某人工湖引黄调蓄工程可行性研究报告

1 . 4 目背景 . 4 目区基本情况 . 4 目的建设的必要性与可行性 . 7 资源评价及供需平衡 . 8 程措施 . 9 程管理 . 9 程估算与资金筹措 . 10 益分析 . 11 文 . 12 象 . 12 文 . 12 . 15 程地质 . 15 目区工程地质 . 18 地水文地质条件 . 18 . 20 目建设的必要性 . 20 目建设的可行性 . 21 . 24 资源供需水量 . 24 量平衡计算 . 29 . 31 程布局及设计依据 . 31 道及调蓄池设计 . 32 筑物设计 . 36 . 42 理机构 . 42 2 程保护 . 42 程 检测和调度 . 42 . 44 工条件 . 44 工导流 . 44 蓄池土方工程施工 . 44 筑物施工 . 44 程占地 . 45 工总布置 . 46 施计划安排 . 46 . 47 济效益 . 47 境效益 . 47 会效益 . 47 . 49 程概况 . 49 制依据 . 49 础价格 . 50 程单价 . 50 金筹措 . 62 期工程估算 . 62 . 72 程投资和年运行费 . 72 程效益 . 72 济评价 . 73 它效益 . 74 . 75 计依据与保护标准 . 75 3 境影响地区的自然及社会环境状况 . 75 程对环境的影响 . 75 境保护设计 . 76 . 78 标依据 . 78 目法人 . 79 标范围 . 79 标方式 . 80 标的组织形式 . 80 4 目背景 省的粮食生产大县，且为花卉主产区 。 该区域 地处暖温带，属典型大陆季风气候区，气候变化受季风影响，降水多集中在七、八、九三 个月，约占全年的 60%，时空分布不均 。 境内 无水库，河道蓄水能力有限，不能根据用水需求自行调节，汛期雨水及过境河道双洎河 河水、 佛尔岗水库退水不能得到 有效的 拦截储蓄，白白流失， 使 水严重 ， 地下水开采量超 标 ， 这对 的经济发展、生态环境和社会安定构成了 不利影响 。 为 充分、 合理利用水资源 ,提高水资源的重复利用率， 进一步改善农业生产条件，提高抗灾能力， 发展花卉产业及旅游业，根据 豫政【 2009】 46号文 某 省人民政府 关于批转 某 省黄河取水许可总量控制指标细化方案的通知 ，全省分配给 000万立方米 。 某 省水利勘测设计研究有限公司编制的 某 省引黄调蓄工程规划报告中提出 ， 将 在 修建共计 2300 万立方米的 引黄调蓄 工程 ，目前此项目已经报省水利厅 。 为了充分、合理的利用引黄水量及 过境河道的水资源，提前做好前期工作， 2010年 6 月， 我院受 托 ，编制完成了 某 省 以下简称可研报告。 目区基本情况 处中原腹地，位于 某 省中部，辖 7 乡 5 镇， 382 个村，总人口 60万，面积 方公里，耕 地面积 亩，是国家确定的粮食 生产 基地县，优质棉基地县、全国产棉大县和秸秆养牛示范县 ， 盛产小麦、玉米、大 5 豆、棉花、烟叶等 。 全县已形成了酿酒、纺织、水泥、造纸等为主体的工业生产体系。花卉为其特产，古有“花都”、“花县”之称，是我国北方最大的花卉产销基地。旅游景点 有 曹操议事台、兴国寺塔等。 农产区工业化的路子，现已形成纺织、食品、建材、机电、化工五大主导产业。乡镇企业异军突起，目前全县乡镇企业个数超万家，从业人员 人，已成为全县农村经济新的增长点。 引黄调蓄工程 项目 区属淮河流域 沙颍河 水系，暖温带季风型气候，四季分明，气温、降水受季风影响而变化。