社会经济的可持续发展。
4 水土保持设计
4.1 项目区水土流失及其防治状况
4.1.1 水土流失现状。
项目区位于伏牛山腹地中低山区, 属于国家级丹江口水源区和河南省水土流失重点治理区。土壤侵蚀程度以轻度侵蚀为主, 水土流失类型以水利侵蚀为主, 其主要表现形式为面蚀和沟蚀。
项目区位于北方土石山区, 坝址以上植被覆盖一般, 根据水土流失现场调查结果和《土壤侵蚀分类分级标准》, 项目区平均土壤侵蚀模数为1 390t/ (km2·a)
4.1.2 水土流失治理现状。
内乡县水土保持工作开展较早, 修建水保工程塘堰、谷坊、淤地坝、水窖、水平梯田、抽槽整地、挖穴植树造林、种草, 大搞综合治理和综合经营。工程措施和生物措施相结合, 对于改变山丘区农业生产条件, 促进农业和农村经济发展, 改善生态环境, 减轻自然灾害等方面起到了较为显著的作用。
4.1.3 水土流失防治责任范围。
项目建设区包括工程永久占地和临时占地区, 本工程永久占地主要包括主体工程区、附属工程区、弃渣场、施工生产生活区、料场区、道路防治区、水库淹没区等。工程防治范围总面积78.13hm2, 其中项目建设区13.18hm2, 直接影响区64.95hm2。详见表1。
4.2 水土流失预测
4.2.1 预测内容、方法和时段划分。
水土流失预测方法主要采取实地调查法、图面量测法和类比分析法。预测的主要内容有:1扰动原地貌、土地及损坏情况预测;2弃土、弃渣量的预测;3损坏水保设施的预测;4可能造成的水土流失量预测;5可能造成的水土流失危害的预测。预测项目及时段划分见表2。
4.2.2 预测结果。
工程扰动原地貌、土地总面积为13.18hm2, 其中永久占地面积5.48hm2, 临时占地7.70hm2, 弃土弃渣总量7.11万m2, 建设区和运行初期工造成水土流失量为6 126.57t, 减去水土流失背景值791.23t, 预测新增水土流失来量为5 335.34t。
4.3 水土流失防治目标与方案
4.3.1 水土流失防治目标。
本工程水土流失防治方案具体目标为:扰动土地整治率达到95%, 防治责任范围内水土流失治理度达到97%, 土壤流失控制比1.0, 弃土弃渣拦渣率达到95%, 防治责任范围内林草覆盖率达到27%, 植被恢复系数达到97%。
4.3.2 水土保持防治措施总体布局。
该工程水土流失防治体系是一个综合防治体系, 工程措施与植物措施有机相结合, 进行点、面、线以及空间立体防治措施。体系结构包括:治理措施体系、预防措施体系、水土流失监测体系。
4.3.3 水土保持措施设计。水土保持治理措施包括工程措施和植物措施。
4.3.3. 1 主体工程防治区。
该工程水土流失主要时段在工程施工期, 基础开挖面因在施工期受洪水和雨水的冲刷产生水土流失, 其工程措施和植物措施为:
开挖时根据不同的地质条件, 设置不同的开挖边坡。岩石边坡的开挖比尽量控制为1:0.5~1:0.75, 块碎石、土边坡的开挖坡比尽量控制为1:1~1:1.5。
施工作业面边坡应做好排水设计, 施工场地也应做好排水和沉沙, 基础开挖表层剥离物及时清运, 运输过程避免散落, 各排水设施要满足开挖面、堆放场地等不受坡面汇水冲刷为前提。对临时堆渣要做好覆盖、拦挡, 在倒渣过程中也应做好坡脚拦挡, 弃渣应及时平整、碾压, 并做好排水、削坡。施工工程中遇到大雨或大风天气时, 大坝的基坑边坡应采取草苫临时覆盖的办法进行临时防护, 同时在基坑内新修临时排水沟, 对坑内的渗水及降雨进行汇集, 利用机械水泵外排。
