沿岗河取水工程可行性研究报告.doc

xxx 开发矿业有限公司沿岗河取水工程 可行性方案 xxx 县淮河水利水电规划设计院 二 0 一 0 年六 1 前前 言言 安徽开发矿业有限公司 750 万吨选择矿厂正在建设之中（其中磁 铁矿 250 万 t/a，镜铁矿 500 万 t/a） ，计划于 2010 年底建设完成并投 入使用，年产铁精粉 269.98 万 t/a，品位 65%。下属安徽开发矿业和 诺普矿业两家采矿厂，其用水规划已纳入城西湖及周边地区水资源 配置规划中。为了选矿厂及时投入生产，计划从沿岗河范桥乡牛皮 岭湾处提水直接送达选矿厂，以解决新水补充问题。 受安徽开发矿业有限公司委托，霍邱县淮河水利水电规划设计院 承提方案编制任务，设计院成立了项目组，项目组通过实地勘察测量、 在充分收集资料、深入调查研究的基础上，于 2010 年 6 月编制完成 了安徽开发矿业有限公司沿岗河取水工程可行性方案 。霍邱县水 务局于 2010 年 8 月组织了专家评审会，对方案进行了认真评审，基 本同意该规划，同年 9 月霍邱县水务局对该方案进行了批复。 2 1 1 综合说明综合说明 1.1 概况概况 霍邱县隶属于六安市，位于安徽省西部，东与裕安区、寿县毗邻， 西与河南省固始县接壤，南与金寨县、叶集试验区相连，北与阜南、 颍上两县隔淮相望。地跨东经 1155020至 1163231、北 纬 314451至 323631，南北长 95.2 公里，东西宽 65.8 公 里，面积 3493 平方公里，其中常用耕地面积 185.6325 万亩。现辖 32 个乡镇，680 个行政村，3652 个村民组，25 个社区、居民委员会。 2008 年末全县人口 162.529 万人。根据 2008 年国民经济统计资料， 2008 年全县生产总值（gdp）102.24 亿元，其中农业总产值 55.9 亿 元，一、二、三产业比率为 26.5：41.4：32.1。人均生产总值 6291 元， 全年财政收入 7.05 亿元，财政支出 17.57 亿元。 霍邱铁矿群为一全隐伏型铁矿区，其范围北至淮河，南至马店镇 的重新集，西自桥台花园四十里长山东侧一线，东至王截流高 塘集何家圩子一线，南北长约 32km，东西宽约 5km。自北向南分 布有周集（李老庄、范桥） 、张庄、刘塘坊、付老庄、草楼、李楼、 周油坊、吴集、重新集等 9 个大中型矿床，3 个小型矿床。根据安 徽省霍邱铁矿资源规划统计，截止 2002 年底查明资源储量 17.12 亿 吨，是我国重要的铁矿资源。 近年来，随着铁矿资源需求量的增大，霍邱铁矿群开发势头强劲， 大昌矿业、安徽开发矿业、诺普、金安、金日盛、首钢等钢铁企业相 继进驻霍邱县，形成在建及拟建的铁矿项目有 10 余处，加之与铁矿 相关的电厂、选矿厂、钢铁冶炼等企业的建立及铁矿工业园建设，居 民及工业用水量加大，需水量急剧增长。铁矿区地表水资源不足、地 3 下水水位下降、退水入湖污染等问题逐渐暴露，成为沿淮水资源利用 与保护的敏感地区。 安徽开发矿业有限公司是较早进入矿区的铁矿企业之一，其主要 矿区是李楼铁矿。主要矿区位于安徽省西部霍邱县，行政区划属霍邱 县冯井乡。地理坐标为东经 1155652.61155830，北纬 32 2200322412。采矿规模 530 万 t/a。安徽开发矿业有限公司于 2003 年 6 月取得李楼铁矿探矿权，2004 年 4 月取得李楼铁矿采矿权。 安徽开发矿业有限公司成立于 2003 年 7 月，是以铁矿石采选、加工、 销售为主营业务的股份制企业，由中国五矿集团邯邢冶金矿山管理局、 霍邱县庆发矿业有限责任公司和安徽省投矿业投资管理有限责任公司 共三家股东单位组成，由邯邢冶金矿山管理局控股。 吴集铁矿（北段）隶属安徽霍邱诺普矿业有限公司，位于李楼铁 矿东侧，行政区划属霍邱县高塘镇。地理坐标东经 1155830， 北纬 322230。采矿规模 220 万 t/a。安徽霍邱诺普矿业有限公 司于 2007 年初被邯邢冶金矿山管理局收购，现为邯邢矿山管理局独 资企业。 上述两矿相距约 1 km，已组成新的股份制企业，由邯邢矿山管理 局控股。矿选拟两矿联合进行。 安徽开发矿业有限公司 750 万吨联合选矿厂建设项目是全国唯一 的、也是最大的磁、镜铁联合选矿厂，工程于 2009 年 5 月开工建设， 计划 2010 年底建成。建成后每年可处理矿石 750 万吨（其中磁铁矿 250 万 t/a，镜铁矿 500 万 t/a） ，年产铁精矿 269.98 万 t/a，品位 65%， 具有巨大的经济效益。 李楼铁矿和吴集铁矿（北段）位于霍邱县城西约 26 km，西傍 4 105 国道及新建的商(邱)景(德镇)高速公路、阜六铁路，宁西铁路 从南部姚李镇穿过，北邻淮河。矿区水陆交通均比较方便，沿 105 国 道向北过淮河可至阜阳，向南约 70 km 与 312 国道相连，可至六安、 合肥、南京等地。距离矿区最近的火车站为京九线阜阳车站和宁西线 姚李车站。在建的阜六铁路从矿区西侧经过。 1.2 供水现状和存在问题供水现状和存在问题 1.2.1 供水现状 李楼铁矿由安徽开发矿业有限公司投资建设，已完成-200 m 以上 60 万 t/a 规模采选工程的建设；还进行了 500 万 t/a 采选工程可行性研 究报告、500 万 t/a 地下开采工程初步设计。