实施方案汉江采砂.docx
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实施方案汉江采砂
汉江河道仙桃段
2020年度采砂项目实施方案
湖北惠通建设工程管理有限公司
二〇二〇年一月
核 定：
姚玉华
审 查：
唐庆红
校 核：
陈三梅
项目负责人：
陈肖
主要参加人员：
姚玉华陈肖
唐庆红刘侃
何立
附图：
1.汉江河道仙桃段2020年度采砂项目实施方案项目位置图
2.三伏潭鲜码采砂点河势图
3.市砂石码头、胡场陈小垸采砂点河势图
4.长埫口孙刘湾、禹王采砂点河
1前言
进入新的历史时期，外部发展条件的改变和新的发展观念（包括建设“资源节约，环境友好”型社会、区域协同发展、城乡统筹与科学发展观等）都对仙桃未来发展提出了新的要求，根据《仙桃市城乡总体规划》（2008-2030）的布置，我市的城乡建设即将进入高速发展的黄金时期，铁路、高速公路等一批重大项目建设会陆续建设。
目前，我市城市及工业平台建设项目正如火如荼地展开，城市及工业平台建设需要大量土体。
由于城市的发展，现在耕地面积正逐步减少，可供开采的土料场严重奇缺，汉江采砂成了获取建设土料的一条重要途径。
依据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国河道管理条例》、《中华人民共和国内河交通安全管理条例》、《湖北省河道采砂管理条例》、《湖北省河道管理实施办法》，根据湖北省水利水电规划勘测设计院编制的《汉江中下游干流及东荆河河道采砂规划（2018-2023年）》，受仙桃市城市建设投资开发公司的委托，由我公司进行汉江河道仙桃段2020年度采砂项目实施方案的编制工作。
为了论证采砂对河段河势的稳定、防洪安全、通航安全以及水生态环境带来的影响，为仙桃市的采砂提供合理的依据，根据河道采砂规划和相关技术规范，我公司作了以下具体工作：
1.在实施方案编制之前，收集了由汉江河道管理局提供的采砂区规划布置图；
2.与业主单位共同对各采砂点进行了实地踏勘与测量；
3.组织人员到现场及有关单位调查了解情况，收集相关资料，并参阅有关单位的水下测量成果及水文泥沙河势资料。
分析论证了采砂区河道演变及未来的演变趋势；
4.根据上游径流来砂情况，进行了采区的泥沙补给分析；
5.根据水下地形图及地质勘察资料，分析计算了采区砂的储量及砂质；
6.收集了采区所在河段堤防等水利工程的相关资料，分析论证了采砂对防洪工程的影响，对涉水工程的影响；
7.针对采砂河段的水生态环境现状，进行了采砂对水生态环境的影响分析；
8.分析了采区对航道及通航安全的影响；
9.本报告除特殊注明外，高程系采用1985国家高程基准，平面坐标系为1954北京坐标系。
2基本情况
2.1项目背景
随着建设“资源节约，环境友好”型社会、区域协同发展、城乡统筹与科学发展观等观念的不断深入，城市的规划都对仙桃未来发展提出了新的要求。
按照仙桃市总体规划，城区由北向沪渝高速公路以南扩规，规划中的铁路、轨道交通、高速公路在未来几年都会陆续建设。
因仙桃市位于江汉平原中部，北临汉江，江汉平原区地势低洼，湖泊河流、沟渠鱼塘众多，地下水位较高，与此同时，由于城市的不断扩张，现有耕地面积正逐步减少，可供开采的土料场严重奇缺，汉江采砂成了获取建设土料的一条重要途径。
由于市场对砂料需求大而砂料缺少，一些人在可观的经济利益驱使下，无证偷采和超范围超量开采，严重影响了河势、航道、堤防的安全。
为了规范采砂，仙桃市委专题办公会议研究由市城投公司成立仙桃市城投砂石经营管理有限公司，对全市河道砂石资源进行依法统一经营。
为适应新形势，加快推进全市采砂工作，进一步加强对全市河道采砂和销售的管控。
为了指导河道规范采砂，特编制此实施方案。
