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开辟濠河引江通道的技术研究与效益评价
 
2016年12月13日  点击量:3855
字号:【   】

张东华

南通市水利局,江苏省南通市(226006

摘要濠河是南通市最重要的景观河道,其水源来自于通吕运河,且通过提水泵站来实现。整治与濠河相连的骨干河道任港河使之成为自引江水的通道,既大大节省了提水泵站的运行费用,又使濠河水质得到较大的改善。本文从开辟濠河自引江水通道的必要性、可行性以及投资规模等方面进行了技术研究和效益评价。

关键词濠河;引江;研究

1  前言

濠河是环绕南通老城区的一条重要河道,被誉为南通城“脖子上的翡翠项链”。濠河全长9.8km,水面积74.27hm2,正常水位4.50m(吴淞基面,下同)时平均水深约1.72m,最低控制水位4.30m,其蓄水量为112.9m3

目前,濠河水体置换是通过北土山泵站提水实现的。该泵站建于1999年,Q=6m3/s,取水口位于通吕运河南岸。但由于种种原因,目前的濠河引水工程存在三个方面的问题:一是泵站出水池至前进河是长达500多米的箱涵,考虑箱涵水压力的影响和泵站连续运行电机散热等因素,4台机组只能每两台一次启动运行,实际提水量为3.0m3/s,未达到原设计标准;二是前进河淤积严重,两岸及跨河建筑物标准偏低,急需疏浚河道,加固维修建筑物。濠河风景区的重要地位使得作为唯一引水通道的前进河整治工程难以实施。三是据环保部门检测,目前濠河总体水质大部分时间为Ⅳ类或Ⅴ类,低于Ⅲ类水的水环境功能区划水质目标要求,南部局部河段水质还达不到Ⅴ类水标准。四是濠河周边部分河道水体呆滞,缺少清水来源。濠河是主城区的“绿肺”,但目前还达不到“依托濠河、北引南排、畅引畅排”的规划要求,濠河目前的引水流量,不仅不能满足濠河自身水质改善的需要,还使濠河周边河道水质得不到改善,从而影响了主城区水环境面貌。为此,有必要为濠河寻求第二引水通道,增加自流引水,节省提水费用;扩大置换水量,为濠河水质达标及其周边河道动水工程提供足够的水源。

1 濠河水系图

濠河自引江水通道工程区域位于南通市主城区西部,西临长江,东以孩儿巷路、北以人民西路、南以青年路为界,区域范围2.5km2,见图1。自引江水通道任港河东起西被新闸,西至任港闸,全长3.8km。本文将对开辟濠河自引江水通道的必要性、技术可行性及工程的规模和投资进行论述,对工程的经济效益进行评价分析。

2  开辟濠河自引江水通道的必要性

21  该工程是改善濠河水质和改进风景区水环境面貌的需要。根据南通地区地表水现状水质分析,城区地表水近几年水质有明显好转,特别是濠河水质改善明显,由20032004年Ⅴ类或劣Ⅴ类,转变到目前达Ⅳ类居多,比周边其它河段总体水质略好。但尚未达水环境功能区划水质标准。任港自引江水开辟了濠河第二个引水通道,不但濠河水源摆脱了受通吕运河大水系的制约,而且实现了从单一的提水向引提水相结合的转换,能引则引,不能引则提。因此,通过该工程实施增加濠河自引水次数和水量,可有效改善濠河水质。

22  该工程自流引江水和提水相结合,为濠河提供相对稳定的水源条件,是提高濠河换水保证率的需要。根据《南通市城区河道整治规划报告》,工程运行调度水质净化验算结果表明,濠河在丰水期引江,三个潮次可引入江水233.3m3,净污比2.741,可将原污水置换为Ⅲ类水。在枯水期引水三个潮次,能引水113.4m3,净污比1.571,尚难达到Ⅲ类水标准。拟再从北部北土山泵站(Q=6m3/s)提引通吕运河水40m3净水补充之,则净污比可达153.4/72=2.311,也有望使濠河水质达到Ⅲ类水标准。

23  该工程为濠河及周边河道旅游资源提供了条件,是提升水景观、水文化品牌的需要濠河是南通市重点旅游景观区,是国家4A级景区观光带,周边有30多处国家、省、市文物和文化保护单位,有濠滨绿化景观带、休闲地,面积达41m2,现还在开发北极角、东寺及延伸扩展濠河周边旅游休闲功能。

24该工程可减少目前北土山泵站提水次数降低工程运行成本据了解,必要换水时北土山泵站每年开启运行150d,每日提水量38.8m3,全年提水量5800m3,电费及提水机电保养维护费等55万元。本工程实施后,汛期69月份通过自引江水正常年份无需提水补充,减少运行费。即使在枯水年份或枯水季节使用,也可以比往年减少运行费用,减少财政负担,而且自流引水换水次数、换水量大为增加,效果更加明显。

