海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计(报批稿).pdf

工程咨询证书 工咨甲 22320070003 工程设计证书 A144006933 海口市美舍河清淤及干化固结示范工程 初步设计报告（报批稿）中 水 珠 江 规 划 勘 测 设 计 有 限 公 司 （原水利部珠江水利委员会勘测设计研究院）2015 年 10 月 海口市美舍河清淤及干化固结示范工程 初步设计报告（报批稿）副 董 事 长：凌耀忠（主持）总经理：凌耀忠总 工 程 师：刘元勋中 水 珠 江 规 划 勘 测 设 计 有 限 公 司（原水利部珠江水利委员会勘测设计研究院）2015 年 10 月 海口市美舍河清淤及干化固结示范工程 初步设计报告（报批稿）核 定：谢海旗 审 查：王丽影 校 核：肖许沐 孙 浩 设 计：吴华财 李惠娟 徐位办 胡和平 王 强 马卓荦 何 梁 林上炎 杨凤娟 饶伟民 海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 I目 录 1 综合说明综合说明.11.1 绪言.11.2 水文与水环境.31.3 工程任务和规模.41.4 河道清淤方案.51.5 淤泥处理处置方案.61.6 施工组织设计.71.7 工程占地.81.8 环境保护设计.81.9 劳动安全与工业卫生.91.10 节能设计.101.11 工程管理设计.101.12 设计概算.121.13 工程效益分析.122 水文与水环境水文与水环境.132.1 流域概况.132.2 气象.162.3 水文.172.4 河道水环境现状.213 工程任务和规模工程任务和规模.283.1 工程建设的必要性.283.2 工程任务.283.3 工程规模.293.4 工程建设内容.30海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 II4 河道清淤方案河道清淤方案.324.1 抓斗挖泥船清理方案.324.2 绞吸式挖泥船清理方案.334.3 清淤方案的选择.355 淤泥处理处置方案淤泥处理处置方案.375.1 淤泥处理工艺.375.2 淤泥处理工艺选择.435.3 淤泥脱水干化固结施工方法.456 施工组织设计施工组织设计.526.1 施工条件.526.2 施工布置.526.3 施工总进度.537 工程占地工程占地.558 环境保护设计环境保护设计.568.1 概述.568.2 环境影响分析.578.3 环境保护措施.588.4 施工期环境监测.609 劳动安全与工业卫生劳动安全与工业卫生.629.1 工程概述.629.2 设计依据.629.3 施工期安全与卫生的危害因素.639.4 施工期劳动安全与工业卫生防范措施.6310 节能设计节能设计.6610.1 设计依据.66海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 III10.2 能耗分析.6610.3 主要节能降耗措施.6811 工程管理设计工程管理设计.7111.1 工程管理体制.7111.2 工程建设管理.7212 设计概算设计概算.7412.1 编制原则和依据.7412.2 其他费用.7612.3 设计概算.7613 工程效益分析工程效益分析.8213.1 概述.8213.2 效益分析.8213.3 结论和建议.8214 附件及附图附件及附图.84海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 11 综合说明 1.1 绪言 1.1.1 工程概况 海口市城区内河道众多，随着雨污水所带来的污染物和泥沙在水中不断沉积累积，各水体均出现了不同程度的底泥淤积现象，影响了河道水体环境，导致河涌水体发臭时有发生，影响了城区河道周边居民的日常生活。清淤工程是解决河道内源污染的有效途径，但是在实施河道清淤过程中会遇到淤泥扩散、搬运、堆放、二次污染以及后续处理处置等一系列问题。为了探索出较好的清淤及淤泥处置措施，在取得较好的治水效果的同时最大程度地减少或避免对自然环境和社会环境的二次污染，前期选择一段河段作为示范工程段，为今后清淤及淤泥处置积累经验，也为全市河涌的整治探索可行的道路。示范工程清淤河段位于海府一横路以北至文明东路东风桥下游约 300m 河段止，河段长约 2.0km，水深约 12.5m。根据海口市城市规划设计研究院于 2014 年 11 月对美舍河淤积底泥的复测成果，示范工程拟清挖河段的淤泥量约 4.7 万 m3。