本实施方案论证采砂的采区有4处，分别是三伏潭鲜码采区、胡场陈小垸采区、长埫口孙刘湾采区、长埫口禹王采区。
以上4处采区均为《汉江中下游干流及东荆河河道采砂规划（2018-2023年）》中已确定为可采区的采区。
2.2汉江河道情况
2.2.1汉江中游丹江口至皇庄段
汉江中游丹江口至皇庄段河谷在平面上呈明显的藕节状，即山丘阶地及人工束窄段与平原宽谷段相间分布，宽段主泓摆动较大，洲滩较多，常常出现碍航浅滩；窄段则河段较为单一，弯道较多。
新月形弯道之间过渡段较长，在横向上有着明显的不对称性。
丹江口水库兴建前，中游是具有一定游荡性的分汊河型。
其中丹江口至襄樊段河段弯曲系数为1.35，分汊段共长约54km，占该河段长的50%左右；襄樊至皇庄段弯曲系数为1.22，分汊段长约27km，占该段河长的24%左右。
具有明显游荡性的河段有：
沈湾至老河口、牛首至白家湾、雅口至流水沟、转斗湾至浰河口等，共计约60km长，占河长的27%左右。
水库建成后，主槽冲深下切，水流归槽，游荡性逐渐减弱消失。
有的汊道支汊淤死，江心洲变成边滩，河型有向微弯型发展的趋势。
汉江中游丹江口至皇庄段河谷盆地筑有堤防，丘陵带两岸山势开阔。
该段两岸阶地甚远，河宽较大，洪水时河面宽达2～3km，水流流速较缓；在中枯水时，江心洲密布，支汊纵横，水流主流变化较大。
汉江中游对水流起制约作用的天然和人工节点有20处之多。
除节点外，该河段在过去数几十年间陆续修筑了一些丁坝及人工护岸工程，形成局部中低水节点，控制着局部河岸冲刷和水流的横向摆动。
2.2.2汉江下游皇庄至汉江河口段
汉江下游皇庄至泽口河段弯曲系数1.79，有分汊、弯曲和顺直微弯段，此段河道宽窄相间，宽段主泓摆动，洲滩较多。
汊道段有弯曲分汊、单汊、双汊、多汊等形式，共有汊道14段，河道单一，弯道较多，弯道之间的过渡段较长。
建库后，由于水流条件的变化，引起顶冲部位的改变，发生切滩，撇弯现象。
汉江下游泽口至仙桃河段河道单一，为微弯段。
其中泽口至彭市河有7个弯道，河道弯曲。
彭市河至仙桃河道顺直，两岸土质较好，又受堤防和护岸工程的约束，变化不大。
仙桃至汉江河口河段弯道较多，河道蜿蜒。
受堤防护岸工程的约束，河床不能横向发展，为控制性的弯曲河型。
汉江下游皇庄至汉江河口段节点很少，上下两节点相距甚远，对河势的控制作用较小，由于河岸组成抗冲性较差，河道主要靠护岸工程约束。
河道蜿蜒曲折，洲滩较多，两岸均受堤防约束，河宽逐渐变窄，特别是泽口以下河段更窄，仙桃附近河段两岸堤距仅470m，并且愈往下游愈窄，汉川附近堤距宽仅360m，因而河道泄洪能力自上而下逐渐减弱。
总的来说，边滩在行洪期略有冲刷，随着水位的下降，流速减小，边滩局部发生淤积，但总体变化不大，边滩基本稳定。
2.3汉江堤防情况
2.3.1流域概况
汉江是长江中游北岸最大支流，发源于秦岭南麓，干流流经陕西、湖北两省，支流延展于甘肃、四川、河南三省，于武汉市龙王庙汇入长江，全长1577km。
汉江流域位于东经106º15’～114º20’，北纬30º10’～34º20’，流域面积为159000k㎡。
西北-东南长约820余km,南北最宽约320km，最窄约180km。
流域地势西高东低，由西部的中低山区向东逐渐降至丘陵平原区，西部秦巴山地高程1000～3000m，中部襄阳盆地及周缘丘陵高程100～300m，东部江汉平原高程一般为23～40m左右。
汉江干流丹江口以上为上游，河段位于秦岭、大巴山之间，长925km，占汉江总长的59%，控制流域面积95200k㎡。
上游主要为中低山，占79%，丘陵占18%，河谷盆地仅占3%。
丹江口至碾盘山（皇庄）为中游，全长268km，占汉江总长的17%，控制流域面积142000k㎡。
