2023年綦江铝业取水口通航论证_送审稿.doc

重庆铝业环保搬迁大板锭项目取水泵房工程 通航论证研究报告 (送审稿) 重庆交通大学 二〇一一年四月 重庆铝业环保搬迁大板锭项目取水泵房工程 通航论证研究报告 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 承当单位：重庆交通大学科技咨询公司 资格等级：甲级 证书编号：渝科咨甲2023035号 发证机关：重庆科技咨询协会 发证日期：2004年11月5日 项目负责人：李 霞(讲 师) 主 研 人员：童思陈(副教授) 曾 锋(硕士生) 钟 亮(讲 师) 郭 荣(硕士生) 张彦彦(硕士生) 报告编写：童思陈 郭荣 报告审定：许光祥(教授) 目 录 1 概述 1 1.1 项目背景 1 1.2 任务依据 2 1.3 主要研究内容 2 1.4 工程概况 3 1.5 取水可靠性分析 4 2 工程河段河床演变 6 2.1 自然条件 6 2.2 河床演变分析 14 3 航道、港口和航运现状及开展规划 15 3.1 航道现状及开展规划 15 3.2 港口、航运现状及规划 17 4 工程河段航道条件及水域条件 18 4.1 工程河段航道条件 18 4.2 通航船型、船队 18 4.3 工程河段水域条件 19 5 拟建工程对通航的影响 19 5.1 计算水文条件 19 5.2 工程对航道尺度的影响 20 5.2 工程对通航水流条件的影响 20 5.3 工程对船舶通航的影响 24 5.4 工程对河床演变的影响 24 5.5 工程对上下游水工建筑物的影响 24 6 通航安全保障措施 25 6.1 施工期通航安全保障措施 25 6.2 永久通航安全保障措施 25 7 结论 26 8 问题与建议 27 表目录 28 附图目录 29 附录A 水流数学模型的建立及验证 30 A.1 数学模型的建立 30 A.2 数学模型的验证 32 重庆铝业环保搬迁大板锭项目取水泵房工程通航论证研究报告 1 概述 1.1 项目背景 綦江地处重庆东南缘，川东行岭谷向云贵高原过渡地带。东邻万盛区，南接贵州习水、桐梓两县，西连江津，北靠巴南，东北与南川接壤，幅员面积2182.2平方公里。綦江是重庆“一小时经济圈〞的重要组成局部，属重庆市规划的渝黔高速公路沿线产业密集带，重点布局有色金属、煤化工类资源加工、重型工业等产业，是渝南重要的商贸物流中心和交通枢纽。2023年，綦江将建设成为“一小时经济圈〞规划的7个中等城市之一。 重庆铝业现处重庆市綦江县城中心地带，目前共有3条自焙槽铝生产线，所采用的主要生产设备为 60kA 自焙槽。现状主要存在技术落后，电流效率低，能耗高； 劳动条件差，劳动生产率低以及 环境污染严重等问题。为此，重庆旗能电铝拟对重庆铝业环保搬迁项目进行技术改造。 由重庆旗能电铝负责兴建的“重庆铝业环保搬迁大板锭项目〞是实施重庆市政府千亿铝产业战略，补齐重庆铝产业链的关键项目，是打造世界铝加工之都的重要组成局部，是重庆IT产业开展的重要材料基地，是市政府确定的2023年、2023年双百重点建设项目和“十一五〞重大建设工程，项目将于2023年建成投产 本文高程均为黄海高程系统。 。 为配合重庆铝业环保搬迁大板锭项目的建设，确保原铝生产区的电力供给，需配套建设一个动力车间。根据原铝生产区一期工程建设规模的用电量，动力车间拟建设装机容量为 2×330MW 燃煤抽凝式机组。机组的根本功能是确保原铝生产区的电力供给，此外还具有一定的供热能力。 重庆铝业环保搬迁大板锭项目动力车间工程建设地点为盘龙厂址。盘龙厂址位于重庆市綦江县古南镇，南距綦江县城区约11 公里。厂址北面紧临改造后的綦四公路，北距大板锭厂区约 600m 处；东北侧距厂址约 1.5km处有 210 国道及川黔铁路通过，之间被綦江相隔；西侧、南侧根本为丘陵小山地带。