年平均气温 极端最高气温 44，极端最低气温 全年实际日照累计时数 年平均无霜期 215天。 多年平均降雨量 雨年际变化较大，且年内季节分配极不均匀，最大年降水量达 小降水量仅 差 。冬季降雨稀少，占全年的 汛期（ 6 9 月份）雨量集中，占全年的 且多为暴雨。 多年平均水面蒸发量 年平均风速 /秒， 冬季风向多偏北，夏季风向多偏南，春秋两季风向多变，以偏北风居多。最大冻土层深度70均相对湿度 70%。土壤主要为两合土、小两合土，土壤肥沃，养分含量高，适宜农作物生长。 目区位于 赵口引黄灌区范围内，赵口闸引黄河水入赵口灌区总干渠， 西三干渠接总干渠退水入康沟河，西三分干接西三干渠退水入康沟河，通过康沟河上的引黄干渠渠首闸引水入 引黄灌区， 与引黄 6 干渠平交的河道有双洎河、汶河，引黄干渠退水入二道河。 引黄调蓄工程通过在汶河党岗拦河闸处 上游 设取水口，引水入调蓄 池，最后退水入汶河。 引黄调蓄工程 调蓄池 位置 选在 柏梁镇文范村、袁拐村、孔村附近， 地处黄补源干渠和汶河交叉点以下，紧邻汶河 ， 原 为 多家粘土砖窑厂取土 范围 。经过砖窑厂二十多年的开挖取土，土岗变成平地，平地变成坑地，坑地变成水塘，形成了集中连片、较为广阔的低洼地，为引黄调蓄工程提供了便利的自然地理条件。同时， 势为南北走向，北高南低，引黄调蓄工程处于 程建成后，向 部调水便利，具有良好 7 的调控作用 。 柏梁镇位于花木园区，花卉产业及旅游业发达 ， 调蓄池 建于此地 可带动周围二、三产业的发展 。 为解决 水资源贫乏的现状， 1995年 8 月， 某 省水利厅正式批准 位于赵口引黄灌区西南部，西靠许昌、东邻扶沟、南接西华、北连尉氏、西北与长葛接壤、西南与临颖毗邻。自然地势西北高、东南低，自西北向东南缓慢倾斜，地面坡降 1/3000 1/8000。 自 1995年引黄补源工程实施以来，灌区已完成开挖境内干渠 1条长 分干渠 5 条长 里，支渠 18 条长 里，境外输水干渠 2条，长 里，完成干渠建筑物配套 218 座 。 目的建设的必要性与可行性 8 典型大陆季风气候区，境内无水库及其它大型蓄水建筑物，河道蓄水能力有限， 水资源贫乏， 人均 水资源 占有量均低于全国、全省平均水平 ，地下水开采量超标。 根据豫政【 2009】 46 号文 某 省人民政府关于批转 某 省黄河取水许可总量控制指标细化方案的通知，全省分配给 的引黄河水指标为每年 5000万立方米。 （ 1）水资源有保证； （ 2）引黄调蓄 工程有一定的基础； （ 3）工程地址适当； （ 4） 各级政府支持； （ 5）当地百姓迫切要求； （ 6） 经济效益显著。 综上所述， 引黄调蓄工程是可行的。 资源评价及供需平衡 源有 引黄干渠来水 、佛尔岗水库退水、双洎河区间来水、汶河河水。 新建调蓄池最大蓄水量为 392 万 水期多余的水量入调蓄池蓄存，缺水月份的缺水量由调蓄池供给。 在水量平衡计算中， 水平年 P=50%地表水水量能满足灌溉及补源的要求，偏枯年 P=75%由于月份地表水来水不均，造成部分月份缺水，部分月份水量盈余，调蓄池 的新建可以有效的调节水量，使月用水平衡，缺水水量，利用地下水灌溉。 9 程措施 工程规划 包括 ： 由于引黄调蓄工程的 调蓄池 紧邻汶河，引水 渠 及退水 渠 的长度较短。 本次设计引水 渠 由 县域内 花园路西侧向北穿过花海大道，最终止于汶河党岗闸上游 。引水 渠 长 设计底宽 3m，边坡 1:设计 渠 底高程 设计 纵坡 比降为 1/5000。 