广州市主要河道采砂核心技术专业方案.doc

广州市关键市管河道采砂控制计划技术方案序言广州市在珠江三角洲中部，是广东省政治、经济、文化中心。广州市区域内河流属珠江水系，区域外对广州市影响较大水系有西江、北江和东江水系，区域内关键河流水系有珠江广州河道、流溪河、白坭河、东江北干流、增江和南部番禺区内三角洲网河和虎门、蕉门、洪奇门三大入海口门。多年来，因为广州市经济建设快速发展，大规模开发建设使河砂需求量急剧增加，河道内无序采砂现象突出，这些活动引发河势改变，出现新险工、险段，造成崩岸、塌滩，危及堤防、桥梁、涵闸、河道供水工程等基础设施和江河航运安全，严重影响河道泄洪、排灌，更为严重是，影响了河道长久稳定。为确保河道稳定，保障行洪、浇灌、供水、航运等综合利用部门安全，实现河道采砂依法、科学、有序管理，需要制订采砂控制计划，对关键河道内泥沙资源有所控制地进行有序开发利用，使可利用河砂资源和河道承受能力相适应，既考虑发展用砂需求，又要避免对河道内其它综合利用功效影响。所以，开展关键河道采砂控制计划，对社会经济可连续发展含有重大意义。依据中国水法、广东省河道采砂管理条例要求，和广州市实际情况和国民社会经济发展对水利要求，结合计划范围河道基础特点，开展河道采砂控制计划工作，编制广州市关键市管河道采砂控制计划，为河沙开采提供科学合理依据，方便愈加好处理目前河道采砂中存在问题。1 概述1.1 计划名称计划项目名称为“广州市关键市管河道采砂控制计划编制项目”。1.2 编制关键市管河道采砂控制计划紧迫性和必需性编制关键河道采砂控制计划是保障防洪、供水、航运安全迫切需要。河砂是关键建筑材料之一，河道采砂利润丰厚。多年来，因为广州市城市建设和经济快速发展，河砂需求量激增，本市流溪河、增江、新街河干流等关键市管河道滥采乱挖超挖河砂现象屡禁不止，造成冲淤失衡、河床下切、深槽逼岸，引发险工、险段、崩岸、塌滩，危及堤防、大坝、桥梁、涵闸、供水工程、排灌设施、港口等涉河基础设施安全和正常运行，严重威胁防洪、航运、供水及水生态环境安全。以流溪河为例，6月，流溪河流域内连日降大到暴雨，发生洪水，流溪河多处发生坍塌现象。据现场调查，流溪河新建堤防受洪水破坏达20余处，比较严重有：从化云星段，堤脚挡土墙基础300多米破坏；从化木棉段约3公里堤围范围内堤脚被洪水冲刷、水闸出水口挡土墙基础遭受冲刷破坏，挡土墙坍毁、6条丁坝中4条坝头塌陷；花全部杨荷段两处涵管出口和一处水闸出入口被洪水冲垮；白云区人和拦河坝至蚌湖桥右岸段机场高速路周围一处涵管出口被冲垮；从化大坳段河滩地坍塌。即使流域内下了暴雨，但流溪河流量仅为设计洪水二分之一。现场发觉，在云星段坍塌处下游500米处有一沙场，从化大坳河滩地坍塌处下游有3个沙场，而从化木棉坍塌处则在采砂区内。调查还发觉，严禁采砂河段，如李溪坝至人和坝河道，堤防基础没有破坏。显然，采砂过分是造成流溪河堤岸坍塌关键原因。为此，很有必需根据科学发展观要求，抓紧编制关键市管河道采砂控制计划，对关键市管河道河砂资源开发利用进行科学、合理地控制、规范，使河砂资源利用和河道承受能力相适应，避免对防洪、供水、航运、水生态环境、沿河生产生活设施产生不利影响。依法管理河道采砂迫切要求开展关键事关河道采砂计划。依据中国水法、广东省河道采砂管理条例等法律法规要求，由水行政主管部门发放河道采砂许可证，水行政主管部门应该于每十二个月12月公告下年度河砂禁采区、可采区。广州市行政区域内除白坭河干流、东江北干流、珠江干流已纳入省政府同意广东省关键河道采砂控制计划外，流溪河、增江、新街河干流等关键市管河道采砂尚无统一、系统、全方面计划，造成以上河道禁采区、可采区划定、采砂许可技术依据不足。为此，对流溪河、增江、新街河干流等关键事关河道采砂进行计划，为河道采砂管理提供科学依据，已成为当务之急。1.3 计划指导思想及标准1.3.1 指导思想以科学发展观为指导，全方面落实国家新时期治水方针，以法律法规为准绳，以相关计划为基础，以维护河流健康生命，确保防洪、供水、航运、水生态环境安全为目标，合理规范和引导河道采砂活动，使河道采砂走上依法、科学、有序轨道，以促进人口、资源、环境和经济协调发展。1.3.2 基础标准（1）坚持依法依规标准。