河道采砂防洪影響評價報告

1、XX砂場防洪評價報告目 錄1 概述31.1項目背景31.2評價依據(jù)31.3 技術(shù)路線及工作內(nèi)容51.4 高程系統(tǒng)62 基本情況72.1項目概況72.2 河道基本情況82.3 現(xiàn)有水利工程及其他設施情況112.4 流域防洪規(guī)劃情況113 防洪評價計算123.1 水文分析計算123.2壅水分析計算134防洪綜合評價164.1與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系及影響分析164.2對河道行洪安全的影響分析164.3工程對河勢的影響分析164.4對堤防安全的影響分析165防治與補救措施185.1法律法規(guī)依據(jù)185.2防治與補救措施186結(jié)論與建議206.1結(jié)論與建議20附圖部分1 概述1.1項目背景為了加強河道采砂的

2、統(tǒng)一管理和監(jiān)督檢查，維護河勢穩(wěn)定，保障行洪及通航安全，XX市人民政府決定對X江X段及城區(qū)河段砂石開采、砂石經(jīng)營進行規(guī)范化管理，嚴格規(guī)范河道采砂及沿岸砂場生產(chǎn)作業(yè)許可。根據(jù)X人民政府關(guān)于加強X江X河段及各支流城區(qū)河段采砂與砂場管理的通知（X政發(fā)200527號）文件要求，凡X江X段及城區(qū)河段沿岸砂場都要按照分級管理的原則辦理砂石開采、砂石經(jīng)營行政許可和防洪影響評價。X水文水資源勘測局依據(jù)河道管理范圍內(nèi)建設項目防洪評價報告編制導則（試行）對XXXX砂場進行防洪影響評價，為河道管理單位和水行政主管部門審批河道采砂及砂場生產(chǎn)作業(yè)許可提供科學依據(jù)。1.2評價依據(jù)國家有關(guān)法律、法規(guī)及有關(guān)規(guī)定(1)中華人民共

3、和國水法；(2)中華人民共和國防洪法；(3)中華人民共和國河道管理條例；(4)水利部、國家計委水政19927號河道管理范圍內(nèi)建設項目管理的有關(guān)規(guī)定；(5)水利部辦公廳(辦建管2004109號)河道管理范圍內(nèi)建設項目防洪影響報告編制導則(試行)；(6)X省實施中華人民共和國河道管理條例辦法；(7) X人民政府關(guān)于加強X江長沙河段及各支流城區(qū)河段采砂與砂場管理的通知（X政發(fā)200527號）。有關(guān)技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標準(1)中華人民共和國國家標準防洪標準；(2)中華人民共和國國家標準水位觀測標準；(3)中華人民共和國國家標準河流流量測驗規(guī)范；(4)中華人民共和國國家標準河流懸移質(zhì)泥沙測驗規(guī)劃；(5)中華

4、人民共和國國家標準堤防工程設計規(guī)范；(6)中華人民共和國水利部水利水電工程設計洪水計算規(guī)范。有關(guān)規(guī)劃和技術(shù)文件(1)X省X湖區(qū)X市城市防洪工程初步設計報告(X水利水電設計研究院,1999年12月)；(2)XXX河渠糙率(XXX水文總站，1988年)；(3)XXX洪水調(diào)查資料(XXX水文總站，1987年)；(4)XX報汛站暴雨洪水特征值重現(xiàn)期查算手冊(XX省水文水資源勘測局，1998年1月)；(5)XXX河流特征(XX省水文水資源勘測局編，1977年10月)；(6)水力學，成都科學技術(shù)大學水力學教研室編，1979年3月；(7)水利動能設計手冊防洪分冊；（8）X砂場平面圖1.3 技術(shù)路線及工作內(nèi)容

