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  • 2022-04-22 11:42:35 发布

X市输水系统 可行性研究报告

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'目录工程特性表…………………………………………………………………………………i第1章综合说明11.1.工程概况11.2.社会经济概况11.3.工程地质41.4.工程任务和规模51.5.工程布置和建筑物71.6.机电及金属结构81.7.工程管理91.8.施工组织设计91.9.工程永久占地111.10.环境影响评价及水土保持111.11.投资估算131.12.经济评价141.13.建议15第2章水文162.1.流域概况162.2.气象162.3.水文基本资料162.4.径流分析172.5.洪水分析172.6.龙华河泥沙292.7.浮沱河径流和洪水29第3章工程地质323.1.工程概况323.2.区域地质323.3.提水工程泵站及供水线路工程地质333.4.供水线路工程地质353.5.天然建筑材料37第4章工程任务和规模394.1.地区社会经济发展状况3931 4.2.工程建设的必要性及水量供需分析404.3.龙华河水库水量调节计算474.4.工程任务52第5章工程选址、工程布置及主要建筑物535.1.输水工程总布置535.2.泵站工程60第6章水力机械、电工及采暖通风716.1.水力机械716.2.电工一次756.3.电工二次78第7章工程管理817.1.设计依据817.2.主要管理措施837.3.工程运行调度的原则和方案857.4.管理措施857.5.水源保护措施86第8章施工组织设计888.1.工程背景888.2.工程特点898.3.施工总体部署898.4.施工总进度计划938.5.施工组织管理948.6.管道主要施工方法958.7.泵站施工1038.8.施工总平面布置1048.9.施工平面布置图(见附件)1058.10.水土保护和地貌恢复105第9章工程永久占地1079.1.设计依据1079.2.工程占地107第10章环境影响评价及水土保持11031 10.1.方案编制总则11010.2.水土保持方案11210.3.环境影响评价12010.4.结论及建议122第11章工程投资估算12311.1.投资估算编制说明12311.2.基础资料12411.3.工程投资12611.4.工程估算总表126第12章经济评价13212.1.基本依据和基本数据13212.2.财务评价13212.3.国民经济评价13412.4.敏感性分析13512.5.研究结论与建议13531 XX阳泉市北水南调工程(一期)特性表序号及名称单位数量备注一、水文   1.流域面积   全流域km²475.00 工程地址(坝址、闸址)km²475.00 2.利用的水文系列年限年40.00实测与插补延长年份3.多年平均年径流量万m³2946.00 4.代表性流量m³/s  多年平均流量m³/s0.93 实测最大流量m³/s244.001975.7.16调查历史最大流量m³/s1600.00 正常运用(设计)洪水标准P%1.00 正常运用(设计)洪水流量m³/s834.10 非常运用(校核)洪水标准P%0.10 非常运用(校核)洪水流量m³/s1599.10 施工导流标准P%10.00 施工导流流量m³/s135.00 5.洪量   设计洪水洪量(d)万m³1006.86 校核洪水洪量(d)万m³1860.64 6.泥沙   多年平均悬移质年输沙量万t7.05 多年平均含沙量kg/m³2.76 多年平均推移质年输沙量万t8.11 二、工程效益指标   1.输水效益   输水总量万m³5000.00 装机容量MW26880.00 多年平均耗电万kW·h21243.00 年利用小时数h7300.00 三、淹没损失及工程永久占地   1.淹没耕地(P=%)亩1036.00 3.淹没区房屋m²无 4.淹没铁路或公路长度和改线长度km无 5.淹没区工矿企业 无 6.淹没区改线长度km无 7.其它重要的淹没及影响对象 无 8.工程永久占地亩584.90 四、主要建筑物及设备   31 XX序号及名称单位数量备注3.输水建筑物设计引用流量m³/s1.85 输水管道型式 球墨铸铁管 地基特性 岩石 长度km38.25 管道断面尺寸mm圆形直径900 设计扬程m150.00 4.提水泵站建筑物   1)进水口型式 岸塔式 地基特性 岩基 底槛高程m552.00 闸门型式 平面钢闸门 闸门尺寸m4×5宽×高闸门数量个1 启闭机型式 单吊点卷扬式 启闭机容量 800kN 启闭机数量个1 2)地下厂房   型式 地下式 地基特性 岩基 主厂房尺寸(长×宽×高)m28×9.0×15.72水轮机安装高程m552.90 3)进场交通洞   长度m480.00 尺寸m4.0×3.0城门洞型5.加压泵站建筑物(3座)   型式 地面式 主厂房尺寸(长×宽×高)m28×9.76×12.606.主要机电设备   水泵(台数)台24 型号 KQSN400-N6/724 额定入力MW10.35 额定转速r/min1480.00 吸入高度m-2.50 最大工作水头m180.00 最小工作水头m100.00 额定水头m150.00 额定流量m³/s0.56 单机容量kW1120 发电机功率因数 0.85滞后 额定电压kV10.50 电动机(台数) 24 31 XX序号及名称单位数量备注单机容量kW1120.00 电动机功率因数 0.9超前 额定电压kV10.50 7.输电线   电压kV35.00 回路线回路1 输电目的地 泵站 输电距离km2.00 五、施工   1.主体工程数量万m³  明挖土方万m³4.12 明挖石方万m³124.27 洞挖石方万m³0.35包含石方井挖混凝土和钢筋混凝土万m³7.40 金属结构安装t64.60 2.主要建筑材料   水泥万t3.67 钢筋t2870.00 球墨铸铁钢管(D=800mm)km38.25 3.施工临时房屋m²8000.00 4.施工动力及来源   供电kW10.00 5.对外交通公路   距离km2.00 运量万t  6.施工   方式 明挖 规模 全年 7.施工占地亩452.00 8.施工期限   准备工程a0.2 投产工程a1.8 总工期a2.0 六、经济指标   1.静态总投资万元38088.43 2.总投资万元38427.80 建筑工程万元20326.44 机电设备及安装工程万元2913.39 金属结构设备及安装工程万元1324.74 临时工程万元721.34 独立费用万元5757.07 水库淹没处理补偿费万元3941.15 31 XX序号及名称单位数量备注其它费用万元574.47 基本预备费万元3104.30 建设期还贷利息万元339.00 3.综合利用经济指标 339.37 输水单位方量投资元/m³  财务内部收益率%8.74 输水电价元/kW·h0.430 贷款偿还年限a8.00 31 第1章综合说明第1章综合说明1.1.工程概况本工程项目地处山西省盂县北部的龙华河河谷。龙华河为浮沱河的一级支流,发源于盂县的上王村,径流方向近南北向,于下社乡会理村下游2.0km汇入浮沱河,河道全长52.9km,流域面积498.74km2,为常年性河流。阳泉市北水南调工程从盂县北部龙华口水库提水至阳泉市市区,全长81.0km。本工程分两期实施,第一期工程从盂县龙华口水库提水至盂县苌池,线路全长38.25km,第二期工程从盂县苌池输水至阳泉市市区,线路总长42.75km。阳泉市北水南调工程第一期的提水工程从龙华口水库右岸上游约1000m处一号泵站提水,再经攀家汇二号加压泵站、柴庄三号加压泵站、万山铁石四号加压泵站输水至芝角村北的终点。初拟输水5000万m3/s,采用铸铁钢管供水,管径800mm,埋深2.5~3.0m,全长38.25km。主要用于县城居民生活用水和部分工农业用水。1.2.社会经济概况阳泉市位于山西省中部东侧,太行山中段西麓,北依五台,定襄两县,南与普阳接壤,东与河北省平山、井陉两县毗邻,西与寿阳、阳曲县为邻。地理位置介于北纬37037’~38031’,东经112055’~114003’之间,全市总面积4469.9km2,现辖两县三区,即:平定县、盂县、郊区、城区、矿区,共12个乡,20个镇,95个行政村,1932个自然村。1.2.1.阳泉市概况31 第1章综合说明阳泉市属典型土石山区,是一带形盆地,阳泉市市辖三区两县,人口129.59万人,其中非农业人口62.06万人,乡村人口67.53万人,分别占人口总数的47.9%和52.1%,市区人口约41.50万人。阳泉市区距省城太原111km,距河北省省会石家庄120km,西起赛鱼,东至白关墅,东西长约17km,南北宽约2k,市内建成区面积约49km2。阳泉是一个以煤炭、电力为支柱产业、冶金、化工、建材、轻纺、机械、食品、电子行业相应发展的工业城市。矿产资源极为丰富,是全国最大的无烟煤生产基地。这使阳泉市成为山西省能源化工基地的重要组成部分,为发展阳泉经济奠定了丰富的物质基础。改革开放以来,阳泉市各项事业都有较大发展,城乡居民的生活得到了显著改善。目前,全市经济基本扭转了低速运行的局面,呈现出快速发展的良好势头,各项社会事业取得了新的成绩,城乡人民生活水平继续提高,是实现了“十一五”计划的良好开局。国民经济继续保持稳定增长。据初步统计,2004年,全市共完成国内生产总值150.24亿元,按可比价格计算,比上午增长15%。其中,第一产生增加值3.11亿元,增长14.5%;第二次产业增加值94.21亿元,增长16.2%;第三产业增加值52.92亿元,增长31.1%。结构调整进展良好,农业内部结构有了较大调整,工业结构调整步伐加快,非公有制经济稳定发展。经过调整,使阳泉市的经济结构进一步优化,新的经济增长点逐步形成。阳泉市郊区地处阳泉市北郊约8km处,总面积625.6km2,人口21.93万人,辖4乡4镇188个行政村,矿藏丰富,素有煤铁之乡的美称。该区内阳盂铁路和公路横贯镇区南北,在镇区东北部有207国道通过,是阳泉市北效的交通枢纽,经过五十多年的建设和发展,该区已成为阳泉市北部的经济、文化中心。1.1.1.盂县概况盂县位于阳泉市北部,东与河北省平山、井陉两县交界,北倚牛道岭与五台、定襄两县为邻,西屏两岭山与阳曲县接壤,南靠方山与阳泉市郊区、平定县和寿阳县相连,全县总面积2522.8km231 第1章综合说明。全县共辖8个镇6个乡,453个行政村,788个自然村,2004年底总人口29.14万人,其中非农业人口4.8万人,县城位于县境南部的盂城盆地,现状人口为6.5万人,建成区面积为4.9km2。县境四周群山环绕,境内山脉纵横,山地面积占70%以上,总的地势为西高东低,西部由南向北倾斜,中部以白马山为界,向南北两侧倾斜。主要河流有浮沱河、龙华河、温河,均属海河水系。气候属温带大陆性季风气候,主导风向为西南风,次主导风向为东风。对外交通以公路为主,主要干线公路有207国道、阳石线(阳泉——五台县石盆口)、阳平线(阳曲县——平山县)、榆盂线(榆次市——盂县)等,石太铁路客运新线已经开工建设。盂县境内矿藏丰富,优势矿种多,煤炭资源主要分布于县城中南部,以贫煤和无烟煤为主,开采条件较好。全县经济运行呈现良好的发展态势,综合实力进一步增强;城乡居民收入明显提高;农民收入稳定增长,各项社会事业全面进步。国民经济在调整中发展,2004年,全县国内生产总值达到11.3亿元,比上年同期增长7.05%。其中:第一产业增加值1.02亿元,同比下降1.3%;第二产业增加值为6.12亿元,同比增长9.9%;第三产生增加值为4.18亿元,同比增长5.3%。盂县面貌发生了根本性变化,工业和商业迅速发展,城市基础设施进一步完善,城市建设取得了很大成就。然而随着城市的发展相应的工业和生活及市政设施用水量日益增长,现有的供水水源及供水设施已不能满足与日俱增的用水需求。因此缺水已严重制约城市建设和经济发展的主导因素。同时,随着县城人口的增长,社会、经济的不断发展和人民生活水平现有供水设施和水源已明显不适应发展的要求,严重影响城镇居民的生活和经济的发展。目前盂县水量缺口仍在不断加剧,供需矛盾日益突出,严重制约国民经济的发展和城市居民的正常生活,必须尽快解决水的供需矛盾,才能保障国民经济和社会的持续快速健康发展。31 第1章综合说明1.1.工程地质1.1.1.输水管线工程地质该供水工程主要跨越太行山北段低中山区及龙华河河谷。工程区段龙华河谷宽230.0~800.0m,为宽谷段,谷底高程534.0~965.0m,河流比降13.2%。其上游近源头处地形较平坦。左右岸发育较宽的河漫滩。龙华河在其发展演变过程中形成二级阶地,Ⅰ级阶地为堆积阶地,阶面高出河床5.0~10.0m,由Q4pal低液限粉土和卵石混合土组成;Ⅱ级阶地为基座阶地,基座高程565.0~578.0m,其上堆积Q3pal卵石混合土、混合土卵石等。厚3.0~5.0m,其上覆盖淡黄色低液限粉土,主要分布于河谷左岸的凸岸。1.1.2.泵站工程地质1、一号提水泵站一号泵站站址位于龙华口水库大坝右岸上游约1000.0m的山坡内,地形坡度40~600。站址中心地面高程635.9m,其东侧和北侧分布厚1.0~2.0m厚的全新统坡积物,岩性为含细粒砾,角砾成份为云母二长片麻岩、斜长角闪变粒岩,黑云斜长角闪片麻岩。其下和整个站址场地为太古界牛心沟组黑云斜长角闪变粒岩、云母二长片麻岩和黑云斜长角闪片麻岩。岩性较硬,强风化厚度为1.0~3.0m,岩层片麻理产状N40~500W×SW∠20~500,倾向山里,岩体稳定性较好。据现有地形条件,站址需开挖出足够的场地,使泵站座落在其上,其承载力满足泵站要求。存在的工程地质问题主要为开挖泵站站场地奖形成高10余m的边坡,施工时应注意开挖人员的边坡岩体的稳定,并及时清除危岩。2、二号加压泵站31 第1章综合说明二号泵站站址位于樊家汇村南约200.0m的黄土台地上,站址北侧和南侧各以育一条走向北东向宽30~50m的冲沟。站址处东西长120.0~170.0m,地面高程670.62~678.01m,地面高差1.0~4.0m,高出河漫滩14.0~22.0m。经勘察提露发育地层为第四系上更新统坡积物,岩性为淡黄色低液限粉土,稍湿,土颗料细而均匀,具大孔隙,局部含砂量较大,含碎石透镜体,结构较松散,厚度大于10.0m。3、三号加压泵站三号泵站站址位于柴庄村东河漫滩处,其上游发育一小冲沟。站址处地形较平坦,地面高程756.80~758.35m,出露地层为第四系全新统洪冲各物,表层为0.4~0.6m低液限粉土,发育植物根系,其下为卵石混合土夹粉土、中粗砂透镜体,分选型差,结构松散,局部具架空现象。砾卵石粒一般20~120.0mm,含漂石,磨圆度呈棱角~次棱角状,岩性为灰岩、变质岩,砂为中粗粉,矿物成分为长石、石英,含少量云母和暗色矿物。4、四号加压泵站四号泵站站址位于万山铁石东南约300.0m龙华河湾道的河漫滩处,东侧紧邻河床。其东北部发育两条冲沟,河谷宽700.0~800.0m,为季节性河流。站址处地形较平坦,地面高程878.30~876.40m,出露地层为第四系全新统洪冲积物,表层为0.6~0.8m厚的低液限粉土,发育植物根系,其下为卵石混合土夹粉土、中细砂透镜体,分选性差,结构松散,局部具架空现象。砾卵石粒径一般20.0~60.0mm,最大为160mm。1.1.工程任务和规模1.1.1.工程建设的必要性阳泉是一个以煤炭、电力为支柱产业、冶金、化工、建材、轻纺、机械、食品、电子行业相应发展的工业城市。矿产资源极为丰富,是全国最大的无烟煤生产基地。这使阳泉市成为山西能源重化工基地的重要组成部分,为阳泉经济奠定了丰富的物资基础。改革开放以来,阳泉市各项事业都有较大发展,国民经济稳定增长,城乡居民的生活得到了显著改善。31 第1章综合说明随着城市的各行业的发展,工业、生活、农业及市政设施用水量日益增长,现有的供水水源及供水设施已不能满足与日俱增的用水需求。缺水已成为严重制约城市建设和经济发展的主导因素。同时,随着人口的增长,社会、经济的不断发展和人民生活水平的提高现有供水设施和水源已经明显不适应发展的要求。严重影响城镇居民的生活和经济的发展。表1-1阳泉市区、盂县不同水平年供需平衡表水平年分区供水量需水量缺水2010合计1801019826-1816市区1728418103-819盂县7261723-9972015合计1892222537-3614市区1801419250-1236盂县9083287-23782020合计1928024264-4984市区1818920297-2108盂县10913967-2876由表可知,2010水平年阳泉市区和盂县总缺水量为1816万m3,2015年水平年两区总缺水量为3614万m3,2020年水平年两区总缺水量为4984万m3,考虑整个地区未来用水量的不断增加,以及供水量的不断减少,因此确定阳泉市龙华河调水工程的供水规模为年供水5000万m3,相应输水流量为1.85m3/s。目前该市水量的缺口仍在不断加剧,供需矛盾日益突出,严重制约国民经济的发展和城市居民的正常生活。必须尽快解决水的供需矛盾,才能保障国民经济和社会的持续快速健康发展。因此实现北水南调,从龙华河调水是目前解决阳泉市区和盂县县城供水紧张状况的唯一途径,是迫在眉睫刻不容缓的一件大事。1.1.2.工程规模本工程共设四座泵站,其中一座为提水泵站,三座为加压泵站。提水总扬程570m,双管线布置,输水线路总长38.25km,平均调水流量为1.85m3/s,年总调水量为5000万m3。当龙华河来水不能满足本工程的调水量时,需要从滹沱河向水库补充水量,在水库大坝下游设一座补水泵站,补水泵站扬程50m,最大抽水流量按2.0m3/s设计。31 第1章综合说明1.1.工程布置和建筑物1.1.1.输水方案比选通过对单管双管输水方案的比较确定采用双管输水方案。双管输水采用两根并列的输水管输水,根据设计输水量要求采用800mm管,输水终点直接接入盂县苌池的自来水厂配水管网,不用另建贮水池。两根管道之间每隔2km设置一连通管,在连通管上下游设检修阀,正常使用时两根管同时输水,设备检修或某一根输水管发生事故时关闭事故检修段管道上下游阀门,仅用一根管道输水,通过泵站调节输水流量使之不小于设计流量的70%,待事故检修完后恢复正常供水。1.1.2.输水管材及管径选择根据方案比选,本报告推荐采用800mm球墨铸铁管作为本工程的输水管材。1.1.3.输水管道敷设管道铺设采用全线开挖铺设,开挖面宽12.6m,两侧坡度为1:1.5,底宽3m,为防止地面不均匀沉降破坏管道,在管道底部铺设200mm厚的素混凝土垫层。输水管置于垫层以上,两管间距1m,上部覆盖为夯实回填土。1.1.4.泵站布置31 第1章综合说明本工程输水的起点为龙华口水库,终点为盂县苌池镇,管道总长38.25km,设五座泵站,一座为补水泵站,位于龙华口水库下游300m牛心沟处;一级提水泵站,即1号泵站,为地下式泵站,站址位于龙华河水电站,龙华河大坝右岸上游约1000.0m的山坡内;三座加压泵站,即2号、3号和4号泵站,均为地面式泵站;2号泵站站址位于樊家汇村南约200.0m的黄土坡上,站址北侧和南侧各发育有一条走向北东向宽30~50m的冲沟;3号泵站站址位于柴庄村东河漫滩处,其上游发育一个小型冲沟;4号泵站站址位于万山铁厂东南约300.0m龙华河弯道的河漫滩处,东侧紧邻河床。1.1.机电及金属结构1.1.1.水力机械龙华河调水工程在龙华河水库左岸的高地上建设一座取水泵站,取水口设在水库内,取水的设计引用流量1.85m3/s,设计扬程150m。另三级加压泵站的设计引用流量均为1.85m3/s,一、二、三级加压泵站的设计扬程为150m。泵的型式有多种,轴流式、混流式、离心式,根据泵站的特征扬程,从水泵综合型谱图上选择了适宜的离心式SH和KQSN型。根据比较确定选用KQSN型,KQSN型是中开式单级双吸离心式泵,具有的扬程范围6~230m,流量范围0.019~1.104m3/s,型谱饱满、使用效率较高,满足工程的要求。根据单级设计扬程150m;设计引用流量1.85m3/s,每级泵站是选用4台水泵并联连接为好。单台泵流量0.5m3/s、单台容量1120kw,另配2台泵作为备用。故选6台(4工作、2备用)机组方案每级的装机容量6720kw。1.1.2.泵站供电及通讯由于搜集不到调水工程沿线的现状电源系统资料,在该工程设计中,暂定泵站周边有35kV高压电源线路,距离按30km。可将35kV高压线路引入泵站。在整个调水工程共设置容量为20门的具有调度功能的数字程控用户交换机一台,用于生产调度和行政管理通信。该机除具有一般程控用户交换机的功能外,还具有调度功能,是行政和调度合一的交换机,具有调度员优先呼叫用户和输入功能,以及各个用户的操作呼叫键和用户忙闲状态显示信号。31 第1章综合说明调水工程接入系统通信的主要任务是满足泵站与调水中调的系统调度电话、调度自动化和生产运行维护管理等信息传输的要求。利用输电线路建立泵站与系统的电力线载波通信通道,满足泵站与系统之间的调度、远动自动化、继电保护等通信的需要。1.1.工程管理根据国务院批准发布的《水利工程管理体制改革实施意见》(国办发[2004]45号文),由水利部、财政部共同编制的《水利工程管理单位定岗标准》,确定生产、经营管理必要环节的人员和辅助生产人员共计18人。工程管理实行专职管理,管理工程范围由管理范围和保护范围两部分组成。为使调水工程发挥最佳效益,必须加强管理工作,即采取行政、技术、经济和法律手段,保护及合理运用已建的水利工程及水工建筑物,充分利用水资源,为阳泉市和盂县的生活生产用水提供可靠的水源。工程管理分为技术管理和经营管理,经营管理必须遵守国家颁发的有关政策和法律法规,技术管理必须遵守行业的技术规范。1.2.施工组织设计1.2.1.施工条件工程区域位于太行山脉中部,黄土高原东缘中段,是一典型的中低山区,除中间分布有小型山间盆地、黄土丘陵及河谷阶地等侵蚀地形外,北部为剥蚀中低山,中部和东部为溶蚀构造中低山区。从整体看,大致是西北高、东南低,高山深谷井然有序。海拔高程在350~1800m,工程线路高程最高为996m,最低为500m。沿输水工程管道线路,岩性绝大部分为新生界、第四系上更新统及全新统松散岩类。本地区属暖温带半干旱大陆性气候,特征为春季干旱少雨、冬季少雪、四季分明,多年平均气温10.9℃,极端最高气温40.2℃,极端最低气温-25℃31 第1章综合说明,无霜期175天,最大冻土深度68m,风向多变,以西北风为最多,平均风速1.7m/s,多年平均降雨量560mm,降雨主要集中在6~9月份,汛期降水量占全年的60~70%。由于地形影响,经常发生短历时小面积的暴雨。由于冰冻期较长,混凝土施工将受季节的影响。1.1.1.主体工程施工一、泵站施工⑴土石方开挖:表层覆盖土采用推土机集料,1m3的反铲挖掘机配合12t的自卸汽车开挖运输,石方开挖采用KQ150钻钻孔,局部配手风钻,出碴方式与覆盖层开挖相同。⑵混凝土施工:厂房混凝土水平运输采用机动翻斗车运输,C7022塔机配3m3卧罐入仓,人工平仓,人工振捣,钢筋和模板均由塔机吊运入仓,配合就位。二、管线施工管道槽开挖采用人工开挖,就近堆放,石方开挖采用3m3油动移动式空压机,手持式风钻钻爆。管道回填采用人工夯实,管道采用热融焊接,电源处自备发电机,管道镇墩砼浇筑,亦采用人工拌和振捣。施工工序为:开挖、镇墩一期砼、管道安装、回填、镇墩二期砼。供水管网的施工分为两道工序:一是供水主管,采取全线施工,二是支管及窖井采取分段分片施工。1.1.2.施工进度根据本工程的特点,分三个阶段组织施工,施工总工期为两年。各项工程的施工进度安排详见表四。第一阶段:施工准备阶段(第1年1~2月)组建工程指挥部及各施工区项目经理部,主要管理人员和部分施工人员进入施工现场,搭设临建、临设、测量放线、修临时施工道路等,为下一步施工做好准备。31 第1章综合说明第二阶段:施工阶段(第1年3月~第2年11月)各施工区全面展开沟槽开挖、管道布设、防腐、回填、试压、加压泵站浇筑等工作。第三阶段:收尾、全部管道通水试验阶段(第2年12月)。1.1.工程永久占地1.1.1.设计依据1、《水利水电工程水库淹没处理设计规范》(DL/T5064-96)2、《山西省实施(中华人民共和国土地管理法)办法》1.1.2.工程占地输水管线占地、管理单位占地、泵站占地和施工堆渣等占地,本着尽量利用荒地、非耗地和有条件造地还田的原则,缩小占地面积,由施工组识确定。工程总计总占地1036亩。1.2.环境影响评价及水土保持1.2.1.工程区水土流失及水土保持本项目位于龙华河流域,项目所在地的水土流失主要以水力侵蚀为主,重力侵蚀次之,在侵蚀形态上,水力侵蚀又分面蚀、沟蚀。重力侵蚀主要是崩塌与滑坡。受水力侵蚀和重力侵蚀的影响,水土流失较为严重。但本项目区原生植被较好,水土流失以轻度侵蚀为主,两岸岩石风化严重,水土流失为中度侵蚀。1.2.2.防治责任范围工程措施、植物措施相结合,加强临时防护、施工时序安排及管理措施等,对防治对象进行综合整治。31 第1章综合说明1)厂房工程防治区:本方案新增措施主要有:抽水泵站厂房生活区和电站厂房生活区地面排水措施、绿化措施、临时防护措施。2)施工临时占地区:本方案新增措施主要有:表土剥离和返还、施工生活区绿化、施工道路边坡植草、施工结束后植被恢复措施、临时排水沟及临时拦挡苫盖措施。3)管理站防治区:本区新增措施如下:地面排水措施、绿化措施和临时防护措施。4)弃渣场防治区:本区新增措施如下:表土剥离与返还、渣场拦挡措施、边坡防护、排水措施、渣场顶面植被恢复措施、坡面生物防护措施、临时占地恢复植被、临时防护措施。5)土料场防治区:本区新增措施包括表土剥离与返还、削坡开级、坡面防护、排水措施、开挖后平台植被恢复措施、坡面防护措施、临时占地植被恢复措施、临时防护措施。6)交通道路防治区:本区新增措施包括道路排水沟、道路两侧种植行道树、临时占地恢复植被措施、临时防护措施。7)输电线路防治区:本区新增措施主要为表土剥离与返还。1.1.1.水土保持效益分析本工程水土保持总投资为383.5万元,其中工程措施费148.06万元,植物措施费26.76万元,临时措施费19.17万元,独立费用118.08万元,预备费19.53万元,水土流失补偿费38.41万元。