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广州市主要市管河道采砂控制规划技术方案 前言 广州市位于珠江三角洲的中部,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的水系有西江、北江和东江水系，区域内主要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以及虎门、蕉门、洪奇门三大入海口门. 近年来，由于广州市经济建设的快速发展，大规模的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,这些活动引起河势变化，出现新的险工、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，严重影响河道的泄洪、排灌，更为严重的是，影响了河道的长期稳定。为保证河道稳定，保障行洪、灌溉、供水、航运等综合利用部门的安全，实现河道采砂的依法、科学、有序管理，需要制订采砂控制规划，对主要河道内的泥沙资源有所控制地进行有序的开发利用,使可利用河砂资源与河道承受能力相适应，既考虑发展用砂的需求,又要避免对河道内其他综合利用功能的影响。因此,开展主要河道的采砂控制规划,对社会经济的可持续发展具有重大的意义。 根据《中华人民共和国水法》、《广东省河道采砂管理条例》的要求，以及广州市的实际情况和国民社会经济发展对水利的要求,结合规划范围河道的基本特点,开展河道采砂控制规划工作，编制广州市主要市管河道采砂控制规划，为河沙开采提供科学合理的依据,以便更好的解决当前河道采砂中存在的问题。 1 概述 1.1 规划名称 规划项目名称为“广州市主要市管河道采砂控制规划编制项目”. 1.2 编制主要市管河道采砂控制规划的紧迫性和必要性 编制主要河道采砂控制规划是保障防洪、供水、航运安全的迫切需要。河砂是主要建筑材料之一，河道采砂利润丰厚。近年来，由于广州市城市建设和经济的快速发展,河砂需求量激增，我市流溪河、增江、新街河干流等主要市管河道滥采乱挖超挖河砂的现象屡禁不止,导致冲淤失衡、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的安全和正常运行,严重威胁防洪、航运、供水及水生态环境安全。以流溪河为例，2005年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，比较严重的有: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，挡土墙倒塌、6条丁坝中4条坝头塌陷;花都杨荷段两处涵管出口和一处水闸出入口被洪水冲毁;白云区人和拦河坝至蚌湖桥右岸段机场高速路附近一处涵管出口被冲毁；从化大坳段河滩地坍塌.虽然流域内下了暴雨，但流溪河流量仅为设计洪水的一半。现场发现，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位于采砂区内.调查还发现，禁止采砂的河段，如李溪坝至人和坝河道,堤防基本没有破坏.显然，采砂过度是造成流溪河堤岸坍塌的主要原因。为此，非常有必要按照科学发展观的要求，抓紧编制主要市管河道采砂控制规划，对主要市管河道的河砂资源的开发利用进行科学、合理地控制、规范,使河砂资源的利用与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主要事关河道采砂规划.根据《中华人民共和国水法》、《广东省河道采砂管理条例》等法律法规的规定，由水行政主管部门发放河道采砂许可证，水行政主管部门应当于每年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批准的《广东省主要河道采砂控制规划》外，流溪河、增江、新街河干流等主要市管河道的采砂尚无统一、系统、全面的规划，导致以上河道禁采区、可采区的划定、采砂许可的技术依据不足。为此，对流溪河、增江、新街河干流等主要事关河道采砂进行规划,为河道采砂管理提供科学依据，已成为当务之急。 1。3 规划指导思想及原则 1。3。1 指导思想 以科学发展观为指导，全面贯彻国家新时期的治水方针，以法律法规为准绳，以相关规划为基础，以维护河流健康生命,保证防洪、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、有序的轨道，以促进人口、资源、环境和经济的协调发展。 1。3.2 基本原则 （1)坚持依法依规的原则.采砂规划应当符合相关法律、法规和规章,与流域综合规划、防洪规划、河道整治规划、生态建设、环境保护、航道整治等相关规划相协调与衔接。 （2）坚持安全第一的原则。采砂规划应当首先保证河势稳定、防洪安全、沿河生产生活设施正常运用. （3）坚持生态优先的原则。