采砂计划应该符合相关法律、法规和规章，和流域综合计划、防洪计划、河道整改计划、生态建设、环境保护、航道整改等相关计划相协调和衔接。（2）坚持安全第一标准。采砂计划应该首先确保河势稳定、防洪安全、沿河生产生活设施正常利用。 （3）坚持生态优先标准。采砂计划应该有效保护和谈地覆盖植被，维护水生态环境动态平衡及可连续利用，保护自然保护区、珍稀动物栖息地、城镇集中饮用水水源地。（4）坚持可连续利用标准。采砂计划应该符合各流域河道特征及其河床自然演变趋势和规律，符合来砂量和开采量基础平衡要求，适度利用河砂资源，不破坏河势稳定。（5）坚持科学治水标准。要应用现代化技术手段、技术方法和计划思想，计划河道采砂方案，用信息技术等优异技术和手段管理河道采砂，以提升计划科技含量和创新能力。 1.4 计划目标和任务1.4.1 总体目标 经过制订采砂计划，深入摸清流溪河、增江、新街河干流河道水沙动力特征、演变情况，在分析来砂量、河势改变、采砂对涉河建筑物安全影响基础上，提出采砂控制和管理方案，作为以后一定时期内河道采砂和管理活动关键依据和准则，以实现河道相对稳定，保障沿河建筑物及设施安全，保障防洪、供水、航运、水环境安全，维护河流健康生命。1.4.2 基础任务在保障沿河建筑物及设施安全，保障防洪、供水、航运、水环境安全前提下，经综合分析划定禁采区和可采区，明确禁采期和可采期，要求年度采砂控制总量和可采区内采砂船只控制数量。为水行政主管部门对河道采砂进行统一科学管理提供控制依据。具体任务包含：（1）分析流溪河、增江及新街河干流河道特点、水沙特征，基础摸清来沙量和淤积量。（2）分析计算不一样水平年流溪河、增江及新街河干流河砂蕴藏量； （3）调查采砂关键河段和采砂量，采砂引发问题和造成危害，包含现实状况采砂条件对行洪和供水安全，和其它国民经济部门影响； （4）估计现实状况采砂条件下，对河道情势、水沙动力及河道演变影响和带来危害； （5）按保障行洪、供水安全，结合堤防等沿河建筑物现实状况、岸线计划、河道情势和河道良性发展要求，提出河道采砂控制条件和方案；（6）依据泥沙淤积量、沙质、来沙输沙控制条件，以有利于行洪、堤围安全稳定和供水安全目标，分析计划期各关键河道许可采砂总量及分河段许可采砂量，提出控制计划；（7）分析采砂控制计划实施前后河道演变及对综合利用影响；（8）提出计划实施措施和采砂管理方法。1.5 计划依据1.5.1 法律法规文件（1）中国水法（）；（2）中国防洪法（1998年）；（3）中国水土保持法；（4）中国环境保护法；（5）中国河道管理条例（1988年）；（6）广东省实施中国水法措施；（7）广东省河道采砂管理条例；（8）广东省水利工程管理条例；（9）广东省河道堤防管理条例；（10）广东省河道管理条例；（11）广州市实施中国水法措施；（12）广州市流溪河流域管理要求；（13）广州市水利工程设施保护要求；（14）相关深入加强河道采砂管理通知（粤府办88号）；（15）相关整理河道采砂活动通知（粤府8号）；（16）水利产业政策。1.5.2 相关计划（1）珠江流域综合利用计划汇报（1989年）；（2）珠江流域防洪计划汇报；（3）广东省防洪计划汇报；（4）广东省广州市江河流域（区域）综合计划汇报书（）；（5）广州市江河流域（区域）防洪潮计划汇报（）。1.5.3 相关技术标准和规范规程（1）防洪标准（GB50201-94）；（2）江河流域计划编制规范（SL201-97）；（3）堤防工程设计规范（GB50286-98）；（4）水利水电工程水文计算规范（SDJ214-83（试行）；（5）内河通航标准（GBJ139-90）；（6）泥沙手册；（7）水利水电工程测量规范（SL197-97）；（8）水运工程测量规范交通部（JTJ203-）；（9）全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T18314-）；（10）国家三等、四等水准测量规范（GB12896-91）；（11）河流悬移质泥沙测验规范（GB50159-92）。1.6 计划范围本计划范围包含：（1）流溪河干流良口坝以下至流溪河河口河道管理范围；（2）增江干流永汉河口至增江河口河道管理范围；（3）新街河干流莲塘村至新街河河口河道管理范围。