长河(遗爱湖)水生态修复工程可行性研究报告

目录TOC\o"1-2"\h\z\u前言 I1概述 11.1工程概况 11.2区域规划 11.3工程内容 21.4工程目标 31.5工程投资 41.6工程效益 41.7工程进度计划 41.8编制依据 42工程建设的必要性 72.1存在问题 72.2原因分析 72.3工程实施的必要性 83水文、水环境概况 133.1湖泊水系 133.2气象 133.3水文站网及分布 143.4径流 143.5排渍（涝）现状 153.6长河可引水机率分析 163.7水体水质现状 173.8生物资源现状 214地质 244.1区域地质 254.2河道工程地质条件 264.3建筑物工程地质条件 294.4天然建筑材料 364.5结论与建议 365水资源配置分析 375.1计算分区 375.2需水预测 375.3供水预测 395.4现状工况供需平衡分析 415.5供水方案分析 436工程任务与规模 456.1工程任务 456.2水系连通方案 456.3工程规模 507主要工程设计 527.1工程等别和标准 527.2工程总体布置 537.3污染控制工程 577.4水系连通工程 647.5生态保护工程 947.6监测评估研究平台 1157.7主体工程量 1178金属结构、机电设备 1248.1金属结构 1248.2唐家渡泵船电气设计 1248.3三台河橡胶坝电气设计 1288.4洪家湾人工湿地电气设计 1319工程管理 1349.1建设方式和运营管理 1349.2维护管理 1349.3工程观测、监测与维护设备 1359.4管理制度 1379.5行政保障管理 14010工程施工设计 14210.1施工条件 14210.2施工总布置 14310.3主体工程施工 14610.4进度与安排 15010.5主要技术供应 15310.6工程招标 15411工程占地及附属物赔偿 15712环境影响评价 15812.1环境现状 15812.2工程分析 15812.3环境影响分析 16012.4环境保护措施 16512.5环境管理、监理与环境监测 16712.6环保投资估算 17012.7结论 17213水土保持 17313.1编制目的 17313.2项目区水土流失及其防治状况 17313.3主体工程水土保持评价 17413.4水土流失防治责任范围 17513.5水土流失预测 17613.6水土流失防治目标与方案 17813.7水土保持监测与管理 18313.8投资估算 18513.9结论与建议 18714劳动安全与工业卫生 18914.1安全教育 18914.2劳动安全防范措施 18914.3工业卫生 19314.4安全卫生管理机构及配置 19415投资估算 19515.1污染控制部分 19515.2河湖连通部分 19715.3工程投资 19916经济效益分析 20216.1评价方法与依据 20216.2费用估算 20216.3效益估算 20416.4国民经济评价指标 20616.5社会效益分析 20916.6生态效益分析 21017结论与建议 21217.1结论 21217.2建议 212前言黄州区位于湖北省东部，大别山南麓，长江中游北岸，是黄冈市政治、经济、文化中心、与鄂州市隔江相望，距武汉市仅1个小时车程。区内京九铁路、大广高速公路、鄂黄长江大桥、江北一级公路网络纵横，北至北京，南至广州、深圳，东至上海，西至重庆均可朝发夕至；拥有新港、唐家渡综合码头，水运通江达海，航空可依托武汉天河机场到达世界各地，其承东接西、纵贯南北、得天独厚的区位、交通和物流之利受到了广大投资者的青睐。黄州区内水资源十分丰富，我国最大的河流长江流经区内38公里，鄂东最大的河流巴河流经区内27公里。多年平均降水总量4.312亿立方米，年均水资源量2.233亿立方米。黄州区客水资源丰富，长江环绕西南，多年平均过境水量7

218.6亿立方米；巴河流经区境东边，多年平均过境水量5.07亿立方米。拥有蔡家潭、余家潭、白潭湖、遗爱湖、幸福水库等大小湖泊、水库20多个。众多的河流、湖泊为灌溉、养殖、航运、工业和生活用水，提供了有利的条件，遗爱湖等城中湖极具旅游开发潜力。随着城市化、工业化进程的加快，黄州区的水环境质量现状不容乐观，尤其是湖泊污染趋势严重，影响经济社会发展和人民生活质量。遗爱湖座落于城市居住稠密区之中，长期以来，雨污合流，大量生活污水、工业废水先入湖、再入长河、最后排江，大量污染物沉积于湖中，湖泊成为天然氧化塘，“草型”湖泊逐渐退化成“藻型”湖泊。水体自净能力下降，水质恶化趋势明显。本项目旨在改善遗爱湖水环境、水生态，对于改善城市生态环境，促进城市发展方式转变，推进黄冈市经济社会可持续协调发展有着非常重要的意义。工程区位于黄州城区，以遗爱湖为中心，实现江河湖泊的贯通，保证湖泊水体活性。按照“截污清淤，水系连通，江湖相济，生态修复，综合治理，协调发展”的思路，实施污染控制、水系连通、生态修复三大工程，并建立一个监测评估研究平台，以实现清水入湖、湖水变清、清水入河、河湖健康的目标。在遗爱湖生态修复工程实施过程中，进一步强化水环境治理与保护，进一步强化滨水区林地、草地对水体的保护作用，加强湖汊湿地建设，努力提高湿地的综合功能和品质，营造人与自然和谐相处的环境。遗爱湖生态修复工程是一项生态环境治理保护项目，其效益十分显著，工程的顺利实施对于改善城市环境、调节区域气候、促进地方经济发展、保护和改善地方生态环境、树立城市新的发展方式典范都具有积极意义。1概述1.1工程概况遗爱湖水生态修复，是以黄冈市黄州区的“城中湖”——遗爱湖为中心，以长江、长河、遗爱湖（东湖、西湖、菱角湖）组成庞大水网，将江水、河水与湖水连通，实现江湖相济。通过辅以水体生态保护与修复措施，使遗爱湖的水生态环境得到改善，重建动植物生长、栖息、繁殖场所，再现湖泊的自然形态。遗爱湖位于黄州科技经济开发区西侧，占地5400余亩。水域面积近4000亩，湖水经东湖闸出东湖沟，再经东湖沟闸入长河，东湖沟上有东湖泵站可直接向外江排水。经济开发区内总人口52020人。区域经济呈快速平稳趋势发展，区域社会经济状况较好，人民生活质量处于全国中等水平。黄州区域优势相当明显，城南距离长江约40km，106国道、江北的一级高速公路、省道、京九铁路贯穿黄州全境，可以说是水、路、空、铁、港五个方面一应俱全，交通便利，经济发展极具地理优势。1.2区域规划根据城市发展实际情况，黄冈市于2008年编制完成了《黄冈市城市总体规划（2008-2020）》，提出了“一滩、二带、三心、多廊道”的绿地布局规划，其中特别提出遗爱湖公共绿地中心建设规划；规划提出保留城区现有河流水系，如长江、巴河、三台河、遗爱湖等，并规划江河湖泊形成连通水系，以一线穿珠的形式，在遗爱湖、白潭湖、黄婆汊等湖泊与三台河之间形成多条连通性水系或建设暗管，促进河、湖水循环；提出了环遗爱湖等半岛型地区为城市景观点，建设绿地及公共服务设施，并环湖规划50-100米宽的滨水开放景观带；针对污水直接入河湖的现状，提出了污水管网对接，保护河流湖泊水质等水环境综合整治措施。针对长河流域目前存在的河湖防洪标准不高、除涝能力不足、河湖水生态环境不断恶化以及血吸虫病危害严重等突出问题，湖北金浪勘察设计有限公司受黄冈市水利局委托，于2009年编制完成了《湖北省黄冈市长河流域水利综合规划》，根据长河的水利设施现状、水资源状况和存在问题，研究制定了流域治理、开发和保护的原则与目标，科学制定了防洪减灾、水资源综合利用、水生态与水环境保护，流域调度与管理等规划方案，提出了防洪除涝、水资源配置、水环境治理、水利血防等专业规划的总体布局。1.3工程内容遗爱湖项目建设包括污染控制、水系连通、生态修复“三大工程”和建立“一个平台”——遗爱湖生态水网构建工程监测评估研究平台。