1.1.2 项目前期工作情况 受海口市供排水管理处的委托，我公司开展了海口市美舍河清淤及干化固结示范工程的设计工作，并于 2014 年 12 月完成了海口市美舍河清淤及干化固结示范工程项目建议书。2015 年 1 月 20 日，海口市发展和改革委员会对示范工程项目建议书进行了批复，具体详见附件 1关于同意美舍河清淤及干化固结示范工程立项的复函（海发改投资函201547 号）。函复中，海口市发展和改革委员会同意建设美舍河清淤及干化固结工程项目，同意该项目建议书提出的建设规模和内容。2015 年 3 月，海口市美舍河清淤及干化固结示范工程可研性研究报告（送审海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 2稿）完成，并于 2015 年 8 月根据专家评审意见修改完成了海口市美舍河清淤及干化固结示范工程可研性研究报告（报批稿）。根据示范工程可行性研究报告成果，本次清淤工程量为该示范段河道淤积的 4.7 万 m3底泥。示范工程项目的环境影响评价报告于 2015 年 7 月完成并通过评审。1.1.3 工程设计内容 示范工程设计的主要内容是通过高效、环保的方式清除河道淤积的底泥，并配合适宜的技术方法将淤泥处理处置达到填埋的标准。针对美舍河现场的情况，清淤及淤泥处理处置采用绞吸式挖泥船岸上快速干化站方案，施工方法示意见图1-1。具体包括：底泥疏挖、输送、快速干化以及脱水淤泥转运。由绞吸式船泵组泵送上来的泥浆通过管道输送到岸上的移动式快速干化站。移动式快速干化站由垃圾分拣设备、淤泥浓缩和脱水设备、加药设备以及干淤泥输送设备等组成。岸上快速干化站的淤泥经垃圾和砂石分离后，经过浓缩、压榨脱水工序成为泥饼，泥饼由皮带输送机输送至堆场，然后由车载转运至指定场所堆放。分拣出的垃圾运输至市政垃圾处理站处理。绞吸船吸泥淤泥脱水加药设备排放水体分离出的水脱水淤泥转运岸上快速干化站岸上快速干化站输泥管道垃圾分拣 图 1-1 施工方法示意图 海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 31.2 水文与水环境 1.2.1 美舍河概况 美舍河发源于海口市南部羊山地区，是纵贯海口市南北的一条主要河流，也被称为府城地区的母亲河。美舍河全长 22.7km2，流域面积为 53.16km2，河宽约10m40m，流经永兴、城西、府城、白龙等 4 个乡镇及街道，在和平北路桥东侧流入海甸河，最终归入琼州海峡。表 1-1 美舍河流域特征参数 流域名称 集水面积（km2）河长（km）比降（）美舍河 53.16 22.7 1.90 沙坡水库 27.46 8.57 8.40 1.2.2 设计洪水 示范工程所在的美舍河流域没有水文测站，设计洪水根据设计暴雨推算。利用综合单位线法和推理公式法计算，将两者所得结果进行比较，并考虑沙坡水库的调蓄作用，以确定设计洪水。美舍河流域各断面设计洪峰流量计算成果具体见表 1-2。表 1-2 美舍河流域各断面的设计洪峰流量 单位：m3/s 桩号 控制断面位置 频率(%)及设计值 2 5 10 0+000 长堤路 227.99 167.19 132.60 1+183 文明东路东风桥 213.08 155.75 123.12 1+876 白龙南路 204.35 149.05 117.57 2+835 海府一横路 199.4 192.26 139.78 海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 41.2.3 河道水环境现状1）河道外污染源情况）河道外污染源情况 美舍河位于海口市主城区，随着近年来海口市中心城区污水截流并网工程及府城地区污水管网工程建设，目前美舍河沿岸基本上均敷设有截污管网，河道沿岸基本没有生活污水直接排入河道，外源污染的治理得到明显改善。但是，美舍河以西的旧城区排水体制大多为合流制，雨季时溢流的雨污水会直接排入河道。（2）河道水质状况）河道水质状况 美舍河水质评价采用单因子指数法和一票否决法，评价标准为美舍河水域的水质保护目标地表水环境质量标准（GB3838-2002）V 类标准限值。目前美舍河水质呈劣 V 类，主要超标项目为氨氮和总氮。2014 年 11 月水质监测数据显示，美舍河长堤路段、东风桥段和凤翔路桥段氨氮超标倍数分别为 2.1 倍、1.5 倍、0.47 倍，凤翔路桥段总氮超标倍数为 1.97 倍。