某大型船闸建设项目可行性研究报告

目 录 1 概 述 . 1 工程概况 . 4 依据及主要任务 . 6 主要成果简述 . 8 2 自然条件及航运现状 . 16 河流、湖泊概况 . 16 气象 . 17 水文、泥沙 . 19 工程地质 . 20 区域水利工程概况 . 25 闸枢纽及 . 27 航运现状 . 28 3 运量发展预测 . 30 经济腹地范围 . 30 腹地社会经济现状及发展目标 . 30 腹地交通运输状 况及发展趋势 . 44 腹地内国民经济发展对水运的要求 . 48 运量发展预测 . 49 4 工程水文、泥沙分析 . 64 水文基本资料 . 64 设计水位 . 65 泥沙分析 . 72 5 船闸工程设计 . 75 工程现状和存在的问题 . 75 船闸建设规模 . 76 船闸设计水位 . 76 船闸线数和级数 . 76 设计船型、船队 . 77 船闸各部位高程 . 78 船闸总体布置 . 80 船闸通过能力与耗水量计算 . 84 水工建筑物设计 . 87 地基设计 . 100 金属结构设计 . 103 电气设计 . 107 6 施工组织设计 . 110 施工条件 . 110 土料场选择 . 113 施工导流 . 113 主体工程施工 . 117 施工交通及施工总布置 . 121 施工总进度 . 125 7 工程占地及拆迁赔偿 . 128 工程占地 . 128 拆迁实物指标 . 128 占地及拆迁赔偿 . 129 工程占地拆迁费用估算 . 130 8 工程管理 . 131 设计依据 . 131 管理现状及机构设置 . 131 工程管理范围 . 132 工程管理设施 . 133 工程观测 . 134 工程调度运用原则 . 134 年运行费测算 . 135 9 环境影响评价 . 136 环境现状 . 136 环境影响评价 . 136 环境保护措施 . 137 环境监测 . 139 环保投资估算 . 139 10 水土保持方案 . 141 项目区水土流失现状 . 141 水土流 失防治责任范围 . 141 弃土弃渣量及其流向 . 144 损坏水土保持设施的面积及可能造成的水土流失量预测 . 144 水土流失防治方案 . 144 进度安排及施工组织 . 152 水土保持监测 . 153 水保投资估算 . 156 11 工程投资估算 . 162 制说明 . 162 算表 . 167 12 经济评价 . 168 评价依据 . 168 基础数据 . 168 国民经济评价 . 169 财务评价 . 173 综合评价 . 178 13 问题与建议 . 179 1 概 述 域位于 中部，属 游左岸 系，流域面积 13486域东濒 北为 水岭，地跨 、 、 及 等 13 个县市，其中：域内合肥市面积 3469 6709安市 3157庆市 151流域总人口 700 万人右，其中农业人口 560 万人，总耕地面积 660 万亩，其中水田 510万亩，人均耕地 ，是 稻米、油料、水禽和鱼类主要产地之一。 流域地形在西南部杭埠河上游为大别山区，在沿江和沿巢为圩区，其余大部分为丘陵区，间有低山。 域主要支流有 屯河、西河、兆河、南淝河（店埠河）、丰乐河、杭埠河、派河、柘皋河、白石天河、得胜河和清溪河等 12 条。 面面积 780底高程一般为 5 6m（吴淞基面，下同）， 纽位于 4，是无为大堤的重要组成部分。 江河道，从 至江口原全长约 68东关蟹子口至三汊河有一分汊名后河 出口已建 和 1971 年以来初步整治了 至 间的河道，局部河段经裁弯取直后全长 中 至 划河底高程 宽 100m，已完成 5m 高程以上水上部分土石方 1010 万 下方疏浚工程亦于 2002 年末基本完成。 2006 年 11 月， 工程咨询研究院组织专家组在 芜湖 市对 闸扩建工程可行性研究报告进行了审查，根据审查意见对报告进行了相应修改。 