引黄调蓄工程 调蓄池 建在柏梁镇文范村、袁拐村、孔村附近， 规划总 面积 2338 亩，分两期实施，一期为花园路以东，面积 为 800 亩，二期为花园路以 西，面积 为 1538亩，一期和二期 调蓄池 以 花园路 相隔 ，之间通过交通桥相连。 调蓄池 开挖 边坡 拟 定为 1:3， 水面以上种植草皮、迎春等进行植物防护。 表 1 调蓄池 设计成果如下表 项目 池 底高程 死水位时 最高水位时 兴利水位水量（万 死水位 高程（ m） 水量 （万 最高水位 高程（ m） 水量 （万 一期 期 计 . 退水 渠 退水路线由孔村南部向东，穿过北环路，并沿北环路 北侧 向东，然后向北转至汶河。退水路线长 设计底宽 坡 1:计 渠 底高程 设计 纵坡 比降为 1/5500。 引水渠配套 建造引水闸 1 座，交通桥 1 座，生产桥 4 座 ；退水渠 新建 退水 闸一座，交通桥 4 座， 生产桥 6座， 维修节制闸 1 座。 程管理 黄调蓄工程完成后， 水利局作为管理机构，将制定专人负责，管好用好工程设施，使工程效益得到充分发挥。 10 在工程周围划定必 要的工程管理范围和安全区域，竖立警示牌。在工程管理范围内严禁爆破、游泳、捕鱼、排污、非计划建筑施工及一切不利于工程的活动。 对河道水质要加强测试管理，严禁污水污物进入河道。如发现双洎河水质为劣 5 类时，应停止向调蓄池中引水。 定时观测水位、流量，准确进行水闸等工程的控制运用。 程 估算 与资金筹措 工程规划包括：一条引水路线， 一座调蓄池 ，一条退水路线。 新修水闸2 座，维修水闸 1 座，新建交通桥 6座，生产桥 10座。 本工程计有土方开挖 3963994方 堆积 3824911石 凝土 需主要建筑材料：水泥 1418石 562石 3192油 汽 油 时 个。 本工程总投资 元， 其中建筑工程 元、机电设备 属结构 元、临时工程 元、独立费用 预备费 元 。 资金筹措按照中央资金与地方资金 1:比例计算。 方资金 元。 一期工程包括：一条引水路线，一期调蓄池，一条 退水路线。新修水闸2 座，维修水闸 1 座，新建交通桥 6座，生产桥 10座。 本工程计有土方开挖 2013819方 堆积 1874736石 凝土 需主要建筑材料：水泥 1418石 562石 3192油 汽 油 时 个。 本工程总投资 元， 其中建筑工程 元、机电设备 属结构 元、临时工程 元、独立费用 元 ，预备费 元 。 11 益分析 项目实施后 设计 灌溉 农作物 面积 年平均增收 136 万元。 设计灌溉花木面积 亩，平均 年增 收 130 万元 。 引黄调蓄工程补源面积为 5 万亩，可提高地下水水位，减少水泵耗电量等。 经过国民经济评价指标计算，内部收益率 当社会折现率为 12%时，效益费用比 项经济评价指标均能满足规范要求， 且 具有较显著的社会 效益 。 12 文 象 处中原腹地， 属淮河流域 沙颍河 水系，暖温带季风型气候， 春、夏、秋、冬 四 季分明， 其特点冬季寒冷干燥，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季晴朗清爽。浅层地下水资源占水资源总量的 据 县 多年平均降雨量 由于气候影响，降水时空分布不均，夏季雨水较为集中， 占全年的 且多为暴雨。 冬季受北方干冷的大陆性气团控制，平均雨雪仅有 年降水量的 开春后，气温回升快，水分消耗量大，常形成春旱。 年平均水面蒸发量 年平均气温 。 文 项目区位于柏梁镇文范村、袁拐村、孔村附近，地处 部，引黄补源干渠和汶河交叉点以下，紧邻汶河，项目实施后，双洎河 区间 河水、佛尔岗水库退水、汶河 来 水及引黄水均可直达项目区，水源充沛。 