（3）河道底泥质量现状）河道底泥质量现状 为充分掌握清淤示范段淤积底泥的特性，海口市供排水水质监测站于 2014 年 11月对美舍河底泥进行了取样检测分析，底泥取样地点为美舍河文明东路东风桥处河段。底泥检测指标包括含水率、有机物含量、总铬、总镍、总汞、总锌、总铅、总镉、总砷以及总铜一共十项指标。由于美舍河下游河段在和平北路桥东侧流入海甸河，最终汇入琼州海峡，河水受海水涨、落潮的影响，属感潮河段，因此河道底泥现状质量参照海洋沉积物质量标准（GB18668-2002）来进行评价。底泥质量现状超过海洋沉积物质量标准中第二类质量要求的项目有有机碳、总汞、总锌和总铜，超标倍数分别为 0.97、0.98、0.66、5.88 倍。1.3 工程任务和规模（1）工程任务 海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 5美舍河现状水体呈劣类，不能满足该水域的水质保护目标。为了恢复河涌良好的生态环境，整治工作的开展需要做到内外兼治。其中，截污工程解决外源污染问题，清淤工程解决内源污染问题。随着近年来海口市中心城区污水截流并网工程及府城地区污水管网工程建设，目前美舍河沿岸基本上均敷设有截污管网，河道沿岸基本没有生活污水直接排入河道，外源污染的治理得到明显改善。在此情况下，河道内源污染的治理势在必行。美舍河现状底泥淤积较严重，根据淤积土方测算成果预计淤积量约 21 万 m3，导致河道行洪断面有所缩小，影响河道行洪能力的充分发挥。与此同时，底泥由于受到污染会散发出异味，影响河道沿岸居民的日常生活。因此，河道的清淤工作需要尽快开展。在实施清淤及淤泥处置的过程中势必会遇到淤泥扩散、搬运、堆放、二次污染、存在安全隐患及后续处理处置等一系列问题。为了探索出较好的清淤及淤泥处置方案，在取得较好的治水效果的同时尽可能地减少或避免对自然环境和社会环境的二次污染，选择美舍河其中一段河段进行清淤作为示范段工程，为今后清淤及淤泥处置积累经验，也为全市河涌的整治探索可行的道路。（2）工程规模 示范工程拟清淤河段长约 2.0km，上游从海府一横路开始，下游至文明东路东风桥下游约 300m 处止，水深约 1m2.5m。借此工程实施的效果来确定底泥的清挖、输送、淤泥固结处理以及最终处置的最优方案，并根据对周边环境的影响程度提出相应的有效对策措施。根据海口市城市规划设计研究院于 2014 年 11 月对美舍河淤泥土方的复测成果，示范工程清除河段预计底泥淤积量约 4.7 万 m3。1.4 河道清淤方案 美舍河清淤河段位于海口市主城区，河道周边为居民生活区和商业区，清淤施工方式的选择需要充分考虑可能会对周围环境造成的影响大小，同时淤积底泥的清除也要彻底。考虑到美舍河为感潮河道，河道受涨、落潮的影响，同时河道沿岸周海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 6边主要为居民区和办公区集中的城市中心区，裸露底泥容易散发异味，影响周边居民的日常生活，对周边环境影响大，因此放干清挖不适合于美舍河清淤的施工现场。针对本工程的特点，河道清淤方案通过比较常用的抓斗船开挖法和绞吸式挖泥船开挖法来确定。主要从清淤程度、清淤底泥处理难易程度及施工操作时对周围环境的影响来进行比较分析。抓斗式挖泥船采用机械抓斗直接挖掘淤泥，工作水深较小，对水体的搅动也比较大，容易导致淤泥向河道上覆水体释放，无法满足环保要求高的施工要求，同时淤泥清挖底部平整度差，清淤不够彻底。绞吸式挖泥船采用旋转绞刀切割淤积底泥，清淤彻底，能满足拟清淤河道施工现场的实际情况。其绞刀头的尺寸可根据底泥淤积深度选择，同时挖泥船具备全封闭远距离管道输送能力和分体陆路调遣的特点，可连续施工，生产效率高，清挖平整度好，其施工对河道水质的影响小。因此，本示范工程推荐采用绞吸式挖泥船清淤方案。1.5 淤泥处理处置方案 河道淤积底泥经绞吸式挖泥船清挖后的淤泥含水率高，不易运输，而且周边也没有场地进行堆放，因此，淤泥的处置采用占地较小、能连续操作运行的机械脱水固结一体化方法进行处理。机械脱水固结一体化方法是一套完整的河道底泥清淤-脱水工艺，通过移动式脱水站与淤泥接驳管直接相连在一套脱水站中完成淤泥输送与干泥输出，同时实现淤泥的脱水和固结。淤泥处理效率较高，各组成设备的移动也较灵活，能适用于较小较窄的施工场地，处理后的淤泥也具备了很好的抗压强度，减量化明显。绞吸式挖泥船上的泥浆泵把吸入的底泥经管道泵入岸上快速干化站。该泥浆含水率约 90%且含有大量的砂石和垃圾，为了减少砂石和垃圾对后续脱水机滤带的损伤，先将垃圾和大的石块分离出泥浆，除砂和垃圾后的泥水先进入储浆池缓冲，再由储浆池的淤泥泵泵送至泥浆浓缩平台。