目前，该矿正进行 8 线、 16 线、24 线-200 m 以上区段探矿工程，并已建设了处理探矿工程副 产矿石的选矿厂、两座 35 kv 降压变电所及部分行政办公设施。 吴集铁矿（北段）由安徽霍邱诺普矿业有限公司投资建设，已完 成矿产资源开发利用方案（中国有色工程设计研究总院） ，可行性研 究报告（马鞍山矿山研究院） ，设计规模为采选 99 万 t/a。目前，该矿 正在进行 1632 线间-200m-100m 区段生产探矿工作，并已建设了 处理探矿工程副产矿石的选矿厂(和李楼矿联合建设)及矿山辅助系统、 35 kv 降压变电所、生活区及仓库、机修等辅助设施。 目前，李楼铁矿和吴集铁矿（北段）生产用水来源于矿坑排水； 生活用水主要靠其它水源井供给，不足部分就近到马店自来水厂买水。 1.2.2 存在问题 随着采矿规模的扩大和选矿厂的建设，矿区人口急剧增加，矿区 生产生活用水存在严重不足。根据中冶京城（秦始皇）工程技术有限 5 公司编制的李楼铁矿和吴集铁矿（北段）联合建设实施方案 ，矿 山生产新水耗水指标见表 1-1： 表表 1-1 矿矿山生山生产产新水耗水指新水耗水指标标表表 项目用水量，m3/h单位用水量，m3/t 原矿 全矿7470.79 其中：采矿2850.30 选矿4620.49 生活用水量按照“5000 人、200 升/人日”的标准计算，生活用 水量为 41.67m3/h。 上述水量的来源有如下几种途径：矿坑排水，其它水源井， 沿岗河补给。目前，矿坑实际排水量已降为 125m3/h，其它水源井 供水合计约 40m3/h，且水量均有进一步下降的趋势。 为了解决李楼铁矿和吴集铁矿（北段）的生产建设、生活用水的 不足问题，安徽开发矿业有限公司开展了通过沿岗河取水的前期工作， 在对矿坑排水量和其它水源井出水量核算的基础上，计算出从沿岗河 取水量应为：747m3/h+41.67m3/h-125m3/h-40m3/h=623.67m3/h，折合 14968.08m3/d。故按照 15000 m3/d 规模考虑。 1.3 规划原则和标准规划原则和标准 以科学发展观为统领，以人为本，全面贯彻国家新时期的治水方 针和治水新思路，从可持续发展的战略高度，以合理开发、高效利用、 优化配置、有效保护、综合治理为手段，实现以水资源的可持续利用 支撑流域区域经济社会的可持续发展。规划的原则是“服从全面规划、 着眼当前、局部利益服从整体利益。 ”即：依据霍邱县经济开发区供 水总体规划为指导，结合现有水资源开发利用现状，从技术、经济、 6 环境等多方面考虑，合理选定沿岗河取水方案，做到近期规划服从于 远期规划，使二者之间协调统一。 区内用水主要为铁矿采选生产用水和矿区居民生活用水。工业及 生活用水设计保证率在 92%-97%之间，校核保证率在 98%-99%之 间，用水保证率要求较高。为保障各类工业用水，本规划按上限考 虑，设计保证率为 97%，校核保证率为 99%。 1.4 环境影响评价环境影响评价 本规划实施后，将明显提高霍邱县李楼铁矿和吴集铁矿（北段） 采选矿生产用水和矿区居民生活用水保证率，维护了正常生产生活秩 序。 沿岗河取水采用单独管路输送至厂区，一小部分作为生活水源， 需经水处理站按照生活饮用水水质标准处理，达标后方能饮用；大部 分水量作为采选矿生产水，其利用率为 92.7%，水损基本为尾矿库区 自然蒸发，原则上不外排。但遇到生产事故等极端情况时，经处理后 临时外排。目前，已在选矿厂南侧建设废水、生活水处理站。由于工 程实施时存在少量占地，管沟开挖和回填会暂时影响周围的环境和交 通，但通过采取相应的环境保护和水土保持等措施后，工程的环境问 题是可以得到解决的。由于可见规划方案对环境的不利影响较小，不 存在污染和破坏生态环境等因素，从环境角度出发，规划方案是可行 的。 1.5 主要工程量及投资估算主要工程量及投资估算 本工程参照近几年已建类似工程投资情况，同时综合考虑其实际 条件和设备价格、交通运输状况等主要影响因素，进行投资估算。投 资估算水平年为 2010 年第二季度价格水平。 7 工程主要内容为：在龙头圩东圩堤、龙头电灌站引水渠南侧新建 取水泵站 1 座，沿尾矿库北堤堤脚下建设一条长 2400m 的输水管道， 将沿岗河河水提升至尾矿库回水泵站前端的进水池（位于尾矿库西侧 中部） 。主要工程量为：管沟开挖土方 4437m3，管沟回填土方 4095m3，弃土集中整理 342 m3，2400m 长的 dn426mm（壁厚 4mm） 螺旋焊缝钢管购置、安装、试压，取水泵站土建工程和机电设备购 安、管理设施等。 工程概算总投资 306.01 万元，其中基本予备费 27.82 万元。 1.6 综合评价综合评价 安徽开发矿业有限公司沿岗河取水工程主要是解决近期李楼铁矿 和吴集铁矿（北段）生产用水和矿区居民生活用水问题，提高用水保 证率。远期供水由城西湖铁矿区统一供水管道输送解决。两者水源地 是一致的，取水点距离相差约 3.5km，因此，沿岗河取水工程水源是 有保障的，工程的建设是可行的。 根据霍邱县铁矿中心区发展规划，李搂铁矿采矿规模为 530 万 t/a ，吴集铁矿（北段）采矿规模为 220 万 t/a。