本方案实施后,扰动土地治理率为99.7%,造成水土流失面积的治理程度99.1%,拦渣率达到95.8%,土壤流失控制比平均达到2.2,林草植被覆盖率达到8%(不包含水面面积达到43.9%),植被恢复率达到98.9%。六项指标均达到水土流失一级防治标准。1.1.2.环境保护31 第1章综合说明本次供水工程对改善城镇居民的生活水平和地方经济发展等方面起到了积极的促进作用,但工程实施阶段对环境有一定程度的影响1.拟建工程施工期的生态环境影响,主要反映为给水管线敷设。由于拟建给水工程规模不大,管线不长,施工期短,生态环境暨生态景观的破坏基本可以控制在有限范围内。这些影响是暂时的,随着施工的结束和施工迹地恢复措施的实施,工程施工导致的生态环境破坏将得以消失。2.拟建工程施工的废气、粉尘来源,主要有施工机械的燃油废气、工程开挖与弃渣运输的扬尘,以及砂砾料使用与拌合的粉尘。由于拟建给水工程涉及范围为城市规划区,施工场地产生的扬尘、粉尘和燃油废气排放量小,对施工区的空气环境质量影响极其有限。并且工程施工区地势相对开阔,净空条件较好,施工区废气排放扩散条件好,不会对该地区形成大气污染危害,勿需进行专项防治。3.拟建工程施工期间的噪声主要来源为工程开挖、混凝土搅拌、场地清理和使用施工机械的固定声源噪声,会对周围地区的声学环境质量造成一定的污染影响。经分析预测,在不采取隔声降噪治理措施的情况下,管道施工场界噪声超标的影响范围一白天约为施工区周围100m,夜间将超过施工区周围约200m。只要按照施工中有关规定作业,声学环境质量的污染完全可以得到有效控制。4.拟建工程给水管道施工区,施工开挖土石方可直接用于场地平整或管沟回填。如有剩余弃渣,可用于道路周围填充洼地。由于工程施工弃渣量不大,处理方式简单可靠。施工弃渣不会对城区周围的生态环境产生危害影响。北水南调工程环境保护投资费分五部分,即环境保护措施费、环境监测措施费、环境保护临时措施费、独立费用、基本预备费。费用概算共计167.52万元。1.1.投资估算31 第1章综合说明1.1.1.工程概况阳泉市北水南调工程一期提水工程初拟输水5000万m3/s,采用铸铁钢管供水,管径800mm,埋深2.5~3.0m,全长38.25km。主要材料用量:水泥720.5t,钢筋23.4t,炸药37.8t,钢管21193.87吨。施工总工期计划为24个月。资金筹措设想为国家补助60%,业主自筹10%,银行贷款30%。1.1.2.投资主要指标本工程估算总投资38427.80万元,其中输水工程部分静态总投资38088.43万元,移民征地和环境工程部分静态总投资3941.15万元。输水工程部分的投资中,建筑工程20326.44万元,机电设备及安装工程2913.39元,金属结构设备及安装1324.74万元,临时工程721.34万元,独立费用5757.07万元,基本预备费3104.30万元。1.1.3.编制依据1、文件依据水总(2002)116号文《关于水利水电工程设计概(估)算费用构成标准规定的通知》2、定额依据建筑工程采用水利部(2002)《水利水电建筑工程概算定额》,设备安装工程采用水利部2002年颁《水利水电设备安装工程概算定额》机械台班费采用能源水规(2002)《水利水电施工机械台班费定额》。1.2.经济评价31 第1章综合说明1.1.1.编制依据(1)国家计划委员会、建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》(第二版)。(2)水利部发布的《水利建设项目经济评价规范》(SL—72—94)。(3)国务院发布的《水利工程水费核订、计收和管理办法》(国发1985年94号)。1.1.2.国民经济评价国民经济评价中城镇供水效益不同于销售收入,也不同于一般工业项目对销售收入的调整。而应计算向城镇工矿企业和居民生活提供生产生活用水可获得的经济效益。龙华河北水南调工程每年增加有效供水量5000万m3。经核算,单方城镇供水效益为2.7元,此工程年供水效益为13500万元。根据效益、费用计算成果,经济内部收益率EIRR为9.0%,高于社会折现率(8%),经济效益费用比EBCR为1.1,大于1,经济净现值ENPV为3788.20万元,大于0,因此经济评价可行。1.1.3.财务评价根据《规范》,编制财务评价现金流量,全部投资的财务内部收益率FIRR为8.74%,8%的基准收益率计算净现值为2670.0万元。按阳泉市现行供水水价标准,即工业及服务业用水水价3元/t,生活用水水2.4元/t计算,投资回收期为10.81年。作为公益性项目,其指标符合规程要求,财务上具有可行性。从敏感性分析结果看,本工程项目有较强的抗风险能力,费用增加10%、15%,效益减少10%、15%单因素变化,经济评价指标仍满足要求,该项目具有一定的抗风险能力。1.2.建议31 第1章综合说明经过水源论证和水量平衡分析计算,龙华河北水南调工程供水水源是可靠的,投资开发条件是优越的,蓄引供工程在技术上和经济上也是可行的,对促进地方经济发展和人民生活水平提高都具有重要意义。因此,建议尽早立项,进一步加强项目前期工作研究,解决资金问题,使工程早日开工建设,尽早受益,以缓解阳泉市和盂县供水的紧张局面。1.1.31 第2章水文第1章水文1.1.流域概况1.1.1.河流水系龙华河是滹沱河一级支流,发源于盂县上王村乡的上王村,由南向北于下社乡会里村与滹沱河干流汇合,河流全长53.8km,河床比降为13.2‰,流域面积475km²。径流补给为降雨补给和地下水补给,径流年内变化较大,汛期7-10月多年平均水量占全年来水量的51.95%,冬季不断流。1.1.2.地形地貌龙华河流域均呈中低山区地貌,海拔高度南高北低,南面王村管头梁高1400m,会里村高520m,高差880m,流域面貌以变质岩为主的削蚀构造地形。上游为石灰岩山区,徐峪沟、王村一带为林区,森林覆盖面积100km²以上,约占流域面积的20%;中、下游为变质岩山区,河床为砂卵石底质。龙华河有三段:一为上社镇邀童来村至中南村段,长约1km,二为上社镇宋家庄村至中南村段,长约0.5km,三为下社乡上细腰村段,长约0.5km。东西道以上为季节河,附近有兴道泉的泉水补给,始为长流河。1.2.气象龙华河流域属温带大陆性季风气候,水气主要来源是太平洋与印度洋的暖湿气团,春季干旱少雨、冬季少雪、四季分明。多年平均气温为10℃,1月平均气温为4.6℃,极端最低气温达-28℃,7月份平均气温达24.3℃,极度最高气温达40.2℃,无霜期175天,最大冻土深68cm,风向多变,以西北风最多,平均风速1.7m³/s,多年平均降水量为537mm,年际变化较大,最大年降水量为791.5mm(1963年),最小年降水量为237.5mm(1972年),降水主要集中在7月~9月3个月,多年平均蒸发量为1202mm,属半干旱半湿润地区。1.3.水文基本资料31 第2章水文滹沱河山西境内干支流上共设有9座水文测站,与本工程水文计算有关的是会里水文站。会里水文站站址位于龙华河水库坝址下游约1km处,区间无支流汇入,控制流域面积475km2,实测有1966年至2005年共40年的历年年、月平均径流量,历年平均含沙量,历年一、三、七日最大洪量以及部分年份汛期洪水历时过程等水文资料,符合规范要求30年以上水文资料系列的规定,这些实测资料是本阶段水文计算的主要依据。1.1.径流分析1.1.1.径流系列可靠性及代表性论证会里水文站水文资料符合区域河流的变化规律,测验精度较好,数据可靠性高,且径流系列具有较好的代表性,因此可用于本阶段设计计算。表2-1为会里水文站历年月、年径流量统计表。1.1.2.径流计算1设计年径流计算以会里水文站1966-2005年实测径流系列为依据,采用数学期望公式计算经验频率,用矩法初步估算统计参数后再用适线法调整,以P-Ш型曲线进行适线,频率分析结果如图2-1。2设计径流年内分配计算以P=85%为枯水年,P=50%为平水年P=15%为丰水年进行代表年选择,选取年水量与设计值接近的年份为代表年,按照同倍比法计算,结果见表2-2。1.2.洪水分析1.2.1.洪水特性31 第2章水文据会里水文站资料统计,龙华河年最大洪峰主要出现在7、8月,洪水过程多为单峰型,一次洪水历时相对较短,一般为1~3天。洪水的主要成因为暴雨形成,历时较短,峰型尖瘦。实测最大洪峰流量244m3/s,出现在1975年7月16日。1.1.1.历史洪水本站历史洪水调查资料缺乏,目前仅有1924年最大洪峰流量1600m3/s。利用会里水文站洪峰流量关系插补历史一日洪量2940.5万m3,三日洪峰流量5558.5万m3。历史洪水的重现期定为82年。31 第2章水文表1-1阳泉市会里水文站历年月、年径流量统计表(单位:104m3)年份123456789101112年径流量1966264.0205.0226.0136.0114.085.5283.91159.7663.6380.3318.8310.741481967302.7263.7238.4217.7158.0207.4396.4835.71073.1664.2557.3425.953401968396.4350.8310.7274.8217.0173.7318.7409.8220.3364.3274.8275.935871969219.6196.0192.8189.2152.7191.8875.8750.0435.5511.6396.6334.844461970289.3246.8243.7186.6171.4199.6254.4300.0222.9222.3199.6217.027541971200.9171.8163.4119.275.0142.6222.3211.6230.7179.5197.0200.921151972187.5162.9142.085.548.241.556.2104.590.7104.5116.6136.612771973139.3113.777.754.434.877.8233.0388.4578.0527.6422.5391.030381974329.4271.0214.3165.9104.572.6393.7409.8163.3251.8210.0214.328001975200.9181.4142.0116.669.657.0388.4337.5215.1206.2207.4192.823151976166.1162.9152.7106.364.354.4107.1318.7308.4267.8235.9235.721801977192.8183.9142.0121.8160.7204.8739.2988.3500.3433.9412.1364.344441978321.4254.0278.6165.9139.3142.6160.7463.4935.7525.0401.8385.7417431 第2章水文续表2-1阳泉市会里水文站历年月、年径流量统计表(单位:104m3)年份123456789101112年径流量1979369.6309.7254.4197.0125.9116.6369.6417.8191.8313.4264.4291.932221980281.2230.5208.9184.0109.8181.499.1211.6186.6158.0145.2150.021461981166.1137.996.467.448.288.1176.8214.3129.6147.3129.6152.715541982150.0128.2101.857.048.282.9144.6500.9482.1230.3176.3200.923031984174.1142.8144.6101.1150.0150.3174.1125.9124.4166.1129.6133.917171985131.2113.799.151.885.749.2139.3171.4305.9246.4197.0168.717601986187.5152.4133.980.485.795.9243.7179.582.9107.1106.3150.016051987133.9101.691.159.658.9155.596.4139.380.4112.5142.6123.212951988112.5110.2101.854.472.3132.2586.64178.3829.4565.1417.3417.875781989356.2278.2265.2233.3198.2204.8423.2800.8469.2415.2355.1342.843421990318.7271.0302.7261.8238.4197.0265.2187.5267.0265.2261.8278.631151991262.5234.7222.3163.3142.0134.883.058.9129.6142.0103.7142.018191992139.3122.893.757.075.067.461.6182.1176.3163.4140.0150.014291993158.0135.593.759.653.631.1200.9152.798.5112.5129.6128.613541994109.8106.480.449.248.262.21620.4476.8344.7289.3287.7302.737781995259.8229.8179.5134.8131.2181.4187.5516.92112.5755.3484.7503.556771996409.8370.8308.0212.5238.4305.9404.45437.2907.2865.1663.6557.1106801997487.5408.8444.6337.0251.8197.0310.7254.4264.4286.6243.6249.1373631 第2章水文续表2-1:阳泉市会里水文站历年月、年径流量统计表(单位:104m3)年份123456789101112年径流量1998265.2232.2184.8140.0139.398.5246.4133.9132.2150.0132.2133.919891999136.6111.391.198.572.354.496.41376.7290.3219.6197.0200.929452000187.5167.9125.9101.177.770.0176.8300.0261.8187.5168.5171.419962001150.0125.8123.2108.975.093.3123.2136.695.9104.598.588.41323200288.477.456.249.261.670.0190.2131.2134.8117.8114.0117.81209200385.796.893.764.869.685.580.4112.5101.1115.2106.3117.811292004112.5112.899.167.480.464.8144.6353.5256.6208.9207.4200.919092005178.6157.2136.989.789.578.8122.4218.8127.0130.4112.5115.21557平均219.98189.50169.71128.11111.15119.26283.42598.47362.23286.43241.54236.502946.3131 第2章水文表1-1会里水文站设计年径流分析结果(单位:104m3)月份123456典型年1993158.0135.593.759.653.631.1P=85%156.1133.892.658.952.930.7典型年1975200.9181.4142.0116.669.657.0P=50%194.8176.0137.7113.167.555.3典型年1967302.7263.7238.4217.7158.0207.4P=15%315.5274.8248.5226.9164.7216.1月份789101112全年典型年1993200.9152.798.5112.5129.6128.61354P=85%198.4150.897.3111.1128.0127.01338典型年1975388.4337.5215.1206.2207.4192.82315P=50%376.6327.3208.6200.0201.1187.02245典型年1967396.4835.71073.1664.2557.3425.95340P=15%413.2871.01118.4692.3580.8443.8556631 第2章水文图1-1会里水文站年径流频率分析PIII曲线31 第2章水文1.1.1.设计洪水洪水分析依据会里站实测1966~2005年计40年洪水资料及历史调查洪水资料,见表2-1。采用矩法初步估算统计参数后再用适线法调整,以P-Ш型曲线进行适线,频率分析如图2-1~图2-2,分析成果见表2-2。本工程2#、3#、4#加压泵站站址处无实测流量资料,因此由下游会里水文站洪水分析结果推求。根据万分之一地形图,2#、3#、4#加压泵站站址控制流域面积分别为360km2、220km2、90km2,加压站址设计洪峰流量按照流域面积比的2/3次方推算。本工程泵站规模为小(1)型,泵站建筑物级别为Ⅳ级,根据规范设计洪水重现期为20年设计,50年校核,分析成果见表2-3。表1-1会里水文站历年洪水实测系列年份洪峰流量(m3/s)一日最大洪量(104m3)三日最大洪量(104m3)1924(历史特大)16002940.5(插补)5558.5(插补)1966210.00147.74264.991967120.00134.78214.10196859.0057.9796.511969201.00158.11228.61197024.1052.9682.25197120.5016.0728.60197212.2010.6319.18197389.7072.7598.40197443.9065.92107.741975244.00207.36218.59197645.1084.50123.21197720.50105.41217.21197849.4075.60180.58197923.7028.1753.48198017.3028.9448.82198143.4030.7645.01198235.7051.49123.21198329.9027.0450.28198418.4030.9356.16198566.7065.1587.00198661.9039.0577.3331 第2章水文续表2-1会里水文站历年洪水实测系列年份洪峰流量(m3/s)一日最大洪量(104m3)三日最大洪量(104m3)198736.4030.2447.091988175.00599.621342.66198955.5087.26202.6919902.8411.7534.4719911.489.0726.7019928.1013.0531.02199332.8019.9634.991994138.00427.68665.50199540.30274.75622.941996203.00825.121789.34199731.5034.7362.47199838.6036.0352.881999169.00366.34746.50200060.20100.22134.44200135.1022.9039.66200247.1031.5447.4320033.847.8617.88200414.8034.9986.05200510.9019.7944.06均值82.26145.59276.4631 第2章水文图1-1会里水文站洪峰流量频率分析PIII曲线(1966-2005)31 第2章水文图1-1会里水文站一日洪量频率分析PIII曲线(1966-2005)31 第2章水文表1-1会里水文站洪水频率分析成果 参数频率P(%) 均值CvCs/Cv0.10.512510洪峰流量(m3/s)82.2622.51599.11056.2834.1625.2373.5213.9一日洪量(万m3)145.591.82.52438.61644.61319.61010.4630.4381.4三日洪量(万m3)276.4622.55374.43549.82803.32101.11255.1718.8表1-2加压泵站设计洪水分析成果站名设计(P=5%)校核(P=2%)2#加压泵站洪峰流量(m3/s)3105203#加压泵站洪峰流量(m3/s)2243744#加压泵站洪峰流量(m3/s)12320631 第2章水文1.1.龙华河泥沙龙华河的沙量主要来自流域内的山地,流域内山地占80%,森林覆盖率20%,植被较好。会里站实测1966~2005年多年平均悬移质含沙量2.4kg/m3,多年平均悬移质输沙量为7.05万吨,推移质按悬移质的15%考虑,多年平均推移质输沙量为1.06万吨,多年平均输沙总量为8.11万吨。1.2.浮沱河径流和洪水可研阶段由于缺乏水文资料,滹沱河径流分析及洪水计算采用《山西省盂县王家庄水电站工程初步设计报告》及《山西省盂县水电农村电气化规划报告》中相关结果。本阶段将依据滹沱河南庄水文站径流及洪水资料进行水文分析复核。1.2.1.流域概况滹沱河属海河流域子牙河水系,发源于繁峙县东马跑泉、桥儿沟一带,干流流经繁峙、代县、原平、定襄、五台及盂县六县市,于盂县阎家庄进入河北省。滹沱河干流全长605km,流域面积23900km²,其中盂县上游河段集水面积为11972km²。阳泉市境内长度34km,流域面积1825km²。滹沱河径流主要为大气降水补给,径流量年际变化较大,南庄水文站(1966~2000年)多年平均年径流量为4.64亿m3。最大实测年径流量为14.45亿m3(1967年),最小实测年径流量为1.22亿m3(1999年),南庄站年径流量极值比为11.84,径流量年内分配也不均,汛期水量占年来水量的57%。1.2.2.气象滹沱河流域属温带季风型大陆性气候,其特点是一年四季分明,冬季干燥寒冷,夏季受东南季风影响气温较高,雨量集中。据盂县气象资料统计,年平均气温8.8℃,一月最冷平均气温为-6.6℃,极端最低-21.6℃,七月最热,平均气温22℃,极端最高为37℃31 第2章水文,多年平均降水量为610mm,汛期占66%。1.1.1.水文基本资料滹沱河南庄水文站位于定襄县河边镇南庄村,控制流域面积11936km2。该站有1966年至2005年共40年的实测历年年、月径流、洪峰流量及泥沙资料,可作为本工程滹沱河水文分析的依据站。1.1.2.径流采用数学期望公式P=m/(n+1)计算经验频率,用P-Ш型曲线适线法对南庄站径流资料进行频率分析。根据面积比换算得到龙华口水电站滹沱河泵站进水口处年径流频率设计值如表2-1。表1-1龙华口水电站滹沱河调节池设计年径流量成果表(108m3)统计参数频率(%)均值CvCs/Cv1015205075859095南庄站4.910.802.5010.018.447.303.692.121.611.411.18进水口5.3010.809.107.873.982.291.741.521.27以P=85%为枯水年,P=50%为平水年P=15%为丰水年进行代表年选择,选取年水量与设计值接近的年份为代表年,按照同倍比法计算,结果见表2-2。表1-2龙华口水电站滹沱河进水口设计代表年月径流成果表(单位:104m3)月份123456典型年19921160.01220.01240.01150.01310.0919.0枯水年P=85%1344.51414.01437.21332.91518.41065.2典型年19761490.01580.01990.01280.0960.0810.0平水年P=50%1441.11528.21924.71238.0928.5783.4典型年19771890.01780.02950.01360.01320.04690.0丰水年P=15%2059.81939.93215.01482.21438.65111.3月份789101112全年(104m3)典型年19921060.03240.03260.0163.4140.0150.01.50枯水年P=85%1228.63755.33778.5189.4162.2173.81.74典型年19763270.011000.08790.05300.02170.02510.04.12平水年P=50%3162.710639.18501.65126.12098.82427.73.98典型年197727100.024600.04500.04260.04870.04180.08.35丰水年P=15%29534.126809.64904.24642.65307.44555.49.1031 第2章水文1.1.1.浮沱河泥沙滹沱河流域内山区和丘陵的比重较大,流域内山地占80%,森林覆盖率低,植被较差,山区岩石裸露,丘陵区冲沟密布,水土流失较严重。南庄水文站近20年多年平均悬移质输沙量为341万吨,平均悬移质含沙量6.9kg/m3,推移质按悬移质的15%考虑,多年平均推移质输沙量为51.15万吨,多年平均输沙总量为392.15万吨。31 第3章工程地质第1章工程地质1.1.工程概况本工程项目处于山西省盂县北部。龙华河为浮沱河的一级支流,发源于盂县的上王村,径流方向近南北向,于下社乡会理村下游2.0km汇入浮沱河,河道全长52.9km,流域面积498.74km2,为常年性河流。阳泉市北水南调工程一期提水工程从龙华口水库库区右岸一号泵站提水,再经攀家汇二号加压泵站、柴庄三号加压泵站、万山铁石四号加压泵站输水至芝角村北的终点。初拟输水5000万m3/s,采用铸铁钢管供水,管径800mm,埋深2.5~3.0m,全长38.25km。主要用于县城居民生活用水和部分工农业用水。1.2.区域地质1.2.1.区域地质概况本区域处于太行山山脉中部,山顶高程一般在1100~1600m,相对高差500m,属剥蚀构造中山地形地貌,地形起伏大,山势陡峭,沟谷发育。山脉水系明显受地质构造和岩性所控制。区内主要发育有浮沱河及其支流水河、乌河和龙华河等。区内发育和山露的地层有太古界龙华河群、元古界浮沱河群、震旦亚界长城系,古生界寒武系、奥陶系、石炭系,新生界上第三系及第四系。其地层岩性见简述表。区内还零星分布有五台期花岗石、吕梁期辉绿岩及燕山期云煌岩岩脉等火成岩侵入体。-145- 第3章工程地质大地构造部位处于吕梁太行断块、五台山块隆的系舟山掀斜向斜与阜平穹状隆起构造单元接壤处,西部为浮沱河新裂陷,东部为太行山隆起。