泥水通过调理剂的改性和絮凝剂的凝聚作海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 7用，凝结成大的絮状物，通过浓缩设备，泥浆中的大部分水被过滤出去，浓缩的淤泥直接进入后续脱水设备，过滤的清水排放，部分回用于清洗滤带和溶解药剂。浓缩后的淤泥经过脱水设备的卧式絮凝装置进一步絮凝，形成易脱水的絮凝体，在过滤网带的作用下，淤泥被压成含水率50%的泥饼。压滤出的水回到前级储泥池，脱水泥饼由传送带输送至紧随的运输设备外运。1.6 施工组织设计 施工组织设计根据现场地形考虑运输、水电等条件后，进行场地详细规划布置，进场后再进行硬底化、供电排水等施工设施的建设。1）施工交通 示范工程淤泥处置场位于文明东路东风桥泵站管理处河对岸，淤泥处置场外面即是海口市的市政道路文明东路。淤泥处置场地位于海口市中心区，周边交通发达，因此工程的施工交通可充分利用现有市政道路。2）施工用电 施工用电和生活用电共 60kw，拟在现场采用柴油发电机。3）施工用水 淤泥处置场邻近东风桥泵站管理处，因此施工用水以及生活用水，均可从东风桥泵站管理处直接接入到施工现场。4）施工范围布置 本示范工程淤泥处置场地初步安排在文明东路东风桥泵站管理处河对岸，占地面积约 600m2，主要布置有淤泥处置场、泥饼堆放场及尾水处理设施用地，施工期间淤泥处置场保持围闭作业。5）施工进度及工期安排 施工进度的安排主要考虑工程布置特点、工程区的自然条件和施工条件，保证施工操作的连续性。施工总进度安排分施工准备期、主体工程施工期及工程收尾期三个阶段进行，其中施工准备 15 天、主体工程施工期即清挖及处理处置为 160 天、海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 8工程收尾期为 5 天，工程施工总工期 180 天。1.7 工程占地 本示范工程占地主要是河道淤泥的处置场地，属施工期间的临时用地。淤泥处置场地安排在文明东路东风桥泵站管理处河对岸，占地面积约 600m2。该地块为城市公共地块，不涉及到居民小区和企业建筑，但地块的具体使用需要与园林等相关部门协商。1.8 环境保护设计 美舍河清淤示范工程在施工作业时由于淤泥固化时产生的尾水、淤泥散发的异味、施工机械设备的噪声以及分拣产生的固体废弃物会对周边环境造成一定的影响，这些影响包括水环境影响、大气环境影响、噪声环境影响以及固体废弃物影响。通过施工期间相应的环境保护措施及加强及时有效的现场监测，可以最大程度地减小工程在施工期间对周围的影响。1）淤泥固化施工过程中产生的尾水拟采用混凝沉淀澄清方法处理，在淤泥处置场内开挖集水池，将尾水引至集水池内，投加絮凝剂和助凝剂，经澄清后上清液部分回用于机械设备冲洗和溶解药剂，其余排入河道。2）为尽量避免河道淤泥散发异味造成的不良影响，在砂石分拣后进入淤泥调理时加入兼具絮凝和除臭功能的淤泥调理剂，抑制淤泥异味的散发。与此同时，在施工作业时保证及时地将泵送到岸上淤泥处置场的淤泥进行脱水压榨处理形成泥饼，第一时间将泥饼采取封闭运输的方式运送到弃渣场地，尽可能缩短河道淤泥在淤泥处置场停留的时间。3）针对机械噪声主要通过加装消音装置减小空气动力型噪声，同时加强作业过程中机械设备的日常维护和保养，减小因摩擦而产生的噪声，控制作业时间避开居民主要休息时间，同时在临近居民区一侧安装移动隔声屏以进一步加强减噪的效果。海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 9施工期间的交通噪声通过规划好运输车辆的行驶路线与时间，尽可能地减少对施工场地周边社区居民日常生活的影响。4）工程施工期产生的固体废弃物主要来自于淤泥处理处置过程中分拣出的垃圾等。该部分固体废弃物不能随意弃放，由于量不是很大，成分也主要是碎石、生活垃圾等，因此考虑通过车辆运输至市政垃圾处理站进行集中处理。1.9 劳动安全与工业卫生 示范工程的建筑物及设备均为施工期间的临时工程，包括淤泥处置场以及处置淤泥的各种作业设备。工程完成后，处置淤泥的各种作业设备将会撤离，不会继续占用河道旁边的用地，淤泥处置场将重新恢复。因此，劳动安全与工业卫生主要是关注工程施工期间的各项危害因素以及相应的防范措施。1）施工期安全与卫生的危害因素 工程施工期可能发生的危险主要有火灾、交通运输事故、触电、洪水灾害、淹溺、高温、噪声、振动、粉尘等各种危险有害因素。