1.3.1污染控制工程包括集中点源控制、城市面源控制等。集中点源控制是在有关控污规划的基础上，按照“全收集、全处理”的要求，进一步完善污水处理厂配套收集系统。随着城市的建设，黄州区农村面源污染将逐步减少，而城市面源污染负荷将逐渐增大，特别是降雨时大量城市污染物将随雨水带入水体，如不对城市面源进行控制处理，污染物最终将进入遗爱湖，造成水体污染。遗爱湖周边雨水收集工程的建设，将大大削减入湖的污染负荷。1.3.2水系连通工程构建江、河与湖连通的水系，通过生态型港渠的构建，恢复水生生境的完整性，为湖泊、港渠的自我修复创造条件。水系连通之后可以提高湖泊的自净能力，达到流水不腐的治理效果。工程规模包括新建引水渠2条，全长6km，整治1km长东湖港，新建引水闸1座，新建泵站2座，新建控制闸1座，新建橡胶坝1座。引水流量约1.3m3/s，年引水量0.071.3.3生态保护工程主要是选择条件适宜的水域，对污染较严重的区域采用清淤疏浚、湖滨带改造、水生植被恢复和重建、鱼类和底栖动物群落调控等生态修复技术，实现湖泊生态系统的恢复，使湖泊成为水生动植物的“天堂”。生态修复工程规模为：底泥清淤疏浚18.67×104m³，人工湿地180亩，湖泊滨岸带修复11.65×104m2，水生植被恢复2.82km2，1.3.4监测评估研究平台在实施遗爱湖生态修复工程的同时，进行一系列多模式下的生态、环境、水文等基础数据的监测，建立一个丰富的基础研究数据库，为国家权威机构进行相关科研提供基础数据，探索和整合一批适宜城中水体水环境治理技术，实时修正和动态监控遗爱湖工程的实施。以遗爱湖生态修复工程为依托，开展水污染控制技术、水系连通与水质水量调配技术、水体生态修复技术、突发事件应急与安全保障等多个课题的研究。建立遗爱湖生态修复工程监测、评估研究的仿真平台，探索南方平原湖区水环境治理关键技术。1.4工程目标通过本工程的实施，恢复江河湖之间的生态联系，实现江湖相济，改善湖泊生境，强化水体自我修复能力，遏制湖泊生态退化趋势，恢复湖泊和港渠健康。试点城市湖泊生态湿地、创建水环境水生态科研教育示范基地，彰显黄州滨江滨湖特色，实现人水和谐共生，为“两型”社会建设提供有力支撑。（1）污染控制工程目标实现点源污水“全收集、全处理”目标，污水收集率达到100%，污水处理率达到100%。城市面源污染截留率达60%以上。（2）水系连通工程目标打通长江、长河与遗爱湖的生态通道，形成良性循环的生态水系。（3）生态保护工程目标通过系列生态修复技术，重建动植物生长、栖息、繁殖场所，恢复水体生物多样性，改善湖泊生境，强化水体自我修复能力，构建健康生态水系。（4）实现水质改善目标通过工程建设后的科学管理、调度与运行，使长河和遗爱湖水体水质基本达到III类水质目标。（5）监测评估研究平台目标通过对遗爱湖水环境的监控和效能评估，优化调控江河湖生态水系的长效稳定运行；依托于遗爱湖生态修复工程，探索城区湖泊水环境治理技术。1.5工程投资项目总投资2.26亿元，其中工程措施投资1.17亿元，挺水植物措施投资0.66亿元，机电设备及安装工程投资2001.5万元，金属结构设备及安装工程投资8.97万元，施工临时工程投资225.53万元，独立费用770.52万元。1.6工程效益遗爱湖水生态修复工程项目的实施将产生巨大的经济、社会、生态效益。生态环境的改善将大大促进经济社会的快速发展。工程实施后，湖泊水质将得到全面改善，良好的河湖复合生态系统将步入良性循环，藻型湖泊转化成草型湖泊将变为现实；进而促进人与自然、人与城市、人与人的和谐相处，提升城市品位，带动和促进周边交通、旅游、商业、房地产等全面协调发展。1.7工程进度计划遗爱湖水生态修复工程于2012年开工建设，至2013年完成，总工期15个月。1.8编制依据1、法律、法规及技术规范《中华人民共和国水法》；《中华人民共和国防洪法》；《中华人民共和国环境保护法》（1989年）；《中华人民共和国水污染防治法》（2008年2月）；《中华人民共和国土地管理法》（1998年修订）；《中华人民共和国水土保持法》（1991年）；《国务院关于环境保护若干问题的决定》（国发[1996]31号）；《中华人民共和国河道管理条例》；《江河流域规划环境影响评价规范》（SL45-2006）；《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）；《堤防工程设计规范》（GB50286-98）；《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；《地下水质量标准》（GB/T14848-93）；《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）；《渔业水质标准》（GB11607-89）；《景观娱乐用水水质标准》（GB12941-91）；《水资源评价导则》（SL/T238-1999）；《水利水电工程水文计算规范》（SDJ278-2002）；《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）；《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）；《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）；《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；《水电工程可行性研究报告编制规程》（DL/T5020-2007）；《防洪标准》（GB50201-94）；《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）；《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）；《水工挡土墙设计规范》（SL379-2007）；《水工程规划设计生态指标体系与应用指导意见》；《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）；《全国给水排水标准图集》（02S403）；《埋地聚乙烯给水管道工程技术规范》（GJJ1012004）；《给水管道安装工程质量验收标准》；《泵站设计规范》（GBT/50265-2010）；《水闸设计规范》（SL265-2001）；《砼结构施工及验收规范》（GB50204）；《砼强度检验评定及验收规范》（GBJ107-87）；《砼质量控制标准》（GB50164-92）；《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50259-96）；《钢筋焊接及验收规范》（JGJ18-96）；《水电水利工程爆破施工技术规范》（DL5135-2001）；《环境空气质量标准》（GB3095-1996）；《室外排水设计规范》（GBJ14-87）；《建筑给水排水设计规范》（GBJ15）；《公园设计规范》（CJJ48-1992）；《湖北省河道管理实施办法》2、技术报告《湖北省黄冈市长河流域水利综合规划》（湖北金浪勘察设计有限公司.2009.09）《黄冈市长河流域水生态环境调查评价报告》（黄冈市水文水资源勘测局.2008.12）2工程建设的必要性2.1存在问题（1）水体水质污染严重、富营养化趋势明显受团风、黄州城区大量排放未经处理的工业废水和生活污水的影响，黄州中心城区的遗爱湖水体长期黑臭，高锰酸盐指数、NH3-N、TN、TP超标，有机污染较为严重，水质下降十分显著，目前基本为Ⅴ～劣Ⅴ类，水体呈现中、重度富营养化状态，已影响到城区人居生活环境和城市景观、形象。