主要发育北东向地质构造,南北向、东西向等地质构造仅在南部及东部有分布。在地质历史发展过程中,本区先后经历了平山、五台、吕梁、加里东~印支、燕山、喜山等多期构造运行,且以燕山运动最为强烈,在北北东~南南西南反射直扭应力场的作用下,形成了复杂的褶皱及压性断裂带。本区域褶皱和断裂等地质构造的展布见区域构造纲要图。新生代以来,受太平洋及印度板块的推挤,使区域受顺时针扭应力作用,改造了原燕山期构造的力学性质,形成了山西断陷带及断隆带。区域内地下水主要接受大气降水及河水的补给,地下水由东北及南向南东和南部方向排泄。区内浮沱河水系为最低的相对侵蚀基准面,受地质构造及隔水岩系的控制,地下水以泉群的形式出露,并补给浮沱河和龙华河、乌河等,主要坪上泉和水头沟泉、白玉沟泉和神泉等。1.1.1.区域稳定分析本区新生代以来,区域地壳大面积拱起,块降抬升,新断陷下降,形成断降盆地,盆地与隆起带老断裂复活呈“S”型展布,盆地内部地质构造复杂,周边多为正断层与基岩山区相接。本区地壳以差异升降运动为主,山区持续明显上升,盆地相对下降,现今地壳处于相对稳定时期。1.2.提水工程泵站及供水线路工程地质1.2.1.泵站及供水线路地质概况该供水工程主要跨越太行山北段低中山区及龙华河河谷。工程区段龙华河谷宽230.0~800.0m,为宽谷段,谷底高程534.0~965.0m,河流比降13.2%。其上游近源头处地形较平坦。左右岸发育较宽的河漫滩。龙华河在其发展演变过程中形成二级阶地,Ⅰ级阶地为堆积阶地,阶面高出河床5.0~10.0m,由Q4pal低液限粉土和卵石混合土组成;Ⅱ级阶地为基座阶地,基座高程565.0~578.0m,其上堆积Q3pal卵石混合土、混合土卵石等。厚3.0~5.0m,其上覆盖淡黄色低液限粉土,主要分布于河谷左岸的凸岸。1.2.2.泵站站址工程地质1、一号泵站-145- 第3章工程地质号泵站站址位于龙华口水库大坝右岸上游约1000.0m的山坡内,地形坡度40~600。站址中心地面高程635.9m,其东侧和北侧分布厚1.0~2.0m厚的全新统坡积物,岩性为含细粒砾,角砾成份为云母二长片麻岩、斜长角闪变粒岩,黑云斜长角闪片麻岩。其下和整个站址场地为太古界牛心沟组黑云斜长角闪变粒岩、云母二长片麻岩和黑云斜长角闪片麻岩。岩性较硬,强风化厚度为1.0~3.0m,岩层片麻理产状N40~500W×SW∠20~500,倾向山里,岩体稳定性较好。据现有地形条件,站址需开挖出足够的场地,使泵站座落在其上,其承载力满足泵站要求。存在的工程地质问题主要为开挖泵站站场地奖形成高10余m的边坡,施工时应注意开挖人员的边坡岩体的稳定,并及时清除危岩。2、二号泵站二号泵站站址位于樊家汇村南约200.0m的黄土台地上,站址北侧和南侧各以育一条走向北东向宽30~50m的冲沟。站址处东西长120.0~170.0m,地面高程670.62~678.01m,地面高差1.0~4.0m,高出河漫滩14.0~22.0m。经勘察提露发育地层为第四系上更新统坡积物,岩性为淡黄色低液限粉土,稍湿,土颗料细而均匀,具大孔隙,局部含砂量较大,含碎石透镜体,结构较松散,厚度大于10.0m。3、三号泵站三号泵站站址位于柴庄村东河漫滩处,其上游发育一小冲沟。站址处地形较平坦,地面高程756.80~758.35m,出露地层为第四系全新统洪冲各物,表层为0.4~0.6m低液限粉土,发育植物根系,其下为卵石混合土夹粉土、中粗砂透镜体,分选型差,结构松散,局部具架空现象。砾卵石粒一般20~120.0mm,含漂石,磨圆度呈棱角~次棱角状,岩性为灰岩、变质岩,砂为中粗粉,矿物成分为长石、石英,含少量云母和暗色矿物。4、四号泵站-145- 第3章工程地质四号泵站站址位于万山铁石东南约300.0m龙华河湾道的河漫滩处,东侧紧邻河床。其东北部发育两条冲沟,河谷宽700.0~800.0m,为季节性河流。站址处地形较平坦,地面高程878.30~876.40m,出露地层为第四系全新统洪冲积物,表层为0.6~0.8m厚的低液限粉土,发育植物根系,其下为卵石混合土夹粉土、中细砂透镜体,分选性差,结构松散,局部具架空现象。砾卵石粒径一般20.0~60.0mm,最大为160mm。1.1.供水线路工程地质1.1.1.一号泵站~二号泵站供水线路(桩号0+000~10+050)供水线路自一号泵站取水后经下庄隧洞送入供水管道,现分段进行评价:桩号0+000~1+180段为隧洞,洞径3.0m,为马蹄型,进口高程573.0m,洞长1100m。进出口处地形坡度40~60度,稍陡。隧洞围岩为太古界龙华河群牛心沟微红色黑云二长片麻岩夹斜长角闪岩和黑云斜长角闪片麻岩,具变晶结构,片麻状构造,岩性坚硬,在隧洞附近中部有现任上出露地面。综合分析,隧洞口、出口处及露出地面处岩体整体稳定性较好,需清除局部危岩和强风化;洞身段其轴向与第1组节理裂隙近于平行,对围岩稳定不利,局部洞段可能产生不稳定块体,施工时应及时锚固。根据围岩的岩石强度,结构面发育特征,围岩的岩体完整程度,地下水及岩体结构类型等,结合分析隧洞围岩工程为Ⅲ类,围岩局部稳定性差。建议f=3~4,k0=150~170×104KN/m3,受地形条件限制,局部地形为冲沟处,隧洞露出地表,应注意洞口稳定体。桩号1+180~10+050段,该段供水线路为管道输水,采用铸铁钢管,管径0.8~1.2m,埋深2.5~3.0m。供水线路位于河谷左岸漫滩处,出露地层为全新统洪冲积物(Q4pal),其岩性表层为0.2~0.6m的低液限粉土,发育大孔隙及植物根系,结构松散,其下为卵石混合物土夹粉土、中粗砂透镜体,卵砾石呈次棱角至次圆状,粒径一般为2.0~13.0m,含漂石,岩性主要为变质岩和灰岩,结构松散,分选性差,砂的矿物质成分为长石、石英及一些岩屑。据颗分资料,漂石含量2.28~8.00%,卵石含量34.07~57.29%,砾石含量8.18~19.10%,不均匀系数CU=24.64~139.84,曲率系数Cc-145- 第3章工程地质=3.73~9.78,地下水位埋深大于3.0m。该段供水管持力层为全新统洪冲积卵石混凝土,工程地质特性较好,建议承载力200~250kpa,临时开挖边坡1:0.6~1:0.8,而且供水管道埋深应大于龙华河冲刷深度。桩号2+450~2+700段,供水管道沿现代河床穿越,其地层为全新统(Q4pal)洪积物,岩性为卵石混合土夹中粗砂透镜体,卵砾石呈次棱角至次圆状,粒径一般2~12cm,含漂石,岩性主要为变质岩、灰岩、含量48~65%,砂为中粗砂,矿物成分主要为长石、石英,含少量岩屑及粉钻粒,结构松散,级配不均。全新统洪冲积物作为管道持力层,其承载力建议值为120~180kPa,开挖边坡1:0.55~1:0.75,遇地下水时应排水。在桩号6+720和桩号6+750处管线穿越214省道,应采用合理的办法施工。1.1.1.二号泵站~三号泵站供水线路段(桩号10+050~18+610)该段供水管线主要穿越龙华河漫滩,地基持层为全新统洪冲积物,岩性表层为0.5~0.6m的低液限粉土,结构松散,发育植物系,其下为卵石混合土夹粉土、中粗砂透镜体,厚度大于8.0m。卵砾石磨石圆呈次棱至次圆状,粒径一般2.0~12.0cm,含漂石,岩性主要为变质岩、灰岩,经颗分资料,卵石含量35.42%~55.21%,砾石含量41.57%~56.78%,砂料含量1.22~7.41%,含少量粉粘粒,不均匀系数Cu=5.71~11.39,曲率系数Cc=1.61~4.30,结构松散,级配不均,地下水位埋深大于3.0m。全新统洪冲积卵石混合土作为供水管道持力层,其承载力建议值为200~250kpa,开挖边坡为1:0.55~1:0.75,施工时应排水,而且供水管道埋深应大于河道冲刷深度。1.1.2.三号泵站~柏石村供水线路段(桩号18+610~27+910)-145- 第3章工程地质该段供水管线在桩号18+610~21+780段主要沿龙华河右岸漫滩穿越:在桩号21+870后沿左岸漫滩穿越。地基持力层为全新统冲积物,岩性表层为0.3~0.8m的低液限粉土,发育植物根系,结构散,其下为卵石混合土夹粉中粗砂透镜体。卵砾石大多呈次棱角状,粒径2~16cm,含漂石,岩性主要为灰岩、变质岩,厚度大于8.0m。经颗分资料,卵石含量43.32~49.56%,砾石含量35.47~47.39%,砂料含量8.06~18.73%。含少量粉钻粒,不均匀系数Cu=19.44~146.86%,曲率系数Cc=2.79~18.2,结构松散,级配不均,地下水位埋深大于3.0m。供水管线穿越现状河床,其岩性为全新洪冲积物卵石混合土夹粉土,中粗砂透镜全,厚度大于5.0m,全新统洪冲积卵石混凝土地基作为供水管线持力层,其承载力建议值为200~250kpa,开挖边坡1:0.55~1:0.75,而且供水管线埋深应大于河道冲刷深度。1.1.1.柏石村~终点供水线路段(桩号27+910~38+250)本段地处龙华河上游近分水岭处地下水溢出带处,河谷在汛期地下水和地表水的综合作用,地形切割较深,支离破碎,出露地层为上更新统洪冲积物,岩性为淡黄色低液限粉土,土颗粒细而均匀,具大孔隙,结构松散,偶含砾石,碎石,厚度大于5.0m。在桩号33+200至终点地形平坦,桩号33+900~34+450段穿越东苌池镇。供水管道埋深2.5~3.0m,持力层为上更新统洪冲积低液限粘土。地基承载力建议值为100kpa,开挖边坡为1:0.75。1.2.天然建筑材料供水线路天然建筑材料设计用料为混凝土细骨料和块石料,其中混凝土细骨料45×104m3,块石料15×104m3。根据地质调查情况,对各类天然建筑材料的质量,储量及开挖运输条件分述如下:1.2.1.混凝土细骨料经地质调查,工程区范围214省道旁的黄沙口村开设砂场,为当地工业和民用建筑用砂,主要开挖龙华河河漫滩处中粗砂层。砂的矿物成分为石英、长石、含少量暗色矿物,砂质较纯净,含沙量3%左右,储量丰富,质量可满足混凝土细骨料要求,储量满足工程需要。1.2.2.块石料场块石料场位于盂县东苌池镇南西冲沟沟脑处,距盂县龙华口水电站库区约35.0km,土料场处地形起伏较大,边坡较陡,一般坡度400-145- 第3章工程地质左右,地面高程1000~1360m,出露地层为古生界奥陶系上马家沟组灰、浅灰色中厚层状灰岩、灰岩夹薄层灰岩,厚度大于200m,其下为马家沟组灰色中厚层状灰层夹薄层泥质灰岩,厚度约为80.0M左右,岩层产状为N70~850E·SE∠10~150。岩体中主要发育两线节理裂隙①N5~100E·NW或SE∠80~850②N60~700W·NE或SW∠78~860,推测地下水埋深大于30.0m。该料场有用层为上下马家沟组中厚层皮状灰岩、灰岩等,岩性坚硬,抗风化能力强,其质量满足块石技术要求,而且目前为当地工业和民用建筑所用块石料和混凝土骨料。储量丰富,满足工程要求,开采条件较好,而且有石阳公路通经坝区,运输方便。-145- 第4章工程任务和规模第1章工程任务和规模1.1.地区社会经济发展状况1.1.1.阳泉市地区经济概况阳泉市盂县位于山西省中部东侧,东与河北平山、井径接壤,背靠五台、定襄,南邻阳泉、平定、寿阳,西接阳曲。全县面积2442km2,共14个乡镇、453个行政村。总人口29万,其中农业人口23万。2005年全县工农业生产总值30亿元,全县财政总收入达6.5亿元。阳泉是一个以煤碳、电力为支柱产业、冶金、化工、建材、轻纺、机械、食品、电子行业相应发展的工业城市。矿产资源极为丰富,是全国最大的无烟煤生产基地。这使阳泉市成为山西省能源华工基地的重要组成部分,为发展阳泉经济奠定了丰富的物质基础。改革开放以来,阳泉市各项事业都有较大发展,城乡居民的生活得到了显著改善。目前,全市经济基本扭转了低速运行的局面,呈现出快速发展的良好势头,各项社会事业取得了新的成绩,城乡人民生活水平继续提高,是实现了“十一五”计划的良好开局。国民经济继续保持稳定增长。据初步统计,2004年,全市共完成国内生产总值150.24亿元,按可比价格计算,比上午增长15%。其中,第一产生增加值3.11亿元,增长14.5%;第二次产业增加值94.21亿元,增长16.2%;第三产业增加值52.92亿元,增长31.1%。。1.1.2.盂县地区经济概况盂县位于阳泉市北部,东与河北省平山、井陉两县交界,北倚牛道岭与五台、定襄两县为邻,西屏两岭山与阳曲县接壤,南靠方山与阳泉市郊区、平定县和寿阳县相连,全县总面积2522.8km2-145- 第4章工程任务和规模。全县共辖8个镇6个乡,453个行政村,788个自然村,2004年底总人口29.14万人,其中非农业人口4.8万人,县城位于县境南部的盂城盆地,现状人口为6.5万人,建成区面积为4.9km2。县境四周群山环绕,境内山脉纵横,山地面积占70%以上,总的地势为西高东低,西部由南向北倾斜,中部以白马山为界,向南北两侧倾斜。主要河流有浮沱河、龙华河、温河,均属海河水系。气候属温带大陆性季风气候,主导风向为西南风,次主导风向为东风。对外交通以公路为主,主要干线公路有207国道、阳石线(阳泉——五台县石盆口)、阳平线(阳曲县——平山县)、榆盂线(榆次市——盂县)等,石太铁路客运新线已经开工建设。盂县境内矿藏丰富,优势矿种多,煤炭资源主要分布于县城中南部,以贫煤和无烟煤为主,开采条件较好。全县经济运行呈现良好的发展态势,综合实力进一步增强;城乡居民收入明显提高;农民收入稳定增长,各项社会事业全面进步。国民经济在调整中发展,2004年,全县国内生产总值达到11.3亿元,比上年同期增长7.05%。其中:第一产业增加值1.02亿元,同比下降1.3%;第二产业增加值为6.12亿元,同比增长9.9%;第三产生增加值为4.18亿元,同比增长5.3%。盂县面貌发生了根本性变化,工业和商业迅速发展,城市基础设施进一步完善,城市建设取得了很大成就。然而随着城市的发展相应的工业和生活及市政设施用水量日益增长,现有的供水水源及供水设施已不能满足与日俱增的用水需求。因此缺水已严重制约城市建设和经济发展的主导因素。同时,随着县城人口的增长,社会、经济的不断发展和人民生活水平现有供水设施和水源已明显不适应发展的要求,严重影响城镇居民的生活和经济的发展。目前盂县水量缺口仍在不断加剧,供需矛盾日益突出,严重制约国民经济的发展和城市居民的正常生活,必须尽快解决水的供需矛盾,才能保障国民经济和社会的持续快速健康发展。1.1.工程建设的必要性及水量供需分析-145- 第4章工程任务和规模1.1.1.用水现状根据2004年12月完成的阳泉市第二次水资源评价及规划《阳泉市资源评价报告》,阳泉市1956~2000年多年平均河川径流量2.06亿m3,地下水资源量3.70亿m3,扣除地表与地下水重复量0.61亿m3,多年平均水资源总量5.06亿m3,见表4-1 。2004年全市人口129.59万人,阳泉市人均占有水资源量为390m3,仅为全国人均水资源占有量的17.7%,属严重资源型缺水地区。表1-1阳泉市水资源情况分区地表径流量地下水资源量重复量水资源总量全市2.063.700.615.06市区0.260.600.140.68平定县0.321.610.211.70盂县1.371.490.262.69(1)地表水阳泉市地表水取水工程主要包括蓄水工程、输水工程和机电灌站等三大类,现状年共开采地表水资源3478.62万m3,按供水部门及取水用途不同,分县区取水量见表4-2。表1-2阳泉市地表情况分区供水部门取水量水利工程自来水工业自备农业自备工业城生农业合计市区340.78214.17436.35118.6554.95郊区25.440.46298.0840.4625.4298.08363.94平定685.2871.47386.95685.2871.47376.951133.7盂县1163.5913.94248.513.941412.091426.03全市1848.87451.59253.63923.531176.03215.472087.123478.62-145- 第4章工程任务和规模(2)地下水阳泉市范围内的地下水水源工程包括娘子关泉口提水工程和各类岩溶水水井工程。现状年全市地下总开采量为20547.33万m3,其中娘子关岩溶水17276.33万m3。按取水用途分,工业16647万m3,城市生活2295万m3,农业1606万m3,阳泉市地下水开发利用现状详见表4-3。表1-1 2004年阳泉市地下水开采现状统计表分区供水部门取水量水利工程自来水工业自备农业自备工业城生农业合计市区2098.8613170.2613634.541634.58015269.12郊区135.49200300250.82499.48136.01250.82886.31平定1800210680609.12316.73373.27609.13229.1盂县136.8260150546195.81517461092.8全市2072.292768.8614300.261405.9216646.552294.86160.5.9220547..33(3)用水现状及用水水平分析阳泉市2004年国民经济各部门取水量24026万m3,其中工业取水量17823万m3,农业灌溉取水量2212万m3,城镇生活取水量2510万m3,详见表。按取水水源不同分类,地表水取水量3478.62万m3(不包括岩溶泉),地下水取水量20547.33万m3,其中,岩溶泉水17276.33万m3,详见表4-4。表1-2 阳泉市2004年各县区了水统计表取水用途县(区)工业城市生活农村生活农业灌溉小计市区14070.891753.180015824.07-145- 第4章工程任务和规模效区539.94161.41267.06281.841250.25平定3002.02444.74396.95589.14432.81盂县209.73151.0398.091760.02518.82合计17822.582510.331062.12630.9424025.95表1-1 阳泉市2004年取水情况统计表取水用途水源类型工业城市生活农业合计地表水河水1141.2215.471951.613308.28小泉水34.83135.51170.34小计1176.03215.472087.123478.62地下水小计16646.552294.861605.9220547.33岩溶泉14825.362072.56378.5117276.43合计17822.582510.333693.0424025.95从表4-5 可以看出,阳泉市取水结构有以下特点:工业是阳泉市取水量阳大的部门。工业取水量占全市总取水量的75%,城市生活用水是阳泉市的用水大户,占全市取水总量的10%,农业灌溉取水量占到全市取水总量的9%。(4)城市用水水平分析2004年全市规模以上工业总产值为201.6亿元,规模以上工业总取水量为17129.06万m3,万元产值取水量为84.96m3/万元,复用水量21968.16万m3,重复利用率为56.2%,排水量为11441.97万m3。城镇生活用水2510.3万m3,其中居民住宅用水1898.14万m3,占76%,大生活人均日取水量为109.6升/日/人,小生活人均日取水量82.9升/日/人,与全省比较可知阳泉市居民生活水平略高于全省平均水平,但市政工程及绿化等公共设施用水较小,大生活用水水平较低。-145- 第4章工程任务和规模1.1.1.需水预测本工程初拟定供水区为盂县和阳泉市市区城市供水,根据国民经济发展指标,在分析2004年用水现状的基础上,并考虑今后的节水效益,分别按照两行政分区进行各部分、各水平年的需水预测。(1)生活需水量随着国民经济与城镇人口的迅速发展,城镇的供水系统日益发达,居民的居住条件不断改善,人民的生活水平不断提高,以及公共事业用水的不断增长,城镇生活用水标准也将日益提高。根据2004年对全流域各城镇居民生活用水标准的调查,并考虑相应的节水措施,同时参考《山西省用水定额》(试行)等成果以及全省、全国同等城镇的生活需水标准,采取逐年递增的方法进行预测。(2)工业需水量2010年、2015年、2020年的工业需水量预测,根据各区国民经济发展指标,给合当地工业的布局、结构、生产工艺与技术水平,采用分行业重复利用率提高法与分块预测法进行各行业的需水量预测。电力工业是根据电力装机容量,煤炭工业根据煤炭产量按山西省用水定额进行预测,其余行业按万元产值取水量进行预测和增长率来预测。但由于受水资源量的约束,依据目前阳泉市国民经常发展现状,采用国民经济发展速度为10%的增长速率。(3)环境需水量环境需水量的预测,可根据不同的环境要求,其需水量的预测结果相差很大。根据阳泉市的实际情况,阳泉市的环境需水量按最低要求计算,主要考虑河道的生态保护、绿化用水和景观用水。河道生态用水在2004年河道经流量按5%计算,绿化用水按人均绿化面积计算,2010年8m2、2015年9m2、2020年10m2。景观用水只考虑市区桃河公园、南山公司。(4)需水总量-145- 第4章工程任务和规模根据上述预测结果,到2010年阳泉市和盂县城市需水量1.17亿m3,到2015年全市总需水量1.55亿m3,到2020年全市总需水量1.92亿m2,需水量预测见表4-1。表1-1阳泉市需水量预测表水平年分区生活工业环境需水量合计2010合计2725802598611737市区2436738918910014盂县29063679717232015合计29661151699315474市区2650934419312188盂县315217180032872020合计32151495899917172市区28731213519715205盂县342282380339671.1.2.供水预测本次规划可供水量的预测在现状供水量的基础上考虑中水可利用水量,阳泉市污水处理厂设计能力日处理量8万m3,盂县污水处理厂设计能力日处理量2万m3,按处理能力2010年50%,2015年75%,2020年100%进行预测,则不同水平年可供水量见下表4-1。表1-1不同水平年可供水量表分区2004201020152020合计1618581631041414307市区158247436950613127盂县3617269081091由上表看出:2010年可供水量为0.82亿m3,2015年为1.04亿m3,2020年为1.43亿m3,2004年阳泉供水中包括阳泉娘子关电厂的供水量,2010年后则未考虑。-145- 第4章工程任务和规模1.1.1.水量供需分析根据阳泉市市区和盂县的城市需水预测和不同水平年可供水量进行供需平衡分析,供需分析见表4-1。表1-1阳泉市市区、盂县不同水平年供需平衡表水平年分区供水量需水量缺水2010合计1801019826-1816市区1728418103-819盂县7261723-9972015合计1892222537-3614市区1801419250-1236盂县9083287-23782020合计1928024264-4984市区1818920297-2108盂县10913967-2876由表可知,2010水平年阳泉市区和盂县总缺水量为1816万m3,2015年水平年两区总缺水量为3614万m3,2020年水平年两区总缺水量为4984万m3,考虑整个地区未来用水量的不断增加,以及供水量的不断减少,因此确定阳泉市龙华河调水工程的供水规模为年供水5000万m3,相应输水流量为1.85m3/s。根据以上分析确定阳泉市龙华河调水工程的供水规模为年供水5000万m3。1.1.2.工程建设的必要性阳泉是一个以煤炭、电力为支柱产业、冶金、化工、建材、轻纺、机械、食品、电子行业相应发展的工业城市。矿产资源极为丰富,是全国最大的无烟煤生产基地。这使阳泉市成为山西能源重化工基地的重要组成部分,为阳泉经济奠定了丰富的物资基础。改革开放以来,阳泉市各项事业都有较大发展,国民经济稳定增长,城乡居民的生活得到了显著改善。-145- 第4章工程任务和规模随着城市的各行业的发展,工业、生活、农业及市政设施用水量日益增长,现有的供水水源及供水设施已不能满足与日俱增的用水需求。缺水已成为严重制约城市建设和经济发展的主导因素。同时,随着人口的增长,社会、经济的不断发展和人民生活水平的提高现有供水设施和水源已经明显不适应发展的要求。严重影响城镇居民的生活和经济的发展。目前该市水量的缺口仍在不断加剧,供需矛盾日益突出,严重制约国民经济的发展和城市居民的正常生活。必须尽快解决水的供需矛盾,才能保障国民经济和社会的持续快速健康发展。因此实现北水南调,从龙华河调水是目前解决阳泉市区和盂县县城供水紧张状况的唯一途径,是迫在眉睫刻不容缓的一件大事。1.1.龙华河水库水量调节计算由于龙华河年径流量不能满足向阳泉市及盂县供水的水量需求,因此本工程需要自滹沱河干流引水入龙华河水库,经水库调节后方能满足供水需求。