1.7 计划水平年本计划计划基准年为，计划水平年为近期，远期。2 河流水系基础情况2.1 流溪河概况流溪河在广东省中部，起源于从化吕田镇桂峰山，上游段称吕田河，自东北向西南流至和支流玉溪河汇合后，始称流溪河。流溪河流经从化市良口、街口、花城市北兴、花东和广州市白云区，在南岗和白坭河汇合后，流入珠江，全长156 km，总流域面积2300 km2，其中从化境内河长113km，流域面积1612 km2，占全流域面积70。流域形状呈东北至西南狭长形，南北长约116 km，东西宽约20 km。流溪河流域地处东亚大陆边缘，属华南亚热带湿润地域，受季风环境影响，和临近南海海洋调整，北有南岭山脉作为屏障，气候温和，雨量充沛，日照充足，并受寒露风及热带风暴(台风)侵扰，冬夏气候改变显著。流域内多年平均气温约2122，最高月平均气温为29 ，最低月平均气温为10.3。多年平均蒸发量为1100mm，中、下游较大，在1200 1300 mm之间；多年平均降水量在1 700 2 050 mm之间，最大年降水量为2885mm，最小年降水量为1 157 mm。流域地貌属华南台地一部分，经地质历史上数次变迁，形成东北高、西南低地势。流域地层发育不全，地表深层多为坚硬花岗岩、页岩、灰岩、石英砂岩和三迭系砾岩、侏罗系角砾岩等。上游段为低山丘陵地域，地形切割较深，多见“V”形河谷，常有跌水瀑布、峡谷等；温泉以下(流溪河中下游)为河谷冲积平原区，属河积地貌，由第四系二至四级阶地冲积、洪积物组成，地表多为粘性土，下为砂砾土。2.2 增江流域概况增江是东江关键支流，起源于广东省新丰县七星岭，主流自北向南流经从化、龙门、增城，在增城市观海口处流入东江北干流，进入东江三角洲地域。其集水面积3160km2，干流长203km，平均坡降0.74。增江流域在E 11340 E 11421，N 2308N 2358，东西宽约61 km，南北长约90 km，呈狭长型。增江流域属亚热带季风区，受东南亚季风影响很大，水量充沛，多年平均降雨量为1 820mm。流域内地质大部分属花岗岩，风化后变为砂壤土。上游为中高山地形，间有部分山间盆地，花岗岩风化甚深，分布广；中游部分为丘陵，部分为山区，关键为燕山期花岗岩；下游属珠江三角洲，为冲积平原区，沉积岩层关键为砂壤土及细粉沙层，表层有厚度不一粘土沉积。2.3 新街河干流概况白坭河上游国泰水起源于广东清远石角镇扶基头。芦苞水闸分洪后九曲水分汊北支流和国泰水于白坭墟汇合后，始称白坭河。白坭河自西北向东南流，沿程左汇大官坑水、新街水，右汇西南涌至鸦岗注入西航道，流域面积为1493km2，干流全长57km，河道平均坡降1。新街河是白坭河只要支流之一，起源于梯面羊石顶，在花全部区境南部，是花全部区和白云区界河，流域面积428.68 km2，干流全长33.4km，平均坡降1.43，关键支流有天马河、铁山河、铜鼓坑、田美河等。3 计划技术路线本计划包含区域范围较广，影响原因较多，针对流域水沙特点、岸线稳定、河砂利用需要，按流域分区进行计划，分为流溪河、增江、新街河。计划以调查研究、河道地形测量、河床演变分析结合水文泥沙计算分析为基础，利用数学模型、遥感、卫片等研究手段，分析河道现实状况和河床演变过程，提出采砂控制计划方案，然后研究不一样方案对各综合利用部门影响及趋势估计，最终选定计划方案。具体过程为：（1）开展调查研究及基础资料搜集、整理关键是对各河道、对应行政区域进行采砂调查，针对采砂地域分布情况、采砂量、采砂船只及采砂形式，采砂对沿江堤防等水利工程影响及对环境影响，采砂管理情况等方面进行调查。另外，搜集对应水文泥沙、水土流失等资料。搜集河道地形资料及河床地质资料。（2）水文泥沙综合分析利用水文泥沙实测资料对径流、洪水、输沙量、含沙量、侵蚀模数等进行分析计算，并对各特征值进行年代改变分析。计算各分区来沙量、输出沙量及淤积量，研究泥沙颗粒级配和河床地质组成。