廣州市主要河道采砂技術方案[建筑土木]_第1頁
廣州市主要河道采砂技術方案[建筑土木]_第2頁
廣州市主要河道采砂技術方案[建筑土木]_第3頁
廣州市主要河道采砂技術方案[建筑土木]_第4頁
廣州市主要河道采砂技術方案[建筑土木]_第5頁
已閱讀5頁,還剩29頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、廣州市主要市管河道采砂控制規劃技術方案前言廣州市位于珠江三角洲的中部,是廣東省政治、經濟、文化中心。廣州市區域內河流屬珠江水系,區域外對廣州市影響較大的水系有西江、北江和東江水系,區域內主要河流水系有珠江廣州河道、流溪河、白坭河、東江北干流、增江和南部番禺區內三角洲網河以及虎門、蕉門、洪奇門三大入海口門。近年來,由于廣州市經濟建設的快速發展,大規模的開發建設使河砂需求量急劇增加,河道內無序采砂現象突出,這些活動引起河勢變化,出現新的險工、險段,造成崩岸、塌灘,危及堤防、橋梁、涵閘、河道供水工程等基礎設施和江河航運安全,嚴重影響河道的泄洪、排灌,更為嚴重的是,影響了河道的長期穩定。為保證河道穩定

2、,保障行洪、灌溉、供水、航運等綜合利用部門的安全,實現河道采砂的依法、科學、有序管理,需要制訂采砂控制規劃,對主要河道內的泥沙資源有所控制地進行有序的開發利用,使可利用河砂資源與河道承受能力相適應,既考慮發展用砂的需求,又要避免對河道內其他綜合利用功能的影響。因此,開展主要河道的采砂控制規劃,對社會經濟的可持續發展具有重大的意義。根據中華人民共和國水法、廣東省河道采砂管理條例的要求,以及廣州市的實際情況和國民社會經濟發展對水利的要求,結合規劃范圍河道的基本特點,開展河道采砂控制規劃工作,編制廣州市主要市管河道采砂控制規劃,為河沙開采提供科學合理的依據,以便更好的解決當前河道采砂中存在的問題。1

3、 概述1.1 規劃名稱規劃項目名稱為“廣州市主要市管河道采砂控制規劃編制項目”。1.2 編制主要市管河道采砂控制規劃的緊迫性和必要性編制主要河道采砂控制規劃是保障防洪、供水、航運安全的迫切需要。河砂是主要建筑材料之一,河道采砂利潤豐厚。近年來,由于廣州市城市建設和經濟的快速發展,河砂需求量激增,我市流溪河、增江、新街河干流等主要市管河道濫采亂挖超挖河砂的現象屢禁不止,導致沖淤失衡、河床下切、深槽逼岸,引發險工、險段、崩岸、塌灘,危及堤防、大壩、橋梁、涵閘、供水工程、排灌設施、港口等涉河基礎設施的安全和正常運行,嚴重威脅防洪、航運、供水及水生態環境安全。以流溪河為例,2005年6月,流溪河流域內

4、連日降大到暴雨,發生洪水,流溪河多處發生坍塌現象。據現場調查,流溪河新建堤防受洪水破壞達20余處,比較嚴重的有:從化云星段,堤腳擋土墻基礎300多米破壞;從化木棉段約3公里堤圍范圍內堤腳被洪水沖刷、水閘出水口擋土墻基礎遭受沖刷破壞,擋土墻倒塌、6條丁壩中4條壩頭塌陷;花都楊荷段兩處涵管出口和一處水閘出入口被洪水沖毀;白云區人和攔河壩至蚌湖橋右岸段機場高速路附近一處涵管出口被沖毀;從化大坳段河灘地坍塌。雖然流域內下了暴雨,但流溪河流量僅為設計洪水的一半。現場發現,在云星段坍塌處下游500米處有一沙場,從化大坳河灘地坍塌處下游有3個沙場,而從化木棉坍塌處則位于采砂區內。調查還發現,禁止采砂的河段,

5、如李溪壩至人和壩河道,堤防基本沒有破壞。顯然,采砂過度是造成流溪河堤岸坍塌的主要原因。為此,非常有必要按照科學發展觀的要求,抓緊編制主要市管河道采砂控制規劃,對主要市管河道的河砂資源的開發利用進行科學、合理地控制、規范,使河砂資源的利用與河道承受能力相適應,避免對防洪、供水、航運、水生態環境、沿河生產生活設施產生不利影響。依法管理河道采砂迫切要求開展主要事關河道采砂規劃。根據中華人民共和國水法、廣東省河道采砂管理條例等法律法規的規定,由水行政主管部門發放河道采砂許可證,水行政主管部門應當于每年12月公告下年度河砂禁采區、可采區。廣州市行政區域內除白坭河干流、東江北干流、珠江干流已納入省政府批準