河段流经丘陵及河谷盆地，平均比降0.19‰。
中游以平原为主，占51.6%，山地占25.4%，丘陵占23%。
加入的主要支流左岸有唐白河，右岸有南河、蛮河。
碾盘山（皇庄）以下为下游，长383km，占江汉总长的24%，增加集水面积17009k㎡。
河床坡降小，平均比降为0.09‰。
河道弯曲，洲滩较多，两岸设有提防。
下游平原占51%，主要为江汉平原，丘陵占27%，山地占22%。
加入的主要支流有左岸的汉北河。
流域内多年平均降雨量约700～1100mm，呈上游递增趋势。
暴雨经常发生在7～10月，主要暴雨区在白河以下的堵河、南河、丹江和唐白河。
秋季暴雨多发生在白河上下的磨仓山、大巴山一带。
汉江流域地处东亚副热带季风区，多年平均气温为12～16ºC，月平均气温7月份最高约为24～29ºC，一月最低为0～3ºC，极端最高气温在40ºC以上，极端最低气温在-17～-10ºC之间。
流域径流量以碾盘山（黄庄）为代表，多年平均径流量为490亿m³（统计系列为1951～1998年），径流补给主要来源为降雨。
该站多年平均流量为1560m³/s，最大年平均流量为3310m³/s（1964年），最小年平均流量为572m³/s，实测最大洪峰流量为29100m³/s（1964年）。
建库前后各站水沙特征变化参见报告后附表2-1。
表2-1建库前后各站水沙特征变化
测站
流量特征值
输沙特征值
年最大
流量
（m3/s）
年最小
流量
（m3/s）
多年平
均流量
（m3/s）
年径
流量
（亿m3）
平均输
沙率
（kg/s）
最大年
输沙量
（万t）
平均含
沙量
（kg/m3）
最大日平均含沙量
（kg/m3）
年输沙
总量
（万t）
碾盘山
建库前
29100
172
1690
533
4220
24800
2.5
16.9
13300
滞洪期
29100
180
1670
527
3570
26300
2.14
11.1
11300
蓄水后
11400
297
1390
438
1070
6250
0.768
5.97
3370
皇庄
蓄水后
26100
189
1400
441
412
5890
0.295
6.29
1300
新城
建库前
18000
167
1690
533
滞洪期
20300
188
1660
524
蓄水后
19500
240
1370
433
沙洋
蓄水后
21600
260
1450
456
440
6100
0.304
4.1
1400
兴隆
蓄水后
3340
189
835
263
72.6
344
0.086
0.386
229
仙桃
建库前
13000
180
1380
436
2630
14300
1.9
11.7
8310
滞洪期
14600
198
1430
452
2380
15900
l.66
9.95
7500
蓄水后
13800
165
1200
377
590
6390
0.494
4.82
1860
2.3.2汉江下游堤防工程
汉江下游干堤长474.325km（不含武汉市堤段），堤防等级为2级，汉江干堤防洪标准是按1964年实测洪水进行加高加固。
根据《湖北省汉江中下游堤防除险加固一期工程可行性研究报告》，汉江下游及东荆河各控制站设计水位如下表2-2。
表2-2汉江中下游干流堤防设计水位表
站名
设计水位（m）
站名
设计水位（m）
汉江
沙洋（三）
44.50
杜家台闸
35.45
泽口
42.64
汉川
31.69
岳口
40.62
新沟（水口）
30.59
仙桃
（二）
36.2
东荆河
潜江
42.26
白庙
34.62
高湖台
41.16
中革岭
33.72
北口
37.31
杨林尾
32.58
邵沈渡
36.39
注：
本表高程为吴淞高程系统。