（2）水生态环境破坏严重湖区从上世纪50年代到80年代期间湖泊面积严重萎缩。萎缩的自然因素主要是部分湖泊被泥沙所淤塞，导致面积减少；此外沼泽化也是其萎缩的原因之一。而河流改道、涵闸、泵站等湖区水利工程建设、大规模的围湖造田等人为因素则是湖泊萎缩的主要原因。近年来，随着长河流域湖泊水库、长河干流发展围网养殖、精养鱼塘，不仅致使湖区水体有机污染严重，而且围网阻碍水体的自然流动，严重影响水体的自净功能。湖泊萎缩和水产养殖的规模化发展导致了湖区生态破坏明显加剧，也相应带来生物量减少、生物多样性减少、物种结构发生改变等一系列生态环境问题。上世纪遗爱湖内水生植被覆盖率较高、生物量较大，水生动植物种类较多、结构合理；现在湖中水生植物（特别是沉水植物）基本绝迹，生物资源严重萎缩，生物多样性锐减，水生生态系统遭到破坏，已基本成为城市污水通道。2.2原因分析（1）污水直接入湖长期以来未经处理的城市污水直接入湖，是导致遗爱湖水体污染和生态环境恶化的直接原因。随着城市化进程的加快，该地区人口急剧增加，造成生活污水大量增加，但污水处理设施及其配套管网的建设又严重滞后，污水直排导致湖水受到严重污染。工业废水也是一个重要因素。改革开放以来，黄州区坚持工业立区战略，大力实施中小企业成长工程，为地区经济发展做出了巨大贡献，但同时低标准处理的工业废水排放入湖，也给遗爱湖水环境水生态带来严重问题。黄冈市环保局提供的资料表明，1999年每天有533立方米的污水未经任何处理就排入遗爱湖，使水质不断恶化。沿湖大小企业1398家，该湖每年除承接大量工业废水外，还接纳黄州城区23万人生活污水的直接排入，造成湖水富营养化严重，约有500亩的水面严重污染。据了解，1999年4月，东湖渔场直接经济损失就达40万元。（2）河湖联系阻断遗爱湖本是由长河冲刷而成的小湖泊，与长河是相连的。上世纪五六十年代，围湖造田等经济活动，除直接导致湖泊面积萎缩外，江河与湖泊的通道阻隔，导致原本“河湖相连，江湖相济”的江河与湖泊水体无法实现有机联系与交流。湖泊的自我净化能力、污染消解能力、生态修复能力大大削弱。（3）无序过度养殖湖泊水产养殖基本没有按水体生产力安排和放养养殖品种及搭配比例，科学化养殖水平不高，养殖品种、放养量失调，是造成内源性原因引起的水体富营养化关键因素。湖泊渔业养殖品种多为青、草、鲢、鳙，品种单一，多样性的生态食物链有机平衡遭到破坏，加上为提高渔业产量，人为投放大量饵料，也直接造成湖泊营养物质堆积。2.3工程实施的必要性湖泊是有生命的，环境是有容量的。如果长期往湖泊直接排放污水，而不加以治理，超出了水体的纳污能力，湖泊就会由健康变为亚健康，甚至不健康，长此以往，湖泊将失去应有的活力与生命。1998年4月18日，黄冈市一届人大四次会议审议通过了由市人大城建与环境资源保护委员会提出的《关于治理遗爱湖环境议案》，并作出保护、开发和永续利用遗爱湖的决议。2006年8月，黄冈市成立了遗爱湖保护治理建设指挥部，并编制了《遗爱湖保护治理工程实施方案》，作出安排遗爱湖保护治理工程的决定。2007年1月16日，在黄冈市三届人大一次会议上，遗爱湖保护治理工程作为市政府向市民承诺的“八件实事”之一，遗爱湖建设开始全面启动。目前，市政府已投入建设资金2.5亿元，完成了22万平方米遗爱亭景区建设，1.3万米滨水景观护岸建设，9.5公里景区道路扩宽黑化，喜梅桥、连心桥建设，湖心路亮化，黄州大道滨水景区亲水游道建设和27万立方米的清淤工程。这些治理措施的实施在一定程度上减缓了水环境严重恶化的趋势，但湖体水质仍未得到根本性好转。地区经济社会快速发展需要更优越的水环境来支撑。但是传统的水环境治理方法和治理的强度已经不能适应经济社会又好又快发展的需求，如果我们不积极实践治水新理念，探索和实施适合该地区实际、从根本上改善水环境、修复水生态的方式方法，我们将可能面临着水质恶化难以逆转、水环境容量完全丧失、生物多样性难以恢复、水功能目标难以实现、优良的水生态系统难以维持的严峻形势。而遗爱湖水生态修复工程正是根据生态学、环境学、水文学等多学科综合交叉的科学理论，对水质受污染、水生态系统受损害的水体，以科学规划为基础，以污染控制为前提，以再现河湖连通为支撑，以科学治理为保证，遵循科学和自然法则，通过水生态系统的自然修复和人工辅助修复，改善湖泊生境，优化结构，强化功能，稳定系统，逐步实现受污染水体水质改善、受损害水生态系统恢复，并且结合工程建设实际，创新和示范一系列水环境治理新理念、新技术的全新的综合性的生态水工程。尊重自然规律、修复水生态，通过实施该工程，从根本上改善遗爱湖水环境，为经济社会发展提供重要支撑和保障，因此实施遗爱湖水生态修复工程不仅是必需的也是迫在眉睫的。（1）是推进两型社会建设，落实科学发展观的需要国家新一轮发展规划中，中部崛起成为我国经济发展的战略之一。在经济快速发展与水环境保护中寻求平衡，寻找有效手段实现地区经济、社会与环境的协调发展，将成为城市发展中的重要课题。2007年国家批准在武汉城市圈进行资源节约型和环境友好型社会建设的综合配套改革试验，“环境友好”是经济社会全面发展的一项重要内容。作为武汉城市圈的一个重要城市，黄冈有条件、有需求、也有义务在城市湖泊的治理与保护方面进行探索和实践。改变观念、探索新体制，从事后治理向事前保护转变，从人工建设为主向自然恢复为主转变，在水环境质量还没有恶化到难以逆转的时候，转变经济发展模式，积极主动实施水环境治理措施，避免走先污染后治理的老路，花最少的投入换取更大的社会经济效益，为国家同类型水环境治理树立典范。反之，如果不及早进行全面治理，等到水质全面下降时再来治理，将重蹈滇池、太湖、巢湖等“三湖”污染的覆辙，无论是时间上、还是经济上都将付出更为沉重的代价。转变发展方式，实现经济增长与环境保护双赢，是遗爱湖水生态修复工程肩负的一项重要使命。在遗爱湖水生态修复过程中，将积极探索将水环境保护与水资源综合利用相结合、与周边城市建设相结合、与湖区景观资源的有机整合相结合、与独特地域文化的传承和发扬相结合，在降低社会综合成本的同时实现社会、经济与水环境的同步发展，努力改变城市湖泊保护与利用之间对立矛盾的现状，将湖泊这一特色资源转化为城市可持续发展的优势资源，在转变经济发展模式、走新型工业化发展道路、建设两型社会方面成为全国标杆。（2）是坚持以人为本，构建人水和谐的需要随着经济的不断发展，人民群众的生活已经由温饱型进入小康型，逐渐向舒适休闲转化，物质生活的日益丰富，提高了群众对精神生活的迫切要求。作为黄州市民假日休闲的重要场所，遗爱湖的治理已经成为一项形象工程和民心工程，将遗爱湖建设成为一个生态健全且具有渔米之乡特色的景观湖已非常必要。（3）是修复水体质量，实现水功能目标的需要目前遗爱湖范围内的水体都未达到水功能区划要求。随着城市建设速度的不断加快，东湖、西湖、菱角湖的水质仍呈下降的趋势，要达到黄冈市水功能区划的目标，任务仍十分繁重，必须采取强有力的措施。通过近几年的努力，沿湖排污口大部分实现了截污，建成了遗爱湖污水处理厂，但由于遗爱湖湖汊多，生态补水条件差，控污工程还不完善，改善湖泊生境，达到水功能区划的要求尤为重要。实施遗爱湖生态水系构建工程，实现河湖连通并与长江通连，恢复江与河、河与湖之间连通，建成以湖泊为中心、江河湖连通的生态水系，达到以江水补充河水、河水补充湖水的目的，将“死水”变“活水”，将外界自然优良的生态系统向生态亏空区域进行输入，再通过辅以水体生态保护与修复措施，利用生态技术抑制内源污染物向水体释放，从而提高湖泊自我修复能力。