6、的廣東省主要河道采砂控制規劃外,流溪河、增江、新街河干流等主要市管河道的采砂尚無統一、系統、全面的規劃,導致以上河道禁采區、可采區的劃定、采砂許可的技術依據不足。為此,對流溪河、增江、新街河干流等主要事關河道采砂進行規劃,為河道采砂管理提供科學依據,已成為當務之急。1.3 規劃指導思想及原則1.3.1 指導思想以科學發展觀為指導,全面貫徹國家新時期的治水方針,以法律法規為準繩,以相關規劃為基礎,以維護河流健康生命,保證防洪、供水、航運、水生態環境安全為目標,合理規范和引導河道采砂活動,使河道采砂走上依法、科學、有序的軌道,以促進人口、資源、環境和經濟的協調發展。1.3.2 基本原則(1)堅持依

7、法依規的原則。采砂規劃應當符合相關法律、法規和規章,與流域綜合規劃、防洪規劃、河道整治規劃、生態建設、環境保護、航道整治等相關規劃相協調與銜接。(2)堅持安全第一的原則。采砂規劃應當首先保證河勢穩定、防洪安全、沿河生產生活設施正常運用。 (3)堅持生態優先的原則。采砂規劃應當有效保護和談地覆蓋植被,維護水生態環境的動態平衡及可持續利用,保護自然保護區、珍稀動物棲息地、城鎮集中飲用水水源地。(4)堅持可持續利用原則。采砂規劃應當符合各流域河道特性及其河床自然演變的趨勢與規律,符合來砂量與開采量基本平衡的要求,適度利用河砂資源,不破壞河勢穩定。(5)堅持科學治水的原則。要應用現代化的技術手段、技術

8、方法和規劃思想,規劃河道采砂方案,用信息技術等先進技術和手段管理河道采砂,以提高規劃的科技含量和創新能力。 1.4 規劃目標和任務1.4.1 總體目標 通過制定采砂規劃,進一步摸清流溪河、增江、新街河干流河道水沙動力特性、演變情況,在分析來砂量、河勢變化、采砂對涉河建筑物安全影響的基礎上,提出采砂控制和管理的方案,作為今后一定時期內河道采砂與管理活動的重要依據和準則,以實現河道的相對穩定,保障沿河建筑物及設施安全,保障防洪、供水、航運、水環境安全,維護河流健康生命。1.4.2 基本任務在保障沿河建筑物及設施安全,保障防洪、供水、航運、水環境安全的前提下,經綜合分析劃定禁采區和可采區,明確禁采期

9、和可采期,規定年度采砂控制總量和可采區內采砂船只的控制數量。為水行政主管部門對河道采砂進行統一的科學管理提供控制依據。具體任務包括:(1)分析流溪河、增江及新街河干流河道特點、水沙特性,基本摸清來沙量和淤積量。(2)分析計算不同水平年流溪河、增江及新街河干流河砂的蘊藏量; (3)調查采砂的主要河段和采砂量,采砂引起的問題和造成的危害,包括現狀采砂條件對行洪和供水安全,以及其他國民經濟部門的影響; (4)預測現狀采砂條件下,對河道情勢、水沙動力及河道演變的影響和帶來的危害; (5)按保障行洪、供水安全,結合堤防等沿河建筑物現狀、岸線規劃、河道情勢和河道良性發展的要求,提出河道采砂的控制條件和方案

10、;(6)根據泥沙淤積量、沙質、來沙輸沙控制條件,以有利于行洪、堤圍安全穩定和供水安全的目標,分析規劃期各主要河道允許采砂的總量及分河段的允許采砂量,提出控制規劃;(7)分析采砂控制規劃實施前后的河道演變及對綜合利用的影響;(8)提出規劃的實施辦法和采砂管理措施。1.5 規劃依據1.5.1 法律法規文件(1)中華人民共和國水法(2002年);(2)中華人民共和國防洪法(1998年);(3)中華人民共和國水土保持法;(4)中華人民共和國環境保護法;(5)中華人民共和國河道管理條例(1988年);(6)廣東省實施中華人民共和國水法辦法;(7)廣東省河道采砂管理條例;(8)廣東省水利工程管理條例;(9

11、)廣東省河道堤防管理條例;(10)廣東省河道管理條例;(11)廣州市實施中華人民共和國水法辦法;(12)廣州市流溪河流域管理規定;(13)廣州市水利工程設施保護規定;(14)關于進一步加強河道采砂管理的通知(粵府辦200188號);(15)關于整頓河道采砂活動的通知(粵府20018號);(16)水利產業政策。1.5.2 相關規劃(1)珠江流域綜合利用規劃報告(1989年);(2)珠江流域防洪規劃報告;(3)廣東省防洪規劃報告;(4)廣東省廣州市江河流域(區域)綜合規劃報告書(2002年);(5)廣州市江河流域(區域)防洪潮規劃報告(2002年)。1.5.3 有關技術標準和規范規程(1)防洪標準

12、(GB50201-94);(2)江河流域規劃編制規范(SL201-97);(3)堤防工程設計規范(GB50286-98);(4)水利水電工程水文計算規范(SDJ214-83(試行);(5)內河通航標準(GBJ139-90);(6)泥沙手冊;(7)水利水電工程測量規范(SL197-97);(8)水運工程測量規范交通部(JTJ203-2001);(9)全球定位系統(GPS)測量規范(GB/T18314-2001);(10)國家三等、四等水準測量規范(GB12896-91);(11)河流懸移質泥沙測驗規范(GB50159-92)。1.6 規劃范圍本規劃的范圍包括:(1)流溪河干流良口壩以下至流溪河河