李楼铁矿和吴集铁 矿（北段）联合选矿厂处理能力为 750 万 t/a，其中：镜铁矿 500 万 t/a，磁铁矿 250 万 t/a。全部达产后，每年可采选矿石 750 万 t，产 铁精粉 280 万 t，品位 65%，经济效益是明显的。 随着铁矿工业迅猛发展，矿区人口急剧增加，居民生活用水量存 在严重不足。本工程计划使用期为 35 年，可解决 5000 人的生活饮 用水问题，其社会效益也是十分显著的。 1.7 建议建议 安徽开发矿业有限公司沿岗河取水工程可行性方案经有关部门批 8 准后，应与尾矿库回水泵站统一规划，进行相关工程勘测设计工作。 设计工作完成后，立即组织实施，以尽快发挥工程效益。由于工程量 不大，投资较小，可以利用一个枯水期实施完成。 2 2 水文水文 2.1 区域概况区域概况 霍邱县隶属安徽省六安市，位于安徽省西部、大别山北麓与淮河 之间，西邻河南省固始县，北隔淮河与阜阳县、颖上县相望，东隔淠 河与寿县相连，东南与六安市接壤，南与金寨相连。县域介于东经 1155020至 1163231、北纬 314455至 32 3631，土地总面积 3493km2，东西宽 65.8km，南北长 95.2km。宁 西铁路和 312、105 国道穿境而过，朱港南照淮河大桥连通淮河南 北，水陆交通条件不断改善。霍邱县现辖 32 个乡镇，680 个村，面积 3493km2，常住人口总数为 178.3 万人。 霍邱县地势南高北低，平均坡降 1.43。南部与西部为大别山余 脉，属丘陵地区，其内安阳山主峰海拔 419m。南部地面高程 70m 以上 面积 182.5km2，占全县总面积的 4.8%,地貌呈波状起伏，主要为林业 用地并分布少量的史河灌区提水灌区，中部为岗、坡地，地面高程在 2570m 之间，面积 2547.3km2，占全县面积的 67.0%，地表分为岗、 坡、冲、畈四种地带，水利条件好，以种植水稻为主，属史河灌区主 要自流灌区。北部为湖泊洼地，分布在史河、淮河、淠河和沣河、汲 河两侧及其尾部，地面高程 17.925.0m，总面积 1072.2km2，占全县 总面积的 28.2%，全部依靠筑圩生产并利用泵站排除内涝。 霍邱县地处亚热带湿润性季风气候向北温带湿润气候的过渡带 上，同时受地貌的影响，又形成了若干小气候区，适应南北多种生物 9 生长，生物种类繁多。在植被区系上，属北亚热带落叶常绿阔叶混交 林带，全县有林木 96 种，其中针叶林 13 种，阔叶树 83 种。野生植 物药材类 476 种，水草类 50 余种，野生草 110 多种。全县属国家重 点保护植物有 15 种，其中有国家一、二级物种银杏、水杉等。全县 野生动物药用类有 75 种，野禽 80 多种，其中珍贵的有白天鹅、鹤、 白鹭等 10 多种，野兽近 20 种，水产类有 70 多种，还有多种微生物 资源。 霍邱县湿地资源十分丰富。尤其是作为淮河中游最大的湖泊洼地 区一的城东湖、城西湖，2001 年被批准为省级水禽自然保护区，两湖 不仅水域广阔，而且湖内有着十分丰富的珍稀野生动植物资源，两湖 区现有野生水禽动物 134 种，约 50 万只，其中属国家一、二级保护 动物 13 种，野生植物 30 余种，饵料生物资源仅底栖动物就达 29 种 之多。 在生态保护和农田水利工程建设方面，霍邱县实施了“田、林、 路、渠、宅、塘、渔、墓”八位一体的小流域的综合整治，东西湖退 垦还湖还湿、退耕还林、沿湖防护林建设等一系列生态工程。先后被 评为“全国平原绿化先进单位”和“全国造林绿化百佳县（市） ”称 号，并连续夺得全市“秀美山川杯奖 。霍邱城东湖、城西湖作为淮 河流域最大的湖泊洼地蓄洪区还纳入了安徽省淮河调蓄洪国家生态功 能保护区规划。通过生态保护和建设，使部分生态退化区域得到恢复 和重建，县域生态环境质量有所提高，生态系统的服务功能得到一定 增强，对社会、经济的发展起到了重要的促进作用。 霍邱县属于淮河流域，境内淮河干流陈村至孟家湖全长 79km，沣 河、石龙河两河发源于南部丘陵，史河、汲河、淠河、泉河四河穿越 10 境内入淮。城东、城西湖分踞城关镇东西两侧，常水位水面 282km2， 蓄洪时最大水面 890km2，集水面积 3920km2。诸多河湖为霍邱县提供 了较为丰富的水资源，不仅为发展农业灌溉创造了条件,而且基本满 足了城乡居民生活、工业生产、水产养殖等需水要求。 该地区交通通发达，宁（南京）西（西安）铁路、312、105 国道 以及正在筹建的阜（阳）六（安） 、六（安）武（汉）高速公路 穿境而过，朱港南照淮河大桥和临淮岗淮河水利枢纽工程的建成， 使霍邱水陆交通更加便捷，成为安徽省“东进西出”的要道，货畅其 流的集散地。具体位置及交通情况可见图 1-1。 11 图 1-1 霍邱县交通位置图 12 2.2 水文气象水文气象 取水工程所在地霍邱县地处亚热带和暖温带过渡地带，属暖温带 半湿润季风气候区。其气候特点是：四季分明、季风显著、光照充足、 热量丰富、降雨量适中、无霜期较长。 本地区多年平均气温为 15.4。7 月份最热，平均气温为 28.029.0；1 月份最冷，平均气温为 1.8。极端最高气温 41.2 （1959 年 8 月 23 日） ，极端最低气温为-16.6（1969 年 1 月 31 日） 。 