4.3.3. 2 附属工程防治区。
施工前剥离表土, 集中堆放在管理所占地范围内, 施工过程中, 在管理所内设置浆砌石排水沟、沉砂池;施工结束后表土回填, 植乔、灌、草绿化。
4.3.3. 3 弃渣场防治区。
考虑就近弃渣的原则, 弃渣场三面为山体自然防护, 临空侧修建浆砌石重力式挡渣墙拦挡渣体。在弃渣场周围设置排水沟, 使顶面的集水能顺利的排向下游的河道里。工程开挖料大部分利用与回填, 管线工程施工产生的弃渣就附近低洼处处理, 施工结束后覆土种植绿化处理。
4.3.3. 4 施工生产生活区。
对临时堆放的施工用料, 用草苫临时覆盖, 施工结束后进行场地平整。在施工生产生活区采取开挖土排水沟来进行排水, 施工结束后对施工生产生活区进行场地平整, 来减少水土流失。
4.3.3. 5 料场防治区。
主要包括土料场, 在开采前应将表层土单独堆放在场区内合适区域, 临时堆土周边设置排水沟和沉砂池, 堆土底部采用编织袋临时挡护。
4.3.3. 6 道路防治区。
道路防治区包括进场道路、永久道路及临时施工道路。进场道路在建设过程中临时土堆沿着道路一侧单侧堆放, 道路修建结束后在道路内侧要修建纵向浆砌石排水沟, 道路外侧种植侧柏。施工临时道路主要用来运输石料, 由于本工程的临时道路分布在河滩内, 所以道路两侧不用设计临时排水沟, 工程结束后对临时道路进行场地平整。
参考文献
[1]河南省内乡县打磨岗灌区烟草水源工程施工设计报告[Z].
[2]打磨岗灌区烟草水源工程水土保持方案报告[Z].
水源保护区铁路工程 篇4
引滦入津水源保护工程就是在原有工程基础之上, 根据新的社会环境和水质环境变化, 对天津区域内的引滦入津工程, 进行配套修改完善, 遏制水质进一步恶化的趋势, 保证城市饮用水的用水安全。该工程由于桥水库水源保护工程、州河暗渠工程和引滦专用明渠治理工程3部分组成, 线路总长124 km, 工程总投资24亿元。
其中的州河暗渠工程自于桥水库至引滦专用明渠, 线路总长34 km, 设计最大引水规模50 m3/s, 总投资约15亿元。
州河暗渠是解决利用原43 km的天然河道 (州河、洵河) 进行输水的替代工程措施, 其目的是恢复这些天然河道原有泄洪、排沥、排污和蓄水灌溉的功能, 解决引滦输水长期占用天然河道而造成的与原河道已有功能之间的矛盾, 解决日益频繁的突发性水质污染问题, 保证水质安全、供水安全, 降低水量损失。该工程的建设也是《海河流域水污染防治规划》中先期实施的一部分。州河暗渠工程2005年8月建成并通水, 并一直运行至今。
引滦入津州河暗渠工程设计方案比较了从于桥水库直接引水和于桥电站尾水引水的技术经济可行性, 比较了各类型管道的技术经济性, 在此基础上确定了从于桥电站尾水引水和采用箱涵管道的设计方案。以下仅对设计总体方案的纵断面布置优化进行重点介绍。
1州河暗渠工程总体布置概述
州河暗渠工程位于天津境内的蓟县和宝坻区内, 线路选择是结合当地村镇发展规划和工程经济性等比选工作确定的。
该工程由渠首枢纽工程、调节池、出口闸、6座检修闸、2座大型倒虹吸、9座通气进人孔、30 km暗渠箱涵、3条铁路穿越和4条公路穿越等建筑物组成, 还包括自动化安全监测系统, 其中, 箱涵过流断面尺寸为单联3孔4.3 m×4.3 m。线路布置见图1所示。
本段工程处于人口密集和农业经济比较发达的地区, 采用暗渠的输水方式可以最大限度地避免对地面交通系统、农田灌排系统以及防洪排涝系统等的干扰, 对环境的保护具有积极意义。