13、口的河道管理范圍;(2)增江干流永漢河口至增江河口的河道管理范圍;(3)新街河干流蓮塘村至新街河河口的河道管理范圍。1.7 規劃水平年本規劃的規劃基準年為2007年,規劃水平年為近期2010年,遠期2020年。2 河流水系基本情況2.1 流溪河概況流溪河位于廣東省中部,發源于從化呂田鎮桂峰山,上游段稱呂田河,自東北向西南流至與支流玉溪河匯合后,始稱流溪河。流溪河流經從化市的良口、街口、花都市的北興、花東和廣州市的白云區,在南崗與白坭河匯合后,流入珠江,全長156 km,總流域面積2300 km2,其中從化境內河長113km,流域面積1612 km2,占全流域面積70。流域形狀呈東北至西南的狹長

14、形,南北長約116 km,東西寬約20 km。流溪河流域地處東亞大陸邊緣,屬華南亞熱帶濕潤地區,受季風環境影響,以及臨近南海的海洋調節,北有南嶺山脈作為屏障,氣候溫和,雨量充沛,日照充足,并受寒露風及熱帶風暴(臺風)侵擾,冬夏氣候變化明顯。流域內多年平均氣溫約2122,最高月平均氣溫為29 ,最低月平均氣溫為10.3。多年平均蒸發量為1100mm,中、下游較大,在1200 1300 mm之間;多年平均降水量在1 700 2 050 mm之間,最大年降水量為2885mm,最小年降水量為1 157 mm。流域地貌屬華南臺地的一部分,經地質歷史上多次變遷,形成東北高、西南低的地勢。流域地層發育不全,

15、地表深層多為堅硬的花崗巖、頁巖、灰巖、石英砂巖和三迭系礫巖、侏羅系角礫巖等。上游段為低山丘陵地區,地形切割較深,多見“V”形河谷,常有跌水瀑布、峽谷等;溫泉以下(流溪河中下游)為河谷沖積平原區,屬河積地貌,由第四系二至四級階地的沖積、洪積物組成,地表多為粘性土,下為砂礫土。2.2 增江流域概況增江是東江的主要支流,發源于廣東省新豐縣七星嶺,主流自北向南流經從化、龍門、增城,在增城市的觀海口處流入東江北干流,進入東江三角洲地區。其集水面積3160km2,干流長203km,平均坡降0.74。增江流域位于E 11340 E 11421,N 2308N 2358,東西寬約61 km,南北長約90 km

16、,呈狹長型。增江流域屬亞熱帶季風區,受東南亞季風影響很大,水量充沛,多年平均降雨量為1 820mm。流域內地質大部分屬花崗巖,風化后變為砂壤土。上游為中高山地形,間有一些山間盆地,花崗巖風化甚深,分布廣;中游部分為丘陵,部分為山區,主要為燕山期花崗巖;下游屬珠江三角洲,為沖積平原區,沉積巖層主要為砂壤土及細粉沙層,表層有厚度不一的粘土沉積。2.3 新街河干流概況白坭河上游國泰水發源于廣東清遠石角鎮扶基頭。蘆苞水閘分洪后九曲水分汊的北支流與國泰水于白坭墟匯合后,始稱白坭河。白坭河自西北向東南流,沿程左匯大官坑水、新街水,右匯西南涌至鴉崗注入西航道,流域面積為1493km2,干流全長57km,河道

17、平均坡降1。新街河是白坭河的只要支流之一,發源于梯面羊石頂,位于花都區境南部,是花都區與白云區的界河,流域面積428.68 km2,干流全長33.4km,平均坡降1.43,主要支流有天馬河、鐵山河、銅鼓坑、田美河等。3 規劃技術路線本規劃涉及的區域范圍較廣,影響因素較多,針對流域水沙特點、岸線穩定、河砂利用的需要,按流域分區進行規劃,分為流溪河、增江、新街河。規劃以調查研究、河道地形測量、河床演變分析結合水文泥沙計算分析為基礎,運用數學模型、遙感、衛片等研究手段,分析河道現狀和河床演變過程,提出采砂控制規劃方案,然后研究不同方案對各綜合利用部門的影響及趨勢預測,最終選定規劃方案。具體的過程為:

18、(1)開展調查研究及基本資料收集、整理主要是對各河道、相應的行政區域進行采砂調查,針對采砂地域分布情況、采砂量、采砂船只及采砂形式,采砂對沿江堤防等水利工程的影響及對環境的影響,采砂的管理情況等方面進行調查。另外,收集相應的水文泥沙、水土流失等資料。收集河道地形資料及河床地質資料。(2)水文泥沙綜合分析利用水文泥沙實測資料對徑流、洪水、輸沙量、含沙量、侵蝕模數等進行分析計算,并對各特征值進行年代變化分析。計算各分區的來沙量、輸出沙量及淤積量,研究泥沙的顆粒級配和河床地質組成。(3)地形測量根據業主要求,對本次規劃范圍的河道地形進行測量,其中,流溪河干流良口壩以下至流溪河河口的河道管理范圍(包括