工程概况 域主要支流之一。 利枢纽工程位于 岸，地处 域 江口 4，是无为大堤的重要组成部分，上接无为大堤无为段，下接无为大堤裕黄段，保护 域下游圩区内 2616积不受江洪倒灌的威胁，保护无为、含山、和县、庐江、 至省会合肥等城镇 660 万人口和工农业生产不受洪水的威胁。同时，节制闸是 域洪水的主要入江通道，在历次防洪抢险中，担负着抢排内涝的重要使命，船闸是省会合肥通往 上航线的咽喉要道，建成三十多年来，为 域的防洪、灌溉、航运发挥着不可替代的作用。 利枢纽工程是控制 域 防洪、排涝及引水灌溉的综合性水利枢纽， 1959年底开工建设，中途几经周折，至 1973 年才最终建成。工程由节制闸、船闸、鱼道、拦河坝、上下游引航道、导流堤等组成，节制闸 24 孔（其中浅孔 16 孔、深孔 8 孔），百年一遇设计流量为 1170m3/s，三百年一遇校核流量为 1400m3/s，引江灌溉最大流量 350m3/s。船闸航道等级为 级，通航能力 21000t， 闸于 1969 年建成投入运行，设计采用原苏联三级标准，闸室长 室净宽 游门槛高程为 门采用单 面板行架结构横拉门，卷扬机启闭方式。原设计上游最低通航水位 小通航水深 于工程安全原因，于 1991年实施加固处理，加固后闸室净宽缩小为 室底板高程抬高为 下游均无任何船舶引导、停靠设施，按现行内河通航标准仅相当于五级标准。 根据 交通厅皖交计 19995 号 “关于转发两部一委和省政府有关我省内河航道技术等级批复的通知 ”及交通部、水利部、国家经济贸易委员会关于内河航道技术等级的批复（交水发 1998659 号），合裕航道通航标准为 级，相应船舶吨级为1000t。合裕航道是 继 河的第三条黄金航道，随着航运事业的发展， 咽喉，自 1969 年建成以来，累计过闸量已达 11000 万 t，仅 2004年过闸量达 1500 万 t， 2005 年 1 至 6 月与去年同期相比仍以 30以上的速度猛增， 对促进经济发展作用日益显著。 然而，经过多年运行， 闸不仅闸室狭小、闸底高程较高，而且存在较为严重的老损问题，不能适应合裕航道航运发展的需要。受 理处的委托，我院负责编制 闸扩建工程可行性研究报告。 依据及主要任务 主要规范和标准 1）水利水电工程等级划分及洪水标准 （ 2000） 2）防洪标准 （ 94） 3）水闸设计规范 （ 4）内河航运建设项目可行性研究报告编制办法 5）船闸总体设计规范 (2001) 6）内河通航标准 (2004) 7）交通部、水利部、国家经济贸易委员会关于内河航道技术等级的批复 （交水发 1998659 号） 8）航道整治工程技术规范 (2003) 9）内河航道与港口水文规范 (2000) 10）船闸水工建筑物设计规范 (2001) 11）船闸闸阀门设计规范 (2003) 12）船闸输水系统设计规范 (2001) 13）内河航运建设项目环境影响评价规范 (2001) 14）公路桥涵设计通用规范 (2004) 16）水利水电工程施工组织设计规范 （ 2004） 17）建设项目经济评价方法与参数 （ 1993 年第二版） 主要研究过程及内容 受 程管理处委托，根据有关规程规范 要求，我院及时组织项目组人员现场实地查勘，收集资料，布置测量钻探。同时，认真听取 有关部门的意见要求，深入调查了解合裕航道、 口及相邻区域自然条件、水文泥沙、航运现状、水利工程概况及枢纽建筑物、河道湖泊的控制运用情况，调查分析了项目腹地社会经济状况，区域公路、铁路、水运交通状况等，对扩建的扩建船闸布置及公路连接方案进行了比选，对各方案工程实施可能带来的拆迁、占地及专项设施实物指标进行调查。 在实地调查、收集资料的基础上，统计分析了 成以来船舶营运情况，根据主要航道现状及建设规划，根据腹地经济发展 规划对运输发展要求，进行了运量发展预测。 