由于受已有工程水力条件限制, 暗渠的纵断面布置是本工程总体布置中的关键, 为适应或不影响已有水利工程正常运行和效益发挥, 设计中对暗渠纵断面布置的型式进行了大量分析比较和优化工作, 采用了前段无压流和后段有压流的布置型式, 纵断面布置见图2。
2暗渠纵断面布置需适应的现有水力条件
暗渠工程起始于于桥电站尾水, 电站依照用水调度采用“发电服从引水”的原则, 分别采用1, 2, 3台机组发电放水, 下泄流量分别为16.3, 32.6, 50 m3/s。在供水期间运用1台或2台机组发电供水, 在为海河补水期间, 3台机组共同发电放水, 因此, 电站大部分时间采用1台和2台机组发电放水, 电网调峰时采用2台, 其他情况下采用1台机组。
白天和夜间电站运行台数不同, 造成暗渠工程的水力运行条件变化多和频繁。为此, 在本工程设计中, 要求必须考虑不抬高电站各种运行工况下的尾水位并适应电站运行现状。其设计工况下的最大可利用水头为5.4 m, 现有水力条件见表1。
3暗渠纵断面布置需考虑的其他外在因素
该地区农业经济比较发达, 各类灌排渠系完备、密集且系统性强, 基本与暗渠线路形成垂直交叉, 其交叉形式选择使工程投资和灌排渠系运用之间形成对立, 经过在经济、技术、运行管理方面的综合分析, 确定了对大型河道暗渠工程以倒虹吸的方式穿越, 对小型河道暗渠皆在底部穿越的原则。
这种布置形式需要暗渠必须有较大的埋置深度, 同时, 箱涵本身需要有足够的结构截面来承受较大的外部荷载, 因此, 结构设计中需要对不同形式的内外压力工况组合下的控制情况进行逐一分析, 以确保箱涵结构不仅安全而且经济。
4暗渠纵断面布置初拟及技术分析
暗渠纵断面布置初拟, 是以进口和出口的直线式连接最为简单。设计首先对该布置方案进行水力计算分析, 根据分析得出的主要结论是:①输水全部采用有压流运行模式, 因淹没要求, 前段埋置深度较大, 工程投资会大幅增加。②为保证全线有压流运行, 也可采用下游闸门节制的方式来抬高进口水位, 进口淹没进流。由于电站流量变化相对频繁和流量值的相对不确定性, 为维持电站尾水现状, 易造成闸门经常性控制, 这种技术理论上可行, 但实际运用中很难做到。③如果暗渠不采取闸门节制, 明满流过渡分界点将在暗渠10 km处左右的2.5 km范围内变化。
经过综合分析, 控制住明满流过渡分界点是总体布置中的关键, 这样形成了总体布置中前段明流和后段有压流的布置形式, 其优点是:①明流段可以最大限度的适应电站尾水现状, 降低前段山区暗渠的埋置深度。②下游有压流段可以充分发挥有压流管道能适应各类地面沟渠深度变化的特点。③能最大限度把简化运行管理, 无需操作即可实现各类工况下的正常运行, 进而保证工程的运行安全。
5暗渠纵断面布置优化及技术分析
5.1 优化方向的制定
根据对初拟暗渠纵断面布置的技术分析, 优化设计工作主要有:①分析确定控制明满流过渡分界点的建筑物型式及位置。②分析确定明流段的水流控制形式以及为满足该过流形式而确定的箱涵过流断面尺寸。③分析确定有压流段各种水力控制要素, 并满足有压流的运行要求。④在上述分析的基础上进一步分析检修运行工况时对各建筑物的要求。
5.2 明满流过渡分界点的位置及建筑物型式
在明满流过渡分界点处设调节池, 同时兼有有压段孔数转换调节, 调节池结构布置型式见图3所示。根据对初拟暗渠纵断面布置的水力计算, 其位置可设置在8.5~12 km之间, 根据地形条件, 在满足下游有压流段水力运行要求的同时, 经总体经济的综合比较, 在进口下游约9 km的山前冲积地貌和平原地貌相接处布置调节池。