（3）地形测量依据业关键求，对此次计划范围河道地形进行测量，其中，流溪河干流良口坝以下至流溪河河口河道管理范围（包含河道、堤防及其背水侧30m宽护堤地，下同），测绘区域长约115.3km，测量面积约48.76km2，测图百分比1:；增江干流永汉河口至增江河口河道管理范围，测绘区域长约66km，测量面积约37.56km2，测图百分比1:；新街河干流莲塘新村至新街河河口河道管理范围，测绘区域长约13.1km，测量面积约3.28km2，测图百分比1:1000。（4）河床演变分析依据此次计划测量河道地形，并搜集各河道多个年代地形资料，利用统计法、数学模型分析各河道各个年代河床冲淤改变，说明河床下切原因。估计现实状况采砂条件下，对河道情势、水沙动力及河道演变影响和带来危害；分析计算各河道造床流量、河相关系，利用数学模型给出各河道河流纵剖面和稳定中水河床断面，给出河道整改关键参数：设计流量、河宽和治导线。（5）初步提出计划方案依据采砂情况调查及河床演变、河道整改研究结果，在分析无序挖砂影响和关键危害基础上，结合泥沙补给量、沙质、来沙输沙控制条件，在保障防洪、供水、航运、水环境安全前提下，初步提出若干采砂控制计划方案：包含关键禁采河段范围，关键可采河道许可采砂总量及分河段许可采砂量，划出禁采区和可采区，明确禁采期和可采期，要求年度采砂控制总量和可采区内采砂船只控制数量。（6）影响分析及趋势估计研究不一样方案对各综合利用部门影响，因为采砂计划动态性很强，在现实状况基准年基础上，对各方案在计划水平年（和）作影响分析及趋势估计。（7）确定计划方案依据不一样方案影响分析及趋势估计结果，确定各关键禁采河段范围和各关键可采河道年度许可采砂总量及分河段许可采砂量，划定禁采区和可采区，确定可采区范围（以西安坐标系标示）、采砂量、采砂控制深度，禁采期和可采期，确定控制计划方案，（8）提出计划实施措施和采砂管理方法。4 计划关键特点及关键技术难点4.1 关键特点（1）在以往泥沙研究中，侧重于水土流失、河道及水库泥沙淤积方面，而大规模采砂是近20年来出现新现象，尤其在90年代，对河道影响越来越严重，越来越显著，但相关研究极少。所以，采砂对河床演变影响及其估计、采砂控制、怎样进行合理采砂全部是新课题。（2）采砂控制计划是一项复杂计划，存在大量、包含多个部门调查研究工作，必需经过多个方法、多个技术手段来进行研究分析，同时，必需和流域计划、防洪计划、现代化计划等流域及专业计划相衔接和协调。（3）采砂计划作为主管部门落实相关法规，进行依法、科学、有序管理，控制滥采乱挖，确保广州市市管关键河道河床稳定，确保防洪、供水、航运安全和保护生态和环境关键依据，应含有较强可操作性，以有利于依法管理顺利实施。4.2 技术难点（1）泥沙补给量分析计算 河段泥沙补给量，首先包含进入此河段悬移质输沙量和推移质输沙量，其次包含区间流域面积上水土流失补给量。悬移质输沙量能够经过入口控制站实测资料计算而得，通常在关键河道上断面全部有泥沙观察站，但此次计划河道缺乏泥沙观察站。而推移质泥沙普遍没有观察，缺乏实测资料，这一部分定量计算存在困难。区间流域面积上水土流失补给量因为资料条件限制，定量计算亦存在困难。同时，泥沙颗粒级配资料也很缺乏，对于研究泥沙组成存在难度。（2）泥沙淤积量分析计算 泥沙随水流运动过程中，一部分随水流输送到下游河段，另一部分在河道沉积下来。当主干河道上下全部有测沙断面时，淤积量可依据来沙量及输出沙量经过沙量平衡计算而得，主干河道内泥沙淤积量计算关键受来沙量（即泥沙补给量）影响。但此次计划河道泥沙观察站少，难以进行沙量平衡计算，需依据相关水文资料及地形资料，应用泥沙分析模型计算，存在一定难度。（3）河床演变分析 河床演变是河床形态在水流、泥沙共同作用下改变过程。广州市市管关键河道历史上河床演变只能经过相关记载定性描述，且关键是描述河床在平面上移动，近代因为筑堤等，河床在平面上基础稳定，其改变关键表现在岸滩和水下地形改变。解放后对市管关键河道地形测量陆续有所进行，但只限于局部河段，不够全方面和系统，对于分析河床在近几十年来年代改变趋势有所困难。（4）确定中水河床稳定中水河床相当于在造床流量作用下相对平衡稳定河床形态。采砂计划中，要确定河道禁采区及可采区，和确定可采区经纬度、采砂量、采砂控制最低高程等，必需首先确定中水河床。不一样河道有不一样河相关系，这一部分分析研究含有较高技术含量。