根据现状 闸存在的问题，按照现行规程规范通航保证率和货运量的要求，论证了工程建设的必要性，确定了 建船闸的设计规模、船型、参数及主要设计成果。对管理单位提出了新老船闸联合优化运行的方式。 另外，根据上级有关文件要求，对工程建设对环境的影响及水土保持进行了分析预测，提出了相应措施。 为了工程立项决策，进行了项目国民经济分析及财务指标测算。 本可研在设计过程中曾多次充分征求业主及 有关部门的意见，并对设计方案进行了多方案的优化和完善，以求得技术上可行 、经济上合理，便于实施。 本次研究范围主要包括： 腹地内社会经济现状和发展预测 腹地内运输量发展预测和分配 船闸扩建得必要性论证 工程水文、泥沙分析 通航标准、建设规模及工程设计 工程占地、拆迁补偿及工程管理设计 环境影响评价及水土保持 投资估算、国民经济评价和财务分析 主要成果简述 工程建设的必要性 闸目前主要存在问题： 原设计标准严重不足。根据内河通航标准（ 船闸总体设计规范（ 有 关规范，航道上的永久建筑物如船闸、桥梁等应不低于航道等级标准，即 闸应按照三级航道设计。但现有 闸仅相当于五级标准。 工程老化损坏严重。经过近 40 年运行，船闸横拉门老化变形严重，安全隐患日益显现。 闸室狭小，已不适应航运要求。随着近年来国民经济的飞速发展，航运事业日益繁荣。 2004 年 闸的吞吐量已达 1500 万 t。其中长 上 400t 的钢质船只占 80。每闸次只能放行船舶 5 6 条，过闸时间正常约 需 右，船舶过闸等待时间正常约需 4h 左右。造成引航道 大量停船，造成拥挤，刺激船员抢先过闸心理，增加管理难度，形成安全隐患。 闸底高程较高，无法满足较大船只最低通航水位要求。根据目前船舶现状及高程条件，要确保船舶正常航行，上游水位必须控制在 上，下游水位不低于 现状船闸闸底高程较高，难以满足枯水期通航要求。 单线船闸已不能通航能力要求，应设置扩建船闸。根据内河通航标准，船闸通过能力应满足设计水平年内各期的客货运量和船舶过闸量要求。目前 闸已运行了近 40 年，据有关资料分析，建设 初期的船闸过闸量仅为现状的 1/10，因此，单线船闸的通过能力已不能满足现状及设计水平年各期的客货运量和船舶过闸量要求；船闸通过能力不足、待闸及过闸时间均较长，运输效率显著下降。 综上所述，无论是从 区域经济发展要求 ，还是 加强我省与周边地区水运联系及提高水运能力 ，兴建 闸扩建是十分必要而且是迫切的，应多方措施资金，尽早开工建设。 运量发展预测 预测合肥港矿建材料进口 2010 年 800 万 t 中约 500 万 t， 2020 年进口 1230 万 00 万 t 直接通过 或 区上行，不经过 船闸。只有黄 砂部分由沿江通过 船闸供运。 通过对 年过闸船舶吨位统计资料分析看出，重载船舶上、下行比例约为 1：2004 年过闸重载船舶 1150 万 t（含查补超载吨位 200 万 t），其中上行约 300 万t 左右，江砂进口约占 60%即 180 万 t。预测黄砂进口 2010 年约 350 万 t， 2020 年约 500 万 t， 2030 年为 900 万 t。 按照现有 闸 2005 年货运量情况统计及有关航道、港口规划成果，本次修订重新进行了 闸 过闸货运量预测 ，考虑到船闸与航道的协调性后， 2010 年、 2020年预测结果不变，增加了 2030 年预 测成果。即 去除上行合肥港的矿建材料运量加上通过 口的江砂形成 货物吞吐量（即重载量），预测 运量为 1650万 t，上行运量约 450 万 t； 2020 年为 4100 万 t，上行运量约 1100 万 t； 2030 年为 8000万 t，上行运量约 2100 万 t。上行运量中黄砂进口 2010 年约 350 万 t， 2020 年约 500万 t， 2030 年为 900 万 t。 