5、本防洪評價報告通過收集水文、氣象和砂場地形地貌資料，運用水文、水利及相關(guān)的經(jīng)驗公式對X灣砂場所在湘江斷面的設計洪峰流量、設計洪峰水位、壅水、沖淤和河勢變化進行分析計算和防洪評價。評價主要依據(jù)水利部辦公廳(辦建管2004109號)河道管理范圍內(nèi)建設項目防洪評價報告編制導則(試行)和X水洞管200118號河道管理范圍內(nèi)建設項目防洪影響報告編制大綱進行。防洪評價的主要內(nèi)容包括：（1）對砂場地理位置、規(guī)模、地形地貌、運行方式和基本情況進行調(diào)查和測量存檔，對砂場所處河段進行設計洪水分析、工程阻水壅高計算和河勢分析；（2）分析和評價砂場的建設和運行對河道行洪、蓄滯洪、堤防安全、交通航運的影響；（3）防洪綜

6、合評價及補救措施分析。1.4 高程系統(tǒng)本報告如無特別說明，高程系統(tǒng)均為國家1985黃?；娓叱?。2 基本情況2.1項目概況 砂場建設情況X砂場位于X村，X江X河段右岸的X有限公司碼頭下游約120m，砂場所處X江大堤堤頂高約36m（黃海高程，下同）。大堤外側(cè)為河漫灘，地形較平坦。砂場沿X江大堤布置，占地面積近10000m2。砂石由X江大堤外側(cè)（湘江右岸河漫灘）架空皮帶機（長30-50m），并通過封閉天橋（高5.5m）橫跨堤面后，分兩組皮帶線8臺皮帶運輸機，4個區(qū)圓筒篩運輸和篩選砂石堆放在場內(nèi)。場內(nèi)設有沉淀池和排水管道排放生產(chǎn)用水。計劃砂石年生產(chǎn)能力為30萬噸。X砂場平面分布示意圖詳見附圖1。 所

7、涉堤垸情況該工程河段范圍內(nèi)僅有兩岸的防洪大堤，沒有較大的水利工程。工程位置處右岸防洪大堤高程在35.035.9m之間，堤頂寬約45m。堤內(nèi)地面標高一般在30.0-48.0之間，為水塘、農(nóng)田、果園和山地。工程位置上游200m為一小山，沿河寬度約100m，標高在36-57m之間。工程位置下游約100m也為一小山，標高在35.5-71.4m之間。2.2 河道基本情況 河流特性X江發(fā)源于廣西臨桂縣海洋坪的龍門界，經(jīng)興安、全州至下江圩斗牛嶺，進入湖南省東安縣，再經(jīng)冷水灘、祁陽、衡陽、衡山、株洲、湘潭、長沙至湘陰的濠河口分兩支注入洞庭湖，全長856Km，湖南省境內(nèi)670Km，占全長的78.2%，流域面積為

8、94660Km2，湖南省境內(nèi)85383Km2，占總面積的90.2%，河流平均坡降為0.134，是洞庭湖水系中最大的河流，也是長江七大支流之一。湘江流域內(nèi)南部的南嶺山地和東部的羅霄山脈，海拔一般在1000m以上，其它丘陵地多在500m以下。湘江流域地層復雜，從震旦紀到第四紀巖層多有出露。流域內(nèi)水系發(fā)育，5Km以上的河流有2157條，兩岸支流為不對稱形，右岸支流比左岸發(fā)育，流域面積大于5000Km2的支流有五條，其中消水、耒水、米水三條支流都在10000Km2以上。左岸支流由于多發(fā)源于衡邵丘陵區(qū)，流域面積均不大，僅漣水流域面積在5000Km2以上，其余多短小，水量也不及右岸支流豐富。湘江干流在永州

9、市萍島的消水匯合口以上為上游，萍島至衡陽為中游，衡陽至濠河口為下游。 氣候特性湘江流域地處亞熱帶濕潤氣候區(qū)，春夏之間，降水量集中，秋季多旱，暑熱期長，具有大陸性氣候特點：氣溫：湘江兩岸各城市年平均氣溫在17-19攝氏度之間，一年中1月份氣溫最低，三月后增長最快，7月份氣溫最高，9月后又明顯下降，氣溫由南向北逐漸降低，各地溫差不大。降水量：湘江流域內(nèi)植被良好，河網(wǎng)發(fā)育，降水充沛。湘江水資源的主要來源是降水。流域多年平均年降水量為1472.9mm,水汽主要來源于太平洋西部的南海和東海,以及印度洋的孟家拉灣。因受太陽輻射，季風環(huán)流和地理、地形因素的影響，流域內(nèi)降水表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性和地域性。春夏之間