采砂规划应当有效保护和谈地覆盖植被，维护水生态环境的动态平衡及可持续利用,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）坚持可持续利用原则。采砂规划应当符合各流域河道特性及其河床自然演变的趋势与规律,符合来砂量与开采量基本平衡的要求，适度利用河砂资源，不破坏河势稳定。 （5）坚持科学治水的原则.要应用现代化的技术手段、技术方法和规划思想,规划河道采砂方案，用信息技术等先进技术和手段管理河道采砂，以提高规划的科技含量和创新能力。 1.4 规划目标和任务 1。4.1 总体目标 通过制定采砂规划，进一步摸清流溪河、增江、新街河干流河道水沙动力特性、演变情况,在分析来砂量、河势变化、采砂对涉河建筑物安全影响的基础上,提出采砂控制和管理的方案，作为今后一定时期内河道采砂与管理活动的重要依据和准则，以实现河道的相对稳定，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 基本任务 在保障沿河建筑物及设施安全，保障防洪、供水、航运、水环境安全的前提下,经综合分析划定禁采区和可采区，明确禁采期和可采期，规定年度采砂控制总量和可采区内采砂船只的控制数量。为水行政主管部门对河道采砂进行统一的科学管理提供控制依据。具体任务包括: （1）分析流溪河、增江及新街河干流河道特点、水沙特性，基本摸清来沙量和淤积量. （2)分析计算不同水平年流溪河、增江及新街河干流河砂的蕴藏量； （3）调查采砂的主要河段和采砂量，采砂引起的问题和造成的危害，包括现状采砂条件对行洪和供水安全，以及其他国民经济部门的影响； （4）预测现状采砂条件下，对河道情势、水沙动力及河道演变的影响和带来的危害； （5）按保障行洪、供水安全,结合堤防等沿河建筑物现状、岸线规划、河道情势和河道良性发展的要求，提出河道采砂的控制条件和方案； （6）根据泥沙淤积量、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的目标,分析规划期各主要河道允许采砂的总量及分河段的允许采砂量,提出控制规划； (7）分析采砂控制规划实施前后的河道演变及对综合利用的影响; （8)提出规划的实施办法和采砂管理措施。 1。5 规划依据 1.5。1 法律法规文件 （1）《中华人民共和国水法》（2002年); (2）《中华人民共和国防洪法》（1998年)； (3)《中华人民共和国水土保持法》； （4)《中华人民共和国环境保护法》； （5）《中华人民共和国河道管理条例》（1988年）； （6）《广东省实施<中华人民共和国水法〉办法》； (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〈中华人民共和国水法>办法》； （12）《广州市流溪河流域管理规定》； (13）《广州市水利工程设施保护规定》； （14）《关于进一步加强河道采砂管理的通知》（粤府办[2001］88号）； （15）《关于整顿河道采砂活动的通知》（粤府[2001］8号）； (16)《水利产业政策》。 1。5。2 相关规划 （1）《珠江流域综合利用规划报告》（1989年)； （2)《珠江流域防洪规划报告》； （3）《广东省防洪规划报告》； （4）《广东省广州市江河流域(区域）综合规划报告书》(2002年)； （5）《广州市江河流域(区域）防洪潮规划报告》(2002年）。 1。5.3 有关技术标准和规范规程 (1）《防洪标准》(GB50201—94）； （2）《江河流域规划编制规范》（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(JTJ203-2001)； （9）《全球定位系统(GPS）测量规范》（GB/T18314—2001)； （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 规划范围 本规划的范围包括： （1）流溪河干流良口坝以下至流溪河河口的河道管理范围； (2）增江干流永汉河口至增江河口的河道管理范围; （3)新街河干流莲塘村至新街河河口的河道管理范围。 1.7 规划水平年 本规划的规划基准年为2007年，规划水平年为近期2010年,远期2020年. 2 河流水系基本情况 2.1 流溪河概况 流溪河位于广东省中部，发源于从化吕田镇桂峰山,上游段称吕田河，自东北向西南流至与支流玉溪河汇合后，始称流溪河。流溪河流经从化市的良口、街口、花都市的北兴、花东和广州市的白云区，在南岗与白坭河汇合后,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的狭长形，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区，受季风环境影响，以及临近南海的海洋调节，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，冬夏气候变化明显。