建设规模及主要设计成果 通航标准及建设规模 闸是沟通 间的咽喉要道， 是我省骨干航道之一，其航道等级为 级，设计最 大船舶吨级为 1000 吨级 ，因此 闸扩 建船闸按 级标准建设 。 根据内河通航标准（ 2004） ， 根据 闸的通航能力 及现有船只的实际情况， 确定闸室有效尺度为 20023 宽 门槛水深） ，该尺度可以满足 1000吨级驳船两排两列一次过闸 。 扩建 船闸年 最大 通过能力为 5890 万吨。船闸年过闸货运量为：扩建的船闸 3240万吨，老船闸 1058 万吨， 扩建 船闸建成后， 闸年过闸总货运量 4298 万吨。 2010年 闸 预测 货运量为 1650 万吨， 2020 年 闸 预测 货运量为 4100 万吨 ， 2030年 闸预测货运量为 8000 万吨 。 闸 扩建后 通过能力大于 2010 年预测货运量 ，基本满足 2020 年 预测货运量 ，不满足 2030 年预测货运量，需采取改建老船闸或其它措施解决 。 扩建船闸位于 制闸东侧，原老河道内，下闸首位于拦河坝上，下闸首长 29m，闸室位于内河侧，长 200m，为钢筋砼 u 型槽结构；上闸首位于上游，长 30m。上下游引航道直线段长 400m， 因受地形条件限制，引航道内停泊段 只 能满足规范规定的最小值，根据 道的航运现状，综合考虑 老船闸的运行要求，在船闸上下游 引航道远处设立 停泊区 ， 采 用远方调度方式，以提高船舶的过闸效率，提高船闸通过能力。通过水工模型实验， 对上下游口门区横向流速、导流堤长度和形式 进行验证，并 在下阶段设计中根据实验结果采取相应的 工程 措施 予以完善 。 过闸公路桥受老船闸上公路桥的设计标准和现有公路等级的限制，新建船闸公路桥等级提高对整个公路等级提高无影响，因此新建过闸公路桥仍维持原设计标准。 金属结构 根据船闸防洪、通航及闸室、闸门检修条件，上、下闸首各设一道船闸工作闸门，用来封闭或开启航道；上闸首左、右输水廊道设输水工作闸门以满足闸室输水平压要求；上、下闸 首各设一道检修闸门，来满足闸室、闸门检修要求；上、下闸首闸门门库设门库检修闸门 ；输水洞进口均设拦污栅 。 上闸首横拉门重 件重 闸首横拉门重 件重 启闭机采用齿条式启闭机，由电动机、减速器、齿轮、齿条、顶轨床等组成， 工作行程 24m，电机功率为 40，行走速度为 条间距为 重约 30t/台，上、下闸首横拉门各 1 台。 电气 根据船闸电气设计规范（ 本船闸属 ，应按二级负 荷供电。因此本船闸采用两路供电电源，一路 源引自 理处配电房，距船闸约400m。另一路引自 制闸低压配电回路，距船闸约 50m。 理处配电房为 10电所，变压器容量为 250配有柴油发电机组，供电电源能满足船闸负荷要求。 在船闸西岸下闸首桥头堡内设低压配电室和控制室，低压配电室布置有配电柜和动力箱，船闸控制室布置有船闸下闸首控制屏、船闸计算机控制系统、船闸电视监视系统。在船闸上闸首启闭机房内布置有动力配电箱和上闸首控制屏。船闸两岸的联系电缆采用闸室底部穿管敷设。船闸按规范要求 设置照明灯具和交通信号灯。 施工组织设计 闸扩建扩建工程位于和县与无为县交界的 段，距 以上 4有的 纽由节制闸、船闸、拦河坝及鱼道等组成。节制闸共 24 孔，单孔净宽 5m，由 8 孔深孔和 16 孔浅孔组成。现有船闸闸室全长 195m，宽 下闸首各长 通航能力已不能满足现在的通航要求，经过方案比选，拟在右岸扩建船闸。 拟扩建船闸为 3 级船闸， 闸室有效 尺寸 为 20023 宽 门槛水深） ，上下闸首长分别为 30m 和 29m。 本次修改设计主要变 化为闸室有效长度由原来的 180m 改为 200m，下游退堤段工程量进行调整。