25该工程的必要性不仅表现在濠河本身,更重要的是改善主城区水质。多年来,市政府及市、区水利部门为改善濠河周边数十多条河流的水质黑臭问题,先后打通了濠河与周边河道的多个节点,兴建了如青年路涵闸、文峰坝闸、灰堆坝涵、易家桥涵、西被闸、红庙子闸,近年来又新建了青年路棉机河地涵、新乐桥套闸、学田新村和新海通花苑水位控制工程,这些工程的前提条件,放濠河清水冲污,但由于濠河引水量较少,而放水口门太多,每一个口门放水量都不能满足周边河道引水的需要。如市民关心的姚港河,因水体置换的需要,须从青年路涵闸放濠河水,但每次只能开闸半小时,一星期只能开闸一到二次。如开闸次数过多,濠河水位将会大幅下降,其它多个放水口门将无水可放。因此,从改善主城区水环境的大局出发,濠河引江通道必须尽快开工建设。

3   开辟濠河自引江水通道的可行性

3.1  长江潮位频率分析

根据《室外给水设计规范》(GBJ13-86)3.1.4条“用地表水作为城市供水水源时,其设计枯水流量的保证率,应根据城市规模和工业大用户的重要性选定,一般可采用90%97%”。本工程用水主要为环境用水,保证率可适当降低,规划引水保证率P=75%

拟利用每月两次大潮引水,现对长江天生港潮位站19182005年每月两次大潮进行频率分析,得出50%75%90%保证率的高潮位及对应低潮位,根据类似潮型得出保证率50%75%90%潮位过程,图2给出了112月份保证率75%典型潮位过程线。

                      (a)                                         (b)

(c)                                        (d)

2  112月份保证率75%典型潮位过程线

3.2  每月引水能力分析

利用濠河、任港进行水量调蓄,换水时将濠河周边出水口打开,利用高潮或提水泵站边引、边排,水位控制变幅在10cm内。目前濠河周边有9个出口,分别是华丰涵、文峰闸、灰堆坝涵、红庙子闸、西被闸、青年路涵、棉机河涵洞、新乐桥套闸和易家桥涵洞。任港最大引水流量为69.4m3/s,濠河周边出口最大排水总流量为57.00 m3/s,排水能力与任港最大引水能力不匹配,根据现有出口实际情况,对文峰闸、易家桥涵洞、灰堆坝涵进行扩建改造,保证边引边排,水位控制变幅在10cm内。表1是保证率75%典型潮位自流引水统计结果。

1   112月份保证率75%典型潮位自流引水统计表

月份

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

引水量(万m3

0

0

0

0

0

25.01

60.37

167.72

117.71

72.87

42.69

12.5

百分率(%

0

0

0

0

0

21

49

137

96

60

35

10

注:表中百分率指引水量占总库容122m3百分数

6月份至11月份,每月换水4次,每月至少调蓄水量约100m3,占总库容的80%,可以明显改善濠河水质。从表中可知仅有89月可满足要求,710月份只能调蓄库容50%容水量,故仅起稀释作用,枯季全部要靠提水解决。

对每月引水能力进行计算。任港片正常水位4.20m,警戒水位 4.80m;濠河正常水位4.50m,警戒水位 4.70m。典型月份计算见表2

2   8月份设计保证率75%引水量计算表

时段

潮位

(m)

内河水位

(m)

引水流量

(m3/s)

可能引水量(104m3)

河道蓄水量(104m3)

时段末内河水位(m)

000

2.43

4.50

0.00

0.00

158.47

4.50

100

4.12

4.50

0.00

0.00

158.47

4.50

200

5.21

4.50

69.46

25.01

158.47

4.50

300

5.45

4.50

69.46

25.01

158.47

4.50

400

5.51

4.50

69.46

25.01

158.47

4.50

500

5.34

4.50

69.46

25.01

158.47

4.50

600

4.79

4.50

34.73

12.50

158.47

4.50

800

3.79

4.50

0.00

0.00

158.47

4.50

1000

3.00

4.50

0.00

0.00

158.47

4.50

1200

2.49

4.50

0.00

0.00

158.47

4.50

1300

2.38

4.50

0.00

0.00

158.47

4.50

1400

3.12

4.50

0.00

0.00

158.47

4.50

1500

4.38

4.50

0.00

0.00

158.47

4.50

1600

4.98

4.50

49.12

17.68

158.47

4.50

1700

5.14

4.50

69.46

25.01

158.47

4.50

1800

4.85

4.50

34.73

12.50

158.47

4.50

2000

3.83

4.50

0.00

0.00

158.47

4.50

2200

3.15

4.50

0.00

0.00

158.47

4.50

050

2.49

4.50

0.00

0.00

158.47

4.50

3.3  通过水体置换,提高水环境质量的可行性

    濠河自引江水工程实施后,濠河主要通过任港闸自引江水辅以提水来补充水源,与目前通过北土山提水站抽取通吕运河水源地不同,而不同水源地水质类别不同,对濠河水质影响不一样。据2010年南通市水利局逐月水质通报提供资料显示,南通水厂取水口长江水质常年在Ⅱ~Ⅲ类水。南通水厂水质可以代表任港闸口的水质,如果任港沿线截污措施到位,输入濠河水质可以达到Ⅲ类水。通吕运河三号桥511月水质为Ⅲ~Ⅳ类水,124月为Ⅴ~劣Ⅴ类水,通吕运河三号桥水质可以代表北土山提水站的水质。所以单靠北土山提水站补充濠河水源,在大部分时段期望达到Ⅲ类水质标准是不可能的。这样,在丰水期主要由任港闸自引江水补充濠河水源,枯水期通过任港闸自引和新建提水站与北土山提水站提水相结合补充濠河水源,置换濠河水体,就可以满足濠河景观Ⅲ类水质标准。