调节过程如下表:-145- 第4章工程任务和规模时段龙华河来水P=95%滹沱河来水P=95%向水库补水从水库输出水量多余或不足水量(万m3)弃水水量(万m3)月末库容(万m3)月末库水位(m)流量(m3/s)水量(万m3)流量(m3/s)水量(万m3)流量(m3/s)小时(h)水量(万m3)流量(m3/s)小时(h)水量(万m3)60.2769.206.561699.282.020.0432.01.8521419.5881.602048.0567.670.73188.045.941540.292.020.0432.01.8521419.58200.502248.5569.580.50129.775.521430.982.020.0432.01.8521419.58142.202390.6570.890.51133.284.101063.292.020.0432.01.8521419.58145.748.32488.0571.7100.45116.530.43111.790.00.00.01.8521419.58-303.002185.0568.9110.44112.770.55141.670.00.00.01.8521419.58-306.801878.1565.9120.45116.530.47122.430.00.00.01.8521419.58-303.001575.1562.710.3487.404.371132.862.020.0432.01.8521419.5899.801674.9563.820.3076.553.80985.782.020.0432.01.8521419.5889.001763.9564.730.2155.624.181083.172.020.0432.01.8521419.5868.001831.9565.440.1948.703.57925.172.020.0432.01.8521419.5861.101893.0566.150.2460.914.101063.292.020.0432.01.8521419.5873.301966.4566.8平均0.3899.613.63941.671.5020.00324.001.8521.00419.584.03   总和4.61195.343.611300.018.0240.03888.022.2252.05035.048.3   表1-1龙华河水库水量调节计算(特枯水年)-145- 第4章工程任务和规模表1-1龙华河水库水量调节计算(枯水年)时段龙华河来水P=85%滹沱河来水P=85%引水输水量多余或不足水量(万m3)弃水水量(万m3)月末库容(万m3)月末库水位(m)流量(m3/s)水量(万m3)流量(m3/s)水量(万m3)流量(m3/s)小时(h)水量(万m3)流量(m3/s)小时(h)水量(万m3)60.1230.7223.376057.52.020.0432.01.8521419.5843.102022.1567.370.77198.427.091837.72.020.0432.01.8521419.58210.802232.9569.480.58150.804.441150.82.020.0432.01.8521419.58163.202396.2570.990.3897.295.991552.62.020.0432.01.8521419.58109.717.92488.0571.7100.43111.115.981550.01.220.0259.21.8521419.58-49.30.02438.7571.3110.49128.014.121067.91.220.0259.21.8521419.58-32.40.02406.4571.0120.49126.994.821249.31.220.0259.21.8521419.58-33.40.02373.0570.710.60156.094.421145.71.220.0259.21.8521419.58-4.30.02368.7570.620.52133.818.522208.41.120.0237.61.8521419.58-48.20.02320.5570.230.3692.596.251620.01.120.0237.61.8521419.58-89.40.02231.1569.440.2358.897.131848.11.120.0237.61.8521419.58-123.10.02108.0568.250.2052.918.382172.11.120.0237.61.8521419.58-129.10.01979.0566.9平均0.43111.477.541955.021.4320.00309.601.8521.00419.581.49   总和5.21337.690.523460.217.2240.03715.222.2252.05035.017.9   -145- 第4章工程任务和规模表1-1龙华河水库水量调节计算(平水年)-145- 第4章工程任务和规模时段龙华河来水P=50%滹沱河来水P=50%引水输水量多余或不足水量(万m3)弃水水量(万m3)月末库容(万m3)月末库水位(m)流量(m3/s)水量(万m3)流量(m3/s)水量(万m3)流量(m3/s)小时(h)水量(万m3)流量(m3/s)小时(h)水量(万m3)60.2155.3010.052605.02.020.0432.01.8521419.5867.70.01556.3562.571.45376.6211.242913.42.020.0432.01.8521419.58389.00.01945.3566.681.26327.2746.5512065.82.020.0432.01.8521419.58339.70.02285.0569.990.80208.6323.676135.32.020.0432.01.8521419.58221.118.02488.0571.7100.77200.0012.633273.70.720.0151.21.8521419.58-68.40.02419.6571.1110.78201.096.931796.30.720.0151.21.8521419.58-67.30.02352.3570.5120.72187.019.002332.80.620.0129.61.8521419.58-103.00.02249.4569.510.75194.819.742524.60.620.0129.61.8521419.58-95.20.02154.2568.620.68175.9510.742783.80.620.0129.61.8521419.58-114.00.02040.2567.530.53137.6610.152630.90.620.0129.61.8521419.58-152.30.01887.8566.040.44113.116.301633.00.620.0129.61.8521419.58-176.90.01711.0564.250.2667.534.931277.90.620.0129.61.8521419.58-222.40.01488.5561.8平均0.72187.0813.493497.691.0820.00234.001.8521.00419.581.50   总和8.72245.0161.941972.313.0240.02808.022.2252.05035.018.0   表1-1龙华河水库水量调节计算(丰水年)时段龙华河来水P=15%滹沱河来水P=15%引水输水量多余或不足水量(万m3)弃水水量(万m3)月末库容(万m3)月末库水位(m)流量(m3/s)水量(万m3)流量(m3/s)水量(万m3)流量(m3/s)小时(h)水量(万m3)流量(m3/s)小时(h)水量(万m3)60.83216.124.721223.40.00.00.01.8521419.58-203.5 1417.0561.071.59413.158.232133.20.00.00.01.8521419.58-6.40.01410.6560.983.36870.9755.5014385.60.00.00.01.8521419.58451.40.01862.0565.794.311118.42135.2035043.80.00.00.01.8521419.58698.872.82488.0571.7102.67692.3130.247838.20.00.00.01.8521419.58272.7272.72488.0571.7112.24580.8216.214201.60.00.00.01.8521419.58161.2161.22488.0571.7121.71443.8617.904639.70.00.00.01.8521419.5824.324.32488.0571.711.22315.4512.043120.80.00.00.01.8521419.58-104.10.02383.9570.821.06274.8313.333455.10.00.00.01.8521419.58-144.70.02239.1569.430.96248.4515.023893.20.00.00.01.8521419.58-171.10.02068.0567.840.88226.936.271625.20.00.00.01.8521419.58-192.70.01875.3565.950.64164.704.901270.10.00.00.01.8521419.58-254.90.01620.5563.2平均1.79463.8326.636902.500.000.000.001.8521.00419.58    总和 5566.0 82830.0  0.0  5035.0531.0   -145- 第4章工程任务和规模1.1.工程任务本工程主要工程任务为兴建38.25公里输水管线,一个取水泵站,三个加压泵站,将龙华河水库的水输送至盂县,满足工业及城市用水需要。同时在水库下游设置一个补水泵站。年平均调水5000万m3,为双管线设计,平均设计流量Q=1.85m3/s。-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物第1章工程选址、工程布置及主要建筑物1.1.输水工程总布置1.1.1.输水建筑物等级本工程的供水目标为盂县工业及生活用水,工程等级为III级中型工程,相应主要水工建筑物为3级建筑物。1.1.2.工程选址本工程输水的起点为龙华口水库,终点为盂县苌池镇,管道总长38.25km,沿线设四座泵站,另在水库大坝下游设一座补水泵站。1号泵站为提水泵站,站址位于龙华河水电站库区龙华河右岸约1000.0m的山坡处;2号加压泵站站址位于樊家汇村南约200.0m的黄土坡上,站址北侧和南侧各发育有一条走向北东向宽30~50m的冲沟;3号加压泵站站址位于柴庄村东河漫滩处,其上游发育一个小型冲沟;4号加压泵站站址位于万山铁厂东南约300.0m龙华河弯道的河漫滩处,东侧紧邻河床。输水线路基本位于龙华河谷滩地中,具体线路见输水线路布置图。补水泵站位于龙华口水库左岸下游约300m处的山坡上。1.1.3.输水管线方案比较根据《室外给水设计规范》(GB50013-2006)要求“城镇及工业区永久性给水工程输水干管不宜少于两条,当有安全贮水池或其他安全供水措施时,也可修建一条。输水干管和连通管的管径及连通管根数,应按输水干管任何一段发生故障时仍能通过事故用水量计算确定,城镇的事故水量为设计水量的70%。”根据以上规定本报告将对单管输水加贮水池方案和双管输水方案进行比较以确定最优方案。单管输水方案只埋设一根输水管道根据设计输水量要求采用900mm-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物球墨铸铁管,同时在输水线路终点附近新建可蓄水112万方的贮水池(400m×400m×7.5m),满足70%设计流量下10天的供水量,从而保证在管道检修及突发事故时不中断供水,如果管道事故抢修时间超过10天,则不能保证供水。双管输水方案则用两根并列的输水管输水,根据设计输水量要求采用800mm球墨铸铁管,输水终点直接接入自来水厂配水管网,不用另建贮水池。两根管道之间每隔2km设置一连通管,在连通管上下游设检修阀,正常使用时两根管同时输水,设备检修或某一根输水管发生事故时关闭事故检修段管道上下游阀门,仅用一根管道输水,通过泵站调节输水流量使之不小于设计流量的70%,待事故检修完后恢复正常供水。如果两根管道同时发生破坏事故,则不能保证供水。下面对两方案的投资进行比较,两方案泵站的设计扬程,泵及电机的型号均一致,机电设备投资基本没有差别,这里仅比较建筑工程的投资。表1-1两种方案主要工程量及造价对比(表中价格仅供方案比较):   单线方案  双线方案  单位单价(元)数量合价(万元)单价(元)数量合价(万元)输水管线建筑工程   9855.30  16104.36线路挖方m314.479130001321.1114.4711628001682.57线路填方m33.19803000256.163.191133790361.68线路混凝土方C15m3204.1315300312.32204.1336480744.67球墨铸铁管m2067.02382507906.351725.067650013196.71镇墩混凝土m3249.6235.25.87249.6470.411.74钢筋制安t5146.6223.512.095146.624724.19阀门井个45009241.40450018482.80输水管线机电设备   413.28  826.56蝶阀套9105042382.419105084764.82排气阀d100套1360283.811360567.62排水蝶阀d200套123002227.06123004454.12单线输水蓄水池   6956.02   挖方m314.478202501186.90   填方m33.19202506.46   混凝土C25m3249.61032002575.87   钢筋制安t5146.6261923186.79   总计费用   17224.60  16930.91-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物从价格比较上看两种输水方案价格相差不大,相差293.69万元,双管输水方案略低一点。由于单管输水在检修或事故处理时仅有10天的调节水量,这对检修和事故处理的要求比较高,假设增大调节池的水量使之满足更长时间的检修期,则调节池的造价将增加很多。由于本输水工程将为城市及工业厂矿供水,对供水的保证率要求高,因此本工程推荐采用双管输水方案。1.1.1.输水管材选择1钢管钢管应用历史较长,范围较广,输水工程一般选用螺旋焊缝与直缝焊接钢管。钢管承压能力高,输水安全可靠。但钢管外壁需做防腐处理,造价很高,施工工期较长,耐腐蚀性能差,寿命短。2铸铁管按材质可分为灰口铸铁管和延性铸铁管,由于灰口铸铁管口径不大、材质不稳定,因此事故较多,在输水工程中基本不采用。延性铸铁管也称为球墨铸铁管,其强度比钢管大,延伸率也高出10%。另外,球墨铸铁管承压能力高,管内壁衬有水泥砂浆,水质不易污染,耐腐蚀,使用寿命长,安装简单,施工期短,造价低。主要用于城区供水及远距离小流量输水。3预应力钢筒混凝土管PCCP这是一种钢筒与混凝土制作的复合管,管心为混凝土,在其外壁或中部埋入厚1.5mm钢筒,在管芯上缠绕环向预应力,采用机械张拉缠绕高强钢丝,并在其外部喷水泥砂浆保护层。该管的特点是由于钢套筒的作用,抗渗能力非常好。管子的接口采用钢制承插口,尺寸较准确,并设橡胶止水圈(单胶圈或双胶圈),因而止水效果好,安装方便。预应力钢筒混凝土管的管径一般为DN600~3600mm,工作压力为0.4~2.0MPa。在很多大流量低水头的输水工程中有广泛应用。-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物4玻璃纤维增强热固树脂夹砂管(玻璃钢管)玻璃钢管的特点是强度较高,重量轻,耐腐蚀,不结垢,内壁光滑阻力小,在相同管径、相同流量条件下比其他材质管道水头损失小、节省能耗。玻璃钢管的连接也采用承插式,并设置胶圈,安装很方便。玻璃钢管相对而言壁薄,为柔性管道,对基础与回填要求较高。管材造价相对较高。本工程输水规模为为1.85m3/s,根据上述几种管材的优缺点,结合本工程的特点和要求,拟定选用球墨铸铁管作为输水管材。1.1.1.输水管径方案比选从经济性上进行比较,管径较小的管价格更便宜,但是管径越小水头损失越大,设计扬程也越大,这样将增加泵站的投资,因此需要在二者之间找到最经济的组合方案。参考类似工程经验,本报告拟定了管径为700mm,800mm,900mm的三种管径进行对比,以确定最经济合理的管径及经济流速。1、沿程水头损失本工程中采用公式计算沿程水头损失式中:hf为沿程水头损失——m;v为断面平均流速——m/s;l为管道长度——m;C为谢才系数按曼宁公式计算,球墨铸铁管粗糙系数取n=0.011;R为断面的水力半径——m,2、局部水头损失本工程按沿程水头损失的10%估算局部水头损失。3、不同管径方案对比-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物对直径为700mm,800mm,900mm的三种管径的方案分别进行水头损失计算,并计算其扬程,正常工况比较结果如表5-1,事故检修工况(70%设计流量)比较结果如表5-2:-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物表1-1正常工况管径700mm,800mm,900mm方案比较管径(mm)700800900流速(m3/s)2.41.841.45区间1-22-33-44-末总计1-22-33-44-末总计1-22-33-44-末总计管道长度(km)894694688022101843662089469468802210184366208946946880221018436620沿程水头损失(m)63.967.657.372.7261.531.333.228.135.7128.316.717.715.019.068.5局部水头损失(m)6.46.85.77.326.23.13.32.83.612.81.71.81.51.96.8总水头损失(m)70.374.463.080.0287.734.536.530.939.2141.118.419.516.520.975.3高程差(m)110.0108.0117.094.0429.0110.0108.0117.094.0429.0110.0108.0117.094.0429.0设计扬程(m)173.9175.6174.3166.7716.7144.5144.5147.9133.2570.1128.4127.5133.5114.9504.3-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物事故检修工况管径700mm,800mm,900mm方案比较管径(mm)700800900流速(m3/s)3.362.582.04区间1-22-33-44-末总计1-22-33-44-末总计1-22-33-44-末总计管道长度(km)894694688022101843662089469468802210184366208946946880221018436620沿程水头损失(m)125.2132.5112.3142.5512.661.465.055.169.9251.532.834.729.437.3134.2局部水头损失(m)12.513.311.214.351.36.16.55.57.025.13.33.52.93.713.4总水头损失(m)137.7145.8123.5156.8563.867.671.560.676.9276.636.138.232.341.0147.6高程差(m)110.0108.0117.094.0429.0110.0108.0117.094.0429.0110.0108.0117.094.0429.0设计扬程(m)235.2240.5229.3236.5992.8177.6179.5177.6170.9705.6146.1146.2149.3135.0576.6-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物700mm管径方案从管材投资上看是最节省投资的,但是在事故检修工况条件下该管径方案的设计流速将达3.36m/s,超过规范设计流速不大于3m/s的要求。该工况下设计扬程最大将达240m,这超过了一般球墨铸铁管允许承受的工作压力,同时总扬程达992m,这样四级加压泵站不能满足提水要求,需要增设一级泵站,这将大大增加泵站的投资,因此本报告不推荐700mm管径方案。900mm管径方案各泵站正常工况设计扬程最大扬程为133m,事故工况最大扬程到150m,而800mm管径方案泵站正常工况设计扬程最大扬程为147.9m,事故工况最大扬程180m,两方案泵站投资基本一致。在这样的情况下,800mm管径方案从经济性上显然要优于900mm管径方案,因此本报告推荐采用800mm球墨铸铁管作为输水管道,按照1.85m3/s的流量计算,得到经济流速为1.84m/s。1.1.1.管道敷设及附属设备管道铺设采用全线开挖铺设,开挖面宽12.6m,两侧坡度为1:1.5,底宽3m,为防止地面不均匀沉降破坏管道,在管道底部铺设200mm厚的素混凝土垫层。输水管置于垫层以上,两管间距1m,上部覆盖为夯实回填土。在管道线路较高处设置排气阀,在较低点设置排水阀。管道穿越河道和公路时采用下穿形式通过,并在管道折点处设置钢筋混凝土镇墩,在穿越公路时另加钢筋混凝土套管作为保护。1.2.泵站工程1.2.1.确定工程等级及主要建筑物的级别根据泵站的装机流量和装机功率可以确定泵站的级别及相应的洪水标准。对工业、城镇供水泵站等别的划分,应根据供水对象、供水规模和重量性确定。根据所给的泵站流量单泵流量为0.56m3/s,每个泵站有6台泵(4台工作、2台备用),泵站流量为1.85m3/s-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物。可以确定泵站规模为小(1)型,泵站等别为Ⅳ。查中华人民共和国国家标准泵站设计规范:GB/T50265-97(2.泵站等级划分)如下:表1-1泵站等级划分泵站等别泵站规模分等指标装机流量(m3/s)装机流量(m3/s)Ⅳ小(1)型10~20.1~0.01泵站等别永久性建筑物级别临时性建筑物级别主要建筑物次要建筑物Ⅳ455泵站建筑物级别洪水重现期(年)设计校核420(5%)50(2%)注:(1)装机流量、装机功率系指单站指标,且包括备用机组在内;(2)由多级或多座泵站联合组成的泵站工程的等别,可按其整个系统的分等指标确定;(3)当泵站按分等指标分离两个不同等别时,应以其中的高等别为准。1.1.2.补水泵站布置龙华口水库多年年平均径流量为2946万m3,而北水南调工程需向阳泉和盂县供水5000万m3/年,因此,北水南调工程必须采用补水方式,从滹沱河调水补充龙华口水库,才能满足供水需求。补水泵站的布置涉及到龙华口水电站引水发电系统的布置,根据龙华口电站的初步布置方案,引水发电隧洞拟从王家庄水库引水经过龙华口水库下游,再到滹沱河下游的鳌头电站,在引水隧洞路径龙华口水库下游设置一条支洞,可以将来水引至本工程的补水泵站的调节水池。为此,本工程的补水泵站初步拟定在龙华口水库大坝下游的左岸小牛心沟口处,设置地面式抽水泵站,调节池的库容按3000m3设计。补水泵站基础高程为531.0m,最大抽水流量为2.0m3/s,最小抽水量为0.6m3-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物/s,抽水扬程约50m。泵站装机6台,其中4台工作,2台备用,总装机即2130kw。补水泵站初步拟定其安装高程为535.0m。泵房分2层,水泵及电机在下层,上层为通道平台及吊车层。泵房层高3.6m,第二层高9m;吊车安装高层5.25m,吊车下缘距地面3.5m。吊轨距梁1.5m。泵房横向:电动机组一侧距墙均需留出运行维护通道,其净宽不宜小于1.2~1.5m,取为1.5m宽通道。机组跨度为1.4m,双列式机组间净距为1.2m。考虑到进出水管阀门及管长,则泵房宽度为9m。最终泵房尺寸确定为28.72×9.76×12.6m(长×宽×高)。1.1.1.提水泵站方案比选1、方案一:龙华河左岸地下厂房该方案的1号提水泵站站址位于龙华河水电站库区龙华河左岸约300.0m的山坡处,地形坡度40~60º。站址中心地面高程592.0m。其东侧和北侧分布厚1.0~2.3m厚的全新统坡积物,岩性为含细粒土粒,角砾成分为云母二长片麻岩,斜长角闪变粒岩,黑云斜长角闪变麻岩。其下和整个站址场地为太古界牛心沟组黑云斜长角闪变麻岩,云母二长片麻岩和黑云斜长角闪片麻岩。岩性较硬,强风化厚度1.0~3.0m,岩层片麻理状N40~50°W·SW20~50°,倾向山里,岩体稳定性较好。本提水工程进水部分由引水系统进水口、地下泵站以及进入地下泵站隧洞三部分组成。1)引水系统进水口龙华河水电站水库正常蓄水位571.60m,死水位552.00m,引水系统进水口布置于龙华河左岸,主河槽的凹岸处,山体陡峭,进口位置较理想。进口轴线与坝轴成98°夹角。进水口采用开敞式,喇叭口设在洞前。喇叭口底板高程555.0m,厚50cm,长10m,通过公路相连接,公路长2km。公路与进水塔身用一座交通桥相连接,交通桥长13.5m。-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物根据进水口安全运行淹没深度的要求,进水塔底板高程为555.00m,进水塔顶部平台高程577.0m。平台上设置闸门室和闸门控制室,闸门室顶部高程为584.1m,闸门室上部为闸门控制室,其顶部高程为589.5m,进水塔总高度为34.5m。进水塔进水孔口宽度按引用流量及过栅流速确定,拦污栅和检修闸门孔口尺寸分别为6m×6.5m(宽高)和4m5m(宽高)。进水塔内部设置一道拦污栅和一道事故检修闸门。拦污栅尺寸为6.4m6m(宽高),提升平台高程为561.0m,采用单吊点固定卷扬机,卷扬机工作平台高程为577.0m。事故检修闸门尺寸为5m4.5m(宽高),提升平台为561.0m,采用单吊点固定卷扬机,卷扬机工作平台高程为577.0m。2)地下泵站泵房为地下式,分一层、二层,地下泵站通过地下引水隧洞与进水塔相连,进水隧洞长为80m,进口高程为555.0m,出口高程为552.9m,隧洞坡降为3%,隧洞为城门洞型,洞内净尺寸为4m3m(宽高)。根据设计扬程150m;设计引用流量1.85m³/s,每级泵站是选用4台水泵并联连接。单台泵流量0.5m³/s、单台容量1250kw,另配2台泵作为备用。故选6台(4工作、2备用)机组方案,每级的装机容量7500kw。地下泵站设备布置采用六台泵组一次排开,安置在二层。进水阀在泵上游侧、同层。水泵层高程为552.9m。地下泵站水泵安装层底部高程为554.3m,净宽9m,净长28.0m,净高15.20m,确定泵中心线距上游侧净宽3m,下游侧净宽6m,总宽度为9m。电站设一个安装间,面积为540m2。可满足泵、叶轮等安装检修要求。安装场与电气层同高。-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物3)进厂交通洞通过隧洞进入地下泵站,隧洞长度为480m,尺寸4.0×3.0m,在龙华河左岸,进口高程为580.0m,坡降为5.5%。2、方案二:龙华河右岸地下式厂房该方案的1号提水泵站站址位于龙华河水电站库区龙华河右岸离大坝距离约1000.0m的山坡处,地形坡度40~60º。