根据《防洪标准》（GB50201-2014）和《堤防工程设计规范》（GB50286-2013），汉江下游干堤堤防根据保护范围及保护对象的重要性，堤防级别除遥堤、武汉市堤段为1级外，均拟定为2级。
1998年大洪水后，汉江下游干流堤防的设计洪水位上段为杜家台闸及以上为1964年10月实测最高值，以下为1954的以来实测是最高水位，规划堤顶高程为设计洪水位加超高1.5m，堤顶宽8m，内外边坡为1:
3。
2.3.3汉江中游蓄洪民垸
宜城至沙洋段长约170km，两岸拟用于临时分蓄洪的民垸计14个。
左岸有襄东、大集、丰乐、潞贺、中直、碾盘山（黄庄）、大柴湖：
右岸有襄西、关山、联合、陈集、石牌、邓家湖、小江湖等。
蓄洪民垸总面积1100k㎡，总有效容积约30亿m³，若扣除宜城城区所在地襄西垸、钟祥城区所在地碾盘山（黄庄）垸则有效蓄洪容积为25亿m³。
2.3.41.3.4丹江口水库工程
丹江口水库工程于1958年9月动工，1973年建成初期规模，是以防洪为主，具有发电、灌溉、航运等综合效益的大型水利工程。
水库控制流域面积95200km（约占全流域集水面积的60%），坝顶高162m，设计洪水位160m，校核洪水位161.4m，正常蓄水位157m，总库容209.7m³，预留防洪库容夏季为77.2m³，秋季为55m³。
丹江口枢纽工程（初期规模）自1968年第一台机组投入运用以上，为保障汉江中下游平原区广大人民的生命财产和工农业生产发展，发挥了重大的作用。
由于丹江口水库对各次大洪水进行了合理调节，从而极大削减了下游洪峰流量，减少了民垸和杜家台泛区的分洪运用，共运用19次，其中丹江口建库前的12年里运用13次，平均约一年一次多，建库后至1992年的25年里共运用6次，平均约为4年一次。
丹江口建库后中游民垸仅1983的10月洪水运用邓家湖的小江湖一次。
2.3.5汉江洪水调度
汉江洪水调度，目前丹江口水库初期规模防洪库容相对较小，下游区间面积较大（坝址-碾盘山河段长250km、区间面积46800k㎡），为较好发挥丹江口水库的防洪作用，采取预报预泄、补偿调节、分期预留防洪库容及下游杜家台工程、中游民垸分洪配合运用的洪水调度方式。
具体实施中，根据中下游各河段的泄流能力，及预报防洪控制点碾盘山（碾盘山（皇庄））流量的大小，来决策丹江口水库的蓄泄及杜家台工程和民垸运用程序。
现状汉江下游防洪工程系统运用控制标准与程序见表2-3。
表2-3汉江中下游各河段泄洪能力表
河段或断面名称
本站保证水位（m）
汉口水位（m）
计算条件
允许泄量（m3/s）
碾盘山（或皇庄）
碾盘山-新城洲滩
民垸不分洪情况
20000
碾盘山-新城洲滩
民垸不分洪情况
27000
新城
1958、1960年情况
18400
1974、1975年情况
19400
东荆河（陶朱埠）
1974、1975年情况
4250
岳口-仙桃
杜家台闸前
35.45m
25.00
29.73
杜家台分洪流量
5300m3/s
14450
10550
杜家台闸前
35.45m
25.00
9150
杜家台以下
汉川水位31.69
27.50
8150
新沟水位30.59
29.73
5250
注：
本表高程为吴淞高程系统。
（由1974、1975、1983年实测资料分析，并经1983年以后大洪水检验，得汉口水位与杜家台以下河道允许泄量）
汉江中下游民垸分洪运用程序，以保证遥堤安全为前提，视洪水来量及分洪效果而定。
2.4主要涉水工程及设施
仙桃市及汉江流域主要水利工程有汉江堤防工程，流域相关的杜家台分蓄洪工程、南水北调中线工程、引江济汉工程干渠、丹江口水利枢纽工程、汉江梯级开发工程等。
2.4.1堤防工程