5.3 明流段的水流形式及箱涵的过流断面要求
根据明流段所处的山前冲积地貌以及地形趋势特点, 该段的水流控制形式适合采用明渠均匀流, 这样有利于适应暗渠输水净空要求, 使结构设计和水力设计简单化。为减少开挖深度, 断面选用了方形的单联3孔4.3 m×4.3 m的箱涵结构。
5.4 有压流段布置及优化
有压流段首先要考虑的是, 小流量时需保证进口有一定的淹没水深, 大流量时不会因壅水对上游无压段水面以上的净空产生影响。经计算分析, 为满足小流量时的进口淹没深度, 需要进口有较大的埋置深度, 对工程投资影响较大, 需要进一步优化布置来减少进口段的埋置深度。
在有压流段布置优化中, 以保证最大过流能力下满足无压流段过流净空要求为前提, 采用了在末端出口闸尾水设置尾水堰的形式, 达到壅高小流量时的尾水位, 进而抬高进口淹没深度, 使调节池和暗渠减少了1.2 m的埋置深度, 节省了投资, 同时也为保证暗渠管道的水力压坡要求并在各种情况下不产生负压创造了条件。进口淹没深度也进行了适当减少, 如1台机组运行时, 进口最小淹没水深为0.9 m, 经过水工模型试验论证是合适的, 工程目前实际运行中采用此工况进行控制。
根据有压流段的前后水力边界, 经过计算分析, 在总体布置中确定了仍然采用方形断面。过水断面尺寸为单联3孔4.3 m×4.3 m。
5.5 检修运行工况时布置中的水力复核
下游的尔王庄调节水库在满库时可以代替本工程为天津市提供最多25 d的供水量, 因此, 本工程的允许停水期很短, 故设计采用了以不间断输水作为检修设计工况, 这样就存在正常输水中的1孔和2孔停水检修工况。
由于输水结构为箱涵结构, 顶板承受负压能力较小, 因此, 运行中的停水采用出口闸进行节制, 结合本工程运行特点及可行性, 对检修期间的运行也进行了控制限定, 减少了不必要的工程投资。
尾端出口闸启闭会造成水锤效应, 使暗渠内水压上下波动, 一旦出现负压势必会对结构安全造成威胁, 该过程为非恒定流, 为此, 本工程采用数学模型进行了全系统的水力过渡仿真数学分析。采用出口闸溢流的方式, 以消减水锤。
由于需要保证出口闸溢流堰在最大流量正常输水运行时不产生经常性溢流, 出口闸溢流堰顶高程设置相对较高, 这样停水节制时的水压及振幅会相对较大。根据数模分析结果, 调节池处的有压流段进口的水面振幅在0.3 m左右, 不会产生进口的水面脱空, 不会产生负压, 出口闸溢流堰最大溢流量为5.39 m3/s, 溢流历时5 min以内。
根据上述分析, 按照正常运行工况确定的包括调节池和有压流段进口埋置深度在内的暗渠纵断面布置, 满足正常运行, 满足检修运行工况时的各类运用要求, 正常运行期无需任何控制。检修闸和进人孔建筑物的设置, 则主要是根据工程检修维护需要, 并结合交通便利、检修排水顺畅等因素进行布置, 因水力条件要求的布置影响在本工程中并不明显, 通过数模计算也验证了这一点。
6结语
(1) 州河暗渠工程是在既有工程基础上的设计, 制约因素复杂和广泛, 本文仅列举了能说明本文主题部分的内外影响条件。虽然其他影响因素不得不耗用大量工作, 但设计中的这类影响条件的分析理清, 始终是控制设计工作能否顺利进行的重要条件。
(2) 本工程布置的主要技术性存在于纵断面的总体布置中, 各类工况合理的确定, 对总体和单体建筑物的布置设计及投资影响是关键。工程布置选定的前段无压和后段有压的布置方式, 是从最简单的布置开始并逐步深化的结果。
水源保护区铁路工程 篇5