19、河道、堤防及其背水側30m寬護堤地,下同),測繪區域長約115.3km,測量面積約48.76km2,測圖比例1:2000;增江干流永漢河口至增江河口的河道管理范圍,測繪區域長約66km,測量面積約37.56km2,測圖比例1:2000;新街河干流蓮塘新村至新街河河口的河道管理范圍,測繪區域長約13.1km,測量面積約3.28km2,測圖比例1:1000。(4)河床演變分析根據本次規劃測量的河道地形,并收集各河道多個年代的地形資料,利用統計法、數學模型分析各河道各個年代的河床沖淤變化,說明河床下切的原因。預測現狀采砂條件下,對河道情勢、水沙動力及河道演變的影響和帶來的危害;分析計算各河道的造床流

20、量、河相關系,利用數學模型給出各河道的河流縱剖面和穩定的中水河床斷面,給出河道整治的主要參數:設計流量、河寬和治導線。(5)初步提出規劃方案根據采砂情況調查及河床演變、河道整治研究結果,在分析無序挖砂影響和主要危害的基礎上,結合泥沙補給量、沙質、來沙輸沙控制條件,在保障防洪、供水、航運、水環境安全的前提下,初步提出若干采砂控制規劃方案:包括主要禁采河段的范圍,主要可采河道允許采砂總量及分河段的允許采砂量,劃出禁采區和可采區,明確禁采期和可采期,規定年度采砂控制總量和可采區內采砂船只的控制數量。(6)影響分析及趨勢預測研究不同方案對各綜合利用部門的影響,由于采砂規劃動態性很強,在現狀基準年200

21、7年的基礎上,對各方案在規劃水平年(2010年和2020年)作影響分析及趨勢預測。(7)確定規劃方案根據不同方案的影響分析及趨勢預測結果,確定各主要禁采河段的范圍以及各主要可采河道年度允許采砂總量及分河段的允許采砂量,劃定禁采區和可采區,確定可采區的范圍(以西安坐標系標示)、采砂量、采砂控制深度,禁采期和可采期,確定控制規劃方案,(8)提出規劃實施辦法和采砂管理措施。4 規劃主要特點及關鍵技術難點4.1 主要特點(1)在以往的泥沙研究中,側重于水土流失、河道及水庫泥沙淤積方面,而大規模采砂是近20年來出現的新現象,特別在90年代,對河道的影響越來越嚴重,越來越明顯,但相關的研究很少。因此,采砂

22、對河床演變的影響及其預測、采砂的控制、如何進行合理采砂都是新的課題。(2)采砂控制規劃是一項復雜的規劃,存在大量的、涉及多個部門的調查研究工作,必須通過多種方法、多種技術手段來進行研究分析,同時,必須與流域規劃、防洪規劃、現代化規劃等流域及專業規劃相銜接和協調。(3)采砂規劃作為主管部門落實有關法規,進行依法、科學、有序管理,控制濫采亂挖,保證廣州市市管主要河道的河床穩定,保證防洪、供水、航運安全和保護生態與環境的重要依據,應具有較強的可操作性,以有利于依法管理的順利執行。4.2 技術難點(1)泥沙補給量的分析計算 河段泥沙的補給量,一方面包括進入此河段的懸移質輸沙量和推移質輸沙量,另一方面包

23、括區間流域面積上的水土流失補給量。懸移質輸沙量可以通過入口控制站的實測資料計算而得,一般在主要河道的上斷面均有泥沙觀測站,但本次規劃河道缺乏泥沙觀測站。而推移質泥沙普遍沒有觀測,缺乏實測資料,這一部分的定量計算存在困難。區間流域面積上的水土流失補給量由于資料條件的限制,定量計算亦存在困難。同時,泥沙的顆粒級配資料也很缺乏,對于研究泥沙的組成存在難度。(2)泥沙淤積量的分析計算 泥沙隨水流的運動過程中,一部分隨水流輸送到下游河段,另一部分在河道沉積下來。當主干河道上下均有測沙斷面時,淤積量可根據來沙量及輸出沙量通過沙量平衡計算而得,主干河道內泥沙淤積量的計算主要受來沙量(即泥沙補給量)的影響。但

24、本次規劃河道泥沙觀測站少,難以進行沙量平衡計算,需根據有關水文資料及地形資料,應用泥沙分析模型計算,存在一定難度。(3)河床演變分析 河床演變是河床形態在水流、泥沙共同作用下的變化過程。廣州市市管主要河道歷史上的河床演變只能通過有關記載定性描述,且主要是描述河床在平面上的移動,近代由于筑堤等,河床在平面上基本穩定,其變化主要體現在岸灘和水下地形的變化。解放后對市管主要河道的地形測量陸續有所進行,但只限于局部河段,不夠全面和系統,對于分析河床在近幾十年來的年代變化趨勢有所困難。(4)確定中水河床穩定的中水河床相當于在造床流量作用下的相對平衡穩定的河床形態。采砂規劃中,要確定河道的禁采區及可采區,