站址中心地面高程635.9m。本提水工程进水部分由引水系统进水口、地下泵站以及进入地下泵站隧洞三部分组成。1)输水系统进水口龙华河水电站水库正常蓄水位571.60m,死水位552.00m,引水系统进水口布置于龙华河左岸,主河槽的凹岸处,山体陡峭,进口位置较理想。进水口采用开敞式,喇叭口设在洞前。喇叭口底板高程555.0m,厚50cm,长10m,通过公路相连接,公路长1.2km。公路与进水塔身用一座交通桥相连接,交通桥长41m。根据进水口安全运行淹没深度的要求,进水塔底板高程为555.00m,进水塔顶部平台高程577.0m。平台上设置闸门室和闸门控制室,闸门室顶部高程为584.1m,闸门室上部为闸门控制室,其顶部高程为589.5m,进水塔总高度为34.5m。进水塔进水孔口宽度按引用流量及过栅流速确定,拦污栅和检修闸门孔口尺寸分别为6m×6.5m(宽高)和4m5m(宽高)。进水塔内部设置一道拦污栅和一道事故检修闸门。拦污栅尺寸为6.4m6m(宽高),提升平台高程为561.0m,采用单吊点固定卷扬机,卷扬机工作平台高程为577.0m。事故检修闸门尺寸为5m4.5m(宽高),提升平台为561.0m,采用单吊点固定卷扬机,卷扬机工作平台高程为577.0m。2)地下泵站-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物泵房为地下式,分一层、二层,地下泵站通过地下引水隧洞与进水塔相连,进水隧洞长为70m,进口高程为555.0m,出口高程为552.9m,隧洞坡降为3%,隧洞为城门洞型,洞内净尺寸为4m3m(宽高)。根据设计扬程150m;设计引用流量1.85m³/s,每级泵站是选用4台水泵并联连接。单台泵流量0.5m³/s、单台容量1250kw,另配2台泵作为备用。故选6台(4工作、2备用)机组方案,每级的装机容量7500kw。地下泵站设备布置采用六台泵组一次排开,安置在二层。进水阀在泵上游侧、同层。水泵层高程为552.9m。地下泵站水泵安装层底部高程为558.9m,净宽9.0m,净长28.0m,净高15.20m。确定泵中心线距上游侧净宽3m,下游侧净宽6m,总宽度为9m。电站设一个安装间,面积为540m2。可满足泵、叶轮等安装检修要求。安装场与电气层同高。3)进厂交通洞通过隧洞进入地下泵站,隧洞长度为428m,尺寸4.0×3.0m,在龙华河右岸,进口高程为580.0m,坡降为5.5%。3、方案三:坝后式地面厂房该方案把提水泵站布置在龙华河水库左岸下游约200m处,为地面厂房。引进口利用原龙华口水库大坝导流洞,在导流洞中布置引水管道通向泵房,在导流洞进口处布置进水塔。在导流洞内布置引水管线,在导流沿出口处布置分岔管段,先由一根主管分成两根支管,再由分根支管分成六根支管接厂房四台提水泵供水。提水泵站1#泵站由于是在水库边上,水位由水库死库容水位确定:552m,其安装高程为552.20m。-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物泵房分2层,水泵及电机在下层,上层为通道平台及吊车层。泵房层高3.6m,第二层高9m;吊车安装高层5.25m,吊车下缘距地面3.5m。吊轨距梁1.5m。泵房横向:电动机组一侧距墙均需留出运行维护通道,其净宽不宜小于1.2~1.5m,取为1.5m宽通道。机组跨度为1.4m,双列式机组间净距为1.2m。考虑到进出水管阀门及管长,则泵房宽度为9m。最终泵房尺寸确定为28.72×9.76×12.6m(长×宽×高)。4、厂房方案比选结果三个不同形式的厂房主体工程量及投资数如下表所示: 方案比选投资估算项目单位方案一(左岸地下泵站)方案二(右岸地下泵站)方案三(地面泵站)C25混凝土m³1146470625490.00C30混凝土m³390039003800.00钢筋t184613181125.00土方开挖m³110012002400.00石方开挖m³34904242926200.00钢管护栏延米9416294.00铝合金门m²448.00铝合金窗m²202029.00钢管爬梯延米252524.00进厂道路km21.20.50引水钢管km140380190锚杆根(单根长4m)8080根(单根长5m)180180管线m183520384700造价万元3774.323423.343789.03从上表可见,方案二,即右岸地下厂房方案较优。右岸地下厂房的优点如下:1、投资省,厂房总投资比其它方案省约10%左右;2、管理方便,交通方便,可以利用原有的省道;-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物3、厂区离村庄近,有利于管理人员生活。1.1.1.加压泵站工程1、加压泵站选址1)2号泵站选址2号泵站站址位于樊家汇村南约200.0m的黄土坡上,站址北侧和南侧各发育有一条走向北东向宽30~50m的冲沟。站址处东西长120.0~170.0m,地面高程670.62~678.01m,地面高差10~4.0m,高出河漫滩14.0~22.0m。发育地层为第四系上更新统坡洪积物,岩性为淡黄色低液限粉土,稍湿,土颗粒细而均匀,具有大孔隙,局部含沙量较大,含碎块石透镜体,结构松散,厚度大于10.0m。含水率为8.0~15.0%,干密度为1.37~1.53g/m3,孔隙比为0.725~0.969,塑性指数为8.1~12.8,压缩系数为0.13~0.34MPa-1,为中等~低压缩性土。2)3号泵站选址3号泵站站址位于柴庄村东河漫滩处,其上游发育一个小型冲沟。站址处地形较平坦,地面高程756.8~758.35m,出路地层为第四系全新统洪冲积物,表层为0.4~0.6m低液限土,发育植物根系,其下为卵石混合土加粉土,中粗沙透镜体,分选型差,结构松散,局部具架空现象。砂卵石粒径一般为20~120.0mm,含漂石,磨圆度呈棱角~次棱角状,岩性为灰岩,变质岩,砂为中粗砂,矿物成分为长石,石英含少量云母和暗色矿物,地下水埋深1.90~3.2m,向河谷及下游排泄。3)4号泵站选址-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物4号泵站站址位于万山铁厂东南约300.0m龙华河弯道的河漫滩处,东侧紧邻河床。其东北部发育2条冲沟,河谷宽700.0~800.0m,为季节性河流。站址处地形平坦,地面高程为878.3~876.4m,出露地层为第四系全新统洪冲积物,表层为0.6~0.8m厚的低液限粉土,发育植物根系,其下为卵石混合土夹粉土,中细砂透镜体,分选型差,结构松散,局部具架空现象。砾卵石粒径为20~60mm,最大160mm,磨圆度呈棱角~次棱角状,岩性为灰岩,砂为中粗砂,矿物成分为长石,石英及岩屑。2、加压泵站厂房基础高程确定通过水力学公式计算各断面的50年重现期的校核洪水位的高程:公式为:公式为:各泵站断面取泵站大概位子的一条有代表性的与河道垂直的断面。加压泵站2#泵站校核洪水:661.266m加压泵站3#泵站校核洪水:769.669m加压泵站4#泵站校核洪水:886.927m依据规范差安全超高:查中华人民共和国国家标准泵站设计规范:GB/T50265-97(3.泵站主要设计参数)如下:表1-1泵站安全超高泵站建筑物级别1234.5安全超高(m)设计0.70.50.40.3安全超高(m)校核0.50.40.30.2注:(1)安全超高系指波浪、壅浪计算机高程以上距离泵房挡水部位顶部的高度;(2)设计运用情况系指泵站在设计水位时运用的情况,校核运用情况系指泵站在最高运行水位或洪(涝)水位时运用的情况。取水泵站1#泵站基准高程:由于取水泵站靠近水库,取水泵站基准高程由水库校核水位确定。由于3#加压泵站处为河漫滩,地势平坦,最后决定在河漫滩处建设泵站,在泵站下侧修建挡水堤。修建50m长,1m宽的挡水堤。挡水堤混凝土方量为137.5方。-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物表1-1最终确定泵站基准高程核洪水位(m)安全超高(m)泵站基准高程(m)2#加压泵站661.260.26623#加压泵站769.660.27704#加压泵站886.730.28873、加压泵站厂房布置方式及尺寸泵房纵向包括6台机组,4台常用,2台备用机组,选用KQSN400-M(N)6单级双吸泵,电机选用Y560-4型号。因为是小泵站,所以不考虑设检修间。由于有6台泵,所以配电间采用一侧式配电间布局,布置在泵房下侧。配电间距墙留0.8m通道,便于检修。配电间宽1.2m。配电间与电动机组间留2.0m宽的运行维护通道。水泵与电机的机组净宽为3.988m,约4.0m。电机与另一侧应满足设备进入泵房的要求,不宜小于5.0m,取为5.0m。考虑到机组数目比较大,有6台机组,确定采用双列式。则泵房长度为:卧式泵进水管中心线的距离应符合上列要求:双列布置时,管道与相邻机组之间的净距不应小于1.2~1.5m(取机组间净距为1.2m)。双列布置时泵房长度为27.79m,取整为28m。泵房横向:电动机组一侧距墙均需留出运行维护通道,其净宽不宜小于1.2~1.5m,取为1.5m宽通道。机组跨度为1.4m,双列式机组间净距为1.2m。考虑到进出水管阀门及管长,则泵房宽度为9m。泵房分2层,水泵及电机在下层,上层为通道平台及吊车层。泵房层高3.6m,第二层高9m;吊车安装高层5.25m,吊车下缘距地面3.5m。吊轨距梁1.5m。最终泵房尺寸确定为28.72×9.76×12.6m(长×宽×高)。4、加压泵站稳定分析泵房的稳定分析,荷载包括:自重、静水压力、扬压力、土压力、泥沙压力、地震作用及其它荷载等。表1-2计算荷载选取荷     载-145- 第5章工程选址、工程布置及主要建筑物荷载组合计算情况自重静水压力扬压力土压力泥沙压力地震作用其它荷载基本组合完建情况√--√--√设计运用情况√√√√√-√特殊组合施工情况√--√--√检修情况√√√√√-√核算运用情况√√√√√--地震情况√√√√√√-泵房沿基础底面的抗滑稳定安全系数按规范(6.3.4-1)式计算:      Kc=fΣG/ΣH        (6.3.4-1)     式中 Kc——抗滑稳定安全系数;   ΣG——作用于泵房基础底面以上的全部竖向荷载(包括泵房基础底面上的扬压力在内,kN);   ΣH——作用于泵房基础底面以上的全部水平向荷载(kN);   厂房抗滑稳定计算结果如下表,说明满足规范要求,是安全稳定的。基本组合1.11特殊组合Ⅰ1.07Ⅱ1.021.1.1.加压泵站前池三座加压泵站泵房前均设置一个进水前池,按《泵站设计规范》(GB/T50265-97)中关于进水池的水下容积可按共用该进水池的水泵30~50倍设计流量确定的基本原则。本工程管道供水流量为1.85m3/s,按50倍设计流量计,即92.5m3可满足要求,为安全计,本次设计采用150m3。根据泵地选址位置的实际情况,确定泵站前池为矩型,其尺寸为28.72×3×2.5m,前池设有溢出口和排水渠道,以便在出现紧急停机等情况时,能使泄能的水安全排入主河道。-145- 第6章水力机械、电工及采暖通风第1章水力机械、电工及采暖通风1.1.水力机械1.1.1.概述该调水工程主要供水为盂县、阳泉市的工农业和城市生活需用水,缓解用水的紧张局面。从龙华河水库由提水泵站后经过三级加压泵站向盂县和阳泉市供水,按工程规模属于中型泵站。1.1.2.基本参数年引水量5000万m3输水线路总长38.25km泵站总装机容量26880kw总扬程570m设计引用流量1.85m3/s附近输电电压35kv输电距离30km1.1.3.提水泵站和加压泵站水泵1、水泵选型龙华河调水工程在龙华口水库大坝上游右岸1000m处山坡建设一座提水泵站,取水口设在水库内,取水的设计引用流量1.85m3/s,设计扬程150m。另三级加压泵站的设计引用流量均为1.85m3/s,一、二、三级加压泵站的设计扬程均为150m。泵的型式有多种,轴流式、混流式、离心式,根据泵站的特征扬程,从水泵综合型谱图上选择了适宜的离心式SH和KQSN型。根据比较确定选用KQSN型,KQSN型是中开式单级双吸离心式泵,具有的扬程范围6~230m,流量范围0.019~1.104m3/-145- 第6章水力机械、电工及采暖通风s,型谱饱满、使用效率较高,满足工程的要求。2、确定台数根据设计扬程150m;设计引用流量1.85m3/s,满足要求的有单台泵流量0.5m3/s、单台容量1120kw,每级泵站选用4台水泵并联连接。另配2台泵作为备用。故选6台(4工作、2备用)机组方案,每级的装机容量6720kw。3、水泵参数提水泵站和三级加压泵站的水泵单台泵流量0.56m3/s、单台容量1250kw,扬程是150m。a.装置形式:根据水泵容量及泵站扬程参数,选择卧式机组。b.选定泵的参数:泵型号KQSN400-N6/724扬程150m单台流量Qr0.56m3/s轴功率875kw转速1480r/min效率84%(NPSH)r5.0m最大工作压力1.0~2.5Mpa输送介质清水或类似清水的液体环境温度40度及以下口径400mm-145- 第6章水力机械、电工及采暖通风结构单级双吸、中开蜗壳离心式、卧式泵重1702kg4、电机主要参数根据泵的轴功率等参数,为使电机具有较高的效率和良好的通风冷却条件等要求,配备的电机参数为:电机型号Y500-4电机功率1120kw电机电压10.0kv电机电流82A防护等级IP23电机重5875kg1.1.1.龙华口大坝下游小牛心沟补水泵站水泵及机组选型及其参数:1、水泵选型补水泵站设计引用流量2.0m3/s,设计扬程50m。根据泵站的特征扬程,从水泵综合型谱图上选择了适宜的离心式SH和KQSN型。根据比较确定选用KQSN型,KQSN型是中开式单级双吸离心式泵,具有的扬程范围6~230m,流量范围0.019~1.104m3/s,型谱饱满、使用效率较高,满足工程的要求。2、确定台数根据设计扬程50m;设计引用流量2.0m3/s,满足要求的有单台泵流量0.5m3/s、单台容量355kw,泵站选用4台水泵并联连接。另配2台泵作为备用。故选6台(4工作、2备用)机组方案,总装机容量2130kw。3、水泵参数-145- 第6章水力机械、电工及采暖通风单台泵流量0.5m3/s、扬程是150m、容量1120kw。a.装置形式:根据水泵容量及泵站扬程参数及易于检修维护等,选择卧式机组。b.选定泵的参数:泵型号KQSN500-M9/621扬程50m单台流量Qr0.5m3/s转速990r/min轴功率319kw电机功率355kw效率80%(NPSH)r4.7m输送介质清水或类似清水的液体环境温度40度及以下口径500mm结构单级双吸、中开蜗壳离心式、卧式泵重2244kg4、电机参数根据泵的轴功率等参数,为使电机具有较高的效率和良好的通风冷却条件等要求,配备的电机参数为:电机型号Y400M-6额定功率355kw-145- 第6章水力机械、电工及采暖通风额定电压380v额定电流635A防护等级IP44电机重3880kg1.1.1.辅助机械设备1、站内起重设备站内最重起吊部件为电机5875kg,选用8t起吊设备一台,跨度9m。2、机修设备本泵站设有简易机修设备,台式钻床、交流电焊机、台式砂轮机、软轴砂轮机等。1.2.电工一次1.2.1.泵站与系统连接由于搜集不到调水工程沿线的现状电源系统资料,在该工程设计中,暂定泵站周边有35kV高压电源线路,距离按30km。可将35kV高压线路引入泵站。1.2.2.电气主接线根据本泵站的特点,采用可靠性高、布置紧凑、经济性能好、运行灵活、操作方便、维护工作量少等要求的主接线,对工程综合性能是非常重要的。该工程为提水泵站和三级加压泵站共四级,每级泵站装机台数6台,每级装机容量为6720kw,,单机容量为1120kw,配套电机为Y500-4,泵机组的电压等级为10kV。可选主变压器S9-7500/35/10kv、另外考虑低压用电变压器S9-250/10/0.4kv。-145- 第6章水力机械、电工及采暖通风1、泵机组-连接方案从附近高压电源架空引线到主变压器S9-7500/35/10kv,再接入泵房10kV高压配电室,由近处另引入一条电压等级10kV电源作为备用。高压10kv母线系统设置有1台专用计量柜向7个高压馈电柜供电;有1台电源馈电母线联络柜。有6台馈电柜分别接入高压起动柜向各个泵机组馈电;有1台馈电柜向低压用电变压器S9-250/10/0.4kv馈电,经Kvv电缆引入低压配电室,供泵站低压用电。推荐方案为35kv配电装置选用户外敞开式,10.5kv配电柜选用户内敞开式KYN系列配电装置方案。2、低压用电系统1)低压供电范围与供电电压等级泵站的低压用电分为泵机组自用电、公用电等。根据泵站规模和布置特点泵站采用一级电压供电方式,低压用电电压等级为400V。2)低压用电接线各级泵站的接线方式,低压用电系统取自35kv/10kv主变压器低压侧。外引一路10kV,作为电站备用电源。低压用电系统共由2台10kv/400v变压器组成,1台工作、1台备用。该变压器均为环氧浇注式,容量均为250kVA。1.1.1.主电气设备布置1、变压器布置各级泵站设1台主变压器。对应泵机组的主变容量为7500kVA;布置在泵房上游侧,主变下设集油坑,坑内铺设卵石层。低压用电变压器布置在泵房二层内。-145- 第6章水力机械、电工及采暖通风2、配电装置35kV设备布置在主变压器的附近,10kV高压设备和0.4kV低压设备布置在泵房二层内。3、电缆布置电缆采用直埋敷设方式,泵房内以电缆桥架方式为主,并结合局部穿管等敷设方式为辅。1.1.1.过电保护及接地1、直击雷保护配置装置考虑泵站地处山区,雷击较多,建筑物均按三类防雷标准设置避雷带或避雷网。(1)35kV进线场地在适当部位设置避雷针。(2)电站所有地面建筑物均按规范进行防雷保护,建筑物顶部设避雷带并直接接地。2、过电压保护装置配置(1)为防电耦合过电压危及主变压器低压侧线圈绝缘,在高压配电盘柜母线设置氧化锌避雷器。(2)35kV电缆与架空进线处,装设35kV级氧化锌避雷器(在进线场地内)。(3)开关柜内装有过电压保护装置。3、接地各级泵站的接地系统主要采用设置人工接地网来降低接地电阻,并且结合采用降阻剂、离子接地极及深井接地方式。接地体主要采用-35×4的镀锌扁钢,垂直接地体为ø35钢管及35×-145- 第6章水力机械、电工及采暖通风3镀锌角钢等。接地电阻按不大于0.8欧姆设计确定。在不能满足接地电阻值时,对泵站采取隔离、均压及进线场地处敷设沥青地面等措施。在泵房和进线场地布置有各级电压的电气设备,均设有采用暗敷扁钢构成闭合回路的水平接地网,相应各层电气设备均就近可靠接地。工作接地和保护接地共用一组接地装置,接地系统采用TN-C-S系统。1.1.1.照明泵站照明分工作照明和事故照明两个系统。工作照明采用交流380/220V三相四线制,由设置在0.4kV的低压配电室的配电盘供电。泵站事故照明采用交、直流供电方式,即直流经过逆变电源供电。当发生停电事故时事故照明系统通过事故照明切换装置自动切换至直流电源。1.2.电工二次1.2.1.调水工程监控系统1、系统设计依据调水工程计算机监控系统按“无人值班、少人值守”设计原则进行设计,计算机监控系统为全分布、全开放系统。2、系统结构控制系统拟采用集散型二级分布式测控管理系统,具有主控级和现地控制级,实施集中监测、分散控制。采用100Mb冗余光纤快速以太环网连接主控级和现地控制级,网络介质采用光缆,通讯规约符合TCP/IP标准,按IEEE802.3设计,传输速率为100mb/s,冗余光纤以太环网具有较高的可靠性和传输速率。3、计算机监控系统-145- 第6章水力机械、电工及采暖通风监控系统由设在阳泉市总调度室的集中监控管理级计算机和设在现场泵站的控制级组成。(1)主控制级中控室拟建于阳泉市,设两套监控管理计算机,一套专做运行监控工作站,另一套专做管理工作站并作为监控工作站的备用,由配备的模拟盘直观显示全市供水工况及其主要参数值。(2)现地控制单元各级泵站拟建控制室,内设PLC可编程逻辑控制器,通过预编制的操作程序自动闭环控制各个设备的开启、关闭等运行。实时检测泵站的出水流量、压力、水位,通过通讯系统把这些数据送至中控室的监控主机,由公司的调度人员随时巡检、决策等。1.1.1.测量系统电气测量系统按《电测量及电能计量装置设计技术规程》(DL/T5137-2001)的要求,对泵站内水泵、电机、主变压器、低压用变压器、10.5kV母线、35kV母线、以及进线回路做相应的电气测量配置。非电气测量有水力测量、泵机组测温,转速测量。水位、压差、流量、温度等。1.1.2.起动控制及继电保护装置为了减小泵电机的起动电流,减小对电网的冲击影响,泵电机的起动方式选择为电抗降压起动。对其设备的保护有过流、失压保护、低压备用电源自动投入等。1.1.3.直流系统直流操作电压为220V,直流母线为单母线分段,设有两组固定阀控式铅酸免维护蓄电池组,不带端电池,每段直流母线接一组蓄电池,并且配置微机绝缘监测装置,充电模块单一电压输出,该操作电流向高压开关柜提供开合闸电流。是具有自动和手动调压装置的镍电池直流屏,-145- 第6章水力机械、电工及采暖通风当站用电源事故时,事故负荷持续时间按1小时计。蓄电池组容量为100Ah,直流系统的整流装置,采用高频开关电源,以提高稳压、稳流的精度,供继电保护、自动化装置、断路器跳合闸回路、事故照明、全厂公用设备及辅机系统的控制装置等负荷。-145- 第7章工程管理第1章工程管理1.1.设计依据1.1.1.主要设计规范和规程(1)中华人民共和国国家标准《防洪标准》(GB50201—94);(2)水利部、财政部共同编制的《水利工程管理单位定岗标准》和《水利工程维修养护定额标准》。1.1.2.枢纽建筑物的组别及等别(1)枢纽建筑物的组成北水南调工程主要由取水枢纽、输水管道、水厂和供水管网等四部分组成。(2)级别泵房及其他临时建筑物为Ⅴ级建筑物。1.1.3.编制定员标准根据国务院批准发布的《水利工程管理体制改革实施意见》(国办发[2004]45号文),由水利部、财政部共同编制的《水利工程管理单位定岗标准》,确定生产、经营管理必要环节的人员和辅助生产人员。1.1.4.机构设置(1)机构设置的原则北水南调工程的机构设置应根据精简统一,有利于加强企业管理,确保安全经济运行的原则。(2)机构设置-145- 第7章工程管理北水南调地处龙华河流域内,是一处以解决城镇居民生活用水及工业用水为主的供水工程。它担负着阳泉市与盂县工农业、生活用水。固定资产及流动资产权属于国有,为了使工程管理适应市场经济的需要,有效管理国有资产,建议成立专职管理机构。政府委托经营管理供水枢纽工程,做到“政企分开”,使供水工程发挥长久效益。负责供水工程的管理和维护,负责用水计量及城镇供水水费的计收。根据水利部、财政部共同编制的《水利工程管理单位定岗标准》,及本枢纽工程情况(按五等水库考虑),二水厂定员标准见表7-1。机构设置示意图如下图7-1:表1-1北水南调工程人员编制表工程管理财务类别水厂厂长财务管理行政办公水文观测水质化验通讯人员用水计量输水管网维护后勤管理收费员抄表员合计人数1141111411218-145- 第7章工程管理北水南调工程管理处财务管理行政办公工程管理大坝管理水质化验用水计量管网维护收费抄表后勤仓库图1-1机构设置示意图1.2.主要管理措施1.2.1.工程管理范围及保护范围工程管理实行专职管理,管理工程范围由管理范围和保护范围两部分组成。管理范围的确权划界规划为:管道开挖线或坡脚线(取两者较大值)以外各3m范围以内的土地部分;建筑物以铅直投影或基础以外(取两者较大值)各5m范围以内的土地部分。保护范围的确权划界规划为:管道开挖线或坡脚线(取两者较大值)以外各25m范围以内的土地部分;建筑物以铅直投影或基础以外(取两者较大值)各25m范围以内的土地部分。-145- 第7章工程管理为发挥最佳效益,必须加强管理工作,即采取行政、技术、经济和法律手段,保护及合理运用已建的水利工程及水工建筑物,充分利用水资源,为阳泉和盂县的生活生产用水提供可靠的水源。工程管理分为技术管理和经营管理,经营管理必须遵守国家颁发的有关政策和法律法规,技术管理必须遵守行业的技术规范。1.1.1.主要管理措施为方便管理,使管理人员能安心工作和提高工作效率,认真完成供水工程的各项管理工作,拟建:(1)综合楼一栋,建筑面积2000m2;(2)客货两用车叁辆。1.1.2.工程安装监测水工建筑物在施工及运行过程中,受外荷载作用及各种因素影响,其状态不断变化。对水工建筑物,应运用现代科学技术,进行检查观测和检查观察,并对观测资料进行整理分析,以便了解工作状态是否正常,有无不利于工程安全的变化,从而对建筑物的质量和安全程度做出正确的判断和评价,便于及时发现问题,采取措施进行进行养护修理或改善运行方式,确保工程安全运行,充分发挥工程效益。一、检查观测工作内容检查观测是水利工程管理的耳目,是管理工作不可缺少的重要组成部分。如果不进行检查观测,不了解水工建筑物的工作情况和状态变化,盲目运行是十分危险的。主要工作内容如下:1、泵站安全监测(1)泵房安全监测:包括泵房表面和泵房内部变形监测。(2)渗流观测:只对通过泵房基础的渗流量观测,将通过坝体和坝基的渗水汇集起来引入量水堰进行渗流量量测。-145- 第7章工程管理2、取水口观测一般应包括进水口水位观测、水头损失观测等,鉴于水库实际情况,仅设自计水位仪一台进行水位观测。3、其它观测设自计雨量一台观测降雨。对以上观测资料分析整编,并定期整编刊印观测资料。对观测资料及时进行整理分析,可以对工程状态及观测系统是否正常做出判断,对建筑物及附近环境的实际状态和变化规律作出科学结论及预测,为工程运行及维修提供依据。二、检查观察主要工作内容水工建筑物的检查观察就是用眼看、耳听、手摸等直觉方法或用简单的工具,对建筑物进行检查和观察,以便及时发现建筑物外露的一切不正常现象,从中联系分析,初步判断建筑物内部可能发生的问题,从而采取相宜的观测和养护修理措施,消除工程缺陷,保证建筑物的安全和完好。水工建筑物的检查观察可分为经常检查、定期检查和特别检查三种。经常检查原则上每月至少应进行1~2次;定期检查是每年汛前、汛后组织一定的力量进行全面性检查;特别检查是当工程发生严重破坏现象或有重大怀疑时,组织专门力量进行的检查。定期检查和特别检查要按照事先制定的计划进行。1.1.