2）安全防范措施（1）危险物品管理措施 工程施工期危险物品主要是火工器材和燃油，贮存、运输和使用应遵守中华人民共和国消防法、危险化学品安全管理条例、易燃易爆化学物品消防安全监督管理办法的规定。（2）施工现场安全管理措施 施工生产区域实行封闭管理，主要出口处设有明显的施工警示标志和安全文明生产规定、禁令，与施工无关的人员、设备不应进入封闭作业区。在危险作业场所设有事故报警及紧急疏散通道设施。进入施工生产区域的人员应遵守施工现场安全文明生产管理规定，正确穿戴使用防护品和佩带标志。施工生产现场应设有专（兼）职安全人员进行安全检查，及时督促整改隐患，纠正违章行为。施工设施应符合防海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 10汛、防火、防砸、防风、防雷及职业卫生等要求。（3）其他安全管理措施 建立和健全安全生产责任制度和事故隐患排查治理制度，制定安全生产规章制度和操作规程，建立事故隐患信息档案并制定隐患的治理方案，制定生产安全事故应急预案。制定严密的施工管理制度和生产管理制度，配备相应的安全生产管理人员。组织管理区工作人员进行安全生产教育和培训，熟悉有关安全生产规章制度和操作规程，具备必要的安全生产知识，掌握本岗位的安全操作技能，增强预防事故、控制职业危害和应急处理的能力。1.10 节能设计（1）施工期能耗分析 本工程施工期主要耗能项目为主体工程施工耗能和施工辅助生产系统耗能。主体工程柴油消耗量占总柴油消耗量的 99%，耗电量主要是生产性临时建筑物。施工过程中首要应加强主体工程施工与施工辅助生产系统的能耗控制，同时生产性临时建筑物也需做好日常节能降耗的措施。（2）节能措施及建议 做好机电设备的日常维护、检修与管理，及时消除设备缺陷，确保设备的正常移动运行。建立规范的工程管理制度，加强宣传引导，提高工作管理人员的节能意识，施工过程中降低各种用能损耗，达到最大效益。1.11 工程管理设计 1）工程性质 本示范工程实施的任务是为解决美舍河现状的内源污染问题。工程的实施有利于改善美舍河沿岸的环境质量、提高海口市的城市环境景观，工程效益主要体现为社会效益和环境效益。工程管理的任务只有工程建设期一个阶段。海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 112）工程建设招标方案 为保证工程质量以及进度，建议下一阶段工程招标方式采取以设计资质为主的工程总承包（EPC）模式。理由如下：（1）本示范工程为新技术推广应用的项目，示范工程的实施主要是为后续大规模的工程应用做试点。该类型项目一般是依托科研设计单位开展研究后，再进行应用推广实施，在施工过程中需要实时根据现场情况来做出相应的调整，科研设计和施工联系比较紧密，一般施工单位难以掌握相关技术，而主要的施工设备也属专门定制。若设计和施工分开招标，容易导致设计和施工职能分离，进而造成设计要求与施工实际状况存在偏差的问题，而且招标耗费时间较长，影响项目整体进度的推进，不利于清淤工程的尽快实施，也难以保证后续施工阶段工作的有效开展。（2）工程总承包是目前国内外建设活动中采用越来越多的发承包方式，在工程总承包条件下，其优势有以下几点：业主选定总承包商后，设计、采购、施工等环节的工程分包直接由总承包商确定，从而业主不必再实行平行发包，使业主方摆脱了工程建设过程中的杂乱事务，避免了人员与资金的浪费；由于各建设环节均置于总承包商的指挥下，因此各环节的综合协调可大大增强，减少了变更、争议、纠纷和索赔的耗费，使资金、技术、管理各个环节衔接更加紧密，能充分发挥总承包商所具有的技术力量、管理能力和丰富的经验；由于实行整体性发包，招标成本可以大幅度降低，有利于提高全面履约能力，并确保质量和工期。3）工程建设管理 工程建设期管理的原则是要保证工程质量，最大限度减少施工期造成的不利影响，控制施工进度和成本，实现工程施工高效、合理、有序的进行。工程建设管理的主要任务是要明确各部门和岗位工作职责，制定严密细致、科学合理的工程实施计划，按照工程实施计划要求有序开展各项工作，确保工程顺利实施。建立规范、有序、廉洁、高效的工作制度，制定财务、合同、档案等内部管理制度，规范办事程序，增强工作透明度。严格执行工程监理制、质量监督制和施工单位内部质量三检制等质量管理制度，确保工程施工质量。海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 124）工程建设期管理单位 美舍河清淤示范工程建设期的工程建设管理由总承包单位成立工程指挥部，负责施工现场的日常管理和施工进度控制。