10、，降水量集中，秋季多旱，暑熱期長。4-6月多暴雨洪水，降雨量一般占全年降水量的40%以上，7-9月炎熱干旱，所以洪澇、干旱災害頻繁。降水量在地域上的分布，總的趨勢是山區(qū)大于丘陵，丘陵大于平原。湘江流域各站多年平均水面蒸發(fā)量在800mm-1000mm之間，地區(qū)和年際變化不大。水資源量：湘江流域水資源豐富，流域多年平均徑流深為766mm,折合水量665億m3。年徑流量的年際變化和年內(nèi)分配與年降水量相應，汛期4-9月徑流量占全年徑流量的70%左右。年最大流量多出現(xiàn)在五、六月份；最枯流量一般出現(xiàn)在十月至次年一月間。 流域內(nèi)水文勘測在湘江流域，國家建設了一套功能完整的水文測報站網(wǎng)，監(jiān)測干支流水情變化、水

11、資源的動態(tài)變化，積累了大量的觀測系列長，項目齊全的水文資料。在湘江干流上自上游至下游，設有全州、老埠頭、歸陽、衡陽、衡山、株洲、湘潭等水文站，在長沙、湘陰設立了水位站，在各主要支流上均設有控制性水文站或水位站。本次防洪評估采用了湘潭、長沙、湘陰等水文（水位）站實測資料。砂石場河段附近已建涉河工程概況砂石場河段的主要涉河建筑物有：擬建砂場上游上游約900m建有丁白渡口。上游約120m建有X公司丁字燃油碼頭。 防洪、通航標準.1防洪標準根據(jù)1994年6月2日由國家技術(shù)監(jiān)督局和中華人民共和國建設部聯(lián)合發(fā)布，1995年1月1日起實施的中華人民共和國防洪標準（GB50201-94），城市根據(jù)其社會經(jīng)濟地

12、位的重要性或非農(nóng)業(yè)人口的數(shù)量分為四級，各等級的防洪標準如表.1-1。表.1-1 城市防洪標準等級重要性非農(nóng)業(yè)人口（萬人）防洪標準重現(xiàn)期（年）特別重要的城市>150>200重要的城市150-50200-100中等城市50-20100-50一般城鎮(zhèn)<2050-20望城縣丁字灣砂場位于望城縣丁字鎮(zhèn)，湘江右岸丁字鎮(zhèn)防洪標準為30年一遇，左岸為望城縣同福垸，其防洪標準為50年一遇。依據(jù)長沙市城市防洪工程初步設計報告（HND/A701c-1-005）的規(guī)定，確定本次防洪評價望城縣丁字灣砂場所處河段按50年一遇防洪標準進行評價分析。.2通航標準該砂場輸砂帶斷面處湘江河段是長沙市的重要通航樞

13、紐，河流全程處于通航狀態(tài)。2.3 現(xiàn)有水利工程及其他設施情況該工程河段范圍內(nèi)僅有兩岸的防洪大堤，沒有較大的水利工程。2.4 流域防洪規(guī)劃情況根據(jù)湖南省水利水電勘測設計院1999年12月編制的長沙市城市防洪工程初步設計報告（HND/A701c-1-005），望城縣丁字灣砂場所處湘江河段暫未編制防洪規(guī)劃。3 防洪評價計算3.1 水文分析計算輸砂帶斷面設計洪峰流量、水位計算在長沙市城市防洪工程可行性研究和初步設計階段對湘江干流設計洪水做了大量分析研究工作，并在長沙市城市防洪工程初步設計報告中提出了湘江干流設計洪峰流量成果，其成果見表.1。表.1 湘江干流設計洪水成果表 單位：m3/s河（站）名流域面