工程运行调度的原则和方案北水南调工程是为解决居民生活用水及工业用水为主的供水工程,应根据任务的主次,优先满足生活用水,制定供水调度计划,协调用水矛盾,以最少的水资源获得最大的社会、经济效益。-145- 第7章工程管理为了实现北水南调工程管理处的正常运行机制,经营管理必须要适应新时期的社会主义市场经济体制,实行自主经营,成为自负盈亏、独立核算的经济实体。按实际计量收费,放开水价走向市场,实行按成本或微利征收水费。用水计量是实行计划用水的一项必要工作,可以较准确地控制放水流量,避免配水不足或过多现象,减少水量浪费,促进节约用水。利用量水记录,可以分析计算管道的输水能力和输水损失,为按水量计收水费提供可靠依据。量水设施按照精确可靠,经济实用,易于管理的原则进行布置,拟在供水厂设置计量室,安装水表进行用水计量。1.1.管理措施管理范围的确权划界规划为:管道开挖线或坡脚线(取两者较大值)以外各3m范围以内的土地部分;建筑物以铅直投影或基础以外(取两者较大值)各5m范围以内的土地部分。这里所列出的管理设施是指北水南调工程正常运行所需的主要设施,现分述如下:1.1.1.主要设施(1)水厂办公室、计量值班室及收费营业大厅,综合楼建筑面积2000m2;(2)客货两用车叁辆;(3)主要观测设施:水准仪、经纬仪各一台。1.1.2.通讯设施1、程控电话:10部;2、微机10台,激光打印机5台;3、传真机2台,复印机1台。1.2.水源保护措施-145- 第7章工程管理龙华口水库流域是北水南调工程的主要供水水源,水源水质的安全事关人民群众的生命与健康,故应加强水库域水源的保护,防治污染,改善生态环境。根据《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》和《中华人民共和国水法》、《防汛条例》、《水土保持法》、《河道管理条例》等有关法律、法规的规定,结合水库实际,制定切实可行的水源保护措施,具体措施如下:1、 水资源保护行政主管部门对水库水源实行统一监督管理,县水行政主管部门应依法监测水库的水质,审定水库水域纳污能力,提出限制污染物排放总量的意见。其他有关部门按照各自职责,协同水行政主管部门做好流域水源的保护管理工作。         2、龙华口水库设立生活饮用水地表水源一级、二级保护区,流域生活饮用水地表水源一级保护区执行《GHZBI-1999地表水环境质量标准》Ⅱ类水质标准,一级保护区内禁止开展旅游活动、网箱养殖、石板材开采加工、畜牧业及机动船水上维修业等污染水源的活动。流域生活饮用水地表水源二级保护区执行《GHZBI-1999—1999地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准。3、一、二级保护区由所在地的人民政府设置明显的保护区标志和告示牌。设置的保护区标志和告示牌,任何单位、个人不得破坏、污损。流域内禁止销售和使用含磷的洗衣粉、洗涤剂、清洁剂等洗涤清洁用品。       4、 开发、利用和调节、调度龙华河水资源,必须维持龙华河的合理流量,维护水域的自然净化能力。流域内的水库管理部门应向当地县级水行政主管部门申报坝下最小下泄流量,未经批准的不得减少下泄流量。5、龙华河的干流和支流及其两岸涵养林和护坡护岸林,由当地人民政府设置警示标志,禁止砍伐。6、在龙华河流域范围内开发自然资源及进行其他建设,应按有关规定,严格执行环境影响评价制度。 7、 龙华河流域内禁止石板材生产、加工企业将废水、废渣排放龙华河水域。-145- 第7章工程管理8、龙华河流域使用化学农药、化肥的单位和个人,应加强对农药、化肥的管理,做到合理施用。禁止施用残留期长、剧毒性农药。存贮农药和处置过期失效农药的,不得污染水域和地下水域。  9、 破坏、污损水源保护区标志和告示牌的,由当地县级水行政主管部门责令其限期改正,恢复原状,不能恢复原状的,应赔偿损失,并可处以500元以上1000元以下的罚款;违反《中华人民共和国治安管理处罚条例》的,由公安机关依法给予处罚。  10、 违反《中华人民共和国水污染防治法》和《饮用水水源保护区污染防治管理规定》的,按照《中华人民共和国水污染防治法》和《饮用水水源保护区污染防治管理规定》的有关规定处罚。11、水源水质每天实行定点定时做抽样化验,水源一级保护区实行巡检制。-145- 第8章施工组织设计第1章施工组织设计1.1.工程背景阳泉市是晋东地区政治经济、文化中心城市,是山西能源重化工基地的组成部分,是全国最大的无烟煤生产基地,但城市供水量不足,严重影响城市居民的生活和市容市貌环境质量的改善,同时也是困扰和制约城市社会经济发展的重要因素。盂县属阳泉市管辖,近年来由于大面积开采煤炭和冶炼等工业的发展,造成了周边水环境的污染和破坏,使现有供水水源水位下降,供水严重不足,给县城居民的生活和社会经济带来严重影响。根据阳泉市、盂县工农业生产发展的趋势预测,到2010年阳泉市区和盂县总缺水量为1816万m3,2015年两区总缺水量为3614万m3,2020年两区总缺水量为4984万m3,因此龙华河调水工程的主要任务是为阳泉市、盂县供水,缓解阳泉市区和盂县县城供水的紧张状况。此工程分两期,一期由龙华口水库提水泵站至盂县苌池,二期由盂县苌池至阳泉市猫脑山配水厂,管线全长90km。该工程建成后可保证取水量12.96万m3/d,并分别供盂县胡成山水厂3万m3/d,白猫梁水厂2万m3/d,阳泉猫脑山水厂7.96万m3/d,基本缓解水的供需矛盾。本可研报告为第一期工程。1.1.1.工程地质工程区域位于太行山脉中部,黄土高原东缘中段,是一典型的中低山区,除中间分布有小型山间盆地、黄土丘陵及河谷阶地等侵蚀地形外,北部为剥蚀中低山,中部和东部为溶蚀构造中低山区。从整体看,大致是西北高、东南低,高山深谷井然有序。海拔高程在350~1800m,工程线路高程最高为996m,最低为500m。沿输水工程管道线路,岩性绝大部分为新生界、第四系上更新统及全新统松散岩类。1.1.2.水文条件本地区属暖温带半干旱大陆性气候,特征为春季干旱少雨、冬季少雪、四季分明,多年平均气温10.9℃,极端最高气温40.2℃-145- 第8章施工组织设计,极端最低气温-25℃,无霜期175天,最大冻土深度68m,风向多变,以西北风为最多,平均风速1.7m/s,多年平均降雨量560mm,降雨主要集中在7~9月份,汛期降水量占全年的60~70%。由于地形影响,经常发生短历时小面积的暴雨。由于冰冻期较长,混凝土施工将受季节的影响。1.1.工程特点输水管线线路较长,整个工程施工期将持续二年。全线山谷纵横、崎岖复杂、管线铺设在丘陵河谷地带,施工有一定难度。1.1.1.工程概况本输水工程主要由管线、泵站等组成。施工包括安装DN800球墨铸铁管38250m,修建四级加压泵站,阀门井以及相应的管道砼支墩。1.1.2.管线选材由于该工程输水管线路较长,管压高,因此选用工作压力不小于2.0Mpa的球墨铸铁管。另外此管内壁必须涂有水泥内衬,这样水质不易受到污染,外层需喷有锌+沥青层能防腐蚀,以保证使用寿命较长,此管还有施工时安装简单,工期短,造价低等特点。1.1.3.对外交通和材料供应本工程的施工沿线基本与石阳公路并行,基本可满足工程对交通运输的要求。施工所需水泥和钢材可从盂县和阳泉购进。施工所需石料,可从苌池乡西城武村、至角村以及小河石料场开采。砂料从上社镇开采。1.2.施工总体部署1.2.1.施工段划分根据本工程施工距离较长的特点,采用点线结合的方法,即以土方挖填等为点,以管道为线,初步将工程划分为4个施工段(详见下表),-145- 第8章施工组织设计4个施工段分别组织不同的专业队伍同时进行施工,实施平行流水、交叉作业,每个施工段还可根据施工的工程量大小,再分成2~3个施工作业段,以保证工程的质量和进度的完成。表1-1施工段划分施工起始位置施工截止位置施工区长度(m)第一施工段龙华河水库1#取水泵站樊家汇附近2#加压泵站8946第二施工段2#加压泵站柴庄附近3#加压泵站9468第三施工段3#加压泵站万山铁厂附近4#加压泵站8022第四施工段4#加压泵站苌池101841.1.2.重点分部工程本工程重点分部工程包括:测量放线、降水、支护和土方开挖工程,管道运输和安装,取水、加压泵站浇筑等,因此在实施的过程中,要在施工方法、工艺、设备选择和人员配备等方面给予重点考虑。1.1.3.施工队伍安排根据本工程的特点,按各主要工序划分为以下作业队:测量队土石方施工队管道施工队运输队1.1.4.主要施工方法的确定1工程测量-145- 第8章施工组织设计采用智能电子全站仪、激光经纬仪、激光水准仪,综合应用测控技术,以应对各种复杂情况给测量工作带来的不利因素。2管槽开挖采用机械开挖,人工配合的方法。3人工降水采用管井井点方法降水。4管沟支护一般采用锚喷网大面积护坡支护。5管道基础球墨铸铁管安装前,应先在槽底铺20cm素混凝土砂垫层。6管道安装插口与承口管道中心线一致,插口插入承口。7管槽回填槽底至管顶以上50cm范围内,不得含有机物冻土以及大于50cm的砖石等硬物,要轻压夯实,管道两侧高差不得大于30cm。8水压试验试压分段进行,每个试验管段长度不大于1000m,注水流速≤10m/s。9砼井结构采用C25砼井室,井壁设钢制爬梯,顶板采用钢筋砼浇筑。2.施工准备为保证工程能顺利实施,必须从以下几个方面做好准备u现场准备:修整施工通行道路,搭建工地临时设施,整理材料堆场。见下表8-1-145- 第8章施工组织设计表1-1施工临时设施一览表序号用途面积(m3)备注1办公管理500如有需要可租附近民房使用2生活用房4500如有需要可租附近民房使用3材料仓库15004机械维修加工3005施工机械停放200u技术准备:根据设计图,建立、复核平面控制网和高程控制网,做好现场测量控制。根据相关标准、规范,详细编制测量、土方、管道施工、运输吊装、试压等施工方案,做好各种原材料试验和砼、砂浆配合比的试验工作。u人员准备:根据组织机构设置、劳动力需要计划和工程进度要求,及时组织管理和施工人员进场。见下表8-2。表1-2劳动力计划表序号主要工种施工阶段60天120天180天240天300天360天1管理人员2020202020202测量人员161644443技术员1010101010104司机820228885机操工8301510846砼工2030303020207泥工1025303020208管工0304040009试压工06666610普通工30406060402011电工41212124212机修工161616168413合计142255265246148118u机械物资准备:根据机械需要计划落实所需相关机械设备。材料通过多渠道采购,同时准备充足备料场地以堆放备用材料。见下表8-3。-145- 第8章施工组织设计表1-1主要机械设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1挖掘机W-1002台112推土机T180台103自卸汽车10T台204吊车16T台65叉车5T台26平板拖车10T台127拖拉机台88砂浆搅拌机0.5m3台89潜水泵6"台1010电动试压泵3.0Mpa台411柴油发电机组80KW台412砂浆搅拌机0.5m3台413砼拌和机350台414蛙式打夯机HW-60台815插入式振捣器HZ6-50支1616全站仪GTS6B台217激光经纬仪DJ2部818激光水准仪部819客车辆41.2.施工总进度计划根据本工程的特点,分三个阶段组织施工,施工总工期为两年。各项工程的施工进度安排详见表四。第一阶段:施工准备阶段(第1年1~2月)-145- 第8章施工组织设计组建工程指挥部及各施工区项目经理部,主要管理人员和部分施工人员进入施工现场,搭设临建、临设、测量放线、修临时施工道路等,为下一步施工做好准备。第二阶段:施工阶段(第1年3月~第2年11月)各施工区全面展开沟槽开挖、管道布设、防腐、回填、试压、加压泵站浇筑等工作。第三阶段:收尾、全部管道通水试验阶段(第2年12月)1.1.1.施工工期保证措施⑴.严格按网络计划控制总工期,对计划实施的全过程进行三级有效管理,即日计划、周计划、月计划,以保证施工进度按计划有序地进行。⑵.实行项目经理责任制,全面管理施工的质量、安全和进度。⑶.根据施工每一阶段的实际情况,合理调整四个工区的机械设备和具有不同施工技能劳动力的布置,以达到施工均衡,资源需求平衡。⑷.对必需的机械设备要及时进行检修,并有适量的备用机械设备使用。1.2.施工组织管理各施工区设立现场管理机构,并委派有管线施工安装经验的人担任项目经理全面负责,同时让具有高、中级技术职称和工程专业知识、经验丰富的人员担任各专业组责任工程师,以保证所建立的质量、安全技术等相关保证体系能顺利执行,确保工程质量和进度。管理机构见下图:-145- 第8章施工组织设计项目经理技术负责人管道责任工程师材料责任工程师安全责任工程师土建责任工程师质量责任工程师各专业施工队图1-1施工组织结构图1.2.管道主要施工方法-145- 第8章施工组织设计1.1.1.管道施工工艺图施工准备测量放线修筑施工便道沟槽开挖管道基础管道铺设管道接口支墩浇筑窨井砌筑沟槽回填分段水压试验拔除支护回填土方沟槽排水沟槽支撑压实度试验图1-1管道施工工艺图1.1.2.测量放线施工-145- 第8章施工组织设计测量放线施工关键是位置准确,因此采用全站仪、激光经纬仪、激光水准仪进行精确测量放线,确定管道开挖中心线及施工控制线。在管道折点及沿线上每隔100m应在地面设置一桩。中心线的投点容差±10mm。量距的往返相对闭合差不得大于1/2000。管线中线定出以后,就可以根据中线位置和沟口开挖宽度,在地面撒白灰线,在阀室两段设置标志桩。在地形地势起伏地段和转角地段应打加密桩。1.1.1.修筑施工便道施工作业带内的施工便道应平行于管沟,且位于现有道路的一侧,并平缓接通,宽度应大于4m,弯道和会车处的路面宽度应大于10m,弯道转弯半径大于18m。1.1.2.岩石沟槽开挖方法采用导爆管非电起爆系统微差控制爆破新工艺技术。这种工艺可以保证在高压线下爆破作业,可以减少二次爆破作业量,避免爆破飞石,减少爆破冲击波、地震波对周围环境的影响等,可以提高边坡一次成型,减少大量人力。1.1.3.管道沟槽开挖本工程管道挖深均在3.2米以内,开挖边坡坡度为1:1.5。开挖采用2.0m3的液压挖掘机后退式挖土,管道沟槽底部开挖宽度为3.2m为防止超挖或扰动槽底土层,机械挖土应控制在距槽底标高20cm,预留底层土,再用人工挖土,修整槽底,边挖边修,设基坑排水。如发现超挖,需用级配砂碎石回填,严禁用土回填,人工清底清除的松散土、淤泥、大块石等集中后,由起吊机械吊出沟槽外处理。另外,沟槽两侧5米内不可堆土方,施工机械设备停放位置必须平稳。1.1.4.人工降水本工程大约有25km的管线在开挖沟槽时,由于地下水位高,涌水量大,因此需要采用人工降水的方法保证施工,即用管井井点方法降水。u滤水井管:直径200mm-145- 第8章施工组织设计以上的钢管或砼管。过滤部分可用钢筋焊接骨架,外缠镀锌铁丝并包孔眼为1~2mm的滤网,长2~3m。u吸水管:直径50~100mm的胶皮管或钢管,底部装有逆止阀。吸水管插入滤水井管,长度大于抽水机抽吸高度,同时应沉入管井内抽水时最低水位以下。u水泵:使用潜水泵。每个管井装置一台,当排水量大于单孔滤水井管涌量数倍时,则可另设集水总管,把相邻的相应数量的吸水管联成一体,共用一台水泵。u井点布置:采取沿管沟外侧每隔10~15m一座。井中心距沟边距离,依据所用钻机的钻孔方法而定,当采用泥浆护壁配管时不小于3m,当用泥浆护壁冲击式钻孔成孔法时为0.5~1.5m。见图8-1~图8-2。u管井埋设:用钻机钻孔,成孔直径应比滤水井管外径大200mm以上。下完井管后,在井管与土壁之间填充粒径为3~15mm的砾石,做为过滤层。管井10m1.5mmm12.8m图1-1井点布置一-145- 第8章施工组织设计管井3.2m3.2m12.8m图1-1井点布置二1.1.2.管沟支护因管线铺设距离长,地质较复杂,为保证沟槽开挖和管道铺设的安全,故采用简易锚喷网大面积护坡,同时对于有坡度的沟槽可根据现场情况采取以下简单的护坡方式,以防施工中或在雨季塌方。u槽角打入15cm左右的原木,一半在地上,一半在地下,背部钉上横板,板后填土即可。u堆草袋、石头在坡脚以防排水沟被冲刷造成塌方。1.1.3.管道运输、堆放球墨铸铁管道采用加长汽车运输。在运输过程中为了避免管道与管道,管道与车箱碰撞而损坏管道和防腐层,在铸铁管与车箱间用大木方做垫层,铸铁管与管之间用木楞作间隔。运至施工现场,沿管沟布置,管道现场堆放时,选择在地势平坦,方便施工的地方。堆放场地要压实,保持1%~2%坡度,堆放场道路应作硬化处理。管道重叠堆放时第一排为横向,第二排为纵向排放放齐,且最多不超过5层。-145- 第8章施工组织设计1.1.1.管道砂垫层本工程采用颗粒级配良好,质地坚硬的中砂,砂垫层为20cm厚。施工要点:u施工前先验槽,将沟内浮土和杂物清除干净,并进行平整。u如沟底为软基时,应深挖再铺人工级配的砂石,要将砂石拌和均匀达到设计要求。u砂和砂石地基底面宜铺设在同一标高上。u分段施工时,接头处应做成斜坡,错开0.5~1.0m,并应充分捣实。u铺筑垫层在压实前应根据其干湿程度和气候条件,适当洒水,以保持最佳含水量,一般为8~12%。u使用平板式振捣器往复振捣,次数以测定密实度合格为准。1.1.2.球墨铸铁管道安装施工在铸铁管运至施工现场后,以及人工砂垫层施工完毕后即可进行管道安装。(1).施工安装时采用16T汽吊将铸铁管从堆放场地吊至管沟内。吊装时,钢丝绳与铸铁管接触面间插入废旧橡胶垫以保护铸铁管和防腐层。吊装钢绳应拴劳固,起吊和放下时的速度不宜太快,做到小心轻放,避免摔跌、碰撞管道。(2).管道安装施工前,应用钢丝刷、棉纱布等仔细将承口内腔和插口端外表面的泥沙及其异物清理干净,不得含有泥沙、油污及其它异物。(3).管道接口清理干净后,将随管配套的胶圈清理干净并捏成心脏形。(4).仔细检查胶圈安放位置是否正确,准确无误后用木锤沿管口内周围轻敲打,使胶圈安全安放在承口凹槽内。(5).-145- 第8章施工组织设计胶圈安放完毕后用肥皂水作润滑剂,将承口内胶圈和插口端充分湿润,起到润滑作用,这样在管道承插安装时可以节约劳力减轻施工难度。(6).管道安装时起吊高度以铸铁管底高出砂石土垫层5cm为宜。插口与承口管道中心线对准一致,将插口插入承口,其深度以插口处的两条标志线的第一条看不见,只能看见第二条的位置为止。(7).管道承插施工后,管道承插头处及中部立即回填50cm厚碎石土,轻夯压实避免铸铁管在施工时发生偏移。(8).安装完毕后进行标高和中心位置复测,标高允许误差为±2cm,中心线允许偏离为1cm,当复测结果超过允许误差范围时,必须进行修补或返工。1.1.1.支墩施工在管道水平或纵向转弯处要设置支墩,支墩下采用砂石垫层,支墩砼为C15,水平支墩后背要为原状土,保证支墩与土体的紧密接触,若有空隙要用与支墩相同材料进行填充。管道试压前,砼必须达到设计强度,且水平支墩管顶要回填土50cm以上,分层夯实。垂直支墩不得回填土。1.1.2.砼井施工(1).采用自拌砼。施工时分三次进行,先施工井底板及其30cm左右井壁,再施工底板上至井顶板,最后安装井顶板。(2).水平施工缝采用凹形缝。施工上段井壁时,应将施工缝砼面凿毛,将施工缝清理干净,并刷同标号纯水泥浆。井壁、顶板模型均采用定型组合钢模,井壁模板设Ф12对拉螺栓,梅花型布置,间距1m,支撑采用钢管脚手架。(3).检查井钢筋一次制作到位,要求同一断面钢筋焊接的接头小于25%。模板、钢筋验收合格后,方可进行砼浇筑。(4).浇筑时要注意预留孔洞位置、标高,并按设计要求配置洞口加固筋,下料通过串筒,并用插入式振捣棒振捣密实。-145- 第8章施工组织设计1.1.1.管道试压(1).埋地管道在管基合格后,管两侧及其上部回填土不小于50cm(要分层夯实)后进行试验。(2).管道试验长度不超过1000米。(3).试压前要检查试压设备、压力表、连接管及管件、排气管、排水管,以保证系统的严密性和排尽管道内的空气。(4).管道试压前先开启排气阀及其它排气设备,从下游缓慢灌水,水泵满后,当排气阀出现水柱时,关闭排气阀,开启试压泵将管道内压力开至0.2Mpa,让管道在此压力下充分浸泡24小时,48小时后将压力升至试验压力0.5Mpa,关闭进水阀门,在试压压力下10分钟降压不大于0.05Mpa时为合格。1.1.2.管道回填(1).在水压试验前除接口外,管道两侧和管道顶以上回填土高度不小于50cm,待水压合格后,再回填其余部分。(2).在槽底至管顶以上50cm内,不得回填淤泥、有机物、冻土及大于50mm的砖、石等硬块,在防腐层周围要细沙回填,回填时槽内不得有积水。(3).回填要分段进行,两侧要同时回填,高差不得大于一层(30mm)以上。(4).回填时在管道内采取临时竖向支撑措施,防止竖向变形。填土时要支撑稳妥,填土至管顶以上时,要检查管道变形与支撑情况,无问题则继续回填,否则采取措施处理后再回填。(5).回填至设计高度后,再次量测管子尺寸,并记录确认管道回填质量。(6).-145- 第8章施工组织设计填方全部完成后,表面应进行拉线找平,凡超过标准高程的地方,及时依线铲平,凡低于标密高程的地方,应补土找平夯实。1.1.1.管道冲洗、消毒(1).管道冲洗时流量不应小于设计流量或不小于1.5m/s的流速。冲洗时应连续进行,当排除口的水色透明度与入口处目测一致时即为合格。(2).冲洗时应安排在用水量小,水压偏高的夜间进行,选好排放地点,确保排水线路畅通。排水管截面不小于被冲管的1/2。(3).管道应用漂白粉的溶液注入管道内浸泡消毒,氯离子含量符合规范要求。放水冲洗后经水质部门检验合格后交付验收。1.2.泵站施工泵站施工应严格按照《泵站施工规范》(SL234-1999)执行。1.2.1.施工测量布设施工平面与高程控制网。根据泵站中心线标志,测设轴线控制的标点。1.2.2.基坑开挖泵站基坑开挖断面应满足设计、施工和基坑边坡稳定性要求,基坑底部应留0.1~0.3m的保护层,待基础施工前再分块依次挖除。基础底面不得欠挖和超挖,若有局部超挖应用砼填筑。1.2.3.基坑排水泵站基坑排水可采用轻型井点排水法,即基坑宽度大于6m时宜采用双排井点,孔距一般为0.8~1.6m,最大不宜超过3m。1.2.4.地基处理-145- 第8章施工组织设计可采用钻孔灌注桩进行地基处理。首先,根据地质条件分别选用回转钻、冲击钻等钻孔工具。其次,用挖埋法或填筑法埋置护筒。一般当地下水位深度超过1m以上的地基,可采用挖埋法,地下水位深度在1m以内,可采用填筑法。用回转钻钻进时,护筒内径宜大于钻头直径200mm。护筒平面位置中心与桩位中心偏差不宜大于500mm。护筒顶端应高出地面0.3m以上,有承压水时,应高出承压水位1.5~2.0m。护筒如在粘性土中埋深不宜小于1m,在淤泥、软土或砂性土中则不宜小于1.5m,且护筒四周应换填厚度0.5m以上的粘土并夯实。1.1.1.泵站浇筑泵站分为取水泵站和加压泵站,取水泵站长度21.5m,宽度5.74m,上层为砖混结构,净高4.5m。加压泵站长度31.0m,宽度9.0m,上层为砖混结构,净高6.6m。泵房浇筑由下至上分层浇筑,层面应平整。若出现高低不同的层面时,应设斜面过渡段,每层浇筑高度不宜超过2m。泵房挡水墙围护结构不宜设置垂直施工缝。泵房内部的机墩、隔墙、楼板、柱、墙外启闭台等可分期浇筑。机、泵座二期砼,应保证设计标准强度达到70%以上,才能继续加荷安装。1.2.施工总平面布置1.2.1.施工平面布置的原则根据工程施工特点、地形条件、交通现状,综合考虑生产、生活用房的布置。同时充分利用现有公路作为机械、人员施工通道,对于现场无法满足机械设备出入的,应铺设相应临时施工道路,以利于施工机具作业。1.2.2.平面布置的内容1办公生活区-145- 第8章施工组织设计在每一施工区均设置一处临建集中区,其位置主要考虑生活和施工方便,尽量选取在施工区的中间部位。办公生活区主要包括管理办公用房,管理、施工人员食宿生活用房,机械修理车间,原材料仓库。另外根据本工程管线较长,作业点分散的特点,在临时施工作业点配备移动轻质活动房供一线施工人员办公生活或就近租用民房。同时安排2辆大客车负责施工人员换班接送。在1~4号加压泵站施工处附近专门设置施工生活区,供泵站施工人员居住,同时也兼做管线施工人员的一个临时居住场所。2临时水电布置由于本工程的施工线较长,因此不便设置固定的变配电室和固定的供水点。故施工时充分利用沿线的龙华河或村镇解决施工和生活用水。本工程最大高峰用电量约110KVA,管线施工段约80KVA以下,电源可从沿线村镇或变电站引出。为保证电力连续供应,以防万一,同时自备几台80KVA的移动式柴油发电机组,设置在施工现场、办公区,保证施工顺利进行。3拌和场因为整个工程中的砼均采用自拌砼,虽然施工线路长,但用量少,故不设固定拌和场。现场配置4台350型砼拌和机和4台100型砂浆拌和机,用一定数量的拖拉机配合,随着工程需要移动设置。4弃碴场本工程除开挖输水管道需有一小部分弃碴外,开挖四座泵站基础也有一部分弃碴,因此在每一工段都设有一弃碴场。但根据施工的条件,也可就近寻找合适的沟壑作为临时弃碴场,但要做适当的防护,不影响当地的周边环境。1.1.施工平面布置图(见附件)1.2.水土保护和地貌恢复1.2.1.水土保护u严格按照设计施工,将作业面限制在最小范围内,减少对原河岸、沟渠等的改变。u管道出口段及弯头两侧回填时分层夯实,夯实度不小于94%。u-145- 第8章施工组织设计在地下水位较高、土质松软、陡坡以及易被冲刷等地方,采用草袋装土进行防护稳管,以确保施工安全,管道完全后,及时恢复地貌。u合理安排设置大、重型施工车辆、机械通道及作业场地,对堤岸、桥梁等影响作出评估。u加强施工中产生的污水、垃圾等的控制管理。1.1.1.地貌恢复u地貌恢复工作应按照有关设计、规范等进行施工,一般恢复到原同等条件为准,不得降低标准。u管沟回填土应先回填生土,后回填耕植土,高出相邻自然地面0.3m,且做成规则的梯形,宽度为管沟上开口的宽度,并在横向天然冲沟位置设排水口。u沿线施工时破坏了的挡水墙、田埂、排水沟、便道等地面设施要尽量按原貌恢复。-145- 第9章工程永久占地第1章工程永久占地1.1.设计依据1、《水利水电工程水库淹没处理设计规范》(DL/T5064-96)2、《山西省实施(中华人民共和国土地管理法)办法》1.2.