工程指挥部是整个工程运作的核心，应严格按照海口市供排水管理处的要求全面负责工程建设期工作，同时接受各方面监督。工程指挥部设置的职能部门包括办公室、项目部、财务部、工程管理部 4 个科室，共计 7 人。1.12 设计概算 示范工程静态总投资为 1136.20 万元。其中，建筑安装工程为 888.33 万元，临时工程为 84.20 万元，独立费用 193.77 万元，预备费 54.10 万元。1.13 工程效益分析 美舍河清淤工程的实施是改善美舍河水体环境，提高海口市主城区环境质量的重要措施。示范工程的实施能有效解决河道内源污染的问题，可为后期工程的大规模推广应用提供经验借鉴。工程的环境效益、社会效益以及示范效益显著，建议尽快实施，以便为后续工程的推广应用提供借鉴。海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 132 水文与水环境 2.1 流域概况 2.1.1 自然概况 1）地理位置 海口市位于北纬 1932205，东经 1101011041，地处海南岛的北部，横跨南渡江下游东西两岸。东与文昌市接壤，南靠定安县，西邻澄迈县。东西最长88.1km，总面积 2304.84km2。海岸线长约 131km，海域面积约 800km2。海岛有海甸岛、新埠岛和北港岛。2）地形地貌 海口市属于海滨岗地，由于海蚀及构造作用，形成台阶式地形。市辖区范围内最高为第四级阶地上的群山岭，高程约 69.8m。一级阶地分布于沿海，标高 5m 以下，宽约 0.3km0.4km，地势平坦，城区大部分建筑均在这阶地上；二级阶地标高为18m25m 之间，宽度达 2.8km，地形平坦；三级阶地标高为 30m40m，宽度 0.3km0.4km，切割剧烈，为宽敞平顶低岗地；四级阶地为该市地形较高之洪积层，标高在80m 以内，地形破碎，起伏较大，为园状岗地。总体来讲，海口市地势平缓，西北部和东南部高，中部南渡江沿岸低平，东部和东北部为沿海小平原，境内最高处为马鞍岭，海拔 222.2m，最低点为南渡江入海口，海拔 0.4m。2.1.2 美舍河概况 美舍河发源于海口市南部羊山地区，是纵贯海口市南北的一条主要河流，也被称为府城地区的母亲河。美舍河全长 22.7km2，流域面积为 53.16km2，河宽约10m20m，流经永兴、城西、府城、白龙等 4 个乡镇及街道，在和平北路桥东侧流海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 14入南渡江的支流海甸河，最终归入琼州海峡。美舍河位置图如图 2-1 所示。河道水域现状保护目标为地表水环境质量标准（GB3838-2002）V 类，河道功能为一般景观用水水域。拟清淤河段位于海府一横路至东风桥泵站下游约 300m 处止，清淤河段上下游附近有两座橡胶坝挡水，该处河段的水位能得到保持。海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 15 图 2-1 美舍河地理位置图 沙坡水库沙坡水库海甸河海甸河美舍河美舍河美舍河美舍河美舍河南渡江美舍河南渡江海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 16 图 2-2 美舍河现状 2.2 气象 1）温度 海口市属热带岛屿气候，夏长冬短，历年未见霜雪，冬春多雾多旱，夏秋多雷暴雨，并有台风。年平均气温 23.8C，绝对最低气温 2.8C，最高温度 38.8C，太阳辐射强，年平均太阳辐射总量为 120kcalcm2，年平均日照 2210h。2）降水量 海口市年平均降水量为 1639mm，平均日降雨量在 0.1mm 以上的雨日有 150d 以上，5 月10 月为雨季。年平均雨量及平均降雨变差系数 CV值在海口地区分布上变化差异不大，一般在 0.220.23 之间。3）蒸发量 海口市年平均蒸发量为 1847.7mm。其中，5 月7 月蒸发量最大，7 月份蒸发量为 216mm，5 月份蒸发量为 211mm。2 月份低温阴雨，蒸发量最小，为 96mm。蒸海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 17发量大于降水量，干燥度为 1.08，属半湿润型气候区。4）相对湿度 年平均相对湿度为 85%。5）风向、风速 海口市北部临海，地势平坦，风向基本一致。