流域内多年平均气温约21～22℃,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的一部分，经地质历史上多次变迁,形成东北高、西南低的地势.流域地层发育不全，地表深层多为坚硬的花岗岩、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区,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的冲积、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 增江是东江的主要支流，发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,在增城市的观海口处流入东江北干流，进入东江三角洲地区。其集水面积3160km2，干流长203km，平均坡降0。74‰.增江流域位于E 113°40′~ E 114°21′，N 23°08′～N 23°58′，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，间有一些山间盆地，花岗岩风化甚深，分布广；中游部分为丘陵，部分为山区,主要为燕山期花岗岩；下游属珠江三角洲,为冲积平原区，沉积岩层主要为砂壤土及细粉沙层，表层有厚度不一的粘土沉积。 2.3 新街河干流概况 白坭河上游国泰水发源于广东清远石角镇扶基头。芦苞水闸分洪后九曲水分汊的北支流与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‰。 新街河是白坭河的只要支流之一，发源于梯面羊石顶,位于花都区境南部，是花都区与白云区的界河，流域面积428。68 km2，干流全长33.4km，平均坡降1.43‰，主要支流有天马河、铁山河、铜鼓坑、田美河等。 3 规划技术路线 本规划涉及的区域范围较广，影响因素较多，针对流域水沙特点、岸线稳定、河砂利用的需要,按流域分区进行规划，分为流溪河、增江、新街河。规划以调查研究、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，运用数学模型、遥感、卫片等研究手段，分析河道现状和河床演变过程，提出采砂控制规划方案,然后研究不同方案对各综合利用部门的影响及趋势预测,最终选定规划方案.具体的过程为： （1）开展调查研究及基本资料收集、整理 主要是对各河道、相应的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的影响及对环境的影响，采砂的管理情况等方面进行调查。另外，收集相应的水文泥沙、水土流失等资料。收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变化分析。 计算各分区的来沙量、输出沙量及淤积量，研究泥沙的颗粒级配和河床地质组成. （3）地形测量 根据业主要求，对本次规划范围的河道地形进行测量，其中，流溪河干流良口坝以下至流溪河河口的河道管理范围（包括河道、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，测图比例1:2000；增江干流永汉河口至增江河口的河道管理范围,测绘区域长约66km，测量面积约37.56km2,测图比例1：2000；新街河干流莲塘新村至新街河河口的河道管理范围，测绘区域长约13。1km，测量面积约3。28km2,测图比例1:1000. （4）河床演变分析 根据本次规划测量的河道地形，并收集各河道多个年代的地形资料,利用统计法、数学模型分析各河道各个年代的河床冲淤变化，说明河床下切的原因。预测现状采砂条件下，对河道情势、水沙动力及河道演变的影响和带来的危害;分析计算各河道的造床流量、河相关系，利用数学模型给出各河道的河流纵剖面和稳定的中水河床断面，给出河道整治的主要参数:设计流量、河宽和治导线。 （5）初步提出规划方案 根据采砂情况调查及河床演变、河道整治研究结果,在分析无序挖砂影响和主要危害的基础上，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、水环境安全的前提下，初步提出若干采砂控制规划方案:包括主要禁采河段的范围,主要可采河道允许采砂总量及分河段的允许采砂量，划出禁采区和可采区，明确禁采期和可采期，规定年度采砂控制总量和可采区内采砂船只的控制数量. (6）影响分析及趋势预测 研究不同方案对各综合利用部门的影响,由于采砂规划动态性很强，在现状基准年2007年的基础上,对各方案在规划水平年（2010年和2020年）作影响分析及趋势预测. （7)确定规划方案 根据不同方案的影响分析及趋势预测结果，确定各主要禁采河段的范围以及各主要可采河道年度允许采砂总量及分河段的允许采砂量，划定禁采区和可采区,确定可采区的范围（以西安坐标系标示）、采砂量、采砂控制深度,禁采期和可采期，确定控制规划方案， (8）提出规划实施办法和采砂管理措施. 