（4）是恢复生物多样性，重建优良水生态的需要从生态角度看，目前遗爱湖属于生态亏空区域，由于湖泊水环境持续得不到改善，自然生态系统遭到严重破坏，需要外部自然生态系统的强力补给，外界自然优良的生态系统向生态亏空区域进行“营养”输入，“以强补弱、以优带劣、增强活力”，形成良性循环的水系生态区。而通过实施遗爱湖生态水系构建工程，恢复河与湖、江与河连通后，恢复了河湖的自然连通，通过水体的流动，增氧复氧，以动制静，将依靠长江巨大的环境容量，为生物多样性提供条件，必然会改变目前湖泊中鱼类以人工养殖为主，种群结构单一的现状。江河中野生物种的引入，提高了湖泊生物多样性，增加了水生生态系统的复杂性，从而增强了湖泊自身的稳定性。动态水网的建立，增强了湖泊的自净能力，水质的改善，在一定程度上，减少有毒有害物质通过食物链的传输与富集，降低了对人体健康的危害，最终重建动植物生长、栖息、繁殖场所，再现自然生态天堂。因此，恢复生态多样性，建设草型湖泊，建立优良的水生态系统是十分必要的。（5）是保障黄州人民生活与发展环境的需要随着城市的发展，水环境对社会经济的影响日益凸现。如何保障城市水环境质量持续改善，促进水生态系统稳定，发挥和强化城市水环境功能，创建城市人水和谐的水环境管理模式，不仅直接决定了湖北省黄冈市中长期社会经济健康、持续发展蓝图能否实现，也间接影响到以武汉“1＋8”城市圈为代表的我国长江流域中部地区城市群形成与发展，进而影响到我国中部崛起这一国家战略目标实现的进程。黄冈水环境治理程度也关系到长江流域水环境治理进程。实施遗爱湖生态水系构建工程，将进一步提升遗爱湖水体自净能力，削减入湖污染负荷，扭转长河水污染的发展趋势，是维护健康河湖的迫切要求，是保障黄州人民生活与发展的需要。（6）是创新治水理念，建设滨江滨湖特色的生态文明城市的需要黄冈的水生态系统保护与修复工程更加侧重在工业化发展中期阶段就注重城市湖泊水环境的保护与利用，历史教训告诉我们，决不能走先污染后治理、边污染边治理的发展道路，必须采取系统工程的办法，采用科学手段，多种措施结合，注重长效运营管理，在治理过程中，充分发挥湖泊、水系、港渠所带来的生态效益、社会效益、经济效益，打造适宜人居住的水生态环境。生态水系的构建将能够使水系资源与城市发展形成良好互动，使水系资源的公共属性和滨水空间的共享性得以强化，从而为塑造城市地区的滨水特征和展示城市特色奠定良好的物质基础。实施遗爱湖生态水系构建工程，是提升城市功能，促进人水和谐，支撑城市经济社会可持续发展的重要举措。对于改善水环境、修复水生态、以水系为纽带、以水文化为依托、将生态意识与环境意识、水文化意识与城市网络、悠久历史与现代生活结合起来，实现人水和谐的人居理念，构建出具有特色的滨水生态城市，具有十分重要的意义。3水文、水环境概况3.1湖泊水系长河流域位于湖北省东部，黄冈市中南部，涉及黄冈市城区黄州区(含黄冈高新区)和团风县。长河为巴水支流，源于团风县淋山河镇冯家墩村，经团风盘石桥连接黄草湖港进入团风城区，经罗家沟横堤进入黄州区，再经黄冈市城区由土司港闸入巴水。东与本市浠水县隔巴水相望，西与武汉市新洲区以举水为界，南临长江与鄂州市毗邻，北倚团风县北部山丘区。长河以罗家沟横堤为界隔为两段，上段为团风县所辖，下段为黄州区所辖。团风段与长河相通的主要湖泊有詹家湖、杨婆汊、青草湖、何家湖等；黄州段与长河相通的主要湖泊有蔡家潭、余家潭、小汊湖、白潭湖、遗爱湖、青砖湖、黄婆汊等。遗爱湖是古城黄州的城中湖，分西湖、东湖、菱角湖三片水域，因苏东坡的《遗爱亭记代巢元修》而得名，地理方位为：东经114°87'、北纬30°44'，位于古城黄州新老城区中部，鄂黄长江大桥桥头，距京九铁路黄州火车站10km，距黄州科技经济开发区东南3.5km，面积约2.82km2，水深2.33.2气象遗爱湖湖区属亚热带季风气候，日照充足，雨量充沛，四季分明，雨热同季，冬有低温，春夏之交有梅雨，入伏多干旱。据统计，年均日照时数为2082小时，一年四季的日照时数分别依次为384.3、638、644和415.4小时；年均降雨量为1288.2mm，春夏秋冬的降雨量分别占年降雨量的27.4%、43.5%、18.1%、11%，最大年降雨量为1954年的2079mm，最小年降雨量为1968年的752mm。降雨年际变化较大，不涝即旱，该地区旱涝灾害频繁发生。年均气温为16.8℃，最高气温通常在7－8月份，为36℃以上，最低气温在1－2月份，在－4℃至6℃之间；年均无霜期为261天，初霜日始于11月24日至3.3水文站网及分布本次收集到项目所在地附近的雨量站、水文站及气象站基本资料情况见表3.3-1。表3.3-1水文资料基本情况表站名资料内容年限黄冈气象站雨量1963～2007长孙堤雨量1963～2007罗家沟雨量、水位1963～2007白潭湖泵站水位1967～2007土司港闸水位1969～2007汉口站水位、流量1956～2007马家潭水位、流量1975～2007经黄冈市水文局对以上各站水文资料进行合理性审查，上面各站设站较早，资料可信度高，符合地区规律，可以直接采用。黄冈气象站设站较早，有长系列的雨量资料，参考性强。团风县罗家沟雨量站位于罗家沟大闸旁团风县罗家沟分段内，1953年7月由长江水利委员会设立。罗家沟雨量站测站高程为吴淞高程，观测项目包括水位和雨量，本阶段收集到该站水文系列1962-2007年共45年（缺1968年）。该站为长江流域基本站，资料可靠，整编精度高。3.4径流项目所在区域，多年平均降水总量4.312亿立方米，地表水资源量1.775亿立方米，地下水资源量0.916亿立方米，扣除地表地下重复计算量0.458亿立方米，水资源总量2.233亿立方米。客水资源丰富，长江环绕西南，多年平均过境水量7218.6亿立方米。巴河流经区境东边，多年平均过境水量5.07亿立方米。降水和径流年内年际分布极不均匀，洪枯径流量相差悬殊的特点。降水总的趋势是自东北向西南沿江逐步递增。从多年平均降水量等值线图可以看出，区域内降水差异一般不明显，在1200～1280毫米以内，以沿江南湖街道附近1280毫米为高值区。年径流地域变化与降水趋于一致，年径流变差系数CV=0.42。区域内年径流深在508.5毫米，南湖街道为高值区。年径流系数为0.41，平均59%的降水消耗于陆面和水面蒸发，仅41%的降水形成汇流进入江河湖库等地表水体。3.5排渍（涝）现状遗爱湖湖水经东湖闸出东湖沟，再经磨盘咀节制闸入长河，东湖沟上有东湖泵站可直接向外江排水。（1）东湖泵站东湖泵站位于长城堤桩号195+000处，设计装机4台1000kW，设计排水流量40m3/s，为堤后式排水泵站，主要承担进入东湖、西湖调蓄区城区面积的内涝渍水，在满足排除城区内涝渍水的前提下，兼助农田排涝。该工程已于2001年动工兴建，2007年完工投入运用。（2）磨盘咀节制闸磨盘咀节制闸位于东湖沟与长河会合处，其主要任务在汛期关闭实现东湖泵站与白潭湖泵站分区排水，在城区排涝标准达到20年一遇后开闸兼助白潭湖泵站排除农田涝水；在枯水期外江水位低时，开闸将东西湖调蓄区的涝渍水排入长河，经土司港闸自流排入长江。设计长河水流向东湖沟工况流量为40m3/s，东湖沟向长河工况流量为30m3/s，2孔，孔口尺寸为4.0×3.6长河可引水机率分析（1）不考虑与暴雨遭遇根据工程设计，三台河河段设计水位为18m，可引水时间在5～10月，以6～9月机率较多。据黄冈市水文资料分析，长河最大可引水天数125天，最小为0，80%保证率可引水32天，90%保证率可引水29天，可引水天数见表3.6-1（2）考虑与暴雨遭遇按1997年到2005年长江逐日水位变化资料与黄州地区雨量测站逐日降雨进行分析，6～8月是降雨集中的月份，在可以自流引水期间，中雨以上（不含中雨）的降雨天数共有35天。