10 月次年 2 月，北方冷空气入侵频繁，劲吹东北季风为主；4 月8 月，受低纬度暖气流的影响，盛行东风；3 月和 9 月，是东北和东南风的转换季节，风向不定。年平均风速 3.3m/s。4 月风速较大，为 3.7m/s。8 月较小，为 2.7m/s。6）台风 海南岛属太平洋台风区。海口市北部临海，是台风频繁侵袭的地区之一。年平均受影响的台风 5.5 个（次），年平均大于 8 级大风 12d，年平均 12 级以上台风 24个（次）。每年 4 月10 月是台风活跃季节，台风盛季平均个（次）占平均年个（次）数的 81%，以 8 月、9 月下旬为台风高峰期。在台风影响下，台风带来暴雨和暴潮，暴雨一般持续 3d4d，最长的达 9d（1958 年 5 月 27 日6 月 4 日）。台风常伴有过程雨出现，致使海潮顶托，潮位高涨。年平均最高潮位 3.03m（秀英高程系，下同）。年最高潮位 4.25m（1948 年 8 月 2 日强台风时），年最低潮位2.47m（1940 年、1945年）。7）雾 12 月次年 3 月，由于受大陆冷高压和入海变性高压脊影响，海口市沿海常有含盐分的海雾，危害蔬菜和农作物。2.3 水文 2.3.1 暴雨径流特性 项目区所在的美舍河流域雨量充沛，多年平均降雨量 1600mm1650mm，降雨年内分配不均匀。暴雨多集中在 5 月11 月，降雨量约占全年降雨量的 80%，其余月海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 18份仅占 20%。暴雨天气系统主要有副热带高压、热带气旋和锋面雨，其中以热带风暴或台风雨产生的暴雨强度大，历时长，笼罩面广，易成灾。多年平均径流深 800mm，多年平均径流量约 0.21 亿 m3。径流以降雨补给为主，径流特性与降雨一致，年内分配不均匀，5 月11 月径流量大。2.3.2 设计洪水 1）美舍河流域设计洪峰流量 示范工程所在的美舍河流域没有水文测站，设计洪水根据设计暴雨推算。利用综合单位线法和推理公式法计算，将两者所得结果进行比较，并考虑沙坡水库的调蓄作用，以确定设计洪水。根据海口市防洪（潮）规划报告，流域内美舍河和沙坡水库的基本特征见表 2-1，设计暴雨成果见表 2-2。利用综合单位线法和推理公式法得到的成果见表 2-3。表 2-1 美舍河流域特征参数 流域名称 集水面积（km2）河长（km）比降（）美舍河 53.16 22.7 1.90 沙坡水库 27.46 8.57 8.40 表 2-2 美舍河流域设计暴雨成果表 单位：mm 流域 名称 历时（h）暴雨参数 t 频率(%)及设计值 tH vtC vtstCC/2 5 10 tPH面tPHtPH面tPHtPH面tPH美 舍 河 1 63 0.36 3.5 0.915123.1112.6106.597.5 93.4 85.46 117 0.44 3.5 0.953258.6264.4217.6207.4 185.6 176.824 171 0.48 3.5 0.974401.9391.4332.8324.1 279.8 272.572 213 0.47 3.5 0.982494.2485.3410.0402.6 345.9 339.7沙 坡 水 库 1 63 0.36 3.5 0.949123.1116.8106.5101.1 93.4 88.66 117 0.44 3.5 0.973258.6251.6217.6211.7 185.6 180.624 171 0.48 3.5 0.989401.9396.2332.8328.1 279.8 276.772 213 0.47 3.5 0.990494.2489.2410.0405.9 345.9 342.5海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 19表 2-3 美舍河流域设计洪峰成果表 单位：m3/s 流域名称 计算方法 汇流参数 频率(%)及设计值 2 5 10 美舍河 综合单位线法 60.81=m 336.3 255.2 209.3 推理公式法 30.1=m 383.1 264.9 200.3 沙坡水库 综合单位线法 61.31=m 280.1 230.4 192.4 推理公式法 55.0=m 291.7 229.9 183.6 2）流域各断面设计洪峰流量 美舍河河段上其余断面的设计洪峰流量利用经验公式（21），由美舍河流域设计洪峰流量得到，结果见表 2-4。67.0）（美舍河美舍河AAQQPP=（21）式中：PQ美舍河为指定频率P下美舍河流域设计洪峰流量；PQ为美舍河某断面在指定频率P下的设计洪峰流量；美舍河A为美舍河的流域面积；A为美舍河某断面的流域面积。