引黄调蓄工程中，将黄河水通过总干渠引入三分干向南，后由三分干、西三分干分两路引至贾鲁河支流康沟河，然后再通过与之相交的引黄补源干渠经过双洎河引至汶河党岗闸，通过引水渠道自党岗闸以上将黄河水引至柏梁镇调蓄池。 每年引黄取水许可量为 5000 万立方米。 贾鲁河发源于新密市白寨乡，经郑州市区侯寨、西流 池 ，至北部老鸦 陈折向东，出郑州市区后流经中牟、开封 、 周口市 入沙颍河，最后注入淮河。 1971年，郑州市决定修建南阳坝等五个坝，疏浚贾鲁河道，引黄河水入郑州，为郑州工农业用水引来水源。 2010 年贾鲁河二期治理工程将对从中州 13 大道贾鲁河桥向东至中牟界的河段进行治理，为下一步 引 通黄河水作准备。治理后 贾鲁河每年将有 1 亿立方米的清水注入。 双洎河系淮河流域 沙颍河 水系，发源于新密市赵庙沟。 流经新密市、新郑市西部、长葛市中北部、 北部，于扶沟县西北部的贾鲁河摆渡口闸上游汇入贾鲁河 ， 为贾鲁河最大支流，全长 流域面积为 1785降为 1/2000 1/5000， 流经长葛、 县（市），在许昌市境内河长 域面积 于河道发源于山区，到平原过渡地带很短，汛期降水量大且集中，洪水峰高量大。 该河道在许昌 市 的长葛境内段属浅山丘陵区进入平原区的过渡地段，市区 上游段建有一座中型水库 佛尔岗水库 。 根据长葛市佛尔岗灌区节水配套改造项目可行性研究报告修订本， P 50保证率 佛尔岗水库弃水水量为 8921 万 P 75保证率 佛尔岗水库弃水水量为 3278 万 双洎河入贾鲁河河口处洪峰流量如下表： 表 2 设计洪水成果表 区间 项 目 频率 20% 10% 5% 2% 1% 双洎河入贾鲁河口 洪峰流量 (m3/s) 630 1191 1824 2621 3361 双洎河下游每年汛期流量很大， 但 河道蓄水能力有限，下游缺乏大型拦蓄水源的建筑，双洎河 区间河 水和佛尔岗水库退水 不能得到拦截储蓄，白白流失。 引黄调蓄工程建成后， 双洎河区间来水和佛尔岗水库退水经彭店闸 14 拦蓄后，从引黄补源干渠引至汶河，再由党岗闸以上的引水渠引入 引黄调蓄工程的调蓄池中。 汶河属 沙颍河 水系，发源于长葛县 董村乡大柳树王村，在柏梁东北安庄村入境，流经 柏梁镇、安陵镇、马栏镇、张桥乡、南坞乡 5 个乡（镇），于南坞乡周桥村汇入清流河，全长 70 公里，流域面积 528 平方公里。 汶河河水因为流量较小，仅作为备用水源 ， 通过党岗闸拦蓄， 从 引水渠进入 调蓄池 。 15 程地质 形地貌 全境主要属黄泛区和双洎河冲积平原。 1938 年，黄泛大水曾波及内西北高东南低，自西北向东南缓慢倾斜 ， 地面坡度为 1/30000 1/80000，海拔高度 多 在 50 65米之间 。 层岩性 地处华北地台，华熊上元坳褶断带，嵩山 箕 穹褶断束。地表全为第四纪地层覆盖，无基岩出露。据“ 某 省基岩地质图”所示，域地层呈东西方向展布。 下元古界嵩山群五指岭组（ 岩性分三段。下部为灰白、浅黄褐色绢云石英片岩与石英岩互层、夹白云岩；中部为银白、浅灰绿色千板状石英绢云母片夹薄层石英岩和白云岩；上部为杂色铁质绢云母片岩、绢云石英片夹石英岩、白云岩和铁质岩。厚度 740 古生界 寒武系（ C ） 为滨海至浅海相。以泥质灰岩和碳酸盐类 为主，其中灰岩常具鲕状结构，页岩多为紫红色或灰绿色。岩相横向变化不大，纵向变化显著，底部多为碎屑岩，且普遍含磷。厚度 361 石炭系（ ） 为大陆 池 沼相过渡为海陆互相的铁铝页岩、灰岩、砂页岩和煤层组成。