25、以及確定可采區的經緯度、采砂量、采砂控制最低高程等,必須首先確定中水河床。不同的河道有不同的河相關系,這一部分的分析研究具有較高技術含量。(5) 確定采砂高程各規劃河道資料較少,水沙分配比難度大,確定采砂高程不能以人為主觀轉移,需要遵循河道演變的自然規律,并需要做一些專門的工程案例來研究。5 工作內容5.1 調查研究及資料收集5.1.1 河道基本情況調查分析(1)調查分析河道流經區域的社會經濟概括。包括:河道位置、長度、地形、地貌,流經的行政區域以及流經區域的社會、經濟概況。(2)調查分析河道工程狀況。包括:現有水利工程情況包括河道、堤防、水庫、涵閘、泵站等水利(防洪)工程的位置、規模、設計標

26、準、設計水位、功能、特點及運用要求等基本情況;其它設施情況包括橋梁、碼頭、港口、取水、排水、航道整治等設施的位置、規模、設計標準、設計水位、功能、特點及運用要求等基本情況。(3)水環境與水生態現狀分析。調查分析水功能區劃、河道的水質及受污染情況;植被與野生動物分布等生態環境現狀。(4)簡述流域綜合規劃、防洪規劃、河道整治規劃、生態環境保護規劃、航運規劃等相關規劃與河道采砂相關的主要內容、主要結論及實施情況。5.1.2 河道采砂現狀調查評價(1)采砂情況調查調查河道采砂現狀,包括河道采砂的發展過程,采砂的采砂作業方式和采運設備,現狀的采砂點分布情況,采砂點的數量,每年的采砂數量;以往及現狀年采砂

27、量,采砂管理情況。在1:2000(新街河為1:1000)地形圖上標識現狀采砂區。進行河道實地查勘,了解河段劃分基本情況,熟悉河道及兩岸地形地貌,增加對規劃范圍河道特性的認識。與沿江有關市、區座談,了解沿江各市、區采砂活動現狀情況;調查現狀采砂管理現狀,相關法律、法規的落實情況,了解以往采砂許可證審批收費情況、在采砂管理方面的一些措施和管理辦法,分析采砂管理現狀及存在問題。(2)采砂造成的后果調查險工險段、護岸建筑物、城鎮生活取水與農田灌溉工程、水位測站設施的情況,河道防洪、取水、排灌、生態與水環境等基本情況。調查采砂對河勢、河岸的影響,調查河床下切情況,調查濫采亂挖對防洪、航運、供水、灌溉、排

28、澇、生態與環境的影響。根據河道采砂存在的問題,論述制定該規劃的必要性。5.1.3 資料收集(1)水文泥沙資料 收集規劃區域內主要水文泥沙測站的徑流、洪水、泥沙資料。收集規劃區域內主要氣象臺(站)的氣象資料,包括氣溫、降雨、蒸發、風速、日照等。根據建立數學模型的需要,對局部河段布設臨時水文(位)觀測站,進行各個項目的同步測驗。懸移質泥沙顆粒級配資料不足的,要補充測驗。(2)地形地質收集規劃范圍內河道歷史地形資料,除現已掌握的河道地形資料外,可到相關部門(國土、測繪、航運)收集河道各個年代的水下地形圖,以作河床年代演變分析。另外,收集規劃區內的地貌地質資料,特別是河床地質組成資料。對于規劃范圍內河

29、道河床地質構造、地質組成情況不明朗的,要補充地質勘探,對于規劃的采砂區,要進行地質勘探。 (3)水土流失、水土保持收集規劃區域內不同土壤侵蝕類型及侵蝕強度的分布、面積、地類及相應的侵蝕模數資料。各類水土流失面積均采用2002年公布的全國第二次遙感調查成果。收集規劃區域內新中國成立以來治理水土流失面積和保存面積、各項措施的數量和質量資料。(4)社會經濟統計各行政區2007年的社會經濟指標,主要包括:土地面積、總人口、城鎮人口和農業人口、耕地面積、國內生產總值、工業總產值、農業總產值。(5)相關行業發展規劃收集相關行業發展“十一五”計劃,包括國土規劃、城市建設規劃、水資源開發利用規劃、航運規劃等。

30、了解各區域對河砂的需求量。(6)水利工程資料收集規劃區域內堤圍現狀及規劃堤防標準、堤長、堤頂高程、堤防存在的問題等情況。收集規劃區域及相關河道內已建梯級的特征值、調度運行原則;規劃區域及相關河道內規劃梯級的特征值、調度運行原則。收集規劃區域內主要取水工程規模、現狀及規劃取水工程的情況。(7)水環境保護有關資料 珍稀水生動物保護區有關情況(申報、批復、論證、保護區設置與運行等);沿岸主要排污口分布及污染物排放情況、水質監測資料;規劃范圍河道魚類資源(重點考慮珍稀和特有魚類)、珍稀水生動物、魚類產卵場情況;水利部門的水功能區劃、水資源保護規劃;5.2 水文泥沙綜合分析5.2.1 水文特性分析5.2