4 规划主要特点及关键技术难点 4。1 主要特点 （1）在以往的泥沙研究中，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年来出现的新现象,特别在90年代,对河道的影响越来越严重，越来越明显，但相关的研究很少.因此，采砂对河床演变的影响及其预测、采砂的控制、如何进行合理采砂都是新的课题。 （2)采砂控制规划是一项复杂的规划，存在大量的、涉及多个部门的调查研究工作，必须通过多种方法、多种技术手段来进行研究分析,同时，必须与流域规划、防洪规划、现代化规划等流域及专业规划相衔接和协调。 （3)采砂规划作为主管部门落实有关法规,进行依法、科学、有序管理，控制滥采乱挖,保证广州市市管主要河道的河床稳定，保证防洪、供水、航运安全和保护生态与环境的重要依据，应具有较强的可操作性，以有利于依法管理的顺利执行。 4.2 技术难点 （1）泥沙补给量的分析计算 河段泥沙的补给量，一方面包括进入此河段的悬移质输沙量和推移质输沙量，另一方面包括区间流域面积上的水土流失补给量。悬移质输沙量可以通过入口控制站的实测资料计算而得，一般在主要河道的上断面均有泥沙观测站，但本次规划河道缺乏泥沙观测站。而推移质泥沙普遍没有观测，缺乏实测资料，这一部分的定量计算存在困难。区间流域面积上的水土流失补给量由于资料条件的限制，定量计算亦存在困难。同时，泥沙的颗粒级配资料也很缺乏，对于研究泥沙的组成存在难度。 （2）泥沙淤积量的分析计算 泥沙随水流的运动过程中，一部分随水流输送到下游河段，另一部分在河道沉积下来.当主干河道上下均有测沙断面时，淤积量可根据来沙量及输出沙量通过沙量平衡计算而得,主干河道内泥沙淤积量的计算主要受来沙量(即泥沙补给量）的影响。但本次规划河道泥沙观测站少,难以进行沙量平衡计算，需根据有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、泥沙共同作用下的变化过程。广州市市管主要河道历史上的河床演变只能通过有关记载定性描述，且主要是描述河床在平面上的移动,近代由于筑堤等，河床在平面上基本稳定，其变化主要体现在岸滩和水下地形的变化.解放后对市管主要河道的地形测量陆续有所进行，但只限于局部河段，不够全面和系统,对于分析河床在近几十年来的年代变化趋势有所困难。 （4）确定中水河床 稳定的中水河床相当于在造床流量作用下的相对平衡稳定的河床形态.采砂规划中,要确定河道的禁采区及可采区,以及确定可采区的经纬度、采砂量、采砂控制最低高程等，必须首先确定中水河床.不同的河道有不同的河相关系，这一部分的分析研究具有较高技术含量. （5） 确定采砂高程 各规划河道资料较少,水沙分配比难度大，确定采砂高程不能以人为主观转移，需要遵循河道演变的自然规律,并需要做一些专门的工程案例来研究。 5 工作内容 5。1 调查研究及资料收集 5。1。1 河道基本情况调查分析 (1）调查分析河道流经区域的社会经济概括。包括：河道位置、长度、地形、地貌,流经的行政区域以及流经区域的社会、经济概况。 （2）调查分析河道工程状况。包括:现有水利工程情况包括河道、堤防、水库、涵闸、泵站等水利（防洪)工程的位置、规模、设计标准、设计水位、功能、特点及运用要求等基本情况；其它设施情况包括桥梁、码头、港口、取水、排水、航道整治等设施的位置、规模、设计标准、设计水位、功能、特点及运用要求等基本情况。 (3）水环境与水生态现状分析。调查分析水功能区划、河道的水质及受污染情况；植被与野生动物分布等生态环境现状. (4）简述流域综合规划、防洪规划、河道整治规划、生态环境保护规划、航运规划等相关规划与河道采砂相关的主要内容、主要结论及实施情况. 5。1.2 河道采砂现状调查评价 (1）采砂情况调查 调查河道采砂现状，包括河道采砂的发展过程，采砂的采砂作业方式和采运设备，现状的采砂点分布情况，采砂点的数量，每年的采砂数量；以往及现状年采砂量,采砂管理情况。在1：2000(新街河为1：1000)地形图上标识现状采砂区. 进行河道实地查勘，了解河段划分基本情况，熟悉河道及两岸地形地貌,增加对规划范围河道特性的认识。与沿江有关市、区座谈,了解沿江各市、区采砂活动现状情况；调查现状采砂管理现状，相关法律、法规的落实情况，了解以往采砂许可证审批收费情况、在采砂管理方面的一些措施和管理办法,分析采砂管理现状及存在问题. （2）采砂造成的后果 调查险工险段、护岸建筑物、城镇生活取水与农田灌溉工程、水位测站设施的情况,河道防洪、取水、排灌、生态与水环境等基本情况.调查采砂对河势、河岸的影响，调查河床下切情况，调查滥采乱挖对防洪、航运、供水、灌溉、排涝、生态与环境的影响。 根据河道采砂存在的问题，论述制定该规划的必要性. 5.1。3 资料收集 （1）水文泥沙资料 收集规划区域内主要水文泥沙测站的径流、洪水、泥沙资料。 收集规划区域内主要气象台(站）的气象资料，包括气温、降雨、蒸发、风速、日照等。 