中统以铝土质岩为主的 池 沼相过渡为浅海 相沉积层。底部普遍为含铁铝土质岩，中含黄铁矿结核，富集处形成矿体。中部由铝土页岩夹铝土矿和耐火粘土组成。上部为铁质泥岩夹薄层砂岩、碳质页岩、粘土岩及薄煤层。厚度一般 10统为海陆交互相的含煤建造。由灰岩、砂岩、砂质页岩及煤组成。煤层与灰岩与砂页岩 反复交替出现，为 A 煤组层位。厚度 100。 16 二迭系（ 下统（ 包括山西组及下石盒子组。山西组，主要由过 渡岩相组成。岩石以砂岩、页岩及砂质页岩为主，中夹煤层。为重要的含煤建造之一。一般厚度 20。下石盒子组，为陆相含煤碎屑建造层。由灰白色、黄绿色长石石英岩、砂岩、页岩和泥炭互层及煤层组成，厚度为34。 上统（ 包括上石盒子组及石千峰组。上石盒子组（ ，主要分布于县境中部大马、马栏、张桥等地区。下段为陆相含煤系地层之一。厚度400段底部为灰白色、浅 褐黄色厚层至巨厚层状中 长石石英砂岩为主，其上为中 砂岩和黄绿色砂质页岩组成。厚度 100千峰组上石盒子组（ 分布于只乐、望田、南坞地区。以紫红、鲜红色为主，杂以黄绿色、灰白色的石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩、钙质页岩组成，呈互层组成。主要为河流 池 泊相，其中偶夹薄层石膏。厚度 400。 中生界 包括侏罗纪至白垩系（ 分布于县境北端、双洎河以北地区。厚度 1000以上，由下至上岩性： 黄绿、灰绿色细粒长石石英砂岩和灰绿色粘土 质页岩互层，局部夹炭质层级透镜状灰岩，厚度 200；砂砾岩、中粗粒长石石英砂岩、杂色页岩夹泥灰岩或互层，厚度 100，褐红色长石石英细砂岩与浅褐红色泥岩互层，间夹泥质粉砂岩，厚度 30；以红色为主的长石石英砂岩、粉砂岩及砾岩组成；上部夹泥灰岩，厚度 250 米左右；紫红色砾岩、含砾砂岩、砂质泥岩及泥质砂岩，厚度 500 新生界 第三系 第三纪下覆于第四纪地层之下，地表无出露。下第三系（ E）为紫红色钙质砂岩、砂砾岩、砾岩互层。上第三系（ N）由改制泥岩、砂岩、灰泥岩夹砂砾岩透镜 体组成。总厚度 1000 17 第四系 全新统 (布县境，上更新统（ 星分布于各地区，中更新统 (下更新统 (表无出露。总厚度 200 下更新统 ( 分为 色粘土、亚粘土或灰绿色、灰白、蓝灰色、杂色泥砾，半胶结状。厚度 2红、褐红色亚粘土、粘土夹砂层透镜体。厚 20。 绿、灰白、棕黄、灰紫等杂色含砾粘土、亚粘土夹薄层泥质砂砾石河泥质粉细砂层。厚 8红等杂色粘土，含钙质粘土、粘土及砂泥砾。厚 50 米。 中更系统 ( 分为 棕黄、棕红或黄红色粘土夹砾石和锈黄块状含钙亚粘土。厚 120 米。 黄色黄土状亚砂土、亚粘土、具锈黄、灰绿色斑点。厚 5。 上更系统 ( 分为浅桔黄色黄土状亚砂土，黄土夹粉砂薄层。厚 14 全新统 ( 分为全新统 (灰、黑灰色沼泽相淤泥质亚粘土、亚砂土。厚 2 米。中全新统 (冲洪积成冲积灰黄、浅黄亚粘土。厚 3。上全新统 (浅黄色冲积轻亚粘土、亚砂土和近期新黄泛区冲积的棕红色粘土、亚粘土、亚砂土及沼泽洼地淤泥质亚粘 土及细砂。厚 4 质构造及地震 省中南部，区域地质属于华北低洼区和华南地槽的过渡带稍偏北地方。为华北沉降带。东西构造为主控构造，许昌 起，主控构造 为东西向许昌太康断裂，南面为栾川 漯河 太和断裂。自第四纪全新世以来两断裂未发现有活动迹象。区域小构造由桂村 董村断裂、坡胡 和尚桥断裂等。 根据中国地震动参数区划图（ 18306查得工程场区地震动峰值加速度为 应地震基本烈度为度。 