表3.6-1可引水时间统计表（单位：天）名称5月6月7月8月9月10月11月合计不考虑与暴雨遭遇（1952年-2005年）可引天数合计1524641169889720278183690年平均可引天数3922171350.369考虑与暴雨遭遇（1997年-2005年）可引水天数3382175131137203581中雨以上（不含中雨）降雨天数合计11011102135年平均可引天数3.48.518.113.560引水与降雨遭遇的机率3.0%12.2%6.3%7.6%1.5%5.0%3.0%从可自流引水时间统计和降雨分布情况分析，按现有各水系排涝泵站的设计标准（城区有湖泊调蓄排涝标准为二十年一遇231mm，一日暴雨三日排完，其它标准为重现期T＝1），以可引水时间段与降雨遭遇的不利情况考虑，年均理论可引水时间可达60天（（581天-35天）/9年=60天）。引水时间与大雨以上降雨遭遇的机率，6月份最大为12.2%。综上，引水时若不考虑与暴雨遭遇，年平均可引水天数为69天；考虑暴雨遭遇时，年平均可引水天数为60天。3.7水体水质现状3.7.1长河水质长河为巴水支流，源于团风县淋山河镇冯家墩村，经团风盘石桥连接黄草湖港进入团风城区，经罗家沟横堤进入黄州区，再经黄冈市城区由土司港闸入巴水，全长46.16km。长河团风段全长17.71km，为罗家沟横堤以上段，上抵淋山河镇冯家墩村，下抵团风镇罗家沟，由罗家沟闸及黄草湖泵站连通长江，中间黄草湖港有金锣港泵站和涵闸通举水干流。2008年枯水期长河团风段各断面的水质均超过《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类标准，为Ⅳ～Ⅴ类水，超标项目为高锰酸盐指数、NH3-N、TN，其中最大超标项目为宋祥断面的TN，超标0.92倍。长河黄州段长28.45km，从罗家沟横堤闸入境，流经堵城、陶店、路口、禹王、东湖等乡镇（办）和黄冈高新区，至南湖办，折东流，经土司港闸与巴河汇合于巴河口注入长江。2008年枯水期长河黄州段各断面的水质均超过Ⅲ类标准，为Ⅳ～劣Ⅴ类水，超标项目为NH3-N、TN、高锰酸盐指数、TP、BOD5，其中最大超标项目为师院断面的TN，超标7.21倍。3.7.2湖泊水质现状根据《黄冈市水功能区划》（黄冈政函[2009]044号），遗爱湖水质执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中III类标准，采用单因子评价法，评价结果见表3.7-1和3.7-2。2008年枯水期遗爱湖水体水质为V～劣V类，超标项目为TN、高锰酸盐指数、NH3-N、TP，其中TN超标最大的水体为菱角湖，超标4.96倍，其次为西湖，超标1.41倍；高锰酸盐指数超标最大的水体为菱角湖，超标1.73倍，其次为西湖，超标1.37倍；NH3-N超标最大的水体为菱角湖，超标2.04倍；TP超标最大的水体为西湖，超标1.4倍。表明遗爱湖受有机污染相当严重，其原因主要是受黄州城区大量未经处理的工业废水和生活污水排污的影响。遗爱湖的水质为Ⅴ类、劣Ⅴ类，这从一定意义上说明了水生态修复项目实施的必要性和重要性，通过截污控源、水体修复、河湖连通等综合措施的全面及时实施，促进湖泊水质的逐步改善，对黄冈城市发展和生态环境建设都具有重要的意义。表3.71遗爱湖水质监测结果（单位：mg/L）水域PHCODMnDOBOD5NH3-N挥发酚氰化物砷磷总氮六价铬铁铜锌铅镉汞氟化物菱角湖7.43.04<0.002<0.004<0.0070.085.96<0.0040.03＜0.005<0.05＜0.01＜0.001<0.000050.32东湖2.50.75<0.002<0.004<0.0070.101.95<0.0040.13＜0.005<0.05＜0.01＜0.001<0.000050.28西湖7.51.73<0.002<0.004<0.0070.124.21<0.0040.06＜0.005<0.05＜0.01＜0.001<0.000050.30I6~927.530.150.0020.0050.050.010.20.010.30.010.050.010.0010.000051.0II6~94630.50.0020.050.050.0250.50.050.31.01.00.010.0050.000051.0III6~96541.00.0050.20.050.051.00.050.31.01.00.050.0050.00011.0IV6~910361.50.01.50.050.31.02.00.050.0050.0011.5V6~9152102.00.22.02.00.10.010.0011.5表3.72遗爱湖水质评价结果监测断面PHCODMnDOBOD5NH3-N挥发酚氰化物砷磷总氮六价铬铁铜锌铅镉汞氟化物水质类别菱角湖I劣VIII劣VIIIIV劣VIIIIIIII劣V东湖IIIIIIIIIIIIIVVIIIIIIIIV西湖IVIIVIIIV劣VIIIIIIII劣V3.7.3湖泊富营养化状态（1）评价方法与标准遗爱湖富营养化现状评价采用《湖泊富营养化调查规范》（金相灿，1990）中所推荐的方法与标准。评价标准采用规范推荐的湖泊富营养化分级标准，见表3.7-3。表3.7-3湖泊富营养化评分与分级标准营养程度评分值Mi参数TP/（mg·m-3）TN/（mg·m-3）CODMn/（mg·L-1）贫营养101.0200.15204.0500.4中营养30101001.040253002.050505004.0富营养6010010008.070200200010.080600600025.090900900040.010013001600060.0评价方法采用均权评分法，先根据评价标准与监测结果，得出各单项指标的评分值，再求各项指标评分的平均值，用求得的平均值再查表3.7-3得出富营养化状态指数。具体公式如下：（3.7-1）式中：M——为营养状态评分指数值；Mi——为评价指标的评分值；n——为评价参数的个数。湖泊（水库）营养状态分级判别方法：采用0～100的一系列连续数字对湖泊（水库）营养状态进行分级：指数M＜30贫营养（Oligotropher）30≤指数M≤50中营养（Mesotropher）指数M>50富营养(Eutropher)50＜指数M≤60轻度富营养(lighteutropher)60＜指数M≤70中度富营养(Middleeutropher)指数M>70重度富营养(Hypereutropher)在同一营养状态下，指数值越高，其营养程度越重。富营养化状况评价指标：总氮（TN）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（CODMn）。（2）评价结果按照以上评价方法，对2008年遗爱湖的营养状态进行评价，如下表3.7-4。表3.7-4遗爱湖富营养化现状评价结果序号名称营养指数值M营养评价1遗爱湖（菱角湖）70中度富营养2遗爱湖（东湖）61中度富营养3遗爱湖（西湖）70中度富营养由上表可知，遗爱湖（含3个子湖）已处于中度富营养化状态。长河流域的主要湖库富营养化现象较为普遍，与渔业养殖投肥、城区大量排放未经处理的工业废水和生活污水密切相关，农业面源污染对湖泊营养状态的贡献相对较小。3.8生物资源现状3.8.1长河生物资源状况（1）水生植物现状①浮游植物长河流域浮游植物中检出蓝藻门、绿藻门、裸藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门七个门，水体中浮游植物平均达326万个/升。②水生高等植物长河流域水生高等植物有挺水植物、浮叶植物、漂浮植物、沉水植物四大类类群。