据有关资料介绍, 世界各国因混凝土碱—集料反应出现工程破坏情况时有发生, 从而引起了各国工程界的高度重视, 相继出台了预防混凝土碱—集料反应的技术措施和一些规定。在我国, 1993年中国工程建筑标准化协会颁发了《混凝土碱含量限值标准》CECS53∶93。天津市因地处燕山山脉, 经有关部门的多年试验研究, 表明天津市及附近周边的砂、石骨料大部分是活性集料, 其中大多是碱—硅酸反应的活性集料, 也存在着少量的引起碱—碳酸盐反应的活性集料。故先后于2000年和2007年也相继出台了关于预防碱—集料反应方面的技术管理规定。
在天津市水利工程中提出预防混凝土碱—集料反应的要求是2002年从天津市引滦入津水源保护工程新建州河暗渠工程开始的。
该工程是为解决引滦入津在州河段因受蓟县城市排污影响造成水质污染而建。上起于桥电站尾水渠道, 下接引滦专用明渠, 全长34.14 km。工程结构为3孔4.3 m×4.3 m钢筋混凝土箱涵, 全部为地下结构, 混凝土总量约117万m3。工程于2002年4月开工, 2005年8月建成通水。
2对预防混凝土碱—集料反应的认识
2.1 混凝土碱—集料反应的类型
根据天津地区混凝土用砂、石骨料情况, 天津地区的混凝土碱—集料反应主要有碱—硅酸反应和碱—碳酸盐反应两种类型。
2.1.1 碱—硅酸反应
碱—硅酸反应是指混凝土中碱金属离子 (钾、钠离子) 和由外界环境渗入混凝土中的碱金属离子与集料 (砂、石) 中的活性SiO2发生化学反应, 生成碱的硅酸盐凝胶, 吸水后导致混凝土膨胀破坏的反应。
2.1.2 碱—碳酸盐反应
碱—碳酸盐反应是指混凝土中的碱金属离子 (钾、钠离子) 和由外界环境渗入到混凝土中的碱金属离子与石灰石质白云石发生化学反应, 导致混凝土的膨胀破坏的反应。
另外, 还有一种混凝土碱—集料反应, 称为碱—硅酸盐反应。碱—硅酸盐反应是指混凝土中的碱金属离子 (钾、钠离子) 和由外界环境渗入到混凝土中的碱离子与某些层状硅酸盐集料发生化学反应, 导致混凝土膨胀破坏的反应。天津地区没有发生碱—硅酸盐反应的集料。
2.2 混凝土发生碱—集料反应的条件
混凝土发生碱—集料反应必须同时具备以下3个条件。
2.2.1 混凝土中使用的集料具有碱活性
前面提及的三种混凝土碱—集料反应型式, 尤其是碱—硅酸反应, 是因为集料中含有活性SiO2, 如玉髓、蛋白石、非常细小的微晶石英和波状消光石等, 这种活性SiO2成分, 容易在水的环境中与碱金属离子发生化学反应, 生成碱的硅酸盐凝胶。
2.2.2 混凝土中含有一定数量的碱
碱的来源可以是在配制混凝土时带入的 (主要是水泥、外加剂和掺合料等带入的碱) , 也可以是混凝土工程建成以后从周围环境中渗入到混凝土中的碱。
为了抑制混凝土碱—集料反应的发生, 中国工程建设标准化协会颁发的《混凝土碱含量限制标准》中给出, 在潮湿环境中, 一般工程结构混凝土最大碱含量为3.5 kg/m3, 重要工程结构的混凝土最大碱含量为3.0 kg/ m3;天津市建设管理委员会颁发的《天津市预防混凝土碱—集料反应技术规程》中, 根据天津地区集料的碱活性情况提出限值为3.0 kg/ m3;在天津市水利工程的引滦入津水源保护工程中, 为更慎重起见, 规定了混凝土最大碱含量限值为2.5 kg/ m3。
2.2.3 混凝土结构所处的环境是潮湿环境或直接与水接触
当混凝土具备了发生碱—集料反应的前两个条件时, 在潮湿环境或直接与水接触的条件下, 混凝土才会发生碱—集料反应, 导致混凝土破坏。
3预防混凝土碱—集料反应采取的措施