土壤冻结多发生在 12 月至次年 1 月，冻结深 68cm，最大 11cm。 年均日照时数 2148h，年均太阳辐射能 117.9 千卡/cm2。全年无霜期 226d 左右，平均初霜日期在 10 月中旬11 月上旬，平均终霜日期在 3 月下旬4 月上旬。受季风影响，本地区风向多变。主导风向为偏 东风，春夏季以东风和东南风为多，秋冬季以东北和东风为主，多年 平均风速 3.1m/s，极端最大风速 16m/s。 据霍邱气象站统计资料分析，该地区多年平均降水量分别为 951mm。降水量年内和年际变化都很大，汛期 69 月雨量占全年降 雨量的 60%以上，汛期降水又多集中在 7、8 月份，并且降水的丰枯 变化频繁。霍邱站年降水量最大值为 1751.6mm（1954 年）是年降水 量最小值（450mm，1978 年）的 3.5 倍，日最大降水量达 245mm（1984 年） ，多年平均蒸发量为 1558mm。 该地区 1998-2008 年年降雨量与蒸发量变化过程见图 1-2。 13 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008年 年 降降水水量量(mm) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 蒸蒸发发量量(mm) 降水蒸发 图 1-2 年降雨量与蒸发量变化过程 14 3 3 工程地质工程地质 3.1 地形地貌地形地貌 取水工程建设区位于城西湖西岸圩湾地区，属江淮丘陵区超河漫 滩一级阶地地貌单元，微地貌有岗地、洼地等。区内现有地形大多为 低丘地形，整体地势由西向东倾斜，起伏较大。岗区地形多为岗冲相 间。25.5m 高程以上为淠史杭工程史河灌区；25.5m 高程以下多为生 产圩区，区内地势低洼，一般较为平坦。 3.2 地质构造与地震地质构造与地震 工程地质上位于中朝淮地台之华北坳陷南缘，处于新华夏系第二 沉降带与秦岭纬向构造带之复合部位。褶皱构造为燕山期晚期长集凹 陷（近东西向的带状凹陷） ，与总体凹陷展布一致，凹陷沉积物为白 垩系碎屑物，东西向的固始肥中断层控制该区。根据中国地震动 参数区划图 （gb183062001） ，本地区地震动峰值加速度均为 0.05g（地震基本烈度为度） ，地震动反应谱特征周期为 0.35s。 3.1 地层岩性地层岩性 矿区的主要地层自上而下依次为：第四系；新元古界青白口 系刘老碑组（qnl） ；新太古界霍邱群周集组（ar4z） 。 矿区为广大的第四系覆盖，该地层与工程直接相关，其构成如下 所述：上更新统（q3）岩性主要为亚粘土，棕黄色褐黄色，含铁锰 质结核（簿膜）及钙质结核（集块） ，含砂量不均，其成份以长石、 石英为主，局部粘土含量较高，相变为粘土夹层。中下更新统 （q21）为 14 层砂与粘土互层，总厚度 4.66114.40m，砂多呈 浅绿灰色，粘土粘结，较松散。局部钙质胶结，形成钙质胶结砂岩。 北部厚度较大，部分地段渐变为亚砂土。粘土一般呈青灰色，下部普 15 遍含钙质，有时相变为亚粘土，底部部常见砾石，局部地段砾石含量 较高，构成砾石层。 16 4 4 工程任务和规模工程任务和规模 4.1 工程建设的必要性工程建设的必要性 根据中冶京城（秦始皇）工程技术有限公司编制的李楼铁矿和 吴集铁矿（北段）联合建设实施方案 ，矿区生产和生活用水量分别 为：采矿需补充新水 285m3/h，选矿需补充新水 462m3/h ，合计为 747m3/h ；矿区居民约有 5000 人，生活用水量按照 200 升/人日的 标准计算，为 41.67m3/h。矿区生产和生活用水量总用水量为 788.67m3/h。 上述水量的来源有如下几种途径：矿坑排水，其它水源井取 水，沿岗河补给。 根据中钢集团马鞍山矿山研究院编制的安徽开发矿业有限公司 李楼铁矿采选工程安全预评价报告书 ，采用大井法分别计算-200m 和 -440m 两中段以上矿坑系统涌水量，其结果见下表 表表 4-1 矿矿坑涌水量坑涌水量计计算算结结果果统计统计表表 开采中段 （m） 含水层 渗透系数 (m/d) 水位平 均降深 (m) 含水层 厚度 (m) 影响 半径 (m) 引用 半径 (m) 引用 影响 半径(m) 涌水量 (m3/d) 合计 第四系0.7910201527908613 -200 基岩 风化带 0.57 227 681718 775 248940332 48945 -4400.0146746754578813331304913049 吴集北段矿区的铁矿储量为 1.05 亿吨，经计算，开采过程中排出 的水量为 3183m3/d。 受时间、空间及资金等因素的影响，矿区开展的地质勘探或调查 工作有限，利用有限的地质钻孔及抽水试验资料，确定未来矿区在大 降深情况下的涌水量，不可避免地影响到涌水量计算结果的可靠性， 且计算过程中参数通常采用“取大”原则，使各矿坑涌水量预测结果比 17 实际大得多。以草楼矿区为例，详查过程中计算的矿坑涌水量为 3000m3/d，现状实际开采条件下，矿坑涌水量（第四系水未进入矿坑） 大约为 500m3/d。