31、.1.1 年徑流(1)利用規劃范圍內主要控制站的實測流量資料對近年來已有的成果進行復核分析。(2)計算主要站點年徑流特征值,分析各水系年徑流的變化、并分析造成變化的原因。5.2.1.2 洪水利用有關控制站的已有成果,特別是水利部珠委1999年珠江流域主要水文站設計洪水、設計潮位及水位流量關系復核報告,對有關設計成果作對比,并從流域面上進行合理性分析,以分析采用。5.2.1.3 典型枯水根據規劃分析需要,選取主要河道控制站典型枯水(最小流量、最小日平均流量)分析采砂規劃前后對綜合利用部門的影響。特別是分析滿足供水保證率97%的枯水流量以及分析航運要求水深相應的最小流量。5.2.1.4 水位分析主

32、要河道沿程水位站的年平均水位,年最高水位、年最低水位、枯水期平均水位、各種保證率水位,分析水位逐年變化情況。5.2.2 泥沙特性分析(1)泥沙特征值分析各水系泥沙的主要來源、時空分布及組成,各主要控制站的泥沙特征,典型年份的含沙量、輸沙量,主要水文站懸移值最大粒徑的變化范圍,流域產沙影響因素,水利工程及水土保持對來沙的影響。采用各主要泥沙控制站自建站至2007年系列,利用逐日平均懸移質輸沙率表、逐日平均含沙量表統計各站多年平均含沙量、輸沙量,最大、最小年輸沙量等泥沙特征值,并根據資料情況進行泥沙系列的還原。(2)年代變化分析各主要泥沙控制站含沙量、輸沙量、侵蝕模數的年代間變化,分析造成的原因。

33、具體分二十世紀五十年代、六十年代、七十年代、八十年代、九十年代和本世紀以來的六個年段進行各泥沙特征值的年代變化分析。(3)侵蝕模數利用市內流域面上的泥沙觀測站,分析侵蝕模數在面上的分布規律,利用我省第一次水資源調查評價(19561979年)的侵蝕模數等值線圖成果,以及現正進行的廣東省水資源綜合規劃所作的“廣東省19802000年侵蝕模數分區圖”進行對比分析。(4)水沙關系分析 建立各主要泥沙控制站年徑流與年輸沙量的關系,并分汛期及枯水期建立相應的流量與輸沙量、含沙量的關系。(5)顆粒級配分析 根據資料情況,分析各主要河道懸移質及推移質的顆粒組成情況,并取樣分析河床沙質的組成情況,分析礫沙、中粗

34、沙、中沙、細沙、粉沙、淤泥等各種成份的比例。5.2.3 河道泥沙補給分析5.2.3.1 區域邊界劃定流溪河:計算上邊界為流溪河良口壩下游,下邊界為流溪河口。計算范圍為流溪河該段的干流河段。增江:計算上邊界為永漢河口下游,下邊界為增江河口,計算范圍為增江該段的干流河段。新街河:計算上邊界為蓮塘新村,下邊界為新街河口,計算范圍為新街河干流河段。5.2.3.2 泥沙補給量計算資料許可的情況下,來沙量和輸出沙量可通過輸沙量資料分析計算而得,淤積量通過沙量平衡計算而得。對沒有泥沙觀測站的河道,可參考過去的研究成果,根據有關水文資料及地形資料,應用泥沙分析模型計算。同時采用歷年水下地形資料對比法,進行河道

35、沖淤計算,對泥沙淤積量進行復核。5.3 地形測量為了確保能高質、依期、安全地完成任務,能正確反映河道的現狀,為本項目提供準確的主要技術依據,我院根據測區的實際情況及儀器設備等各種條件綜合考慮,制定了周密的計劃和細致的方案。(1)測量范圍、測圖比例及測量內容對本次規劃范圍的河道地形進行測量,其中,流溪河干流良口壩以下至流溪河河口的河道管理范圍(包括河道、堤防及其背水側30m寬護堤地,下同),測繪區域長約115.3km,測量面積約48.76km2;增江干流永漢河口至增江河口的河道管理范圍,測繪區域長約66km,測量面積約37.56km2;新街河干流蓮塘新村至新街河河口的河道管理范圍,測繪區域長約1

36、3.1km,測量面積約3.28km2。其中,流溪河、增江的測圖比例尺為:1:2000;新街河的測圖比例尺為:1:1000。(2)坐標系統和高程基準1)平面坐標采用1980年西安坐標系3度帶高斯正投影。2)高程基準采用珠江基面。(3)測量依據及測量技術標準1)水運工程測量規范交通部(JTJ203-2001)。2)全球定位系統(GPS)測量規范(GB/T18314-2001)。3)國家三等、四等水準測量規范(GB12896-91)。(4)測量機構人員組織及儀器設備1)本項目共投入測量人員20人,其中工程技術人員15人,下設二個專業組和設備、資料、安全三個兼職管理員,其組織機構形式如下:項目負責人測