18 目区 工程地质 本次勘探深度在 范围内 ，揭露出地基土为第四纪全新统 3地层，根据地层时代、成因类型及工程性质和室内试验，共划分两个地层 6个工程地质单元，现分述如下： 第四系全新统 土： 该层上部有厚 场地为苗圃用地。土质疏松，含有少量的砖粒、炉渣、树根、 腐植质、 植物根系及生活垃圾等。 层底埋深 平均层 厚 位置为原人工填埋老沟，素填土厚度 ） 黄、灰黄色，新近沉积， 土中含少量的钙质结核及小贝壳碎片，湿，密实， 湿土摇振反应迅 速，无光泽反应，干强度 低， 低韧性。层底埋深 均层厚 浅棕黄、浅灰褐 色 ，呈可塑状，中压缩性 ， 该层夹有薄层灰褐色的淤积粉质粘土。土质中含有少量钙质结核。 湿土摇振无反应，切面比较 光滑，干强度及韧 中等 。 该层分布比较规律，分布于整个场地。 层底埋深 平均层 厚 第四系上更新统 浅黄色、浅灰黄色 ，湿，密实 。湿土摇振反应迅速，切面无光泽反应，干强度 低， 中 韧性。层底埋深 均层厚 灰 褐 色 ， 湿，密实，该层沉积较厚，未钻透。 该 层夹有薄层粉质粘土，土质较硬，含有 较多的小 钙质结核。湿土摇振反应迅速，切面无光泽反应，干强度及韧性低。层底埋深 出厚 地水文地质条件 本次勘察所揭露的场地地下水属潜水类型，补给条件主要为大气降水。勘探期间实测场地地下水位埋深在现地表下 平均水位 19 属潜水类型，水位变化受大气降雨及人类活动影响而变化。地下水位随季节性变化，据调查年变化幅度为 3 5 年内最高水位 根据 区 域 水质分析 ， 按 2001规范表 表 下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。 20 目建设的必要性 处中原腹地， 是 某 省的粮食生产大县， 盛产小麦、玉米、大豆、棉花、烟叶等 ， 且为花卉主产区， 优质棉基地县、全国产棉大县和秸秆养牛示范县；农业及畜牧业发达。近年来 工业发展迅速，且由于花卉产业 的 带动， 旅游业逐渐兴起。 典型大陆季风气候区，降水多集中在七、八、九三个月，约 占全年的 60%，时空分布不均，多形成夏涝春旱天气。 鲁河、清流河、清潩河等 21 条河流 ，地表水资源丰富，但由于 道蓄水能力有限，不能根据用水需求自行调节，汛期雨水及过境河道如双洎河河水、佛尔岗水库退水等不能得到拦截储蓄，白白流失，致使 地表水资源利用率极低，地下水资源开采量超出允许开采量，导致地下水水位下降。 因 为粮食生产大县，花卉业发达，灌溉用水需求量大，致使用水矛盾日趋严重。 目前， 立方米，其中地表水 下水 立方米，超出全县地下水资源年允许开采量 资源人均占有量均低于全国、全省平均水平。 随着工农业用水、生活用水量的不断增大， 尤其是花卉产业耗水量巨大，造成 水的供需矛盾将更加突出。 而缓解供需矛盾，既要靠自然降雨获得水源，又要靠现代技术节约用水，还要靠科学的方法调水蓄水。 根据豫政【 2009】 46 号文 某 省人民政府关于批转 某 省黄河取水许可总量控制指标细化方案的通知，全省分配给 的引黄河水指标为每年 5000万立方米。 21 为 充分、 合理利用 黄河 水和过境河道水 ,改善 工农业及花卉产业的缺水现状 ， 涵养地下水，减少地下水开采量， 进一步改善农业生产条件，提高抗灾能力 ， 迫切的 。 目建设的可行性 一、水 资源 有保证 2009】 46 号文 某 省人民政府关于批转 某 省黄河取水许可总量控制指标细化方案的通知，全省分配给 的引黄河水指标为每年5000万立方米。 双洎河 区间 河水、汶河河水皆可直达项目区，水量丰富 。 二、 引黄 调蓄 工程有一定的基础 1995