挺水植物主要有稗草、水花生、荷花、茭白、荸荠。浮叶植物主要有菱、芡实。漂浮植物主要有水浮莲、水葫芦、芜萍、红萍（满江红）。沉水植物主要有菹草、聚草等。（2）水生动物现状①浮游动物长河流域浮游动物主要有原生动物、轮虫、枝角类、桡足类，游浮动物平均达3400多个/升。②底栖动物据调查，长河流域湿地的底栖无脊椎动物种类较多。在底栖腹足类中，有各种螺类；在底栖瓣鳃类中，有各种蚌类、贝类，其中蚌类有5种；在寡毛类底栖动物中，有青虾、克氏螯虾（小龙虾），人工养殖的有南美白对虾、螃蟹。其中青虾已在占家湖、杨婆汊青草湖形成种群优势，小龙虾因近年来规模化养殖发展，其数量增长较快。③鱼类长河流域有淡水鱼类87种，隶属12目60属。其中主要养殖鱼类有鲢、鳙鱼（花鲢）、草鱼、青鱼、鲫鱼、鲤鱼、鳊鱼、鲶鱼、黄颡鱼、罗非鱼、鳜鱼、乌鱼、鲴鱼、黄鳝、泥鳅等十几个品种，主要分布在长河流域湖泊、水库、池塘和河沟。主要经济鱼类有：青鱼、草鱼、鲢、鳙、鲤鱼、鲫鱼、鳊鱼等30多种。名特优品种主要有：鳜鱼、龟、鳖、黄颡鱼、泥鳅、黄鳝、大口鲶、细鳞斜合鲴等10多个品种。3.8.2遗爱湖生物资源状况（1）水生植物现状①浮游植物蓝藻门、绿藻门、裸藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门和隐藻门在遗爱湖的浮游植物中均有发现，其中蓝藻门和绿藻门具优势。②水生高等植物调查发现遗爱湖的水生高等植物有挺水植物、浮叶植物、漂浮植物，没有发现沉水植物。挺水植物主要是分布在岸带人工种植的香蒲、荷花、茭白，美人蕉等。浮叶植物主要有睡莲等。漂浮植物主要有水葫芦、芜萍、红萍（满江红）等。（2）湿生植被现状湿生植物群落主要分布于湖滩区域，其分布面积受水位变化影响。遗爱湖湖滩以陌上菅群丛、朝天委陵菜群丛、肉根毛茛群丛和虉草群丛为优势的湿生植物群落为主：①陌上菅群丛是全湖滩涂的优势群落，伴生种有虉草、朝天委陵菜、肉根毛茛等；②朝天委陵菜群丛在所有滩涂均有分布，多生长在距水较远的砂土湖岸土壤上，伴生种有陌上菅、紫云英、稻槎菜等；③肉根毛茛群丛在所有滩涂均有分布，生长在靠近水边的湖滩上，伴生种有陌上菅、虉草等；④虉草群丛多生长在陌上菅被人为破坏后的湖滩上和一些浅水的沼泽上，伴生种有肉根毛茛、陌上菅，长芒稗等。（3）水生动物现状①浮游动物原生动物、轮虫、枝角类、桡足类在遗爱湖浮游动物中均有检出，原生动物数量最多，其次为轮虫，没有发现大型枝角类。②底栖动物遗爱湖底栖动物发现螺类、蚌类、贝类，寡毛类中水体富营养化指示种摇蚊幼虫和水丝蚓居优势。③鱼类遗爱湖有渔业养殖活动，主要养殖鱼类为鲢、鳙，草鱼、青鱼、鲫鱼、鲤鱼、鳊鱼、鲶鱼、黄颡鱼、泥鳅等也有发现，没有发现肉食性鱼类。4地质受黄冈市水利局委托，湖北金浪勘察设计有限公司承担了黄冈市长河生态修复工程的工程地质勘察任务，为配合生态修复设计工作圆满完成勘察工作，本公司多次组织相关技术人员进行现场踏勘，并根据工程实际情况布置现场钻探及静力触探工作，并进行室内相关试验，为工程场区的工程地质评价提供了可靠资料。工程任务及工作目的如下：1、查明工程场区区域地质概况及地质构造。2、对工程场区的地质灾害等进行相关评价。3、初步查明河道河堤、河岸地基地层结构，提供各层物理力学性质指标，并对河堤渗透性进行评价。4、工程场区目前存在的主要工程地质问题进行调查及评价。5、对本工程所需的砂料、石料及土料等天然建筑材料料场进行调查及评价。本勘察主要依据规范、规程：1、《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）2、《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）3、《堤防工程设计规范》（GB50286-98）4、《土工试验规程》（SL237-1999）5、《水利水电工程钻探规程》（SL291-2003）6、《堤防工程地质勘察规程》（SL274-2001）7、《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL188-2005）8、《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）为完成该勘察工作，本公司多次组织相关技术人员进行现场踏勘，并收集相关资料。本次勘探工程量：钻孔21个，总进尺394m，取原状样108组，扰动样5组，标贯102组。4.1区域地质4.1.1地形地貌工程区位于长江中下游下段北岸，为典型的平原湖区，地势比较平缓，西、南两面为长江所环绕，总体来说，北部较南部稍高。长河属于巴水右岸支流，河面较为开阔，宽约100～150m左右，阶地不发育工程区地形低洼，河湖密布，地面高程一般为15～25m。4.1.2地质构造及地震黄冈市地处长江中游，汉江盆地东缘；在大地构造上位于扬子板块的桐柏—大别断隆（=1\*ROMANI1）与下扬子隆陷带（=1\*ROMANI2）接壤处。区域内主要断裂都属于大地构造单元、新构造单元及其次级结构的分界面，具有复杂的构造及多期活动形迹。在场区和近场区活动性断裂有：襄樊—广济断裂、巴河断裂及麻城—团凤断裂。区内中强地震活动与主要断裂关系较为密切。目前处于地震活动平静期，近年来并未发生较大的地震活动。根据《中国地震烈度动参数区划图》（GB18306-2001），确定本区地震动峰值加速度为0.05g，相应的地震基本烈度为Ⅵ度。4.1.3地层岩性工程区属冲积平原，地面大多为第四系堆积物覆盖，基岩出露较少，境内以白垩系东湖群及第四系为主。北部山丘区的东湖群岩性为红色砂岩、红色砂砾岩、粉砂岩。第四系为松散堆积物，主要分布在南部举水和巴河下游河谷和长江沿岸湖区，其岩性主要为冲积砂土，亚砂土冲积，湖积壤土、亚粘土和腐殖质淤泥。第四系全新统冲积层（Q4al）：分布于沿江与湖泊周围，上部为黄褐色砂壤土、粉质粘土，局部为粉细砂透镜体；下部为黄色粉细砂、中砂、粗砂、卵石等。第四系全新统冲湖积层（Q4al+l）：主要分布于河湖交汇地带，土体颜色为灰褐色，岩性以粘土、粉质粘土及淤泥质粘土为主，下部为黄色粉细砂，局部呈透镜状或互层分布。第四系全新统冲湖积层（Q4l白垩系：岩性为紫红色及棕红色砂岩、砂砾岩为主，在工程区内分布不广泛，仅零星出露。4.1.4水文地质条件工程区河湖密布，地表水系相对较为丰富。工程区地下水以孔隙水为主，按其赋存方式和埋藏条件可分为孔隙潜水和孔隙承压水，孔隙潜水赋存于地表的淤泥、砂壤土及粉土之中，主要接受大气降水的补给，枯水期补给下部承压水，并向河床排泄。孔隙承压水赋存于下部砂层中，含水层厚约20余米，水量较为丰富，枯水期主要接受大气降水和上部潜水的补给，排向长江，丰水季节则接受降水的补给，承压水位与江水联系密切。4.2河道工程地质条件4.2.1唐家渡引水渠根据工程需求，唐家渡引水采用明渠形式。据了解，部分渠段现已有沟渠，本着节约投资和利用现有工程的原则，现有工程尽量利用。据统计：桩号0+400～2+300利用西沟现有的排水渠；桩号2+300～3+390需新开渠道；桩号3+390～4+850利用现有小沟渠，但需扩挖。西沟水渠满足本工程需求，因此不采取任何工程措施，渠道规模较小，基本不存在工程地质问题，不再做具体评价。地层岩性根据工程地质调查，扩挖渠道均为土体开挖而成，岩性为第四系冲洪积层，本次布置勘察钻孔，并取原状土样进行室内试验。工程场区出露岩性均为土体，渠道规模不大，渠道宽度因不超过10m，区域内岩性变化不大，左右岸岩性相同，因此，不做分段、分岸评价。拟新开挖渠道岩性与扩挖渠道相同，根据工程设计，渠道水深最大为2.05，渠道深度约3m左右，规模非常小，且扩挖及新挖渠道总长仅为2550m，长度不大，即工程地质条件大体相同。