再者，矿床在开采之前，已针对主要充水水源采取 了不同程度的止水、治水等措施，尤其是第四系水，一般情况下，第 四系水不进入巷道中，因此，也造成预测得出的涌水量总体比实际涌 水量为大。另外，原先所提出的矿坑涌水量及相应的可靠供水量，是 依据当时的水文地质资料和认识水平计算得出的，工作区内矿床分布 较多，区域上可能存在不同程度的水力联系，矿床的开采顺序等因素 都将影响到计算结果的可靠度，如果矿区附近存在被未勘察所控制的 “天窗”或导水构造，在开采过程中，可能导致水文地质条件发生变化， 从而使得计算结果存在很大偏差。 根据安徽开发矿业有限公司提供的数据，目前，李楼铁矿和吴集 铁矿（北段）井下实际排水量已降为 125m3/h，且水量有进一步下降 的趋势；公司现打有其它水源井，供水合计约 40m3/h。两者供水总计 为 165m3/h，与总用水量为 788.67m3/h 尚差总 623.67m3/h。 为了保证李楼铁矿和吴集铁矿（北段）采选矿生产和生活用水需 求，需另辟水源。此前，霍邱县人民政府已对霍邱县经济开发区供水 问题做了总体规划。按照该规划，经济开发工业生产用水从城西湖深 水区取水，站址初步定在高台排灌站附近；生产用水计划从泉河堤水 至蝎子山水库贮存，再在水库旁边建集中式供水工程，对库水进行水 质处理后供给开发区，作为矿区居民生活饮用水。与李楼铁矿和吴集 铁矿（北段）采选矿生产和生活用水需求相比，总体规划实施相对滞 后，为此迫切需要实施该沿岗河取水工程。待总体规划实施完成后， 李楼铁矿和吴集铁矿（北段）采选矿生产和生活用水将服从于总体规 18 划目标，该工程可作为应急备用。 4.2 工程规划工程规划 4.2.1 规规划依据划依据 4.2.1.1 法律法规、部委规章及规范性文件 （1） 中华人民共和国水法2002.8； （2） 中华人民共和国环境保护法1989.12 （3） 中华人民共和国水污染防治法2008.2； （4） 取水许可和水资源费征收管理条例 ，国务院 460 号令， 2006.1； （5） 中华人民共和国水污染防治法实施细则2000.3； （6） 中华人民共和国河道管理条例 ，1988.6； （7） 安徽省城镇生活饮用水水源环境保护条例 ； （8） 安徽省淮河流域水污染防治条例 ； （9） 安徽省实施（水法）办法 ，2006； （10） 建设项目水资源论证管理办法 ，水利部、国家计委第 15 号令，2002.3； （11） 取水许可管理办法 ， （水利部令第 34 号，2008.3） （12） 入河排污口监督管理办法 （水利部令第 22 号）2004； （13） 取水许可水质管理办法 ； （14） 饮用水水源保护区污染防治管理规定 ； （15） 生活饮用水卫生监督管理办法 ； （16）其它地方性法规文件 4.2.1.2 主要标准 （1） 地表水环境质量标准 （gb3838-2002） 19 （2） 生活饮用水卫生标准 （gb5749-85） （3） 污水综合排放标准 （gb8978-96） （4） 地表水资源质量标准 （sl63-94） （5） 防洪标准 （gb50201-94） （6） 水利水电工程水利计算规范 （sl278-2002） （7） 水利工程水利计算规程 （s104-95） （8） 水域纳污能力计算规程 （sl348-2006） （9） 地表水水资源质量评价技术规程 （sl395-2007） （9） 村镇供水工程技术规范 （sl310-2004） （10） 镇（乡）村给水工程技术规程 （cjj123-2008） （11）其它地方性标准 4.2.1.3 主要技术成果 （1） 安徽省霍邱铁矿资源规划 （20022020） ，安徽省国土资 源厅 （2） 李楼铁矿和吴集铁矿（北段）联合建设实施方案 ，中冶 京城（秦始皇）工程技术有限公司 （3） 城西湖及周边地区水资源优化配置规划 ，安徽省水利水 电勘测设计院，合肥工业大学 （4） 李楼铁矿 500 万 t/a 采选工程水资源论证报告书 ，安徽省 水利水电勘测设计院 （5） 霍邱县第一次污染源普查技术报告 ，霍邱县环保局 （6） 霍邱县水利志 ，霍邱县水务局 （7）其它相关规划成果 20 4.2.2 规规划目划目标标 4.2.2.1 规划范围 安徽开发矿业有限公司沿岗河取水工程所涉及的相关内容。 4.2.3.2 设计水平年 根据区域国民经济社会发展规划、区域水资源规划，结合建设项 目实施计划等综合考虑，本规划现状基准年为 2010 年，规划水平年 为 2015 年。 4.2.3.3 规划标准 区内用水主要为铁矿采选生产用水和矿区居民生活用水。工业及 生活用水保证率要求较高，设计保证率在 92%-97%之间，校核保证率 在 98%-99%之间。为保障各类工业用水，本规划按上限考虑，设计保 证率为 97%，校核保证率为 99%。 4.2.3 规规划原划原则则 1 遵循可持续发展原则，既要考虑经济社会发展对水量与水质的 需求，也要考虑水资源条件的约束，与社会、经济、环境协调发展相 适应。 2 坚持“利益共享、合理补偿”的原则，最大程度地减少对现有 用水户用水权益的影响，处理好与其它用水户之间的水事关系。 3 体现统筹规划的原则，使之符合区域所在的区域经济发展规 划、水资源综合规划及水资源保护规划等要求。 4 充分利用中水资源。 