（5） 确定采砂高程各计划河道资料较少，水沙分配比难度大，确定采砂高程不能以人为主观转移，需要遵照河道演变自然规律，并需要做部分专门工程案例来研究。5 工作内容5.1 调查研究及资料搜集5.1.1 河道基础情况调查分析（1）调查分析河道流经区域社会经济概括。包含：河道位置、长度、地形、地貌，流经行政区域和流经区域社会、经济概况。（2）调查分析河道工程情况。包含：现有水利工程情况包含河道、堤防、水库、涵闸、泵站等水利（防洪）工程位置、规模、设计标准、设计水位、功效、特点及利用要求等基础情况；其它设施情况包含桥梁、码头、港口、取水、排水、航道整改等设施位置、规模、设计标准、设计水位、功效、特点及利用要求等基础情况。（3）水环境和水生态现实状况分析。调查分析水功效区划、河道水质及受污染情况；植被和野生动物分布等生态环境现实状况。（4）简述流域综合计划、防洪计划、河道整改计划、生态环境保护计划、航运计划等相关计划和河道采砂相关关键内容、关键结论及实施情况。5.1.2 河道采砂现实状况调查评价（1）采砂情况调查调查河道采砂现实状况，包含河道采砂发展过程，采砂采砂作业方法和采运设备，现实状况采砂点分布情况，采砂点数量，每十二个月采砂数量；以往及现实状况年采砂量，采砂管理情况。在1:（新街河为1：1000）地形图上标识现实状况采砂区。进行河道实地查勘，了解河段划分基础情况，熟悉河道及两岸地形地貌，增加对计划范围河道特征认识。和沿江相关市、区座谈，了解沿江各市、区采砂活动现实状况情况；调查现实状况采砂管理现实状况，相关法律、法规落实情况，了解以往采砂许可证审批收费情况、在采砂管理方面部分方法和管理措施，分析采砂管理现实状况及存在问题。（2）采砂造成后果调查险工险段、护岸建筑物、城镇生活取水和农田浇灌工程、水位测站设施情况，河道防洪、取水、排灌、生态和水环境等基础情况。调查采砂对河势、河岸影响，调查河床下切情况，调查滥采乱挖对防洪、航运、供水、浇灌、排涝、生态和环境影响。依据河道采砂存在问题，叙述制订该计划必需性。5.1.3 资料搜集（1）水文泥沙资料 搜集计划区域内关键水文泥沙测站径流、洪水、泥沙资料。搜集计划区域内关键气象台（站）气象资料，包含气温、降雨、蒸发、风速、日照等。依据建立数学模型需要，对局部河段布设临时水文（位）观察站，进行各个项目标同时测验。悬移质泥沙颗粒级配资料不足，要补充测验。（2）地形地质搜集计划范围内河道历史地形资料，除现已掌握河道地形资料外，可到相关部门（国土、测绘、航运）搜集河道各个年代水下地形图，以作河床年代演变分析。另外，搜集计划区内地貌地质资料，尤其是河床地质组成资料。对于计划范围内河道河床地质结构、地质组成情况不明朗，要补充地质勘探，对于计划采砂区，要进行地质勘探。 （3）水土流失、水土保持搜集计划区域内不一样土壤侵蚀类型及侵蚀强度分布、面积、地类及对应侵蚀模数资料。各类水土流失面积均采取公布全国第二次遥感调查结果。搜集计划区域内新中国成立以来治理水土流失面积和保留面积、各项方法数量和质量资料。（4）社会经济统计各行政区社会经济指标，关键包含：土地面积、总人口、城镇人口和农业人口、耕地面积、中国生产总值、工业总产值、农业总产值。（5）相关行业发展计划搜集相关行业发展“十一五”计划，包含国土计划、城市建设计划、水资源开发利用计划、航运计划等。了解各区域对河砂需求量。（6）水利工程资料搜集计划区域内堤围现实状况及计划堤防标准、堤长、堤顶高程、堤防存在问题等情况。搜集计划区域及相关河道内已建梯级特征值、调度运行标准；计划区域及相关河道内计划梯级特征值、调度运行标准。搜集计划区域内关键取水工程规模、现实状况及计划取水工程情况。（7）水环境保护相关资料 珍稀水生动物保护区相关情况（申报、批复、论证、保护区设置和运行等）；沿岸关键排污口分布及污染物排放情况、水质监测资料；计划范围河道鱼类资源（关键考虑珍稀和特有鱼类）、珍稀水生动物、鱼类产卵场情况；水利部门水功效区划、水资源保护计划；5.2 水文泥沙综合分析5.2.1 水文特征分析5.2.1.1 年径流（1）利用计划范围内关键控制站实测流量资料对多年来已经有结果进行复核分析。