綦江北站位于厂址东北面约 2.5km 处。根据设计，为与动力车间工程配套，将兴建相应的取水泵房，该泵房位于綦江的万家嘴河段。工程的地理位置见附图1。 为科学合理地制定建设方案，保证綦江水道的畅通，同时也为了预测重庆铝业环保搬迁大板锭项目取水泵房工程的建设对綦江河段通航条件的影响，按照交通部有关文件的规定和要求，重庆旗能电铝委托重庆交通大学进行了 “重庆铝业环保搬迁大板锭项目取水泵房工程通航论证研究〞工作。 1.2 任务依据 论证研究工作主要依据以下文件、资料和技术标准： 〔1〕内河通航标准，GB50139—2023； 〔2〕中华人民共和国国务院令，第 545 号，中华人民共和国航道管理条例，2023年2月； 〔3〕交通部海事局，中华人民共和国海事局通航安全评估管理方法的通知，海通航[2023]629号，2023年11月； 〔4〕中华人民共和国国务院令，第355号，内河交通安全管理条例2023年6月； 〔5〕交通部、水利部和国家经贸委，关于内河航道技术等级的批复交水发[1998]659号， 1998年； 〔6〕交通部，航道整治工程技术标准JTJ312—2023，2023年11月； 〔7〕交通部，内河航道维护技术标准JTJ 287-2023，2023年； 〔8〕重庆市内河航运开展规划〔2023－2023〕，渝府[2023]232文批复； 〔9〕中国电力工程参谋集团中南电力设计院，重庆铝业环保搬迁大板锭项目动力车间初 步 设 计，2023年10月； (10) 重庆市水利局，重庆市水利局关于重庆铝业环保搬迁大板锭项目专线铁路桥和取水泵房涉河建设方案的批复，渝水许可[2023]139号； 〔11〕重庆铝业环保搬迁大板锭项目取水泵房工程通航论证研究合同，重庆旗能电铝，重庆交通大学，2023年2月。 1.3 主要研究内容 重庆铝业环保搬迁大板锭项目取水泵房工程通航论证主要研究内容包括： 〔1〕收集资料，主要包括河床地形、水文、航道规划、船舶、工程河段涉河工程等资料； 〔2〕分析拟建工程所处河段的航道条件及水域条件； 〔3〕研究拟建工程河段的河床演变及工程对河床演变的影响； 〔4〕评价拟建工程方案对河段通航的影响； 〔5〕研究拟建工程对航道布置的影响； 〔6〕提出航道安全保障措施； 〔7〕提交通航论证研究报告书。 1.4 工程概况 1.4.1工程建设地点 拟建取水泵房及取水口位于綦江闸坝下游约6.8km，北渡大桥下游约2.5km，在拟建的綦江万家嘴铁路大桥下游约300m，桥溪口闸坝上游约4.4km，处于桥溪口闸坝常年库区内。两取水口中心位置控制坐标分别为〔X1=7719.331m，Y1＝65839.770m；X2=7717.095m，Y2＝65844.243m，重庆坐标系，下同 〕，泵房端点控制坐标〔X3=7681.055m，Y3＝65812.003m；X4=7686.666m，Y4＝65841.230m〕，工程河段江床地形见附图2。 1.4.2工程等别及设计标准 根据泵站设计标准GB/T50265-97和防洪标准GB50201—94的规定，该取水泵站为I级泵站，主要建筑物为1级，防洪标准按102年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。根据重庆三峡水电建筑勘察设计研究院重庆铝业环保搬迁大板锭项目涉河建设方案及防洪评价报告关于取水口处洪水的分析成果，取水泵房部位 100 年一遇洪水位为 222.87m，1000年一遇洪水位为 225.80m。 因此，本取水泵房按102年一遇洪水位进行设计，取222.87m。泵房地平面标高按1000年一遇洪水位加超高进行确定，取225.90m。 1.4.3工程平面布置 根据设计，拟建补给水泵房布置在綦江中下游万家嘴河段左岸一侧，距电厂约 2.2km。