汉江左干堤分为上、下两段，上段从钟祥的余家山头到大王庙，全长45.5km，下段从天门的多宝湾经汉川到汉口的龙王庙，全长265km，上、下两段合计310.5km。
汉江右干堤以东荆河为界分两段，上段从荆门的御堤闸至潜江的东荆河右岸的田关闸，长64km,下段从田关闸对岸的柴家剅至武汉市的晴川阁，长292.5km,上、下两段合计356.5km。
仙桃境内的汉江干堤从汉川的李家湾起至潜江的大王庙止,桩号汉右108+000-199+200,全长91.2km,堤顶高程为35.96-42.7m。
汉江右岸有仙桃险段和杜家台鱼咀险段，仙桃险段位于仙桃城区，桩号汉右130+780-133+780，长3.0km,该险段为历史老险段,堤外无滩,险段所处河道窄深,深槽下切约5m。
杜家台鱼咀险段位于杜家台分洪闸上首，桩号125+120-126+200，长1.08km，是为了保证杜家台正常分洪而建的鱼咀工程。
汉江干堤蜿蜒绕于市北，是仙桃市防洪保安之重要屏障。
党和政府重视堤防，坚持统一规划，统一标准，投入大量的人力、财力和物力对汉江干堤进行加高培厚，填塘护脚，整修险工，清除隐患，组建相应机构加强堤防管理，大大提高了堤防的防洪能力。
境内汉江右堤曾数经洪水考验，在1964年、1983年和1984年的大洪水期间仍能度汛安澜。
迄今李家嘴堤顶高程达42.25m，累计加高3.74m，仙桃堤顶高程达37.67m。
超历史最高洪水位1～2米的堤段有72.7km，占全堤长度的79.7%，超过1m左右的堤段有18.5公里，占全堤长度的20.3%。
堤面宽8～10米的堤有31.1km，占全堤长度的34.1%，堤面宽6～8米的堤长60.1km，占全堤长度的65.9%。
内外坡度均达到1﹕3。
两岸堤防经过多年的整险加固，有效消除了堤身和堤基存在的渗透破坏隐患，防止岸坡崩塌，确保了该地区的防洪安全。
本次选取的采区，堤面宽度达8m，内处边坡1：
3，堤面高程为35.4m左右，两岸堤防完全达到Ⅱ级堤防标准,多年来，河道两岸岸线相对稳定。
2.4.2杜家台分蓄洪工程
杜家台分蓄洪工程是长江中下游防洪工程体系的重要组成部分，承担着分蓄汉江和长江超额洪水以及滞纳排泄当地渍涝水的任务，是保障武汉市和汉江下游防洪安全的工程设施。
工程由分洪闸和分洪道组成：
分洪闸位于仙桃城区东北侧（汉右堤126＋200）之杜家台。
该闸为钢筋混凝土永久性结构，每孔净高4m，净宽12.1m，共30孔，总宽411.93m，设计流量4000m³/s，校核流量5300m³/s。
闸门上游设计水位34.86m，校核水位35.45m；门顶高程33.0m，门底位于过水堰顶面上，高程为29.0m。
分洪道上接杜家台分洪闸,下游左侧至周邦泵站,右侧至公明山,与分洪相区连,长20.7km，平均宽800m。
分洪道堤面宽约6m,堤顶高程左岸31.08-34.9m,右岸31.94-34.99m。
系在原地面平行修筑两道大堤约束而成，将分洪的水流导引入泛区，经沌口注入长江。
杜家台分蓄洪区原称汉南洪泛区，位于江汉平原东部，属通顺河水系，是武汉市附近汉江下游右岸、长江左岸的一片低洼地带，历史上曾是长江的自然洪泛区。
1965年东荆河下游改道与汉南区隔离，分蓄洪区成为一个独立可控的蓄洪区，总面积613.98km2。
杜家台分洪闸自1956年4月建成后，共分洪21次，累计分洪总量196.4亿m³。
2.4.3南水北调中线工程
南水北调中线工程分两期进行，第一期工程2005年已开工建设，2010年建成；第二期工程将根据受水区的实际情况，在2030年前后开工建设。
南水北调中线工程第一期工程以解决沿线主要城市供水为目标，工程内容包括：
加高丹江口水库大坝，水库移民；兴建输水渠道，陶岔渠首引水流量为350m³/s,多年平均调水量为80-90亿m³，枯水年（保证率为90%）为50-60亿m³；建设穿黄工程；兴建汉江中下游补偿工程，即建设兴隆水利枢纽工程，引江济汉工程，部分沿江取水闸站改造，局部航道整治等四项工程。