14、積(km2)頻率P(%)0.512湘江（長沙）83020262002460022800望城縣丁字灣砂場斷面位于湘江右岸，砂場所處湘江河道斷面與長沙水文站間有瀏陽河和撈刀河兩條大支流加入，區(qū)間面積9100m2，占9.9%，取長沙市城市防洪工程可行性研究報告的成果，按面積比的2/3次方移用到砂場斷面,其成果見表.2。表.2 望城縣丁字灣砂場場輸砂帶斷面設計洪水計算成果表內(nèi) 容流域面積（km2）設計洪峰流量（m3/s）設計洪峰水位（m）1212長沙市城市防洪工程初步設計報告88710289002680035.8435.51近岸流速計算天然河道的流速橫向分布與斷面的幾何形狀相似，同時岸邊流速與河道斷面

15、的平均流速有如下關(guān)系：V岸=V平 式中： V岸近岸部分的平均流速，m/s；V平斷面平均流速，m/s；岸邊流速系數(shù)。根據(jù)上述原理，依據(jù)湘潭和長沙（三）水文站實測資料進行分析，求得岸邊流速系數(shù)（）。利用本次實測的砂場所處河段的大斷面成果及求得的斷面平均流速，結(jié)合實地調(diào)查情況，推求輸砂帶斷面處近岸平均流速，見表.1。表.1 砂場輸砂帶斷面處斷面流速橫向分布特征及近岸流速成果表斷面名稱流速橫向分布特征岸別50年一遇洪水斷面平均流速（m/s）近岸平均流速（m/s）輸砂帶斷面中泓略偏于左岸，流速橫向變化有波動。右岸2.351.263.2壅水分析計算水位壅高計算的目的是推算阻水工程阻水引起的水位壅高變化和壅

16、水長度。目前所采用的主要方法有水面曲線法（即通過工程前后水面曲線的比較，計算壅水高度和壅水長度）和經(jīng)驗公式法。本項目阻水壅高計算采用經(jīng)驗公式法。3.2.1 經(jīng)驗公式法 阻水壅水高度計算的經(jīng)驗公式較多，本項目主要采用以下經(jīng)驗公式。曹瑞章公式：阻水建筑物上游水面壅高是水流動能轉(zhuǎn)化成位能的結(jié)果，比較建設建筑物前后的斷面單位比能變化，即可建立阻水建筑物建設前后的斷面單位能量變化關(guān)系式。應用縱向動力平衡方程、橫向動力平衡方程和連續(xù)方程聯(lián)合求解得出阻水建筑物上游壅水計算公式： 式中：Vm興建建筑物后平均流速；V0m天然狀態(tài)下平均流速；kn ，kv壅水系數(shù)； 3.2.2 計算成果 根據(jù)望城縣丁字灣砂場提供的

17、有關(guān)資料及評價河段內(nèi)實測大斷面成果資料，計算出設計頻率下阻水建筑物的阻水面積、斷面平均流速及近岸流速的變化。計算成果見表.1。表.1 望城縣丁字灣砂場輸砂帶建設后阻水面積要素統(tǒng)計表 位置設防標準設計水位（m）原 狀輸砂帶建設后阻水面積占百分比(%)近岸流速變化百分比(%)面積（m2）河寬（m）斷面平均流速（m/s）面積（m2）河凈寬（m）斷面平均流速（m/s）輸砂帶斷面2%35.51114008262.35113448202.360.490.30根據(jù)上述經(jīng)驗公式，并考慮其阻水產(chǎn)生的壅高主要在左岸，求得阻水建筑物在設計頻率下水位壅高值為5mm。3.2.3 壅水范圍 本次采用壅水長度經(jīng)驗公式計算壅

18、水范圍，即： （4.3-8） 式中：L阻水建筑物前壅水長度（m） Z阻水建筑物最大壅水高度（m） S水面比降利用以上壅水長度公式計算得出望城縣丁字灣砂場輸砂帶阻水壅高影響長度為湘江河段上游165m。4防洪綜合評價4.1與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系及影響分析根據(jù)望城縣丁字灣砂場所提供的相關(guān)資料分析，該砂石場的建設短期內(nèi)與湘江河段的流域規(guī)劃、流域防洪規(guī)劃及城市防洪規(guī)劃等水利規(guī)劃基本上沒有沖突，但要注意砂場的各項工程建設與水利規(guī)劃的近期或遠期目標相銜接。4.2對河道行洪安全的影響分析砂場輸砂帶的建設和運行，對湘江右岸的水流流態(tài)產(chǎn)生了影響，從壅水分析計算成果可知，50年一遇設防標準下洪水壅水長度為165m，最