4  濠河自引江水工程建设规模和投资估算

4.1 工程建设规模

濠河自引江水工程包括任港堤岸整治工程 任港河沿线相关控制工程维修加固 濠河相关控制工程维修加固濠河提水泵站新建工程任港沿线污水市政管网建设工程。具体工程量见表3

3  主要工程量

序号

工程内容

单位

数量

1

新建景观带

km

3

2

挡土墙修复

m

42

3

挡土墙新建

m

626

4

挡土墙加高

km

3

5

任港闸上闸首拓宽改建

1

6

虹桥套闸

1

7

控制涵

1

8

战胜套闸(在建)

1

9

西被新闸(在建)

1

10

易家桥涵洞

1

11

文峰闸

1

12

灰堆坝涵

1

13

新建提水泵站

1

 

 

4.2  工程总造价估算

工程造价估算和预算见表4工程总投资:8652.97万元。

 

 4   工程总造价估算表

(单位:万元)

序号

项目名称

预算价值

建筑工程费

安装工程费

设备费

其它费用

预备费

第一部分 建筑工程

3450.21

3450.21

 

 

 

 

第四部分 临时工程

150

150

 

 

 

 

第五部分 其它费用

4266.13

 

 

 

2266.13

 

 

一、征地拆迁补偿费

4000

 

 

 

4000

 

 

二、建设管理费

137.65

 

 

 

137.65

 

 

四、科研勘测费

59.4

 

 

 

59.4

 

 

五、其它费

69.08

 

 

 

69.08

 

第一~第五部分合计

7866.34

3600.2

 

 

4266.13

 

预备费

786.63

 

 

 

 

786.63

 

基本预备费  10.0%

786.63

 

 

 

 

786.63

工程静态投资

8652.97

 

 

 

 

 

工程总投资

8652.97

 

 

 

 

 

 

5  工程经济评价分析

5.1  影子价格计算

投入物除柴油、汽油、木材、钢筋、水泥及产出物除小麦、稻谷、玉米外,其它影子价格核算系数均用1.0。货物离、到岸价采用“方法与参考”与“规范”的规定值或参考值,主要投入、产出物影子价格计算成果见表5

5   工程投入、产出物影子价格

货物名称

单位

影子价格

备注

钢筋

/t

3316

按非外贸货物计算

木材

/m3

2457

 

水泥

/t

314

 

汽油

/t

1532

 

柴油

/t

1313

 

稻谷

/t

1490

 

小麦

/t

1487

 

玉米

/t

1037

 

5.2  效益计算

国发经济评价中防洪、供水、环境效益不同于销售收入,也不同于一般工业项目对销售收入的调整。项目效益应按有无项目对比可获得的直接效益和间接效益。经核算,防洪效益500万元,旅游效益400万元,城市供水效益500万元,此工程年防洪、供水、环境效益为1400万元。

5.3  费用计算

(1)工程投资调整。按“水利建设项目经济评价规范”附录E调整工程投资。投资估算中属于国民经济内部转移支付的计划利润、税金、设备储备贷款利息三项费用(A)502.2万元,按影子价格计算工程所需主要材料的费用与工程投资估算中主要材料费用的差值(B)-89万元。国民经济评价总投资=(工程静态总投资-基本预备费-A+B)×(1+基本预备费率)

调整国民经济评价投资为8239.77万元。

(2)年运行费。根据提供资料,核算年运行费为400万元。

(3)流动资金。参照工程实际运营情况,流动资金按固定资产投资的1%估列为800万元。

5.4  国民经济评价

建筑工程折旧年限采用20年,机电设备和金属结构经济使用年限采用15年。

根据效益、费用计算成果,编制国民经济效益费用流量表。计算表明,经济内部收益率为10%,高于社会折现率(7%),经济效益费用比为1.18大于1.0,因此经济上是合理的。

从上述的分析来看,濠河自引江水工程效益良好,对当地的经济发展和人民生活水平的提高具有重要作用。

6  结论与建议

61  濠河自引江水工程,因濠河水正常水位要求高,全部用自引江水作补给水源从频率分析看不可能保证,必须采取江边建提水泵站兼顾使用。在引水保证率P=75%的情况下,有7个月可自引长江水,其中:8月、9月自引可满足要求,7 月和10月可调蓄库容5060%6月、11月和12月引水量占总库容1035%,而15月则需完全靠提水解决。

62  必须在沿线污水管网全部截流后,才能保证本工程的水源水质。

63  工程运行时任港闸引水潮位很高,一般达到警戒水位,各闸管部门必须严格注意安全操作。

64  任港河西片尚有部分低洼地区,在护岸工程全部结束后应进行局部水系调整。

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