修改后闸室净增工程量：土方开挖 22176方回填 19994 4165筋 327t；退堤段工程量调整为：铲堤 177029 筑堤 195109 基土方 6448 砼护坡 2406 砌石护岸 1993 石 11264原设计退堤段 工程量：铲堤 59903 筑堤 80028 坡 3645石垫层 1099设计主体工程主要工程量：土方开挖 方回填 及钢筋砼 调整后主体工程主要工程量：土方开挖 方回填 砌石 及钢筋砼 闸及其配套工程计划安排施工总工期 36 个月，跨两个枯水期三个年度，即从第一年 1 月份工程开工，至第三年 12 月份全部工程结束。 本工程总工日约 个，主体工程工日 个，施工期平均上工人数 1100人，高峰人数 1370 人。 工程投资 纽工程位于 口处和县 镇，工程建于 1962 年，由节制闸和船闸组成。本次 闸扩建工程包括新建船闸一座以及公路桥等。工程所在地对外陆路、水路交通条件均较好。 主体建筑工程主要工程量： 土方开挖 土方回填 堆砌石 万 砼及钢筋砼 灌注桩砼 钢筋制安 8456t 建筑工程主要材料用量： 水 泥 51076t 钢 筋 8642 t 柴 油 1701t 块 石 44001 石 133589 黄 砂 59928 板 枋 材 2106 2006 年第 四 季度价格水平计算，工程总投资 元，其中枢纽工程部分总投资 元（含基本预备费 元，建设期融资利息 元）、水保工程投资 元、环保工程投资 元。 经济评价 国民经济评价采用社会折现率作为判别本工程经济 可行性的依据。 该工程经济内部收益率为 大 于社会折现 率 8%，经济净现值 300419 万元，效益费用比为 说明该工程 具有很好的经济效益。敏感性分析表明，本工程抗经济风险的能力很强。因此，从国民经济的角度来看， 闸扩建工程项目是可行的。 本项目自有资金比例 为 35%，银行贷款比例 为 65 ， 财务分析 计算 成果 表明，从开工年起算， 15 年内可以还清贷款 ，即项目 清偿能力较强 。 财务评价结果表明，项目全部投资所得税后财务内部收益率为 大于 8%，财务净现值 2782 万元，大于零；资本金财务内部收益率为 大于 8%，资本金财务净现值 3938 万元，也大 于零，说明该项目具有较好的盈利能力。 因此 ，本项目在经济上是合理的，在财务上是可行的，具有较好的开发条件，社会效益显著，建议早日开工建设。 表 1 闸工程特征及主要技术指标表 序号 名 称 单位 指 标 一 水位 1 设计洪水位 m 闸上 下 吴淞高程，下同） 2 船闸设计最高通航水位 m 闸上 下 船闸设计最低通航水位 m 闸上 下 通航标准 级船闸 1 现有船闸 1000 吨级船闸，一次通过一列 1 顶 21000 吨级顶船队 2 扩建船闸 1000 吨级船闸，一次通过二列 1 顶 21000 吨级顶船队 三 设计年通过能力 万吨 5890（新船闸） 四 船闸建筑物 1 闸室有效尺度 现有船闸 m 建船闸 m 输水型式 现有船闸 短廊道集中输水 扩建船闸 长廊道多支孔分散输水 3 闸门型式 钢质横拉闸门 4 阀门型式 钢质平板门 5 上、下闸首结构 钢筋砼整体式结构 6 闸室 现有船闸 浆砌块石重力式结构 扩建船闸 钢筋砼整体式 u 型结构（底坎高程 7 导航设施 钢筋砼扶壁式结构 五 闸、阀门启闭机械 齿条式启闭机和卷扬启闭机系统 六 上、下游引航道 1 底高程 上游 m 游 m 底宽 m 45 3 直线段长度 m 400 七 主要工程量 1 土方开挖 104 土方填筑 104 砼及钢筋砼浇筑 104 砌石 104 钢筋制安 t 8456 八 施工工期 月 36 个月，跨 3 个枯水期 九 估算工程投资 万元 经济指标 1 经济内部收益率 2 经济效益费用比 财务内部收益率 4 投资回收期 年 还贷年限 年 15 2 自然条件及航运现状 河流、湖泊概况 域位于 中部，