5 合理规划取水口、输水线路，做到用水可靠、经济合理、便于 管理。 21 4.3 方案选择方案选择 从现场勘察、了解情况看，安徽开发矿业有限公司 750 万吨联合 采选厂主要利用尾矿库回水，不足部分的补充新水由沿岗河取水工程 解决。由于尾矿库回水泵站位置已经基本确定，补充的新水只需提升 至回水泵站清水进水池即可。据此，沿岗河取水工程规划有两种方案 可供选择： 方案一：泵站提水方案，即在沿岗河附近建站提水，河水经泵站 提升后通过输水管道输送到尾矿库回水泵站进水池；该方案优缺点如 下： 优点 1.泵站结合管道提水，回水泵站进水池设计高程统一，有利于统一 平面布置。 2.土方开挖量量少，减少占地，减少纠纷，有利工程快速完成。 3.管道维护工作量小，降低运行管理费用。 缺点 1.增加泵站一座，需增加相应的管理人员。 2.两级提高水，效率较低。 3.管路工程一次性投资较大。 方案二：明渠引水方案，即首段利用大桥湾电灌站引水渠（长约 720m，需清淤挖深） ，尾段需新开挖渠道。沿岗河河水通过引水渠直 接引到尾矿库回水泵站进水池。该方案优缺点如下： 优点 1.明渠引水，工程投资相对较小。 2.减少一处泵站，方便管理，降低日常运行管理费用。 22 3.减少部分管道铺，投资相对较小。 缺点 1.需增加征地，重建涵闸、不利工程及时开工，难以保证泵站正 常投入使用。 2.引水渠亦是上游坡地排水干沟，淤积快，明渠易于受到人为破 坏，日常维护困难。 3. 明渠开挖较深，距离尾矿库大坝很近，与坝顶形成较大高差， 可能影响尾矿库大坝安全。 根据实地情况，尾矿库围堰北侧堤脚外面平台宽度仅有 32m 左 右。通过初步计算，新开挖明渠段开口在 2035m 之间，堤渠之间还 需留出部分安全平台。因此，平台宽度不足，需向外扩大征地，平均 宽度 15m 左右，需占地 37.8 亩(不含弃土占地，弃土占地可使用尾矿 库库区，不需另征)。由于土地二次征用比较困难，加之明渠开挖与尾 矿库围堰加高形成更大的高差，对堤坝稳定极其不利。引水明渠同时 也是大桥湾上游岗坡的排洪通道，容易淤积，难以维护，不利泵站正 常引水提水。再者，与大桥湾提水站共用一条引水渠，造成引水流量 加大，致使原引水涵孔径不足，需拆除重建，施工难度较大，且容易 引起产权纠纷，产生用水矛盾。 综合以上两方案优缺点，从有利工程运行维护，确保及时供水， 保证尾矿库安全等方面考虑，确定采用方案一。以下针对方案一进行 相关规划论证。 4.4 主要规划内容主要规划内容 4.4.1 取水取水泵泵站站 根据现场勘察，取水工程宜建在大桥湾圩东圩堤迎水侧、大桥湾 23 提水站引水涵南侧，取水水源为沿岗河河水。而沿岗河最高时水位为 城西湖蓄洪水位 26.5m；最低水位：参照安徽省水利水电勘测设计院 完成的城西湖及周边地区水资源优化配置规划成果，矿区供水达 到 97%保证率时的水位为 18.33m，达到 99%保证率时的水位为 17.54m。由于沿岗河水位变幅很大，查阅相关水泵厂家产品说明书， 经过多种泵型选择比较，适合本站使用的泵型为潜水泵。取水泵站采 用岸边式，包括进水口、进水间等构筑物和机泵设备等几部分组成， 另外在大桥湾圩堤内侧建管理房和配电间共 4 间。取水泵站进水口做 成八字型，其底板、侧墙均采用浆砌厂结构，进水口与进水间边接处， 顺水流方向依次设置格栅、闸门（配启闭机） ，格栅用以拦截水中粗 大的漂浮物及鱼类，闸门可作检修控制之用。进水间由进水室和吸水 室两部分构成，为了适应防洪需要，方便今后管理，进水间采用现浇 钢筋砼封闭结构。取水泵 2 台，一用一备，置于吸水室内。水泵出水 管先采用铸铁管，汇流后通过转换件与螺旋焊接输水钢管连接。 4.4.2 输输水管道水管道 取水泵站位于尾矿库东北角，回水泵站位于尾矿库西侧。沿岗河 河水经取水泵提升后，由输水管道输送到回水泵站前端的进水池，和 尾矿库回水汇合，再经过回水泵站二次提升后，输送到矿区蓄水池内。 回水泵站及其出水管正在规划设计之中，本规划没有予以考虑。 取水工程与回水泵站之间的输水管道长 2400m。 4.4.3 主要建主要建设设内容内容 根据前面所述，本规划工程建设内容包括取水泵站和取水泵站 尾矿库回水泵站之间的输水管道两项建设内容。 工程规划成果见“安徽开发矿业有限公司沿岗河取水工程平面布 24 置图” 。 4.4.4 管理管理规规划划 本工程建成后将由安徽开发矿业有限公司负责运行管理，霍邱 县水行政主管部门实施监督管理，以实现“合理开发、高效利用、优 化配置、有效保护、综合治理”的目标，保证水资源的可持续利用。 按照“服从全面规划、着眼当前、局部利益服从整体利益。 ”的规划 原则，在将来霍邱县经济开发区供水总体方案实施完成后，该工程仅 作为备用，正常情况下不予使用。 4.5 工程工程设计设计 4.5.1 取水取水泵泵站站 4.5.1.1 设计规模及设计流量 李楼铁矿一期工程已经建成投产，年坑采铁矿石 60 万吨。根据 安徽开发矿业公司总体规划，到 2013 年将达到年坑采铁矿石 530 万 吨的建设规模。吴集铁矿（北段）一期工程已经建成投产，年坑采铁 矿石 99 万吨；二期工程建成后，将达到年坑采铁矿石 220 万吨的建 设规模。