工程占地输水管线占地、管理单位占地、泵站占地和施工堆渣等占地,本着尽量利用荒地、非耗地和有条件造地还田的原则,缩小占地面积,由施工组识确定。北水南调工程占地总面积1036.9亩,其中工程永久占地584.9亩,临时占地452亩。1.2.1.工程占地范围北水南调工程包括泵站厂房、管理站、调节池等范围;临时占地包括土料场、弃渣场、施工围堰、施工道路、施工工厂和施工人员生活用地等范围。1.2.2.工程占地调查工程占地占用实物指标相对简单,只占用耕地、林地及其零星树木,工程占地实物指标。表1-1北水南调工程占地调查表村名永久征地(亩)临时租地(亩)林果木(株)荒地经济林旱地荒地旱地花椒用材树核桃树下社乡25.7141.79626181256110樊家汇26.476.4721812  37柴庄村22.598.58723161511551万上铁石47.1103.6792919150316 合计121.7420.23349665177487198-145- 第9章工程永久占地1.1.1.工程占地补偿额工程占地补偿总投资3390.13万元;其中:永久征地2247.43万元;临时租地22.87万元;地面附着物7.29万元;其它费用170.82万元;基本预备费267.23万元;有关费税574.47万元。表1-1工程占地补偿表序号名称单位数量亩产单价补偿倍数补偿标准合计(元)(元)(万元)一永久征地 875.9   2247.431经济林亩420.2300110300101261.022(旱地)亩3341172.592326969.57900.783荒地亩121.71172.5967035.5485.62二临时租地 161   22.871旱地亩651172.5933517.7722.872荒地亩96   0.00三地面附着物     7.29 花椒株177  500.89 核桃株198  3005.94 用材树株463  100.46 一~三小计     2277.58四其他费用     170.82(一)勘测设计科研费(一至三项之和的3%)    0.0368.33(二)实施管理费(一至三项之和的3%)    0.0368.33-145- 第9章工程永久占地(三)技术培训费(一至三项的0.5%)    0.00511.39(四)监理监测评估费(一至三项之和的1%)    0.0122.78 一~四项合计     2448.40五基本预备费(一~四项合计的15%)    0.15367.26六有关税费     574.471土地占用税m2583933.63  6350.362耕地复垦费m264000.032  1064.003森林植被恢复费m2280133.47  8224.11 合计     3390.13-145- 第10章环境影响评价及水土保持第1章环境影响评价及水土保持1.1.方案编制总则1.1.1.编制目的本工程在施工期将大量扰动、占压原地表,产生一定的弃土弃渣,破坏现有地貌,如果任意让地表裸露、松散的表土任意堆放或弃土弃渣随意倾倒、堆放在龙华河河边、河滩及管道沿程线附近,将造成大量的水土流失,淤积河道,同时对土地资源也将造成一定的破坏和浪费。根据《中华人民共和国水土保持法》及水利部、国家计委、国家环保总局联合发布的《开发建设项目水土保持管理办法》、水利部第5号令《开发建设项目水土保持方案编报审批管理规定》等法律、规章的要求,对本工程编制水土保持方案。其目的是:1、全面贯彻落实《中华人民共和国水土保持法》及其相关法律、法规,明确项目建设单位防治水土流失责任、义务和范围;2、通过调查工程建设对工程区及周边区域水土保持设施的破坏情况,预测因工程建设可能产生的水土流失及其危害,提出相应的防治对策和具体措施;3、为工程区水土保持工作指出方向,保护防洪工程安全,防止水土流失,改善生态环境;4、为监督管理工作提供技术服务;5、为水土保持工程的验收提供了技术依据。1.1.2.编制依据一、法律法规1、《中华人民共和国水土保持法》(1991年6月29日颁布);2、《中华人民共和国水法》(2002年8月29日颁布);-145- 第10章环境影响评价及水土保持3、《中华人民共和国防洪法》(1997年8月29日颁布);4、《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月26日颁布);5、《中华人民共和国环境影响评价法》(2003年9月执行);6、《中华人民共和国河道管理条例》(国务院令第3号,1988年6月10日);7、《〈中华人民共和国水土保持法〉实施条例》(国务院令120号,1993年8月);8、《建设项目环境保护管理条例》(国务院令253号,1998年11月18日);二、规范性文件1、《全国生态环境保护纲要》(国发[2003]38号)2、《全国水土保持预防监督纲要(2004~2015)》(水保[2004]332号)3、《关于加强土地管理搞好水土保持的通知》(国家土地管理局、水利部,国土局[1989]88号文)4、《开发建设项目水土保持方案管理办法》(国家计委、水利部、国家环保总局[1994]513号文)5、《关于加强大中型开发建设项目水土保持监理工作的通知》(水保[2003]89号)6、《水利部关于印发水土保持生态建设工程监理管理暂行办法的通知》(水建管[2003]79号)7、《财政部、国家计委关于发布2003全国性及中央部门行政事业性收费项目目录的通知》(财政部[2004]21号文)8、《关于水土保持设施解释问题的批复》(水利部水保[1996]393号)-145- 第10章环境影响评价及水土保持三、技术标准1、《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204-98);2、《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-96);3、《水土保持综合治理规范通则》(GB/T15772-1995)4、《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453-1996)5、《水土保持综合治理效益计算方案》(GB/T15774-1995)6、《水利水电工程项目可行性研究编制规程》(水利部水规(1996)608号文)7、《水利水电工程制图标准水土保持图》(SL73.6-2001)8、《防洪标准》(GB50201-94)9、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)10、《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-93)11、《生态公益林建设技术规程》(GB/T18337.2-2001)12、《水土保持监测技术规程》(SL277-2002)13、《开发建设项目水土保持工程概(估)算编制规定》(水利部水总[2003]67文)1.1.1.工程区水土流失及水土保持现状本项目位于龙华河流域,项目所在地的水土流失主要以水力侵蚀为主,重力侵蚀次之,在侵蚀形态上,水力侵蚀又分面蚀、沟蚀。重力侵蚀主要是崩塌与滑坡。受水力侵蚀和重力侵蚀的影响,水土流失较为严重。但本项目区原生植被较好,水土流失以轻度侵蚀为主,两岸岩石风化严重,水土流失为中度侵蚀。1.2.水土保持方案-145- 第10章环境影响评价及水土保持1.1.1.方案编制原则1、坚持“谁开发谁保护,谁造成水土流失谁负责治理”的原则。2、坚持水土保持工程与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的“三同时”原则。3、坚持“预防为主、因地制宜、生态优先”的原则。4、坚持水土保持方案是工程设计、建设的组成部分,并为项目服务的原则。5、坚持水土保持方案应具有效益好、投资省、可操作性强的原则。1.1.2.防治目标水土保持方案总目标为:预防和控制项目建设新增的水土流失,并在工程顺利建设和安全的前提下,保护并合理利用水土资源,提高土地生产力,重建新的更好的生态环境,具体目标为:(1)对因工程施扰动、占压的土地分区合理安排水土流失防治措施及实施进度计划,扰动土地治理率达到95%以上;(2)在工程建设期,首先建设各渣场的工程防治措施,将工程开挖产生的弃渣集中堆放在规划的渣场内,发挥工程措施防治效益,拦渣率达到95%以上;(3)工程完工后,开发建设区水土保持方案措施全部到位,项目区的水土流失得到有效治理,水土流失治理程度达到95%以上,水土流失量控制率达到80%以上,使建设区的水土流失强度低于项目区原生水土流失,控制比达到1.2以下。(4)工程完工后,项目建设区恢复植被指数达到98%以上,项目区林草覆盖率达到25%以上,通过绿化美化建设,使生态环境质量明显提高,为当地群众创造一个良好生产和工作环境。-145- 第10章环境影响评价及水土保持1.1.1.水土治理分区本工程地处于龙华河流域,属浮驼河支流。水土流失的防治责任范围内地貌形态较为单一,为峡谷中山区。因此仅以工程施工工艺、生产方式和特性等为主要依据,划分成以下7类水土流失防治类型区:主体工程防治区、弃渣场防治区、料场防治区、施工道路防治区、净水处理厂区、施工辅助企业防治区和移民安置区。其中弃渣场、施工道路为重点防治区。1.1.2.水土流失预防措施本工程在施工过程中开挖量较大,弃渣量较多,人为水土流失主要集中在施工期间,因此,必须采取有效的预防措施,控制人为水土流失。具体为:1、进一步优化主体工程设计对主体工程施工进一步优化设计,特别是优化挖填工序,减少土石方开挖量,避免大量弃土、石、渣乱堆乱放,注意加强临时防护措施的布设。2、规范施工(1)工程建设中尽量做到挖填平衡,施工过程中应边开挖、边回填、边碾压、边采取护坡防护措施;(2)项目区水土流失以水力侵蚀为主,因此应尽量缩短施工周期,减少疏松地面的裸露时间,合理安排施工时间,尽量避开雨季和汛期;同时由于地势相对陡峭,减少对道路等下边坡的占压。(3)弃土、弃渣的堆放,要先建设拦挡及排水设施、后堆放弃渣、布置弃渣,布置植物措施护坡。1.1.3.水土保持措施一、.主体工程防治区-145- 第10章环境影响评价及水土保持通过对前面设计内容详细的分析,主体工程在枢纽建筑物及临时建筑物的开挖面采取了必要的、有效地工程防护措施,可以有效地控制施工期及动行期工程造成的水土流失,其防护形式及工程量基本满足本阶段水土保持对开挖面、填筑坡面及扰动、破坏地表的防护要求。二、弃渣场防治区根据土石方平衡可知,本项目共产生永久性弃渣主要来源于提水泵站开挖、加压泵站的基础平整、供水管线等基础开挖。工程弃渣是产生新的水土流失的主要来源之一,因此,对工程弃渣的防护措施是本方案的重点。为确保渣体的稳定,计划在弃渣下边坡设置挡渣墙拦挡,墙顶设马道,马道宽4m,马道以上堆渣按1:1.5起坡。在马道、渣顶以及周边设排水沟,弃渣分层堆放,由推土机平整并碾压3~4遍。本工程挡渣墙型式选择浆砌块石挡渣墙,在渣场坡脚处设挡渣墙挡护。挡渣墙的主要作用有:防止渣体的滑动,维护坡脚稳定;反滤渣体渗水;提高渣体起坡点高程,增加渣场容量,初步计划挡墙高3m、底宽3m。渣场排水是否通畅对渣场的稳定至关重要。根据渣场仅排雨水的特点,渣场周边排水沟均采用40×40cm梯形断面,边坡1:1,用浆砌石衬砌。马道排水沟采用30×30cm梯形断面,不衬砌。堆渣工程中,对形成的稳定堆渣坡面散狗牙根草籽进行植物防护。施工结束后,需要对渣场进行整治,在表面以株行距2m植树防护,林下撒播白三叶草籽防护,防止水土流失,渣顶植耐贫瘠树种刺槐。本工程弃渣场主要工程量见表弃渣场水土保持措施工程量表-145- 第10章环境影响评价及水土保持三、施工辅助企业防治区根据枢纽布置特点以及地形特点,施工辅助企业主要布设在大坝上游右岸地形较缓的坡地上,共占地为2.5hm2。为了保护表层耕植土,便于施工后期恢复,需要在每一处施工场地使用之前,将表层土剥离40cm,暂时堆放在施工场地较高的一边,堆高控制在2.5m左右,在周围用草袋装土临时拦挡,临时挡墙高50cm,边坡1:1,表面夯实,并在表面撒播草籽防护,草籽选择白三叶。由于该场地为坡地,需要整平,在整平之前,沿周边开挖截水沟,拦截坡面径流,排水沟采用梯形断面,底宽30cm,深30cm,边坡1:1。用浆砌石衬砌,衬砌厚度为30cm,在排水沟出口处修建沉沙池,平面尺寸为4×3m,深1.2cm,边坡为1:1,内壁夯实,经沉沙池沉淀水流中的泥沙后,再排至下游河道,占地面积大于0.1hm2的考虑布设沉沙池。-145- 第10章环境影响评价及水土保持施工完毕后,要将施工场地的硬化层清除,清除厚度按平均厚度30cm算,清除的弃渣集中运至下游弃渣场,最后将剥离的表层土返还,在表面以2×2m种植紫穗槐,林下撒播狗牙根草籽,结合枢纽管理区规划建设,进行绿化美化。四、净水处理厂区由本报告工程管理章节可知,本阶段工程管理站仅初步拟定了房建面积并估算了房建投资,管理站园林绿化未做具体设计亦未计列投资,本章节将对管理站园林绿化从水土保持角度提出要求,并初步估算投资。(1)行道树在净水处理厂区绿化工作中,行道树具有重要的主导作用,根据进厂道路的规模、性质及特点可选择不同的树种,主干道可选择樟树、意杨等树冠较大的树种,人行道可选择珊瑚树、红花继木、金叶女贞等树形美观、色彩丰富的树种或种植绿篱,树下铺设结缕草、地毯草等覆盖。(2)建筑物前绿化建筑物与厂区道路间的条状迹地以铺设结缕草、地毯草等草皮为主,同时为达到美化的目的,可在按一定的形状或零星种植棕榈、黄扬、美人蕉、月季等观赏树、花。(3)花坛绿化结合净水处理厂区总体布置,可以设置圆形、长形、菱形花坛,坛内种植雪松、剑兰、棕榈、红花继木等美化树种,周边可种植葱兰、月季等花林,下部铺设地毯草、榨浆草、结缕草等草皮。1.1.1.方案实施进度计划方案措施主要针对各新增水土流失和治理已有水土流失而设计,与工程建设同期展开,适时配套。按照永久性工程措施、临时性工程措施、永久性植物措施、临时性植物措施、过渡性植物措施等进行配置,构成相互协调与统一的有机整体。-145- 第10章环境影响评价及水土保持本项目水土保持方案实施进度根据主体工程建设总进度计划,结合各项水土保持措施的需要,按照“三同时”的原则,以尽量减少工程建设期及运行期水土流失为主要目标,考虑气温、气候、季节等自然因素,制定本项目水土保持方案中各项防治措施的实施进度计划。具体而言,对于渣场、料场的防护,要在弃渣、取料之前就做好前期的清理、防护、拦挡措施,并随着弃渣、取料的逐步增加,逐步完成防护、拦挡措施,最后做好植物措施的防护;对于临建工程,其水土保持要同步建设,而且临时工程在使用完成之后,针对不同情况还要采取复垦措施。1.1.1.水土保持监测水土保持监测的内容包括:水土流失影响因子、水土流失量的监测、水土流失危害监测、水土保持防治效果的监测,监测的方法包括:实地调查法、现场巡查法、定位监测法、综合分析法。本项目水土保持监测期共3.5年。工程动工前对项目区水土流失背景值监测一次;调查及巡查每年汛前、汛后及冬季各进行一次监测一次,在汛期当降雨强度大于140mm/12h或200mm/24h时,降雨结束后监测一次;定位观测在监测点布设后监测期内每年汛前、汛后及冬季各进行一次固定监测,当降雨强度大于16mm/h监测一次;每年监测频次控制在4~10次。1.1.2.投资估算本工程水土保持总投资为383.5万元,其中工程措施费148.06万元,植物措施费26.76万元,临时措施费19.17万元,独立费用118.08万元,预备费19.53万元,水土流失补偿费38.41万元。本方案实施后,扰动土地治理率为99.7%,造成水土流失面积的治理程度99.1%,拦渣率达到95.8%,土壤流失控制比平均达到2.2,林草植被覆盖率达到8%(不包含水面面积达到43.9%),植被恢复率达到98.9%。六项指标均达到水土流失一级防治标准。-145- 第10章环境影响评价及水土保持水土保持监测内容、方法、时间一览表-145- 第10章环境影响评价及水土保持1.1.环境影响评价1.1.1.环境状况北水南调工程地位于龙华河流域,龙华河为滹沱河的一级支流,发源于王村乡管头梁东麓,自南而北贯穿盂县北部,全长52.9km。工程区位于太行山脉中段,黄土高原东缘。工程区域内主要发育的河流有滹沱河及其支流清水河、乌河、龙华河等。气候类型属于温带大陆性气候,冬季严寒,夏季炎热,春秋季多风,夏季多雨,年降雨量分布很不均匀,主要集中在7~9月份,多年平均降水量537mm,多年平均蒸发量1202mm,年平均气温10℃,属于半干旱地区。1.1.2.环境影响预测评价本次供水工程对改善城镇居民的生活水平和地方经济发展等方面起到了积极的促进作用,但工程实施阶段对环境有一定程度的影响。1.1.3.环境影响分析一、工程施工对环境的影响根据工程建设方案分析,拟建工程主要为敷设输水主管、城镇给水管网工程和新建的取水大坝以及新建供水处理厂等;其工程施工期的环境影响主要表现在以下5个方面:1.工程占用土地,工程开挖会导致局部生态环境暨生态影响破坏。2.施工扬尘,会对施工区的局部大气环境质量造成一定影响。3.施工机械运行及运输车辆流动,会对施工区声学环境质量造成一定影响。4.管沟开挖弃渣,在就地堆放,对地面环境质量也会带来一定影响。5.施工材料在施工区堆放,对施工区人员、车输往来有一定影响。二、工程施工期的环境影响预测分析-145- 第10章环境影响评价及水土保持1.拟建工程施工期的生态环境影响,主要反映为给水管线敷设。由于拟建给水工程规模不大,管线不长,施工期短,生态环境暨生态景观的破坏基本可以控制在有限范围内。这些影响是暂时的,随着施工的结束和施工迹地恢复措施的实施,工程施工导致的生态环境破坏将得以消失。2.拟建工程施工的废气、粉尘来源,主要有施工机械的燃油废气、工程开挖与弃渣运输的扬尘,以及砂砾料使用与拌合的粉尘。由于拟建给水工程涉及范围为城市规划区,施工场地产生的扬尘、粉尘和燃油废气排放量小,对施工区的空气环境质量影响极其有限。并且工程施工区地势相对开阔,净空条件较好,施工区废气排放扩散条件好,不会对该地区形成大气污染危害,勿需进行专项防治。3.拟建工程施工期间的噪声主要来源为工程开挖、混凝土搅拌、场地清理和使用施工机械的固定声源噪声,会对周围地区的声学环境质量造成一定的污染影响。经分析预测,在不采取隔声降噪治理措施的情况下,管道施工场界噪声超标的影响范围一白天约为施工区周围100m,夜间将超过施工区周围约200m。只要按照施工中有关规定作业,声学环境质量的污染完全可以得到有效控制。4.拟建工程给水管道施工区,施工开挖土石方可直接用于场地平整或管沟回填。如有剩余弃渣,可用于道路周围填充洼地。由于工程施工弃渣量不大,处理方式简单可靠。施工弃渣不会对城区周围的生态环境产生危害影响。综上所述,拟建工程施工期的环境影响是暂时的,在施工结束后,影响区域范围内的各种环境要素基本可以得到恢复,工程施工期的环境影响问题可以得到有效控制或消除。1.1.1.环保投资估算北水南调工程环境保护投资费分五部分,即环境保护措施费、环境监测措施费、环境保护临时措施费、独立费用、基本预备费。费用概算共计167.52万元。-145- 第10章环境影响评价及水土保持1.1.结论及建议本工程的建设不会对工程区自然生态环境产生破坏性的影响,就大的环境角度而言,其有利方面是主要的,不利方面是暂时和次要的,不存在制约工程开发的重要环境问题。从保护生态与环境的角度出发,本工程的开发建设,应加强施工规划前期设计工作,以尽量减少植被破坏对水土流失和水质的间接影响。-145- 第11章工程投资估算第1章工程投资估算1.1.投资估算编制说明1.1.1.工程概况本工程项目处于山西省盂县北部。龙华河为浮沱河的一级支流,发源于盂县的上王村,径流方向近南北向,于下社乡会理村下游2.0km汇入浮沱河,河道全长52.9km,流域面积498.74km2,为常年性河流。阳泉市北水南调工程一期输水工程从龙华口水库库区右岸一号提水泵站提水,再经攀家汇二号加压泵站、柴庄三号加压泵站、万山铁石四号加压泵站输水至芝角村北的终点。初拟输水5000万m3/s,采用铸铁钢管供水,管径800mm,埋深2.5~3.0m,全长38.25km。主要用于县城居民生活用水和部分工农业用水。为满足调水需求,需从浮沱河调水补充龙华河水库,补水泵站的总造价不计入本工程,其工程投资属于《阳泉市盂县龙华口水电站工程》。1.1.2.投资主要指标本工程估算总投资38427.80万元,其中输水工程部分静态总投资38088.43万元,移民征地和环境工程部分静态总投资3941.15万元。输水工程部分的投资中,建筑工程20326.44万元,机电设备及安装工程2913.39元,金属结构设备及安装1324.74万元,临时工程721.34万元,独立费用5757.07万元,基本预备费3103.30万元。1.1.3.编制依据山西省阳泉市盂县北水南调一期工程可行性研究估算编制依据:1)工程取费按晋水规计[2003]716号文《山西省水利水电工程设计概(估)算编制规定》、水总[2002]116号文《水利工程设计概(估)算编制规定》的通知计取;-145- 第11章工程投资估算1)勘察设计费执行国家计委、建设部关于发布《工程勘察设计收费管理规定》的通知;2)建筑工程执行水利部2002年颁发的《水利建筑工程概算定额》、水利部2005年颁发的《水利建筑工程概预算补充定额》;3)安装工程执行水利部2002年颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》;4)施工机械台班费执行水利部2002年颁发的《水利工程施工机械台时费定额》;5)2008年《阳泉工程造价信息》;6)工程设计各专业提供的设计资料。1.1.基础资料1.1.1.人工工资工程位于山西省,属六类工资区,执行山西省补助标准,按晋水规计[2003]716号文工资标准计算,进入工程单价的人工预算单价为工长5.18元/工时,高级工4.82元/工时,中级工4.16元/工时,初级工2.25元/工时。1.1.2.主要材料预算价格材料原价根据山西省2007年度《阳泉工程造价信息》计算综合预算价格,并相应计入运杂费、采购保管费。1.1.3.工程取费标准1、其它直接费建筑工程取2.5%,安装工程取3.2%。2、现场经费-145- 第11章工程投资估算土方工程取直接费的4%;石方工程取直接费的6%;模板工程取直接费的6%;混凝土浇筑工程取直接费的6%;钻孔灌浆及锚固工程取直接费的7%;疏竣工程取直接费的5%;其它工程取直接费的5%;机电、金属结构设备安装工程取人工费的45%。3、间接费土方工程取直接工程费的4%;石方工程取直接工程费的6%;模板工程取直接工程费的6%;混凝土浇筑工程取直接工程费的4%;钻孔灌浆及锚固工程取直接工程费的7%;疏竣工程取直接费的5%;其它工程取直接工程费的5%;机电、金属结构设备安装工程取人工费的50%。4、计划利润以直接工程费与间接费之和的7%计算。5、税金按直接工程费、间接费、计划利润三项之和的3.22%计算。1.1.1.建筑工程估算编制建筑工程按工程量乘单价计算,主要构筑物及建筑物按照投资估算指标估算。1.1.2.机电、金属结构设备及安装工程估算编制主要设备原价参照厂家询价、2008年《阳泉工程造价信息》及类似工程设备价格拟定;安装工程分别执行水利部2002年颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》。1.1.3.输水工程独立费用依据晋水规计[2003]716号文《山西省水利水电工程设计概(估)算编制规定》计算;工程监理费执行水总[2002]116号文《水利工程设计概(估)算编制规定》的通知;-145- 第11章工程投资估算工程勘察、设计费依据国家计委、建设部关于发布《工程勘察设计收费管理规定》的通知计取。1.1.工程投资本工程估算总投资38427.80万元,其中移民征地和环境工程部分静态总投资3390.13万元。1.2.工程估算总表1.2.1.总估算表山西省阳泉市盂县北水南调一期工程总估算表编号工程或费用名称建安工程费设备购置费其他费用合计(万元)Ⅰ输水工程 第一部分建筑工程20326.44  20326.44 第二部分机电设备及安装工程386.702526.70 2913.39 第三部分金属结构设备及安装工程320.761003.99 1324.74 第四部分临时工程721.34  721.34 第五部分独立费用  5757.075757.07 一至五部分合计   31042.98 基本预备费10%   3104.30 静态总投资   34147.28Ⅱ移民和环境工程1水库移民征地补偿工程   3390.13 工程占地   2448.40 基本预备费10%   367.26 其他税费   574.472水土保持工程   383.503环境保护工程   167.52 静态总投资   3941.15Ⅲ工程投资总计     静态总投资   38088.43-145- 第11章工程投资估算 建设期还贷利息5.94%   339.37 总投资   38427.801.1.1.输水工程总估算表输水工程总估算表 单位:万元编号工程或费用名称建安工程费设备购置费其他费用合计占一~五部分投资(%) 第一部分建筑工程   20,326.4465.48一输水工程17,724.11  17,724.11 二建筑物工程2,161.18  2,161.18 三房屋建筑工程220.00  220.00 四其他建筑工程221.16  221.16  第二部分机电设备及安装工程 2,913.399.39一主要水力机械设备136.431,084.37 1,220.80 二主要电气设备250.261,292.32 1,542.59 三交通工具购置费 150.00 150.00  第三部分金属结构设备及安装工程 1,324.744.27一阀门设备及安装工程246.64970.94 1,217.58 二高压管道工程74.1133.05 107.16  建安合计21,033.89     设备合计 3,530.68    第四部分临时工程   721.342.32一施工交通工程91.00  91.00 二房屋建筑工程420.00  420.00 三其他施工临时工程210.34  210.34  第五部分独立费用   5,757.0718.55一建设管理费  523.54523.54 二生产准备费  221.76221.76 三科研勘测设计费  2,559.382,559.38 四建设及施工场地征用费  2277.582,277.58 五其他  174.81174.81  一至五部分合计   31,042.98100-145- 第11章工程投资估算 基本预备费(10%)   3,104.30  静态总投资   34,147.28 1.1.1.