（2）计算关键站点年径流特征值，分析各水系年径流改变、并分析造成改变原因。5.2.1.2 洪水利用相关控制站已经有结果，尤其是水利部珠委1999年珠江流域关键水文站设计洪水、设计潮位及水位流量关系复核汇报，对相关设计结果作对比，并从流域面上进行合理性分析，以分析采取。5.2.1.3 经典枯水依据计划分析需要，选择关键河道控制站经典枯水（最小流量、最小日平均流量）分析采砂计划前后对综合利用部门影响。尤其是分析满足供水确保率97%枯水流量和分析航运要求水深对应最小流量。5.2.1.4 水位分析关键河道沿程水位站年平均水位，年最高水位、年最低水位、枯水期平均水位、多种确保率水位，分析水位逐年改变情况。5.2.2 泥沙特征分析（1）泥沙特征值分析各水系泥沙关键起源、时空分布及组成，各关键控制站泥沙特征，经典年份含沙量、输沙量，关键水文站悬移值最大粒径改变范围，流域产沙影响原因，水利工程及水土保持对来沙影响。采取各关键泥沙控制站自建站至系列，利用逐日平均悬移质输沙率表、逐日平均含沙量表统计各站多年平均含沙量、输沙量，最大、最小年输沙量等泥沙特征值，并依据资料情况进行泥沙系列还原。（2）年代改变分析各关键泥沙控制站含沙量、输沙量、侵蚀模数年代间改变，分析造成原因。具体分二十世纪五十年代、六十年代、七十年代、八十年代、九十年代和本世纪以来六个年段进行各泥沙特征值年代改变分析。（3）侵蚀模数利用市内流域面上泥沙观察站，分析侵蚀模数在面上分布规律，利用本省第一次水资源调查评价（19561979年）侵蚀模数等值线图结果，和现正进行广东省水资源综合计划所作“广东省1980侵蚀模数分区图”进行对比分析。（4）水沙关系分析 建立各关键泥沙控制站年径流和年输沙量关系，并分汛期及枯水期建立对应流量和输沙量、含沙量关系。（5）颗粒级配分析 依据资料情况，分析各关键河道悬移质及推移质颗粒组成情况，并取样分析河床沙质组成情况，分析砾沙、中粗沙、中沙、细沙、粉沙、淤泥等多种成份百分比。5.2.3 河道泥沙补给分析5.2.3.1 区域边界划定流溪河：计算上边界为流溪河良口坝下游，下边界为流溪河口。计算范围为流溪河该段干流河段。增江：计算上边界为永汉河口下游，下边界为增江河口，计算范围为增江该段干流河段。新街河：计算上边界为莲塘新村，下边界为新街河口，计算范围为新街河干流河段。5.2.3.2 泥沙补给量计算资料许可情况下，来沙量和输出沙量可经过输沙量资料分析计算而得，淤积量经过沙量平衡计算而得。对没有泥沙观察站河道，可参考过去研究结果，依据相关水文资料及地形资料，应用泥沙分析模型计算。同时采取历年水下地形资料对比法，进行河道冲淤计算，对泥沙淤积量进行复核。5.3 地形测量为了确保能高质、依期、安全地完成任务，能正确反应河道现实状况，为本项目提供正确关键技术依据，我院依据测区实际情况及仪器设备等多种条件综合考虑，制订了周密计划和细致方案。（1）测量范围、测图百分比及测量内容对此次计划范围河道地形进行测量，其中，流溪河干流良口坝以下至流溪河河口河道管理范围（包含河道、堤防及其背水侧30m宽护堤地，下同），测绘区域长约115.3km，测量面积约48.76km2；增江干流永汉河口至增江河口河道管理范围，测绘区域长约66km，测量面积约37.56km2；新街河干流莲塘新村至新街河河口河道管理范围，测绘区域长约13.1km，测量面积约3.28km2。其中，流溪河、增江测图百分比尺为：1:；新街河测图百分比尺为：1:1000。（2）坐标系统和高程基准1）平面坐标采取1980年西安坐标系3度带高斯正投影。2）高程基准采取珠江基面。（3）测量依据及测量技术标准1）水运工程测量规范交通部（JTJ203-）。2）全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T18314-）。3）国家三等、四等水准测量规范（GB12896-91）。