2.4.4引江济汉工程
引江济汉工程干渠渠首位于荆州市李埠镇龙洲垸长江左岸江边，干渠引水到潜江市高石碑镇汉江兴隆段，地跨荆州、荆门两地级市所辖的荆州区和沙洋县，以及省直管市潜江市。
引水干渠全长67.23公里，渠道设计流量350立方米每秒，最大引水流量500立方米每秒，进口渠底高程26.10米，出口渠底高程25.00米，渠底宽60米，渠道内用砼块护砌，左岸渠顶设计宽7米，渠堤外坡脚有宽4米的绿化草为保护地，渠道以通水为主，兼顾灌溉与通航两种功能，可常年通行1000吨级船舶。
引江济汉工程，是从长江荆江河段引水至汉江高石碑镇兴隆河段的大型输水工程，属汉江中下游治理工程之一。
渠道全长约67.23公里，年平均输水37亿立方米，其中补汉江水量31亿立方米，补东荆河水量6亿立方米。
工程的主要任务是：
向汉江兴隆以下河段补充因南水北调中线一期工程调水而减少的水量，改善该河段的生态、灌溉、供水、航运用水条件。
根据《南水北调中线工程规划》报告中有关“调水对江江中下游的影响”分析，其结论简如下：
调水后汉江干流的枯水流量有所加大，特枯流量天数减少，中水流量（600-1250m³/s）历时减少，干流流量趋入均化；仙桃段水位多年平均上升0.11m，多旬平均流量有较大提高；由于下泄流量过程呈均化趋势，洪、中水造床流量减少使中下游河床变化总趋势向单一、稳定、窄深、微弯型发展，另一方面，下泄流量的减少，使得仍在冲刷的下游河床冲刷强度减弱。
2.4.5丹江口水利枢纽工程
丹江口水利枢纽位于中国湖北省丹江口市、汉江与丹江汇口以下800m处，是开发汉江的第一个控制性大型骨干工程，具有防洪、发电、引水、灌溉、航运、养殖等综合效益。
枢纽分两期开发，第一期正常蓄水位157.0m，相应总库容174.5亿m³，装机容量90万kW，多年平均发电量38.3亿kW·h。
河床宽缝重力坝，最大坝高97m。
一期工程于1974年竣工。
第二期工程正常蓄水位170m，总库容290.5亿m³。
丹江口水库作为中线调水的源头按后期规模完建，可增加库容116亿m³，近期年均调水95亿m³，后期调水可达131亿m³。
丹江口水库大坝加高还可以提高汉江中下游防洪标准，保障江汉平原及武汉市安全，中下游防洪标准由20年一遇提高到100年。
2.4.6汉江梯级开发及兴隆水利枢纽工程
汉江上游干流长448km，流域面积95200km2，水力资源丰富。
汉江上游干游梯级开发在陕西省内规划了7级水电站，总装机2085MW，年发电量67亿kwh。
汉江中下游梯级渠化规划，在丹江口以下，依次兴建王甫、新集、崔家营、雅口、碾盘山、兴隆等梯级枢纽工程。
仙桃市处在汉江兴隆水利枢纽工程的下游。
兴隆水利枢纽位于汉江下游天门市多宝镇和潜江市高石碑镇之间，上距丹江口枢纽378.3km，下距河口273.7km，兴隆水利枢纽由拦河水闸、船闸、电站厂房、鱼道、两岸滩地过流段及其上部的连接交通桥等建筑物组成。
枢纽正常蓄水位36.2m，相应库容2.73亿m³，规划灌溉面积327.6万亩，规划航道等级为Ⅲ级，电站装机容量40MW。
兴隆水利枢纽的作用是壅高水位、增加航深，从而保证汉江两岸农田的灌溉引水，并改善华家湾至兴隆河段的航道条件。
枢纽的建设既可有效增加中线工程可调水量，消除和改善调水对兴隆河段用水的影响，又可促进当地经济社会可持续发展，发挥资源优化配置的作用。
同时工程所在区域能源资源缺乏，枢纽挡水后最大水头差达7m左右，具有一定的水能资源，从水资源综合利用要求并有利
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