19、大壅水高度為0.005m。減小行洪面積56.0m2，占河道行洪面積的0.49，降低了河道行洪能力，必須采取相應的補救補償措施。4.3工程對河勢的影響分析 因砂場輸砂帶的建設和運行，對河段產(chǎn)生了壅水影響，并導致近右岸部分流速增大0.32，加大了右岸的沖刷。從長遠看，因流速增加幅度不大，在砂場建設和運行過程中，右岸會發(fā)生局部的沖淤變化，工程對河段河勢有一定的影響，但通過河床的自動調(diào)整將會使河段的河勢和形態(tài)達到一種新的平衡。 4.4對堤防安全的影響分析望城縣丁字灣砂場輸砂帶建在湘江右岸岸坡上，在砂場輸砂帶建設時應考慮對輸砂帶所在的堤岸進行護坡加固處理。特別是在高水時，由于運砂船只停靠和輸砂的需要，將

20、對大堤產(chǎn)生沖刷及震動影響，在考慮補救補償措施時應考慮對輸砂帶附近的右岸上下游險工險段進行護坡加固，減小由于運砂船只?？繒r產(chǎn)生的波浪對大堤的沖刷，避免產(chǎn)生陡坑崩塌，危及岸坡和臨水建筑物的安全。5防治與補救措施5.1法律法規(guī)依據(jù)遵照中華人民共和國水法、中華人民共和國防洪法、中華人民共和國河道管理條例，以及水利部、國家計委水政19927號河道管理范圍內(nèi)建設項目管理的有關(guān)規(guī)定，湖南省實施中華人民共和國河道管理條例等法律法規(guī)，凡在河道管理范圍內(nèi)新建、擴建、改建的涉河工程建設項目，對防洪有影響的均應采取補救措施，以消除工程對河道行洪的影響，確保沿江兩岸堤垸的防洪安全。5.2防治與補救措施根據(jù)防洪評價技術(shù)要

21、求和防洪評價壅水分析計算，望城縣丁字灣砂場的建設和運行使湘江發(fā)生50年一遇設防標準洪水時湘江洪水位抬高0.005m，壅水長度為165m，砂場輸砂帶阻水面積占河道行洪面積的0.49，近左岸部分流速增大0.30，加大了對湘江右岸的沖刷。從上述防洪影響評價分析結(jié)果來看，望城縣丁字灣砂場的建設和運行，對湘江防洪產(chǎn)生了一定影響，應采用綜合治理的方式進行補救：一是由水利部門每年對砂場附近河段河道清障疏浚，凡河道上阻水的違章建筑物和無開發(fā)利用價值的阻水沙洲、暗礁等，要逐步清除。二是要對輸砂帶近河底部分上下游險工險段進行護坡加固，減小由于運砂船只?？繒r波浪的沖刷，避免產(chǎn)生陡坑崩塌，危及岸坡和臨水建筑物的安全。

22、三是考慮砂場的建設和運行抬高了水位，對排漬造成一定的影響，兩岸堤垸的排漬需增容，每年適當增加運行費用。四是當長沙水文站水位達36.00m（吳淞、警戒水位）以上時，砂場應停止采砂和輸砂作業(yè)，安排專人看護采砂場上、下游100m范圍的河堤，確保防洪安全，采砂船只在防汛部門指定的地點停泊。經(jīng)估算，按上述綜合治理的方式進行補救、補償，每年需補救、補償經(jīng)費3.0萬元。6結(jié)論與建議6.1結(jié)論與建議經(jīng)過上述防洪影響評價，得出如下結(jié)論和建議：1、望城縣丁字灣砂場屬涉河工程，砂場建設和運行將對湘江防洪產(chǎn)生一定的影響。根據(jù)長沙市人民政府關(guān)于加強湘江長沙河段及各支流城區(qū)河段采砂與砂場管理的通知（長政發(fā)200527號）文件精神的要求，望城縣丁字灣砂場必須按要求辦理砂場經(jīng)營的行政許可，并按期交納砂石生產(chǎn)的