（4）测量机构人员组织及仪器设备1）本项目共投入测量人员20人，其中工程技术人员15人，下设二个专业组和设备、资料、安全三个兼职管理员，其组织机构形式以下：项目责任人测图责任人水深测绘组内业成图组地形测绘组2）测量仪器设备本工程项目关键使用测量仪器设备清单序号设备名称品牌、型号数量关键性能检测使用期一GPS接收机61GPS接收机天宝GPS-RTK5700型、5800型4RTK、5mm1ppm1月29日2天宝132型、232型信标机2水上定位精度为亚米级1月29日二全站仪31DJ2级瑞士 徕卡70222”、中程、2mm2ppm1月29日2DJ2级瑞典 天宝602M12”、中程、3mm2ppm1月29日三水准仪21DS3级瑞士 WILD-NA22自平1mm1月29日四测深仪41中海达企业HD-27型数字化仪4测深精度2cm+0.1%测深范围0.3m300m1月29日五计算机161台式酷睿282便携式富士通、联想8六绘图机HP430、HP5002A0七测绘软件141地形地籍绘图软件CASS6.0102海洋测量软件（内外业Haida 4.24（5）测量实施1）水深测量测量作业方法测量水深采取中海达仪器企业生产HD-27型数字化测深仪，标称测深精度为2cm0.1%，测量范围0.3m-300m。水平平面定位采取GPS系统RTK（实时相位差分）定位技术，测深及定位仪器均连接到便携式电脑，采取中海达仪器企业海洋测量外业软件进行导航及数据采集、存放。浅水区（浅于0.3m）用人工花杆探水施测后手工键入数据，和计算机自动采集水深数据一起处理成图。测深过程a. 在天天施测前、后均需按规范要求进行仪器测深检核，其深度误差小于0.1m。b. 测深断面线垂直于航道水流方向，按规范要求每隔约80m布设一条测深线，水深数据采集密度每1秒一个。c. 在校核过已知控制点上架设GPS基准站，开启基准站接收机，电台开始发射信号；GPS流动站安装在测深船上，同时接收卫星信号和来自基准站电台信号进行差分更正。并和数字化测探仪经过不一样串口连接笔记本电脑，水深开始测量时测量船上操作人员依据计算机屏幕上显示导航测深线进行测船操作，其后过程GPS-RTK水上定位坐标和水深值采集、传送、存放等工作全部由计算机测量软件同时自动化处理完成。为控制水位改变同时在测区设置临时水位站观察统计水位改变，用于水深数据更正。d. 对河面上浮动助航标志、系船浮、渔栅、固定渔网等，测定其位置和范围。e. 检验水深以同站纵向断面交叉检测，检测测深线长度均大于5%主测深度总长度，图上1mm范围内水深点深度比对互差均小于规范要求0.2m。2）地形测量采取GPS-RTK定位技术进行地形测量。由RTK定位系统野外采集数据，手工现场勾绘草图，室内将外业采集到数据倒录到地形地籍成图软件CASS6.0中再进行描绘。3）水位观察为有效控制水深测量精度，沿程设置了多把临时水尺，其密度确保能有效地监测纵比降水位改变。以等水准引测各水尺零点。内业计算时将统计工作水位和对应“绘图水位”换算水深更正数进行水深更正，并用更正后水深值成图。（6）成图编绘1）制图投影采取高斯-克吕格正形投影，分别以1:和1:1000百分比尺成图。采取英国盖特威牌天然描图纸（90g/m2）绘制底图，图廓尺寸采取70cm50cm坐北正格横向分幅，坐标格网为Km网。从上游起向下游编号。2）地形高程用珠江基面表示，字体为正体向北。等深线及等高距均为1m，高程及水深值标注取位至0.1m。3）全部图例、符号、注记等均按水运工程测量规范交通部（JTJ203-）和工程测量规范（GB6-93）图式，如上述图式未能正确反应客观地貌、地形时，则按国家测量规范图式参考采取。4）绘制底图全部用计算机应用CASS6.0成图软件，于屏幕上对图面进行分幅、编辑、整饰、标注等工作，经检验查对确定后，输出由HP-430绘图机完成制图。并将图幅资料进行光盘刻录制作。5.3 河势及河道演变分析5.3.1 分析路径5.3.1.1 传统方法 利用统计法等传统方法，依据计划区域水沙资料，河势、河道地形及河口相关资料，和已经有分析结果，关键分析近20年来各计划河道水沙情势变异情况。结合遥感、卫片等对河道特征、演变基础规律、演变趋势和工程案例进行分析。5.3.1.2 一维水沙数学模型（1）建模方法及目标流溪河、增江、新街河共划分三个模型系统，各个模型系统可按分段划分子系统。利用各个年代地形资料，尤其以大规模人工挖沙以前及以后作两种经典分析，而且充足利用各计划区内水文测站水位、流量、泥沙资料。