安徽开发矿业有限公司李楼铁矿和吴集铁矿（北段）750 万 吨联合选矿厂建设项目于 2009 年 5 月 16 日开工建设，计划于 2010 年底建成，2011 年投入运行。另外，根据城西湖及周边地区水资源 优化配置规划（安徽省水利水电勘测设计院，2010.5），到 2015 年李楼铁矿年采选矿石 560 万吨，吴集铁矿（北段）年采选矿石 299 万吨，两矿合计年采选矿石 859 万吨，所以，安徽矿业 750 万吨联合 选矿厂建设是符合总体规划的。 据安徽开发矿业公司提供的“沿岗河取水量有关指标计算” ，其 取水量计算情况见表 4-2： 25 表表 4-2 取水取水泵泵站站设计设计流量流量计计算表算表 规划阶段 采选矿需补充新 水（m3/） 矿区居民生活生活 用水量（m3/） 矿坑实际排 水量 （m3/h） 其它水源井可供 水量（m3/h） 供水泵站 设计流量（m3/h） 20102015 年74741.6712540623.67 4.5.1.2 特征水位的确定 参照安徽省水利水电勘测设计院编制完成的城西湖及周边地区 水资源优化配置规划成果（已通过专家证） ，矿区供水达到 97%保证 率时的水位为 18.33m，相应蓄水量 1899 万 m3；达到 99%保证率时的 水位为 17.54m，相应蓄水量 574 万 m3。采选矿需补充水量为 623.67 m3/h，折合成日需水量，约为 15000 m3/d；折合成年需水量，为 547.5 万 m3/a。由此可见，城西湖水量是可以满足该取水需求的。 根据淮河流域近期防洪规划要点 （水利部淮河水利委员会， 2000 年 4 月） ，沿岗河正常水位为 19.00m，汛前预降水位为 18.00m。 但在实际运行中，为充分利用当地水资源，城西湖近些年非汛期蓄水 位多高于正常蓄水位 19m，且绝大部分月份城西湖蓄水位在 19.3m 以 上（一般在 19.3m-19.5m） 。从近年情况看，城西湖水位与退水闸观测 水位接近。城西湖退水闸近年实测水位见表 4-3。 表表 4-3 城西湖退水城西湖退水闸闸 2003-2006 年年实测实测月平均水位月平均水位 年月 123456789101112 全年 平均 26 2003 19.5219.723.8322.4421.6620.3919.5419.28 200418.7519.4219.3619.4119.5319.4720.0221.2520.0519.4219.4419.5619.45 200519.7519.7819.719.7720.1120.0621.6121.9521.9420.2519.3519.2820.3 200619.3819.3619.3919.6219.5819.4120.5820.3819.6619.6719.3319.3419.24 因此，城西湖和沿岗河正常水位一般高于矿区用水最高保证率所 对应的水位，使得规划更加可靠。 为保证工程安全运行，该泵站取保证率为 99%时所对应的水位 （17.54m）作为最低下水位，与城西湖及周边地区水资源优化配置 规划一致。 根据安徽开发矿业公司总体规划，尾矿库回水泵站进水池水位为 23.5m，作为取水泵站的设计出水位。 4.5.1.3 扬程确定 泵站设计净扬程为：hd 净=23.5-18.33=5.17m， 设计扬程 h=h净+h损 =h净+h泵站+ h输水管 式中 h净-净扬程（m） ； h损-损失扬程（m） ； h泵站-泵站局部损失和沿程损失水头（m） ； h输水管-输水管道损失水头（m） 。 参照类似工程计算成果，h泵站按净扬程 25%计算，则 h泵站 =25%5.17=1.29m。 输水管路水头损失也包括沿程损失和局部损失。其中，局部损失 按沿程水头损失的 10%进行估算。输水管拟采用 dn478mm 螺旋焊接 钢管，其单位管长沿程水头损失按下式计算： 27 当 v1.2/时，0.000912v2（1+0.867/v）0.3/d1.3 当 v1.2/时，0.00107v2/d1.3 式中-管内流速，m/s； -管道内径，m。 dn-2426-26414mm( 为壁厚，mm) =qp(d2/4)=623.67/3600(3.140.4142/4)=1.29 m/s 0.000912v2（1+0.867/v） 0.3/d1.30.0009121.292（1+0.867/1.29）0.3/0.4141.35.57310-3 h输水管l（1+10%）=5.57310- 324001.1=14.71m。 h=h净+h损=5.17+1.29+ 14.71=21.17m 4.5.1.4 供电 泵站供电由安徽开发矿业有限公司自已解决。因该站装机容量不 大，供电可就近从尾矿库供电线路末端“t”接。 4.5.1.5 机械设备选择 由前面规划参数可知，安徽开发矿业有限公司沿岗河取水工程设 计参数如表 4-4。 表表 4-4 安徽开发矿业有限公司沿沿岗岗河取水工程河取水工程设计设计参数表参数表 根据泵站设计参数，适合本站使用且运行管理方便面的是潜水泵， 且有利于设备防洪。查阅相关水泵样本，经过多方案比较，确定供水 泵站设备选型如表 4-5。 