根据建立数学模型的需要，对局部河段布设临时水文(位）观测站，进行各个项目的同步测验.悬移质泥沙颗粒级配资料不足的，要补充测验。 （2）地形地质 收集规划范围内河道历史地形资料，除现已掌握的河道地形资料外，可到相关部门（国土、测绘、航运)收集河道各个年代的水下地形图，以作河床年代演变分析。另外，收集规划区内的地貌地质资料，特别是河床地质组成资料。 对于规划范围内河道河床地质构造、地质组成情况不明朗的,要补充地质勘探，对于规划的采砂区，要进行地质勘探。 (3)水土流失、水土保持 收集规划区域内不同土壤侵蚀类型及侵蚀强度的分布、面积、地类及相应的侵蚀模数资料。各类水土流失面积均采用2002年公布的全国第二次遥感调查成果。收集规划区域内新中国成立以来治理水土流失面积和保存面积、各项措施的数量和质量资料。 （4）社会经济 统计各行政区2007年的社会经济指标，主要包括:土地面积、总人口、城镇人口和农业人口、耕地面积、国内生产总值、工业总产值、农业总产值。 (5)相关行业发展规划 收集相关行业发展“十一五”计划,包括国土规划、城市建设规划、水资源开发利用规划、航运规划等.了解各区域对河砂的需求量. （6）水利工程资料 收集规划区域内堤围现状及规划堤防标准、堤长、堤顶高程、堤防存在的问题等情况。 收集规划区域及相关河道内已建梯级的特征值、调度运行原则；规划区域及相关河道内规划梯级的特征值、调度运行原则。 收集规划区域内主要取水工程规模、现状及规划取水工程的情况。 （7)水环境保护有关资料 珍稀水生动物保护区有关情况(申报、批复、论证、保护区设置与运行等）;沿岸主要排污口分布及污染物排放情况、水质监测资料；规划范围河道鱼类资源(重点考虑珍稀和特有鱼类）、珍稀水生动物、鱼类产卵场情况;水利部门的水功能区划、水资源保护规划； 5。2 水文泥沙综合分析 5.2。1 水文特性分析 5.2.1.1 年径流 (1）利用规划范围内主要控制站的实测流量资料对近年来已有的成果进行复核分析。 (2）计算主要站点年径流特征值，分析各水系年径流的变化、并分析造成变化的原因. 5.2。1.2 洪水 利用有关控制站的已有成果,特别是水利部珠委1999年《珠江流域主要水文站设计洪水、设计潮位及水位～流量关系复核报告》,对有关设计成果作对比，并从流域面上进行合理性分析,以分析采用。 5。2。1。3 典型枯水 根据规划分析需要，选取主要河道控制站典型枯水（最小流量、最小日平均流量）分析采砂规划前后对综合利用部门的影响.特别是分析满足供水保证率97％的枯水流量以及分析航运要求水深相应的最小流量。 5.2.1。4 水位 分析主要河道沿程水位站的年平均水位，年最高水位、年最低水位、枯水期平均水位、各种保证率水位,分析水位逐年变化情况. 5。2。2 泥沙特性分析 （1）泥沙特征值 分析各水系泥沙的主要来源、时空分布及组成,各主要控制站的泥沙特征，典型年份的含沙量、输沙量,主要水文站悬移值最大粒径的变化范围，流域产沙影响因素，水利工程及水土保持对来沙的影响。采用各主要泥沙控制站自建站至2007年系列，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，并根据资料情况进行泥沙系列的还原。 （2）年代变化分析 各主要泥沙控制站含沙量、输沙量、侵蚀模数的年代间变化，分析造成的原因.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的六个年段进行各泥沙特征值的年代变化分析。 （3)侵蚀模数 利用市内流域面上的泥沙观测站，分析侵蚀模数在面上的分布规律,利用我省第一次水资源调查评价（1956~1979年）的侵蚀模数等值线图成果,以及现正进行的《广东省水资源综合规划》所作的“广东省1980～2000年侵蚀模数分区图”进行对比分析。 (4)水沙关系分析 建立各主要泥沙控制站年径流与年输沙量的关系，并分汛期及枯水期建立相应的流量与输沙量、含沙量的关系. （5）颗粒级配分析 根据资料情况，分析各主要河道悬移质及推移质的颗粒组成情况,并取样分析河床沙质的组成情况，分析砾沙、中粗沙、中沙、细沙、粉沙、淤泥等各种成份的比例. 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的干流河段. 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的干流河段。 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 资料许可的情况下,来沙量和输出沙量可通过输沙量资料分析计算而得，淤积量通过沙量平衡计算而得。对没有泥沙观测站的河道,可参考过去的研究成果，根据有关水文资料及地形资料,应用泥沙分析模型计算。同时采用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，能正确反映河道的现状，为本项目提供准确的主要技术依据，我院根据测区的实际情况及仪器设备等各种条件综合考虑，制定了周密的计划和细致的方案。 (1)测量范围、测图比例及测量内容 对本次规划范围的河道地形进行测量，其中，流溪河干流良口坝以下至流溪河河口的河道管理范围（包括河道、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的河道管理范围,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的河道管理范围，测绘区域长约13.1km,测量面积约3。28km2。其中，流溪河、增江的测图比例尺为：1:2000；新街河的测图比例尺为：1：1000. （2)坐标系统和高程基准 1）平面坐标采用1980年西安坐标系3度带高斯正投影. 2）高程基准采用珠江基面。 （3）测量依据及测量技术标准 1）《水运工程测量规范》交通部(JTJ203-2001). 2）《全球定位系统(GPS）测量规范》（GB/T18314-2001)。 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,其组织机构形式如下： 测图负责人 项目负责人 水深测绘组 地形测绘组 内业成图组 2）测量仪器设备 本工程项目主要使用测量仪器设备清单 序号 设备名称 一 1 2 二 1 2 三 1 四 GPS接收机 天宝GPS—RTK GPS 接收机 全站仪 DJ2级 DJ2级 水准仪 DS3级 测深仪 中海达公司 计算机 台式 便携式 绘图机 测绘软件 地形地籍绘图软件 海洋测量软件 （内外业 CASS6。0 Haida 4。2 酷睿2 富士通、联想 HP430、HP500 瑞士 WILD-NA2 瑞士 徕卡702 瑞典 天宝602M 5700型、5800型 天宝132型、232型信标机 品牌、型号 数量 主要性能 6 4 2 3 2 1 2 2 4 RTK、5mm±1ppm 水上定位精度为亚米级 2”、中程、2mm±2ppm 2"、中程、3mm±2ppm 自平1mm 测深精度 检测有效期 08年1月29日 08年1月29日 08年1月29日 08年1月29日 08年1月29日 1 HD—27型数字化仪 4 ±2cm+0。1% 测深范围 0。3m~300m 08年1月29日 五 1 2 六 七 1 2 16 8 8 2 14 10 4 A0 （5)测量实施 1）水深测量 ①测量的作业方法 测量水深采用中海达仪器公司生产的HD—27型数字化测深仪,标称测深精度为±2cm±0.1％，测量范围0。3m-300m。水平平面定位采用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，采用中海达仪器公司的海洋测量外业软件进行导航及数据采集、存储. 浅水区（浅于0。3m）用人工花杆探水施测后手工键入数据，与计算机自动采集的水深数据一起处理成图。 ②测深过程 a。 在每天施测前、后均需按《规范》要求进行仪器测深的检核，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. 在校核过的已知控制点上架设GPS基准站，启动基准站接收机，电台开始发射信号；GPS流动站安装在测深船上，同时接受卫星信号和来自基准站的电台信号进行差分改正.并与数字化测探仪通过不同的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的导航测深线进行测船操作，其后过程的GPS—RTK水上定位坐标和水深值的采集、传送、存储等工作全部由计算机的测量软件同步自动化处理完成.为控制水位变化同时在测区设置临时水位站观测记录水位变化，用于水深数据的改正。 d. 对河面上的浮动助航标志、系船浮、渔栅、固定渔网等,测定其位置和范围. e. 检查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》要求的0。2m。 2）地形测量 采用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,室内将外业采集到的数据倒录到地形地籍成图软件CASS6.0中再进行描绘。 3）水位观测 为有效控制水深测量精度,沿程设立了多把临时水尺，其密度确保能有效地监测纵比降水位的变化。以Ⅳ等水准引测各水尺零点.内业计算时将记录的工作水位与相应的“绘图水位”换算水深改正数进行水深改正，并用改正后的水深值成图. （6)成图编绘 1）制图投影采用高斯—克吕格正形投影,分别以1：2000和1：1000比例尺成图.采用英国盖特威牌天然描图纸（90g/m2）绘制底图，图廓尺寸采用70cm×50cm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)所有图例、符号、注记等均按《水运工程测量规范》交通部(JTJ203—2001）和《工程测量规范》(GB20026—93)的图式，如上述的图式未能正确反映客观地貌、地形时,则按《国家测量规范图式》参考采用. 