因此，扩挖及新开挖渠道一并评价。其土体物理力学性质见表4.1-1。场地岩性均为第四系冲洪积粉质粘土，黄褐~褐色，松散，稍湿，含有少量的砂，表层有少量植物根茎，表层土厚度0.5m左右，下部为粉质粘土，其试验结果，见表4.3-1。土体含水量变化较大，为18.8~42.3%，平均值为32.1%；干密度为1.22~1.69g/cm3，平均为1.42g/cm3；孔隙比为0.63~1.23，平均为0.93；由室内试验结果来看，土体各物理性质指标变化较大，个别指标具有淤泥质土特性。土体液限为30.4~50.9%，平均为37%；塑限为18.0~24.6%，平均为21.3%，塑性指数平均为15.7；液性指数平均为0.7。由土体的临界含水率来看，土体基本为低液限，可塑状态。由其力学性质来看，压缩系数为0.1~0.9MPa-1，压缩模量为2.5~16.6MPa，凝聚力为9.0~34.0kPa，平均为21.4kPa，摩擦角为6.5~15.0°，平均11.0°。由试验结果来看，土体性质差别较大，结合相关规范对室内试验成果作为计算值的折减系数，综合考虑，其抗剪强度建议值分别为20kPa、10°。工程地质评价根据工程设计，扩挖及新开挖渠道的坡高均不大，最大坡高2.77m，可见渠道规模非常小，渠坡属于低矮边坡。本场地的土体特性虽然变化较大，但除个别地段存在淤泥质土之外，均为粉质粘土，具有一定的自稳能力，因此工程场区不存在边坡稳定问题。对于3m坡高来讲，开挖边坡建议值为：挖永久边坡坡比为1:2、临时边坡为1:1.5。表4.1-1粉质粘土物理力学性质指标统计表统计项目比重含水率湿密度干密度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数凝聚力摩擦角压缩系数压缩模量GsωρρdeSrωIωPIPILCφa1-2Es—%g/cm3g/cm3—%%%——°统计量6666666666666666666432326666最大值2.7642.31.692.761.23100.050.924.626.31.534.015.00.916.6最小值2.7000.6382.430.418.0平均值2.7332.11.422.730.9393.737.021.315.70.721.411.00.45.3建议值4.3建筑物工程地质条件4.3.1三台河橡胶坝定期外来水源更新部分水体，是改善水质的主要途径之一。本工程为改善遗爱湖水质，需于长河引水交换水体，为达到引水水位，拟于三台河修建橡胶坝，壅高引水处水位，橡胶坝坝址桩号为K9+450。本次于该处布置钻探孔（ZK5、ZK6），分别布置于右岸、左岸，由于进行钻探外业时（2011年7月），长河水位较高，因此未布置水上孔。另外，我院曾于2009年对长河幸福港治理工程进行初步设计，其中ZK5桩号为k10+050，距本坝址600m，可作为参考。1、地形地貌长河具有河谷开阔、河道比降较小等平原河道典型特点，总体地势平坦。坝址处地势左岸高程为19.71~17.19m，右岸高程19.70~17.30m，两岸坡比均比较小，左、右岸坡比分别为1:5、1:3.4，两岸为种植农田。河床开阔，宽约110m左右，未发育河流阶地。2、地层岩性（1）左岸据ZK6揭示，岩性自上而下为：=1\*GB3①粉质粘土，黄褐~褐色，松散，稍湿，含有少量的砂，表层有少量植物根茎。厚度4.7m，分布高程18.61~13.91m。该层共取原状土样4组（左右岸土体相同，因此土体性质一并统计），其试验结果，见表4.3-2。由于该层厚度不大，土样较少，但根据工程经验判断，基本能代表该层土体的基本性质。土体含水量变化较大，为22.6~38.1%，平均值为26.8%；干密度为1.33~1.64g/cm3，平均为1.55g/cm3；孔隙比为0.66~1.07，平均为0.78；由室内试验结果来看，土体各物理性质指标有一定差异。土体液限为30.4~53.2%，平均为40.3%；塑限为17.6~25.9%，平均为21.5%，塑性指数平均为18.8；液性指数平均为0.3。由土体的临界含水率来看，土体基本为低液限，可塑状态。由其力学性质来看，压缩系数为0.1~0.3MPa-1，压缩模量为5.2~15.2MPa，剪切试验仅做一组，凝聚力43.0kPa，摩擦角为16.5°。因样本数较少，试验成果代表性不强，结合相关规范对室内试验成果作为计算值的折减系数，综合考虑，其抗剪强度建议值分别为30kPa、12°。=2\*GB3②淤泥质粘土，灰褐色，软塑~流塑状，含有少量有机质，略具腥臭味，强度较低。厚度2.4m，分布高程13.91~11.51m。由于条件所限，该层仅取一组土样，其试验成果见表4.3-3。土体含水量为42.2%；天然密度为1.76g/cm3，干密度为1.26g/cm3；孔隙比为1.17；由室内试验结果来看，土体具有较为典型的淤泥质土特性。土体液限为38.7%；塑限为22.2%，塑性指数平均为16.5；液性指数为1.21。由土体的临界含水率来看，土体基本为低液限，流塑状态。由其力学性质来看，压缩系数为0.67MPa-1，压缩模量为3.2MPa，、凝聚力12kPa，摩擦角为6.5°。因样本数较少，试验成果代表性不强，结合相关规范对室内试验成果作为计算值的折减系数，综合考虑，其抗剪强度建议值分别为10kPa、5°。=3\*GB3③粉质粘土，褐黄色，可塑~硬塑状，含有少量的铁锰质结核，切面较为光滑。厚度2.4m，分布高程6.11~11.51m。=4\*GB3④粉砂质泥岩（K）白垩系粉砂质泥岩，棕红色，泥质砂状结构，块状构造，节理、裂隙比较发育。上部为强风化层，岩芯较破碎，呈碎块状，采取率较低，强风化层厚约2.2m。下部为中风化岩体，岩芯较为完整，呈5~15cm块状及短柱状，岩芯采取率约75%。该层顶部高程为6.11m。（2）右岸据ZK5揭示，岩性自上而下为：=1\*GB3①粉质粘土，黄褐~褐色，松散，稍湿，含有少量的砂，表层有少量植物根茎。厚度10.3m，分布高程18.44~8.14m。该层共取原状土样4组，其试验结果见表3-1。土体性质评价同左岸，=2\*GB3②粉砂质泥岩（K）白垩系粉砂质泥岩，棕红色，泥质砂状结构，块状构造，节理、裂隙比较发育。上部为强风化层，岩芯较破碎，呈碎块状，采取率较低，强风化层厚约2.2m。下部为中风化岩体，岩芯较为完整，呈5~15cm块状及短柱状，岩芯采取率约75%。该层顶部高程为8.14m。3、地基评价由于钻探期间，河道具有一定的水深，因此，未于河床中间布置钻孔。但该地工程地质条件变化不大，河床中间地层分布基本可参照左右坝肩地层分布及评价。根据工程设计，橡胶坝进口建基面高程为11.50m，出口处建基面高程为9.00m左右，根据地层分布，ZK5、ZK6揭示，上部地层为粉质粘土层，该层底部高程为8.14~6.11m，下部为强风化泥质粉砂岩。左岸在高程13.91~11.51m为查明土体的密实情况，做标贯试验，结果见表4.3-1，其锤击数平均为7.6击。结合土体颗粒组成及钻探情况，土体为可塑状态，其地基承载力为150kPa，基底摩擦系数为0.2，基本满足建筑物的地基需求。表4.3-1标贯试验锤击数统计表钻孔组数平均值ZK5327.6ZK62另外，由于河床土体多年有水体浸泡，表层有淤泥或者淤泥质土分布，厚度不会特别大，施工时可根据实际情况，彻底清除淤泥。4、左右坝肩绕渗评价由左右岸地层岩性可知，坝肩岩性上部均为第四系冲洪积层（Q4al+pl），粉质粘土，左岸夹有薄层淤泥质粉质粘土。