以系统见解，在充足调研各水系现实状况地理、水文特征及人类活动影响基础上，结合以往已经有计划和研究结果，有针对性地建立能反应各河道（水系、水域）水流泥沙关键特征水动力模型，结合泥沙冲淤及河道演变趋势研究，和宏观上遥感解析分析，综合性地研究河道（水系、水域）内控制性水动力因子、相互影响制约关系及其改变规律。为最终确定各关键河道采砂区、禁采区及岸线提供技术支撑。 （2）模型率定在建立数学模型中，模型率定和验证是数学模型能否真正应用于实际关键，建立径流、泥沙共同作用下河道非恒定水沙数学模型要包含很多参数，为了使建立数学模型能够符合研究区域水沙运动特征，确保模型含有较高可靠性和较强适应性，为后续河床变形及计划方案研究打好基础，必需对模型中参数进行反复调整、计算，验证参数合理性。水流模型率定验证项目关键有水位、流速（流场）和流量；对泥沙模型，率定验证项目除水流模型中全部项目外，还须增加对含沙量或输沙率、河床地形及冲淤率定验证。对各河道选择经典水文条件进行率定验证，包含：丰、平、枯水；丰、中、少沙；大、中、小潮及多种组合，同时选择多年发生经典洪水进行模型率定。5.3.2 分析内容分析流溪河、增江、新街河河床演变情况，包含河道输水输沙动力、冲淤改变及分布，河道过流能力改变，洪枯水位改变。分析河道演变趋势，包含计划期内各河段含沙量改变趋势，冲淤分布，冲淤改变趋势和由此而产生对防洪、供水等不利影响。5.3.2.1 河床演变情况人为活动影响，包含河道采砂，是近20多年计划区河道改变关键原因之一，为此在河道演变分析中，研究不一样时期人类活动尤其是采砂对计划区河道影响程度，关键是大规模人工挖沙前后河床地形改变分析，分析其利弊及造成危害，为科学、合理地制订控制计划提供依据。5.3.2.2 河床改变原因分析在现实状况条件下，依据河床演变结果，分析来水来沙条件及历史地形改变，和造成改变原因。尤其分析局部河段河床下切原因。5.3.2.3 河床演变估计以现实状况地形为基础，在现有不加控制大规模采砂及集中地段采砂情况下，到计划水平年河床演变情况。说明大规模采砂对河道情势、水沙动力及河道演变影响和带来危害；5.3.2.4 河道整改及中水河床确定模型首先要给出河道整改计划关键参数：设计流量、河宽、治导线；其次，确定造床流量，和造床流量下中水河床河相关系，包含横断面宽深比，平面形态，纵剖面河床比降等。5.3.2.5 河道采砂对岸滩、堤防工程稳定影响计算分析研究因为采砂而引发河床下切对岸滩（堤围）稳定性影响，确定采砂控制深度。5.3.2.6 河道采砂控制计划对防洪、供水、浇灌、排涝、航运、水生态和环境等影响分析可采区划定有很多客观标准，并因具体情况不一样而不一样。如开采总量上有个限制，要考虑每条具体河道内每十二个月可补充、并可用于建材砂石量；河道中泥沙分布是有其自然规律，不是均匀地分布在河道中，有些地方是有砂也不能采，有些是可采但砂量有限，而且必需控制采砂深度和强度；关键堤防、险段河道必需严格控制采砂；水环境和生态保护也有要求，保护范围内是不能采砂；航道、水运设施保护范围也是不能采砂。所以，必需系统全方面研究河道采砂控制计划对防洪、供水、浇灌、排涝、航运、水生态和环境等影响，而且具体问题具体分析。5.4 采砂控制计划5.4.1 计划内容依据采砂情况调查、河床演变研究、水文泥沙分析结果，根据采砂计划标准，在确保河势稳定、堤围安全、通航安全、沿岸工农业供水设施正常利用和满足生态和环境保护要求，并使资源得到合理利用前提下，作出采砂具体计划。计划内容包含：（1）采区：禁采区（禁采河段）和可采区（可采河段），在禁采区和可采区之间划定过分区；（2）采期：禁采期和采期；（3）年度控制采砂总量及开采深度、开采强度；（4）可采区内采砂方法及采砂机控制数量；（5）沿岸堆砂场控制数量及布局；（6）充料复平要求。5.4.2 划分可采河道依据河道现实状况及历史演变分析，研究河道冲淤改变过程，确定河道冲、淤状态，和相临河道间、河道上下游间冲淤不平衡，结合对河道现实状况调查，和对现有资料综合分析，划分可采河道、禁采河道。5.4.3 划分可采区、禁采区 对可采河道内工程建筑物进行调查，依据工程控制性原因，确定禁采区、可采区。在划分