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,经检查核对确认后，输出由HP-430绘图机完成制图.并将图幅资料进行光盘的刻录制作。 5.3 河势及河道演变分析 5.3。1 分析途径 5.3。1.1 传统方法 利用统计法等传统方法，依据规划区域水沙资料，河势、河道的地形及河口的有关资料,以及已有的分析成果，重点分析近20年来各规划河道水沙情势变异情况。结合遥感、卫片等对河道的特性、演变基本规律、演变趋势以及工程的案例进行分析。 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。利用各个年代的地形资料，特别以大规模人工挖沙以前及以后作两种典型分析，并且充分利用各规划区内的水文测站的水位、流量、泥沙资料。以系统的观点，在充分调研各水系现状地理、水文特性及人类活动影响的基础上，结合以往已有的规划和研究成果，有针对性地建立能反映各河道(水系、水域）水流泥沙主要特征的水动力模型,结合泥沙冲淤及河道演变趋势的研究，以及宏观上的遥感解析分析，综合性地研究河道(水系、水域）内控制性的水动力因子、相互影响制约关系及其变化规律.为最终确定各主要河道的采砂区、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,模型的率定和验证是数学模型能否真正应用于实际的关键,建立径流、泥沙共同作用下的河道非恒定水沙数学模型要涉及许多参数，为了使建立的数学模型能够符合研究区域的水沙运动特性,保证模型具有较高的可靠性和较强的适应性,为后续的河床变形及规划方案研究打好基础，必须对模型中的参数进行反复调整、计算,验证参数的合理性。 水流模型的率定验证项目主要有水位、流速(流场）和流量；对泥沙模型，率定验证项目除水流模型中的所有项目外,还须增加对含沙量或输沙率、河床地形及冲淤的率定验证. 对各河道选取典型的水文条件进行率定验证，包括：丰、平、枯水;丰、中、少沙;大、中、小潮及各种组合，同时选取近年发生的典型洪水进行模型率定。 5.3.2 分析内容 分析流溪河、增江、新街河的河床演变情况,包括河道输水输沙动力、冲淤变化及分布,河道过流能力的变化,洪枯水位的变化.分析河道演变趋势，包括规划期内各河段含沙量变化趋势，冲淤分布,冲淤变化趋势以及由此而产生的对防洪、供水等的不利影响。 5。3。2。1 河床演变情况 人为活动的影响，包括河道采砂，是近20多年规划区河道变化的主要因素之一，为此在河道演变分析中，研究不同时期人类活动尤其是采砂对规划区河道的影响程度，重点是大规模人工挖沙前后的河床地形变化分析，分析其利弊及造成的危害，为科学、合理地制定控制规划提供依据。 5.3。2。2 河床变化原因分析 在现状条件下，根据河床演变的结果,分析来水来沙条件及历史地形变化，以及造成变化的原因。特别分析局部河段河床下切的原因。 5.3。2。3 河床演变预测 以现状地形为基础，在现有不加控制的大规模采砂及集中地段采砂情况下，到规划水平年的河床演变情况。说明大规模采砂对河道情势、水沙动力及河道演变的影响和带来的危害； 5。3.2.4 河道整治及中水河床确定 模型一方面要给出河道整治规划的主要参数：设计流量、河宽、治导线；另一方面，确定造床流量，以及造床流量下中水河床的河相关系，包括横断面的宽深比，平面形态，纵剖面的河床比降等。 5。3.2。5 河道采砂对岸滩、堤防工程稳定的影响计算分析 研究由于采砂而引起的河床下切对岸滩（堤围）稳定性的影响，确定采砂的控制深度。 5.3。2.6 河道采砂控制规划对防洪、供水、灌溉、排涝、航运、水生态与环境等的影响分析 可采区的划定有许多客观标准，并因具体情况的不同而不同。如开采总量上有个限制，要考虑每条具体河道内每年可补充、并可用于建材的砂石量；河道中泥沙的分布是有其自然规律的，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，而且必须控制采砂的深度和强度；重点堤防、险段河道必须严格控制采砂；水环境和生态保护也有要求，保护范围内是不能采砂的；航道、水运设施保护范围也是不能采砂的。因此，必须系统全面的研究河道采砂控制规划对防洪、供水、灌溉、排涝、航运、水生态与环境等的影响,并且具体问题具体分析. 5.4 采砂控制规划 5.4.1 规划内容 根据采砂情况调查、河床演变研究、水文泥沙分析成果，按照采砂规划原则,在保证河势稳定、堤围安全、通航安全、沿岸工农业供水设施正常运用和满足生态与环境保护要求，并使资源得到合理利用的前提下,作出采砂具体规划。 规划内容包括： (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度区； (2）采期：禁采期和采期； (3)年度控制的采砂总量及开采深度、开采强度； （4)可采区内采砂方式及采砂机的控制数量； （5）沿岸堆砂场的控制数量及布局； （6）充料复平要求. 