设计规模按同时满足 2×330MW 机组补给水量以及铝业大板锭项目总用水量考虑，根据綦江 1%洪水位 222.87m加上浪高及超高确定泵房零米层标高为 224.70m；綦江频率 97%设计枯水位为 209.50m ，泵房底板标高确定为 205.50m。泵房采用钢筋混凝土矩形结构，泵房尺寸地上局部为23.7m×18m，地下局部为16.4m×8m×19.2m。 补给水泵房内按安装 3 台水泵设计，本期设 3 台 50%容量的补给水泵，两运一备，补给水泵为长轴深井泵，水泵参数拟定如下： 流量 Q=1050m3 /h，扬程 H=110m，功率 450kW，电压 6000V。 为保证取水水质，泵房内设置了检修钢闸门、清污机及旋转滤网。旋转滤网前后均设液位差计，可自动或人工控制旋网运行。旋网的冲洗水可直接接在补给水泵出口管上，经管道过滤器后对旋网进行冲洗。泵房内还设置了必要的排污及起重设备。泵房内设有一座桥吊，起重量为 10/5t，用以检修起吊水泵、清污机及旋网等设备。泵房外设一座电动葫芦，起重量为10t，用以起吊钢闸门。 拟建泵房平面布置图参见附图3、附图4所示。 1.4.4自流引水管 补给水泵房进水采用吸水喇叭口自流引水管进水，引水管吸水喇叭口处河床标高为 206.50m，喇叭口顶部标高为 209.00m。引水管为两根DN600 钢管，管中心标高为 206.10m，管内流速为 0.98m/s，每根管道长度为 26.15m〔附图5〕。 1.5 取水可靠性分析 拟建泵房取水口位于桥溪口闸坝常年库区内，在闸坝以上约4.4km。取水可靠性分析主要针对綦江来流较枯的情况。 1.5.1设计枯水 〔1〕设计枯水流量 根据重庆市水资源管理站 2023 年 5 月编制的重庆铝业环保搬迁大板锭项目水资源论证报告书 中对下游24km 处的五岔水文站最枯月均径流计算成果表分析，五岔站最枯月 97%流量为10.24m3/s。本取水口和五岔水文站之间有清溪河汇入，五岔水文站控制集雨面积 5566 km2 ，清溪河流域面积 495.5 km2 ，本工程取水口断面集雨面积约为 5000 km2。根据面积比较法计算取水口断 面最枯月 97%流量为 9.20m3/s。由于桥溪口水库的调蓄作用，取水口断面97%枯水流量按该断面最枯月 97%流量考虑，取9.20m3/s。 〔2〕设计枯水水位 桥溪口滚水坝正常年份均能蓄满溢流，经实测分析认为，在枯水期水库水面 变化不大 ，经屡次实测取水口枯水位约在212.0~212.4m 左右变化。现场对取水口枯水进行屡次实地调查，2023 年实际发生的枯水频率约为 100 年一遇。根据下游五岔水文站枯水位和枯水流量，再结合 2023 年发生的枯水来考虑，推算得到取水口 97%的枯水位约为 209.5m。 1.5.2取水可靠性 〔1〕多年平均情况 根据本工程的水资源评价报告，在多年平均情况下，取水口断面年均流量为 87.86m3/s，径流量27.81×108m3 。其月分配中，最小流量为23.93 m3/s〔2 月〕，径流量 6205×104m3。据有关资料推算，綦江县 2023 年生产生活需水量30622×104m3，月平均需水量 2552×104m3；河道生态用水量 27328×104m3 ，月平均需水量 2277×104m3，合计月平均需水量 4829×104m3。由此分析，綦江多年平均最小月均径流量扣除流域内河道内外需水量后，余水量为1376×104m3 。动力车间及铝业大板锭工程热季最大取水量 50040 m3/d，年平均取水量 1428.75×104m3，即月均需水量 119.06×104m3，小于取水口断面剩余来水量。因此，在多年平均情况下，工程取水口断面来水量可满足动力车间及铝业大板锭工程生产用水需求。 在多年平均情况下取水与来水之间关系如表2