表 2-4 美舍河流域各断面设计洪峰成果表 单位：m3/s 断面名称 流域面积（km2）频率)及设计值 2 5 10 丁村 34.04 249.8 189.6 155.5 五公祠 39.40 275.4 209.0 171.4 长堤路 53.16 336.3 255.2 209.3 3）考虑沙坡水库调蓄作用后流域各断面设计洪峰流量 海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 20表 2-5 沙坡水库水位库容泄量关系曲线表 水位（m）27.11 28.1129.1130.1131.1132.1132.61 33.11 33.61库容（万 m3）460.2 653.9766.9888.91031.91188.11281.6 1375.1 1468.6下泄流量(m3/s)0.0 23.5 67.1 122.0186.0256.0294.0 332.0 374.0表 2-6 沙坡水库调洪演算结果表 频率（%）入库洪峰流量（m3/s）出库洪峰流量（m3/s）K 2 277.47 104.47 0.38 5 232.68 77.34 0.33 10 197.86 57.49 0.29 利用式（22）得到沙坡水库对流域某个断面以上洪水的调蓄系数：FfK/)11（22）式中：f为水库坝址以上流域面积（km2）；F为该流域某个断面以上的流域面积（km2）。因此，受到水库调蓄影响的美舍河流域设计洪峰流量的计算成果见表 2-7。表 2-7 美舍河流域受水库调蓄影响的设计洪峰 单位：m3/s 断面 名称 频率(%)及设计值 2 5 10 调蓄前 调蓄后调蓄前 调蓄后 调蓄前 调蓄后丁村 249.8 0.50 124.16 189.6 0.46 87.49 155.5 0.43 66.51 五公祠 275.4 0.57 155.73 209.0 0.53 111.75 171.4 0.51 86.65 长堤路 336.3 0.68 227.99 255.2 0.66 167.19 209.3 0.63 132.60 由表 2-7 中美舍河断面的流量，利用断面之间的河段长度线性内插，得到美舍河流域各断面的设计洪峰流量，结果见表 2-8。其中，示范工程清淤起点为桩号 2+835海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 21海府一横路，终点位于桩号 1+183 文明东路东风桥下游约 300m 处。表 2-8 美舍河流域各断面的设计洪峰流量 单位：m3/s 桩号 控制断面位置 频率(%)及设计值 2 5 10 0+000 长堤路 227.99 167.19 132.60 1+183 文明东路东风桥 213.08 155.75 123.12 1+876 白龙南路 204.35 149.05 117.57 2+835 海府一横路 199.4 192.26 139.78 2.4 河道水环境现状 2.4.1 河道外源污染情况 美舍河位于海口市主城区，随着近年来海口市中心城区污水截流并网工程及府城地区污水管网工程建设，目前美舍河沿岸基本上均敷设有截污管网，河道沿岸基本没有生污水直接排入河道，外源污染的治理得到明显改善。但是，美舍河以西的旧城区排水体制大多为合流制，雨季时溢流的雨污水会直接排入河道。2.4.2 河道水质情况 美舍河水域的水质保护目标地表水环境质量标准（GB3838-2002）V 类，河道水域的功能主要是一般景观要求水域。本次水质评价采用海口市供排水水质监测站 2014 年 11 月水质监测资料，美舍河水质情况见表 2-9。海口市美舍河清淤及干化固结示范工程初步设计报告（报批稿）中水珠江规划勘测设计有限公司 22表 2-9 2014 年 11 月美舍河水质监测结果 河流名称 采样断面 采样时间 监测项目 监测结果 美舍河 2014年11月 长堤路涵洞南 2014.11.13-09:00 pH 值 7.26 溶解氧 5.9 总磷 0.6 氨氮 6.2 总氮 高锰酸盐指数 5.5 东风桥北 2014.11.13-09:10 pH 值 7.38 溶解氧 6.6 总磷 0.47 氨氮 4.91 总氮 高锰酸盐指数 4.4 河口桥 2014.11.13-10:25 pH 值 7.49 溶解氧 7.1 总磷 0.33 氨氮 0.931 总氮 高锰酸盐指数 2.8 凤翔路桥 201