站 名设计流量(m3/s)设计扬程 (m) 安徽开发矿业有限公司 沿岗河取水泵站 0.17322.16 28 表表 4-5 750 万吨万吨联联合采合采选矿选矿沿沿岗岗河取水工程河取水工程设备选设备选型表型表 站名水泵台数电机主变备注 安徽开发矿业有限公司 沿岗河取水泵站 250qw700-22275kws11-100/10 一用一备 根据安徽开发矿业有限公司联合采选厂用水需要，该站选用 2 台 潜水泵（一用一备） ，单机流量均为 0.19m3/s 左右，比设计流量略大。 总装机容量为 150kw。 4.5.2 输输水管道工程水管道工程 4.5.2.1 管材选择 输水管道管材及其规格的选择，一般是根据设计内径、设计内水 压力、敷设方式、外部荷载、地形、地质、施工和材料供应等条件， 通过结构计算和技术经济比较确定，且符合以下要求： 1 符合卫生学要求，不污染水质； 2 符合国家现行产品标准要求； 3 管道的设计内水压力满足要求。 4 经济合理，施工方便。 不同管材管道的设计内水压力，按表 4-6 确定。选用管材的公称 压力不得小于设计内水压力。 表表 4-6 不同管材的不同管材的设计设计内水内水压压力力 单位：mpa 管材种类最大工作压力 p设计内水压力 钢管 pp+0.50.9 塑料管p1.5p p0.52p 铸铁管 p0.5p+0.5 混凝土管p1.5p 29 注： 塑料管包括聚乙烯管、硬聚氯乙稀管、聚丙烯管等；铸铁管包括普通灰口铸 铁管、球墨铸铁管等；混凝土管包括钢筋混凝土管、预应力混凝土管等。 最大工作压力应根据工作时的最大动力压力和不输水时的最大静水压力 确定。 目前，输水管道管材主要有钢管、铸铁管、预应力混凝土管、预 应力钢筒混凝土管 pccp、玻璃纤维增强热固树脂夹砂管（玻璃钢管） 。 其中：铸铁管口径一般不大，材质不太稳定，事故较多，在输水工程 中基本不采用；预应力混凝土管虽然加工工艺简单，造价低，但管材 制作过程中存在弊病，且重量大，运输安装不方便；预应力钢筒混凝 土管 pccp，抗渗能力好，止水效果好，安装方便，但造价较高；玻 璃钢管具有强度较高、重量轻、耐腐蚀、不结垢、内壁光滑阻力小 （节省能耗） 、安装也较方便、使用寿命长（一般为 50 年）等特点， 但由于管壁相对较薄，为柔性管道，对基础与回填要求较高，且价格 昂贵；钢管应用历史较长，范围较广，可利用螺旋管焊接生产线一次 成型，尤其适用于管道内压不算太高的输水工程，且价格适中，安装 方便，回收残值大。 经技术、经济、安全、工期等方面分析比较，综合平衡后确定， 本工程采用螺旋焊接钢管。 4.5.2.2 管径计算 管道内径的计算公式为 e 4 q d 式中：d管道计算内径（m） ； q管道设计流量（m3/s） ； 30 ve经济流速（m/s） 。 输水管道的设计流速 ve，应综合考虑管道工程造价和运行费用两 大因素，通过经济比较确定，尽量降低水头损失耗能费占运行费的比 率。一般情况下，配水管道直径小于 150mm 时，流速为 0.5m/s1.0m/s；直径 150mm300mm，为 0.7m/s1.2m/s；直径大 于 300mm，为 1.0m/s1.5m/s，管径小、管线长取低值。查阅相关管 材生产厂家产品规格系列，通过反复试算，本工程选用 dn426mm（壁 厚 6mm）螺旋焊接钢管比较合适。 4.5.2.3 管道敷设 输水线路按如下原则选择，进行布置： 1整个系统布局合理； 2尽量缩短线路长度； 3少拆迁、少占农田； 4满足管道地埋要求，避免急转弯、较大的起伏； 5施工、运行和维护方便； 6考虑近远期结合和分步实施的可能。 管道埋设：管顶覆土厚度为 1.0m，沟槽底宽为 dn+400（mm） ， 边坡采用 1：0.33。 31 5 5 施工组织设计施工组织设计 5.1 施工条件施工条件 5.1.1 工程条件工程条件 1 工程内容：本工程分布在尾矿库附近，其主要内容为：取水泵 站、输水管线坑槽土方开挖及回填、输水管道安装、管理设施等，工 程施工作业区成带状分布，相对集中，易于组织和管理施工。 2 对外交通：本工程在城西湖沿岗河西侧，交通较为方便，外购 材料可通过陆路直接运输到工地。 3 主要材料来源：本工程土方挖填基本平衡，少量弃土用于填筑 尾矿库围堰。水泥计划从霍邱中天水泥厂购运，钢筋和木材从霍邱城 关市场购买，块石碎石从霍邱西山石场采购，黄砂从陈郢砂场购运， 以上材料均可由汽车直接运至工地仓库。 4 供电、供水：工程附近有低压照明电源，可就近引接；施工用 电需自备发电机。建设用水主要是取水泵站和管理设施施工用水，管 道敷设用水极少。生产用水以沿岗河作为水源，生活用水靠打临时井 解决。 5 施工场地：本工程施工现场在大桥湾圩和尾矿库围堰外侧，施 工场地开阔，征地问题已解决，不需考虑另外征地。 5.1.2 自然条件自然条件 工程所在地处于北亚热带边缘，属暖温带半湿润季风气候区，四 32 季分明、季风显著、光照充足、降雨量适中。多年平均气温为 15.4， 极端最高气温 41.2，极端最低气温为-16.6。土壤冻结多发生在 12 月至次年 1 月，冻结深 68cm，最大 11cm。多年平均降水量为 951mm。降水量年内和年际变化都很大，汛期 69 月雨量占全年降 雨量的 60%以上，汛期降水又多集中在 7、8 月份，并且降水的丰枯 变化频繁。淮河及城西湖进入主汛期时，最高河湖水位一般出现在 7