建筑工程估算表建筑工程估算表序号工程或费用名称单位数量单价(元)合价(万元)第一部分建筑工程   20,326.44一输水工程   17,724.111管道工程   17,724.11 砂砾石开挖m3116280016.351,901.74 砂砾石回填m311337903.45391.24 混凝土垫层C15m336480281.951,028.56 输水管道D800m841501696.2014,273.53 阀门井座1844500.0082.80 镇墩混凝土C25m3470.4321.5515.13 钢筋制安t471746.678.21 细部结构工程(混凝土)m3369506.2022.91二建筑物工程   2,161.181提水泵站工程   1,073.96 进水塔   118.60 土方开挖m³120020.102.41 石方开挖m³310025.898.03 混凝土C25m³1980321.5563.67 钢筋制安t2381746.6741.57 钢管护栏延米1627.990.13 塑钢门扇2340.000.07 塑钢窗扇3245.000.07 钢管爬梯延米257.990.02 细部结构工程(混凝土)m3198013.302.63 引水隧洞   150.20 石方开挖m³3500174.4561.06 混凝土m³1512484.8173.30 钢筋制安t811746.6714.15 细部结构工程(混凝土)m3151211.201.69 地下泵站   399.62 石方开挖m³9532174.45166.29 泵站下部混凝土衬砌m³1300338.9244.06 泵站中部混凝土衬砌m³1900345.4065.63 泵站上部混凝土衬砌m³700340.2923.82-145- 第11章工程投资估算 锚杆(长5m)根18069.981.26 锚杆(长4m)根8055.140.44序号工程或费用名称单位数量单价(元)合价(万元)钢筋制安t4681746.6781.74 细部结构工程(混凝土)m3390042.0016.38 进场交通洞   405.53 石方开挖m³8160174.45142.35 混凝土衬砌C25m³3570484.81173.08 钢筋制安t4301746.6775.11 细部结构工程(混凝土)m3357042.0014.992加压泵站   1,087.22 砂砾石开挖m312096016.35197.83 石方开挖m36380125.89165.21 土石方回填m3398523.4513.75 混凝土垫层C15m3720281.9520.30 水下混凝土C25m32430332.2780.74 混凝土面板C25m31044304.5531.79 混凝土排架柱或梁C25m3747337.1625.19 混凝土墩m34321.2321.55138.95 钢筋制安t643.21746.67112.35 其它工程(C15砼)m38919281.95251.47 细部结构工程(混凝土)m31818127.3049.63三房屋建筑工程   220.001永久房屋工程m22000.001000.00200.002室外工程项1.00 20.00四其他建筑工程项1.00 221.161.1.1.机电设备及安装估算表机电设备及安装工程估算表编号名称及规格单位数量单价(元)合价(万元)设备费安装费设备费安装费 第二部分机电设备安装工程 2526.70386.70一主要水力机械设备    1084.37136.431主机设备及安装    898.74113.08 泵、电机套24240,000.00 576.00  电动闸阀D600套4839,000.00 187.20  微阻缓闭止回阀套2431,000.00 74.40  安装费项1 1,130,760.00 113.08 小计    837.60 -145- 第11章工程投资估算 运杂费7.3%    61.14 2起重设备及安装    51.506.48 电动葫芦单梁起重机8t套4120,000.00 48.00  安装费项1 64,800.00 6.48 小计    48.00  运杂费7.3%    3.50 3机修设备及安装    134.1316.88 机修设备套11,250,000 125.00  安装费项1 168,750.00 16.88 小计    125.00  运杂费7.3%    9.13 二主要电气设备    1,292.32250.261高压用电系统    685.4386.24 变压器S9-7500/35-10面4310,000.00 124.00  高压配电柜面4490,000.00 396.00  高压母联柜面460,000.00 24.00  高压起动柜面2439,500.00 94.80  安装费项1 862,380.00 86.24 小计    638.80  运杂费7.3%    46.63 2低压用电系统    347.2243.69 电力变压器400/10.5台8120,000.00 96.00  低压配电柜面2880,000.00 224.00  动力箱个84,500.00 3.60  安装费项1 436,860.00 43.69 小计    323.60  运杂费7.3%    23.62 编号名称及规格单位数量单价(元)合价(万元)设备费安装费设备费安装费3监控系统设备及安装工程    156.6611.68 微机监控系统项11,460,000 146.00  安装费项1 116,800.00 11.68 小计    146.00  运杂费7.3%    10.66 4直流系统    55.804.42 直流电源设备100Ah套4130,000.00 52.00  安装费项1 44,200.00 4.42 小计    52.00  运杂费7.3%    3.80 5通信设备及安装    47.219.24 光缆通信项1260,000.00 26.00  生产管理调度通讯项1180,000.00 18.00  安装费项1 92,400.00 9.24-145- 第11章工程投资估算 小计    44.00  运杂费7.3%    3.21 6电缆及安装     67.00 电缆项1   55.00 配具项1   12.007消防系统     18.00 消防项1   18.008通风系统     10.00 通风项1   10.00三交通工具购置费    150.00  工具车辆1500,000.00 50.00  越野车辆11,000,000.00 100.00 1.1.1.金属结构设备及安装工程估算表金属结构设备及安装工程估算表序号名称及规格单位数量单价(元)合价(万元)设备费安装费设备费安装费 第三部分金属结构及安装工程  1,003.99320.761阀门设备及安装工程   970.94246.64 蝶阀DN600台2483,000.0021,112.00199.2050.67 蝶阀DN800台8483,000.0021,112.00697.20177.34 排气阀DN100台565,650.001,412.5031.647.91 排空蝶阀DN200台449,750.002,437.5042.9010.732高压管道工程    33.0574.11 叉管制作D=900mm,δ=14mmt32.35115.659973.2216.5232.21 叉管安装D=900mm,δ=14mmt32.35115.6512972.0216.5241.901.2.-145- 第12章经济评价第1章经济评价1.1.基本依据和基本数据1.1.1.基本依据(1)国家计划委员会、建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》(第二版)(以下简称“方法与参考”)。(2)水利部发布的《水利建设项目经济评价规范》(SL—72—94)(以下简称“规范”)。(3)国务院发布的《水利工程水费核订、计收和管理办法》(国发1985年94号)(以下简称“办法”)。1.1.2.基本数据(1)工程估算总投资38427.80万元。(2)资金筹措初步计划为国家拨款60%计23056.68万元;地方自筹10%计3842.78万元;银行贷款30%计11528.34万元,贷款年利率5.94%。工程建工程建设期为24个月。(3)正常运行期为30年。(4)固定资产折旧年限:工程折旧年限30年。(5)增值税:6%,城市建设维护税:增值税的5%,教育附加税:增值税的3%。(6)所得税率:33%。(7)供水项目基准收益率为8%,基准折现率为8%。1.2.财务评价-145- 第12章经济评价1.1.1.财务支出(1)工程总投资工程总投资38427.80万元。(2)年运行费管理费:按人均32602.92元/年计(工资、福利、行政管理费)。管理人员18人,年管理费29.88万元。维修费:按工程部分投资的0.5%提取,计算为163.44万元。大修费:按工程部分投资的1%提取,计算为374.35万元。表1-1年运行费单位:万元序号项目年份123┄2930 有效供水量(万m3)500050005000┄500050001销售收入135001350013500┄13500135001-1销售收入135001350013500┄13500135002调水总成本9499.39499.39499.3┄9499.39499.32-1材料费303030┄30302-2职工工资29.929.929.929.929.92-3职工福利费19.019.019.0┄19.019.02-4抽水年折旧费86.7886.7886.78┄86.7886.782-5抽水资源费9134.499134.499134.49┄9134.499134.492-7修理费163.34163.34163.34┄163.34163.342-8供暖费5.805.805.80┄5.805.802-9其它费用30.0030.0030.00┄30.0030.003税金810.0810.0810.0┄810.0810.04销售利润3190.73190.73190.7┄3190.73190.76可供还贷利润3190.73190.73190.7┄3190.73190.71.1.2.供水成本(1)折旧费折旧费按各类固定资产的折旧年限,采用平均年限计提,计算公式为:年折旧费=固定资产原值×折旧率-145- 第12章经济评价固定资产原值=固定资产投资×固定资产形成率+固定资产投资贷款建设期利息参照已建工程和有关规范,固定资产形成率采用90%,年折旧费按综合折旧率3.3%计算,年折旧费为86.78万元。(2)供水成本按供水保证率97%计算,年耗电21243万kw.h,每度电费为0.43元,则年耗电费9134.49万元。1.1.1.水费核定及效益分析水价暂按阳泉市现行供水水价标准,即工业及服务业用水水价3.0元/t,生活用水水价2.4元/t计算。1.1.2.财务评价指标根据《规范》,编制财务评价现金流量表,详见附表一。由财务评价报表可以看出,全部投资的财务内部收益率FIRR为8.74%,8%的基准收益率计算净现值为2670万元,投资回收期为10.67年。作为公益性项目,其指标符合规程要求,财务上具有可行性。1.2.国民经济评价1.2.1.效益计算国民经济评价中城镇供水效益不同于销售收入,也不同于一般工业项目对销售收入的调整。而应计算向城镇工矿企业和居民生活提供生产生活用水可获得的经济效益。北水南调工程年有效供水量5000万m3。经核算,单方城镇供水效益为2.7元,此工程年供水效益为13500万元。1.2.2.费用计算(1)工程投资调整-145- 第12章经济评价按“规范”附录E调整工程投资。由于盂县市场价格已比较接近国际行情影子价格,所以对其投资进行简化计算,国民经济评价总投资只剔除投资估算中属于国民经济内部转移支付的税金、设备储备贷款利息两项费用。国民经济评价总投资调整为37165.97万元。(2)年运行费根据同类型工程资料,经济评价运行费调整系数按1.1确定。1.1.1.国民经济评价指标根据效益、费用计算成果,编制国民经济效益费用流量表,详见附表二。由附表二可见,经济内部收益率EIRR为9%,高于社会折现率(8%),经济效益费用比EBCR为1.1,大于1.0,经济净现值ENPV为3788.2万元,大于0,因此经济评价可行。1.2.敏感性分析主要分析工程投资、效益单因素变化对评价指标的影响,分别按费用增加10%、15%,效益减少10%、15%单因素变化对经济指标的影响情况分析,分析结果见表。从敏感性分析结果看,本工程项目有较强的抗风险能力,费用增加10%、15%,效益减少10%、15%单因素变化,经济评价指标仍满足要求,该项目具有一定的抗风险能力。表1-1财务不确定性分析结果表项目指标基本方案投资变化效益变化+20%+10%-10%-20%+20%+10%-10%-20%内部收益率FIRR(%)8.96.527.3310.2511.1310.039.787.676.951.3.研究结论与建议-145- 第12章经济评价经过水源论证和水量平衡分析计算,龙华口水库供水水源是可靠的,投资开发条件是优越的,蓄引供工程在技术上和经济上也是可行的,对促进地方经济发展和人民生活水平提高都具有重要意义。因此,建议尽早立项,进一步加强项目前期工作研究,解决资金问题,使工程早日开工建设,尽早受益,以缓解阳泉市及盂县供水的紧张局面。-145- 第12章经济评价附表一财务现金流量表单位:万元序号项目年份12345678910 有效供水量(万m3) 5000500050005000500050005000500050001现金流入量CI01350013500135001350013500135001350013500135001-1销售收入 1350013500135001350013500135001350013500135001-2回收固定资产余值          1-3回收流动资金          2现金流出量CO384389954994499449944994499449944994499442-1固定资产投资38427.8         2-2流动资金10.010        2-3年运行费 9134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.052-4税金0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.03净现金流量CI-CO-38437.83546355635563556355635563556355635564累计净现金流量-38437.8-34892-31336-27780-24224-20668-17112-13556-10000-6444财务指标计算          (1)财务净现值           折现系数(Ic=8%)0.930.860.790.740.680.630.580.540.500.46 净现值-35591304028232614242022412075192117791647(2)财务内部收益率          折现系数(Ic=8.74%)0.920.850.780.710.660.600.560.510.470.43净现值-35345299827652542233821501977181816711537(3)静态投资回收年限10.81年(自运行期开始年计算)-145- 第12章经济评价续附表一财务现金流量表单位:万元序号项目年份11121314151617181920 有效供水量(万m3)50005000500050005000500050005000500050001现金流入量CI135001350013500135001350013500135001350013500135001-1销售收入135001350013500135001350013500135001350013500135001-2回收固定资产余值          1-3回收流动资金          2现金流出量CO99449944994499449944994499449944994499442-1固定资产投资          2-2流动资金          2-3年运行费9134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.052-4税金810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.03净现金流量CI-CO35563556355635563556355635563556355635564累计净现金流量-288866842247780113361489118447220032555929115财务指标计算          (1)财务净现值           折现系数(Ic=8%)0.430.400.370.340.320.290.270.250.230.21 净现值152514121308121111211038961890824763(2)财务内部收益率          折现系数(Ic=8.74%)0.400.370.340.310.280.260.240.220.200.19净现值14131300119510991010929854786722664(3)静态投资回收年限10.81年(自运行期开始年计算)-145- 第12章经济评价续附表一财务现金流量表单位:万元序号项目年份合计21222324252627282930 有效供水量(万m3)50005000500050005000500050005000500050001450001现金流入量CI135001350013500135001350013500135001350013500288911289261-1销售收入135001350013500135001350013500135001350013500135001135351-2回收固定资产余值15371.1153711-3回收流动资金         20202现金流出量CO99449944994499449944994499449944994499443268252-1固定资产投资          38427.82-2流动资金          20.02-3年运行费9134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.052648872-4税金810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0234903净现金流量CI-CO35563556355635563556355635563556355618947800664累计净现金流量32671362273978343339468955045154007575636111948062376802财务指标计算           (1)财务净现值            折现系数(Ic=8%)0.200.180.170.160.150.140.130.120.110.10  净现值70665460656151948144541238218832670.0(2)财务内部收益率           折现系数(Ic=8.74%)0.170.160.150.130.120.110.100.100.090.08 净现值6115625174754374023693403121530-22.7(3)静态投资回收年限10.81年(自运行期开始年计算)-145- 第12章经济评价附表二国民经济评价现金流量表单位:万元序号项目年份12345678910 有效供水量(万m3) 5000500050005000500050005000500050001现金流入量CI01350013500135001350013500135001350013500135001-1销售收入 1350013500135001350013500135001350013500135001-2回收固定资产余值          1-3回收流动资金          2现金流出量CO371769954994499449944994499449944994499442-1固定资产投资37166         2-2流动资金10.010        2-3年运行费 9134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.052-4税金0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.03净现金流量CI-CO-371763546355635563556355635563556355635564累计净现金流量-37176-33630-30074-26518-22962-19406-15850-12294-8738-5182财务指标计算          (1)财务净现值           折现系数(Ic=8%)0.930.860.790.740.680.630.580.540.500.46 净现值-34422304028232614242022412075192117791647(2)财务内部收益率          折现系数(Ic=9%)0.920.840.770.710.650.600.550.500.460.42净现值-34106298527462519231121201945178516371502(3)静态投资回收年限10.45年(自运行期开始年计算)-145- 第12章经济评价 附表二国民经济评价现金流量表单位:万元序号项目年份11121314151617181920 有效供水量(万m3)50005000500050005000500050005000500050001现金流入量CI135001350013500135001350013500135001350013500135001-1销售收入135001350013500135001350013500135001350013500135001-2回收固定资产余值          1-3回收流动资金          2现金流出量CO99449944994499449944994499449944994499442-1固定资产投资          2-2流动资金          2-3年运行费9134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.052-4税金810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.03净现金流量CI-CO35563556355635563556355635563556355635564累计净现金流量-1626192954859041125971615319709232652682130377财务指标计算          (1)财务净现值           折现系数(Ic=8%)0.430.400.370.340.320.290.270.250.230.21 净现值152514121308121111211038961890824763(2)财务内部收益率          折现系数(Ic=9%)0.390.360.330.300.270.250.230.210.190.18净现值1378126411601064976896822754692634(3)静态投资回收年限10.45年(自运行期开始年计算)-145- 第12章经济评价续附表二国民经济评价现金流量表单位:万元序号项目年份合计21222324252627282930 有效供水量(万m3)50005000500050005000500050005000500050001450001现金流入量CI135001350013500135001350013500135001350013500283861284211-1销售收入135001350013500135001350013500135001350013500135001135351-2回收固定资产余值14866.4148661-3回收流动资金         20202现金流出量CO99449944994499449944994499449944994499443255632-1固定资产投资          37165.972-2流动资金          20.02-3年运行费9134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.059134.052648872-4税金810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0810.0234903净现金流量CI-CO35563556355635563556355635563556355618442808234累计净现金流量33933374894104544601481575171355269588256238148819414152财务指标计算           (1)财务净现值            折现系数(Ic=8%)0.200.180.170.160.150.140.130.120.110.10  净现值70665460656151948144541238218333788.2(2)财务内部收益率           折现系数(Ic=9%)0.160.150.140.130.120.110.100.090.080.08 净现值5825344904494123783473182921390277.5(3)静态投资回收年限10.45年(自运行期开始年计算)-145- 第12章经济评价-145-'