37、圖負責人水深測繪組內業成圖組地形測繪組2)測量儀器設備本工程項目主要使用測量儀器設備清單序號設備名稱品牌、型號數量主要性能檢測有效期一GPS接收機61GPS接收機天寶GPS-RTK5700型、5800型4RTK、5mm1ppm08年1月29日2天寶132型、232型信標機2水上定位精度為亞米級08年1月29日二全站儀31DJ2級瑞士 徠卡70222”、中程、2mm2ppm08年1月29日2DJ2級瑞典 天寶602M12”、中程、3mm2ppm08年1月29日三水準儀21DS3級瑞士 WILD-NA22自平1mm08年1月29日四測深儀41中海達公司HD-27型數字化儀4測深精度2cm+0.1%

38、測深范圍0.3m300m08年1月29日五計算機161臺式酷睿282便攜式富士通、聯想8六繪圖機HP430、HP5002A0七測繪軟件141地形地籍繪圖軟件CASS6.0102海洋測量軟件(內外業Haida 4.24(5)測量實施1)水深測量測量的作業方法測量水深采用中海達儀器公司生產的HD-27型數字化測深儀,標稱測深精度為2cm0.1%,測量范圍0.3m-300m。水平平面定位采用GPS系統RTK(實時相位差分)定位技術,測深及定位儀器均連接到便攜式電腦,采用中海達儀器公司的海洋測量外業軟件進行導航及數據采集、存儲。淺水區(淺于0.3m)用人工花桿探水施測后手工鍵入數據,與計算機自動采集的

39、水深數據一起處理成圖。測深過程a. 在每天施測前、后均需按規范要求進行儀器測深的檢核,其深度誤差小于0.1m。b. 測深斷面線垂直于航道水流方向,按規范要求每隔約80m布設一條測深線,水深數據采集密度每1秒一個。c. 在校核過的已知控制點上架設GPS基準站,啟動基準站接收機,電臺開始發射信號;GPS流動站安裝在測深船上,同時接受衛星信號和來自基準站的電臺信號進行差分改正。并與數字化測探儀通過不同的串口連接筆記本電腦,水深開始測量時測量船上操作人員依據計算機屏幕上顯示的導航測深線進行測船操作,其后過程的GPS-RTK水上定位坐標和水深值的采集、傳送、存儲等工作全部由計算機的測量軟件同步自動化處理

40、完成。為控制水位變化同時在測區設置臨時水位站觀測記錄水位變化,用于水深數據的改正。d. 對河面上的浮動助航標志、系船浮、漁柵、固定漁網等,測定其位置和范圍。e. 檢查水深以同站縱向斷面交叉檢測,檢測測深線長度均大于5%主測深度總長度,圖上1mm范圍內水深點深度比對互差均小于規范要求的0.2m。2)地形測量采用GPS-RTK定位技術進行地形測量。由RTK定位系統野外采集數據,手工現場勾繪草圖,室內將外業采集到的數據倒錄到地形地籍成圖軟件CASS6.0中再進行描繪。3)水位觀測為有效控制水深測量精度,沿程設立了多把臨時水尺,其密度確保能有效地監測縱比降水位的變化。以等水準引測各水尺零點。內業計算時

41、將記錄的工作水位與相應的“繪圖水位”換算水深改正數進行水深改正,并用改正后的水深值成圖。(6)成圖編繪1)制圖投影采用高斯-克呂格正形投影,分別以1:2000和1:1000比例尺成圖。采用英國蓋特威牌天然描圖紙(90g/m2)繪制底圖,圖廓尺寸采用70cm50cm坐北正格橫向分幅,坐標格網為Km網。從上游起向下游編號。2)地形高程用珠江基面表示,字體為正體向北。等深線及等高距均為1m,高程及水深值標注取位至0.1m。3)所有圖例、符號、注記等均按水運工程測量規范交通部(JTJ203-2001)和工程測量規范(GB20026-93)的圖式,如上述的圖式未能正確反映客觀地貌、地形時,則按國家測量規

42、范圖式參考采用。4)繪制底圖全部用計算機應用CASS6.0成圖軟件,于屏幕上對圖面進行分幅、編輯、整飾、標注等工作,經檢查核對確認后,輸出由HP-430繪圖機完成制圖。并將圖幅資料進行光盤的刻錄制作。5.3 河勢及河道演變分析5.3.1 分析途徑5.3.1.1 傳統方法 利用統計法等傳統方法,依據規劃區域水沙資料,河勢、河道的地形及河口的有關資料,以及已有的分析成果,重點分析近20年來各規劃河道水沙情勢變異情況。結合遙感、衛片等對河道的特性、演變基本規律、演變趨勢以及工程的案例進行分析。5.3.1.2 一維水沙數學模型(1)建模方法及目標流溪河、增江、新街河共劃分三個模型系統,各個模型系統可按

43、分段劃分子系統。利用各個年代的地形資料,特別以大規模人工挖沙以前及以后作兩種典型分析,并且充分利用各規劃區內的水文測站的水位、流量、泥沙資料。以系統的觀點,在充分調研各水系現狀地理、水文特性及人類活動影響的基礎上,結合以往已有的規劃和研究成果,有針對性地建立能反映各河道(水系、水域)水流泥沙主要特征的水動力模型,結合泥沙沖淤及河道演變趨勢的研究,以及宏觀上的遙感解析分析,綜合性地研究河道(水系、水域)內控制性的水動力因子、相互影響制約關系及其變化規律。為最終確定各主要河道的采砂區、禁采區及岸線提供技術支撐。 (2)模型率定在建立數學模型中,模型的率定和驗證是數學模型能否真正應用于實際的關鍵,建