5.4。2 划分可采河道 根据河道现状及历史演变的分析，研究河道冲淤变化过程,确定河道冲、淤状态，以及相临河道间、河道上下游间冲淤的不平衡,结合对河道现状的调查，以及对既有资料的综合分析，划分可采河道、禁采河道。 5.4.3 划分可采区、禁采区 对可采河道内的工程建筑物进行调查，根据工程控制性因素,确定禁采区、可采区。在划分时遵循以下原则: （1）划定禁采区要遵循： 1） 服从防洪要求.禁止在大堤临江、险工段附近开采，禁止在已建水工建筑物附近开采，禁止在对防洪不利的汊道开采. 2） 满足河势控制要求。严禁在可能引起河势发生变化的河段开采. 3） 服从航运要求。采砂船只不得挤占航道，影响航运和影响沿江港口、码头的正常作业。 4） 服从供水要求.对于河床已严重下切的河段,影响到各种取水口的水位保证的，以及影响到城镇集中饮用水源水质的，严禁开采。 5） 保护生态环境要求。保护水生动物的栖息地和繁殖场所，主要经济鱼类的产卵场、洄游性鱼类的洄游通道等. （3)划定可采区要遵循: 1） 采砂必须服从河势稳定、防洪安全、通航安全、生态与环境保护的要求。 2） 必须保证沿岸工农业供水设施正常运用,不能影响各部门生产、生活设施及交通、通讯设施。 3) 必须考虑可持续发展要求，根据各主要河道的泥沙补给情况有序开采，避免掠夺性和破坏性开采。 5。4.4 采砂控制深度 根据各河段的泥沙补给量和控制性工程,初拟不同采砂控制深度方案进行水动力学计算，对比分析对沿线工程的影响,和对其他综合利用部门，以及对河道演变控制性因素的影响，综合比较，确定采砂控制深度。 5。4.5 砂源调查 对可采区范围进行现场调查和适当的钻探相结合，提出砂的用途为建筑用砂或公益性的用砂. 5.4。6 采砂控制规划前后效果预测 通过有、无采砂规划对比对行洪、灌溉、供水、航运、水环境、河道稳定等的效果，计算各种功能水位的改善情况,进行社会经济效益综合分析，以及对规划水平年有、无采砂规划的效果预测，说明规划所起的作用。 5。4。7 采砂控制地理信息系统 由于河床的演变是动态的，某段河床在前几年是可采区，几年后开挖到一定深度变成禁采区，而前几年是禁采区的,经过几年的淤积后有可能变成可采区。同时采砂方案的实施也是动态的，因此，必须建立采砂控制地理信息系统，对采砂实施动态的控制，以不断定地根据实际情况对规划进行调整。地理信息系统的主要功能包括：地理数据管理、统计与量算、预测与监测、规划与管理、提供决策方案。 5.5 规划实施办法及管理措施 一个科学、合理的采砂规划如果没有切实可行的实施办法和严格的管理措施，再好的规划也难以发挥其应有的指导作用.因此,采砂规划必须提出切实可行的实施办法和管理措施。 （1）提出河道采砂的申请与审批制度； （2)提出管理机构及管理设施的设置； （3）理顺管理体制，明确主管部门的责任； (4）提出执法监督检查机制，明确法律责任； （5）提出实现采砂动态管理的操作办法。 6 工作组织形式、规划成果及进度安排 6。1 工作组织形式 广州市水务局负责具体的组织、协调、指导等工作,广东省水利水电科学研究院(若我院中标)为项目负责单位。 6。2 规划成果 （1）广州市市管河道采砂控制规划报告（简本）(一式100份） (2）广州市市管河道采砂控制规划总报告(一式100份） （3)流溪河干流河道采砂规划报告(一式100份) （4）增江干流河道采砂规划报告（一式100份） (5)新街河干流河道采砂规划报告（一式100份) （6）广州市主要市管河道基本情况调查报告（一式100份） （7）广州市主要市管河道水文泥沙分析报告(一式100份） (8）广州市主要市管河道地质与砂源分析报告(一式100份） (9)广州市主要市管河道采砂控制规划方案综合影响评价报告(一式100份） (11）广州市河道采砂管理存在问题与对策研究报告（一式100份) (12）广州市主要市管河道采砂控制规划图集（一式100份） （13）广州市主要市管河道管理范围测量图集（一式100份) （14）广州市主要市管河道现状示意图(布图200份） (15）广州市主要市管河道采砂控制规划示意图(布图200份） （16)400万像素以上河道现状及跨河、临河建筑物数码照片光盘(2套） 以上成果数量为市政府批准规划成果后，提交的成果数量。 6。3 进度安排 2008年12月提出《广州市主要市管河道采砂控制规划》（报批稿)报送市政府批准。具体进度安排如下： （1）2008年5月至9月完成规划初稿。 2008年10月至11月,规划成果的修改与评审,征求相关部门意（2）见，完成报批稿. (3）2008年12月初，报市政府审批。 本文来源：https://www.dywdw.cn/26d6ff471db91a37f111f18583d049649b660e91.html
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2022-05-23