引滦入津水源保护新建州河暗渠工程是向天津市区输水的重要工程, 因此, 预防混凝土碱—集料反应显得非常必要。因本工程线路长, 混凝土工程量大, 为保证工程质量, 业主对影响混凝土质量的原材料进行了统一控制, 并采取了以下主要预防措施。
3.1 控制砂、石材料进料来源
由于天津地区燕山山脉的砂、石骨料多具有碱活性, 因此, 在初设阶段就由勘测设计单位在天津地区附近对开采条件比较好的4处砂料场和7处石料场进行了取样试验。试验结果表明, 4个砂料场的细集料, 皆为慢膨胀型碱—硅酸反应的碱活性集料;7处粗集料料源地, 只有蓟县东后峪料场的集料不具有碱—硅酸和碱—碳酸盐反应活性。
经过比较, 业主最后选定了材料性能较好的蓟县东后峪石料场作为工程用碎石主料场, 遵化市平安城王家街砂料场作为工程用砂主料场。施工过程中, 业主单位进行了严格的进料把关。
3.2 使用低碱水泥配制混凝土
业主经过对天津市及其周围几大水泥厂家调研, 确定使用性能稳定、碱含量低的天津市振兴水泥有限公司生产的正通牌P.O32.5低碱水泥和唐山市冀东水泥有限公司生产的盾石牌P.O32.5低碱水泥配制混凝土。检测水泥碱含量均在0.6%以下。
3.3 在混凝土中掺加粉煤灰
为了有效预防和抑制混凝土碱—集料反应, 业主规定了必须采取在混凝土中掺加粉煤灰的技术措施。通过调研, 并进行产品对比, 确定粉煤灰使用唐山陡河电厂产品, 其产品为二级低钙粉煤灰, 碱含量检测在1.0%以内。掺量为胶凝材料的25%。掺加粉煤灰, 既对混凝土碱—集料起到抑制作用, 又取代了一部分水泥用量, 相应减少了这部分水泥带入混凝土中的碱含量, 也节省了部分投资。
3.4 在混凝土中掺加低碱外加剂
在本工程中普遍采用泵送混凝土。混凝土中掺加的外加剂均为业主通过调研选择性能较好的南京瑞迪高新技术公司、北京科海新型建筑材料开发有限公司生产的泵送剂和防冻剂以及蓟县冶建特种材料有限公司生产的缓凝型高效减水剂和防冻剂。
南京瑞迪高新技术公司生产的泵送剂 (标准型、防冻型) 的碱含量均在0.5%以下, 北京科海新型建筑材料开发有限公司生产的泵送剂碱含量均在4%以下、防冻剂碱含量在6.5%以下;蓟县冶建特种材料有限公司生产的外加剂碱含量在6.5%以下。其掺量, 标准型掺入量为胶结材料的1.5%~2.0%, 冬季施工使用的防冻型掺入量为胶结材料的2.5%~3.0%。
通过采取以上措施, 用在工程中的C20和C25混凝土其碱含量为2.17~2.42 kg/ m3, 均符合天津市引滦入津水源保护工程规定的单方混凝土碱含量不超过2.5 kg/ m3的规定。
4几点思考
鉴于混凝土发生碱—集料反应应同时具备2.2中的3个条件, 笔者认为可以按以下情况进行预防混凝土碱—集料反应控制。
(1) 当混凝土所用骨料 (或砂或石或砂、石) 经检测, 确属具有碱活性时, 必须严格控制带入混凝土中的碱含量不超过规定的碱含量限值。
(2) 若已经对混凝土中的总碱含量按规定限值进行了控制, 对混凝土所用砂、石骨料具有碱活性与否可以不做限制要求。
(3) 若对混凝土所用的砂、石料场通过勘察, 砂、石骨料评定为非活性骨料, 可以不做混凝土配料中的碱含量限制, 但对料场应进行定期定量复查, 并严格控制从该料场进料。
(4) 经过试验论证, 所选用的粉煤灰对混凝土碱—集料反应能有效抑制时, 可以适当放宽混凝土中碱含量限值。
参考文献
[1]CECS53:93混凝土碱含量限值标准
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