44、立徑流、泥沙共同作用下的河道非恒定水沙數學模型要涉及許多參數,為了使建立的數學模型能夠符合研究區域的水沙運動特性,保證模型具有較高的可靠性和較強的適應性,為后續的河床變形及規劃方案研究打好基礎,必須對模型中的參數進行反復調整、計算,驗證參數的合理性。水流模型的率定驗證項目主要有水位、流速(流場)和流量;對泥沙模型,率定驗證項目除水流模型中的所有項目外,還須增加對含沙量或輸沙率、河床地形及沖淤的率定驗證。對各河道選取典型的水文條件進行率定驗證,包括:豐、平、枯水;豐、中、少沙;大、中、小潮及各種組合,同時選取近年發生的典型洪水進行模型率定。5.3.2 分析內容分析流溪河、增江、新街河的河床演變情

45、況,包括河道輸水輸沙動力、沖淤變化及分布,河道過流能力的變化,洪枯水位的變化。分析河道演變趨勢,包括規劃期內各河段含沙量變化趨勢,沖淤分布,沖淤變化趨勢以及由此而產生的對防洪、供水等的不利影響。5.3.2.1 河床演變情況人為活動的影響,包括河道采砂,是近20多年規劃區河道變化的主要因素之一,為此在河道演變分析中,研究不同時期人類活動尤其是采砂對規劃區河道的影響程度,重點是大規模人工挖沙前后的河床地形變化分析,分析其利弊及造成的危害,為科學、合理地制定控制規劃提供依據。5.3.2.2 河床變化原因分析在現狀條件下,根據河床演變的結果,分析來水來沙條件及歷史地形變化,以及造成變化的原因。特別分析

46、局部河段河床下切的原因。5.3.2.3 河床演變預測以現狀地形為基礎,在現有不加控制的大規模采砂及集中地段采砂情況下,到規劃水平年的河床演變情況。說明大規模采砂對河道情勢、水沙動力及河道演變的影響和帶來的危害;5.3.2.4 河道整治及中水河床確定模型一方面要給出河道整治規劃的主要參數:設計流量、河寬、治導線;另一方面,確定造床流量,以及造床流量下中水河床的河相關系,包括橫斷面的寬深比,平面形態,縱剖面的河床比降等。5.3.2.5 河道采砂對岸灘、堤防工程穩定的影響計算分析研究由于采砂而引起的河床下切對岸灘(堤圍)穩定性的影響,確定采砂的控制深度。5.3.2.6 河道采砂控制規劃對防洪、供水、

47、灌溉、排澇、航運、水生態與環境等的影響分析可采區的劃定有許多客觀標準,并因具體情況的不同而不同。如開采總量上有個限制,要考慮每條具體河道內每年可補充、并可用于建材的砂石量;河道中泥沙的分布是有其自然規律的,不是均勻地分布在河道中,有些地方是有砂也不能采,有些是可采但砂量有限,而且必須控制采砂的深度和強度;重點堤防、險段河道必須嚴格控制采砂;水環境和生態保護也有要求,保護范圍內是不能采砂的;航道、水運設施保護范圍也是不能采砂的。因此,必須系統全面的研究河道采砂控制規劃對防洪、供水、灌溉、排澇、航運、水生態與環境等的影響,并且具體問題具體分析。5.4 采砂控制規劃5.4.1 規劃內容根據采砂情況調

48、查、河床演變研究、水文泥沙分析成果,按照采砂規劃原則,在保證河勢穩定、堤圍安全、通航安全、沿岸工農業供水設施正常運用和滿足生態與環境保護要求,并使資源得到合理利用的前提下,作出采砂具體規劃。規劃內容包括:(1)采區:禁采區(禁采河段)和可采區(可采河段),在禁采區和可采區之間劃定過度區;(2)采期:禁采期和采期;(3)年度控制的采砂總量及開采深度、開采強度;(4)可采區內采砂方式及采砂機的控制數量;(5)沿岸堆砂場的控制數量及布局;(6)充料復平要求。5.4.2 劃分可采河道根據河道現狀及歷史演變的分析,研究河道沖淤變化過程,確定河道沖、淤狀態,以及相臨河道間、河道上下游間沖淤的不平衡,結合對河道現狀的調查,以及對既有資料的綜合分析,劃分可采河道、禁采河道。5.4.3 劃分可采區、禁采區 對可采河道內的工程建筑物進行調查,根據工程控制性因素,確定禁采區、可采區。在劃分時遵循以下原則:(1)劃定禁采區要遵循:1) 服從防洪要求。禁止在大堤臨江、險工段附近開采,禁止在已建水工建筑物附近開采,禁止在對防洪不利的汊道開采。2) 滿足河勢控制要求。嚴禁在可能引起河勢發生變化的河段開采。3) 服從航運

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論