该层具有一定防渗性能，根据物质组成、物理力学性质指标及标贯试验成果，其渗透系数经验值为1×10-4cm表4.3-2粉质粘土物理力学性质指标统计表统计项目比重含水率湿密度干密度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数凝聚力摩擦角压缩系数压缩模量GsωρρdeSrωIωPIPILCφa1-2Es—%g/cm3g/cm3—%%%——°统计量44444444441144最大值2.7638.12.011.641.0727.30.4//0.315.2最小值2.7222.61.841.330.6692.630.417.612.80.1//0.15.2平均值2.7426.81.961.550.7894.240.321.518.80.343.0建议值2.7426.81.961.550.7894.240.321.518.80.330120.29.9表4.3-3淤泥质粉质粘土物理力学性质指标统计表统计项目比重含水率湿密度干密度孔隙比饱和度液限塑限塑性指数液性指数凝聚力摩擦角压缩系数压缩模量GsωρρdeSrωIωPIPILCφa1-2Es—%g/cm3g/cm3—%%%——°统计量11111111111111平均值2.7342.21.791.261.16998.638.71126.50.673.24建议值2.7342.21.791.261.16998.638.711050.6长西干渠输水隧洞因需于长河引水至遗爱湖以改变其水质，根据现场调查，该处为城区，建筑物较多，不适宜修建渡槽等其它建筑物，拟于该处修建输水隧洞。1、地层岩性本次勘察布设4个钻探孔，孔号分别为ZK1、ZK2、ZK3、ZK4。根据钻探资料揭示，自上而下地层岩性为：=1\*GB3①粉质粘土（Q4el+dl）各钻孔揭示地层上部均为粉质粘土，厚度不等，为3.6~10.37m，其底部高程为8.67~14.06m。该层共取样8组，其试验结果见表4.3-4。土体含水量变化较大，为20.0~40.8%，平均值为29.6%；干密度为1.26~1.71g/cm3，平均为1.47g/cm3；孔隙比为0.60~1.17，平均为0.88；由室内试验结果来看，土体各物理性质比较均一。土体液限为31.5~49.8%，平均为37.4%；塑限为17.3~24.6%，平均为20.5%，塑性指数平均为16.9；液性指数平均为0.6。由土体的临界含水率来看，土体基本为低液限，可塑状态。由其力学性质来看，压缩系数为0.2~0.6MPa-1，压缩模量为3.8~8.9Mpa。做4组剪切试验，可能由于样品在采取及运输过程中有一定的扰动，导致2组试验指标很低，不符合常理，因此在统计过程中剔除该样品数据。凝聚力平均值为25.0kPa，摩擦角为11.8°。因样本数较少，试验成果代表性不强，结合相关规范对室内试验成果作为计算值的折减系数，综合考虑，其抗剪强度建议值分别为20kPa、10°。=2\*GB3②泥质粉砂岩（K）白垩系粉砂质泥岩，棕红色，泥质砂状结构，块状构造，节理、裂隙比较发育。上部为强风化层，岩芯较破碎，呈碎块状，采取率较低，强风化层厚约1.8~2.8m。下部为中风化岩体，岩芯较为完整，呈5~15cm块状及短柱状，岩芯采取率约75%。该层顶部高程为8.14~23.67m。表4.3-4粉质粘土物理力学性质指标统计表统计项目比重含水率湿密度干密度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数凝聚力摩擦角压缩系数压缩模量GsωρρdeSrωIωPIPILCφa1-2Es—%g/cm3g/cm3—%%%——°统计量88888888882288最大值2.7640.82.051.711.1798.449.824.625.21.326.012.00.68.9最小值2.7220.01.771.260.6089.231.517.3平均值2.7329.61.901.470.8892.137.420.516.90.625.0建议值2.7329.61.901.470.8892.137.420.516.90.620100.45.42、工程地质条件评价根据工程设计，输水隧洞进出口高程分别为15.76、16.43m。该处地形稍有起伏，中风化岩体顶面高程有一定的变化。根据高程推算并保证洞身稳定，洞身需为中风化岩体且洞顶上部具有5m以上高度的自然山体。多方面分析，桩号0+900~1+700段可开挖隧洞，其余段可采取涵洞形式。（1）隧洞评价隧洞围岩为泥质粉砂岩，中风化状态，中厚层状，该处未发育较大的地质构造，隧洞轴线轴向与岩体倾向斜交，对洞身稳定有利，但因该处山体厚度不大，不利于洞身稳定，因此，建议洞身进行混凝土衬砌，以免水体影响隧洞整体稳定。另外，隧洞处山体不够雄厚，尤其进出口位置更加薄弱，因此建议进出口位置加强洞身稳定处理。（2）涵洞评价由于地形所限，不能全段开挖隧洞，其余段需修建涵洞。根据岩性分布，涵洞地基有粉质粘土和泥质粉砂岩两种地基。粉质粘土为第四系残坡积层（Q4el+dl），本次做5组标贯试验，其结果见表4.3-5，平均锤击数为9.1。根据物理性质及标贯试验结果，该层地基承载力为180kPa，基底摩擦系数为0.2。表4.3-5标贯试验锤击数统计表钻孔组数平均值ZK1129.1ZK21ZK32ZK43根据工程经验，泥质粉砂岩强风化层该层地基承载力为1.5MPa，基底摩擦系数为0.4。由于本涵洞规模不大，对地基承载力要求不高，残坡积层粉质粘土及泥质粉砂岩的地基承载力均可满足建筑物需求，但是两者物理力学性质差别较大，土体具有一定的可压缩性，岩体则完全不具有该性质，因此，尽量避免不均匀沉降对建筑物产生的不利影响。

4.4天然建筑材料根据工程设计，本工程建设内容相对简单，需要的天然建筑材料主要为河堤护坡所需的砂料、块石料及碎石料。砂料：据调查，砂料需于黄州砂料场购买，距工程场区平均运距约40km，该砂料场是当地主要砂料场。为河砂，黄色中粗砂，交通比较方便，储量非常丰富，满足工程要求。块石料：主要为河堤块石护坡所需，据调查，需于团风县石料场购买，平均运距为40km。原岩质量较好，较为坚硬。储量非常丰富，交通便利，完全满足工程设计需求。4.5结论与建议（1）工程区位于长江中下游，为典型的平原湖区，地势比较平缓。区域内主要断裂都属于大地构造单元、新构造单元及其次级结构的分界面。工程区岩性出露以第四系为主，基岩具有一定的埋深。（2）扩挖及新建渠道均为第四系冲洪积层粉质粘土，渠道规模较小，坡高不超过3m，基本不存在工程地质问题。（3）拟建长河橡胶坝，坝基为第四系冲洪积层粉质粘土，地基承载力为150kPa，基底摩擦系数为0.2，地基满足建筑物要求，但河道内水体长期浸泡，表层由淤泥分布，建议在修建过程中遇到该层可采取清除并换填措施。（4）拟建长西干渠输水隧洞，0+900~1+700段山体稍厚，岩性为白垩系粉砂质泥岩，可开挖隧洞，其余段采用箱涵形式。隧洞洞身工程地质条件稍好，围岩整体稳定，施工过程中对于进出口位置可采取一定措施加固处理。箱涵地基为第四系粉质粘土及粉砂质泥岩强风化层，由于箱涵规模不大，对地基承载力要求不高，岩基和土基均能满足建筑物需求。（5）天然建筑材料主要为砂料和碎石料，均需于附近料场购买。5水资源配置分析《长河流域水利综合规划》已对长河流域水资源供需情况进行了分析，并提出了相应的水资源配置工程。经分析论证，水资源的优化配置能有效解决长河和遗爱湖的水资源及水生态问题。5.1计算分区考虑到长河流域内不同区域所属的行政区划不同，并且在地形地貌、水系特征、灌排系统等上存在差异，将流域分成9个计算分区。首先以罗家沟横堤为界，将长河流域分成横堤以上和横堤以下两大区域，横堤以上再细分为3个计算分区：付河一库区、付河二库区、黄草湖区；横堤以下分6个计算分区：回龙一库区、回龙二库区、幸福水库区、唐家渡区、白潭湖区、长河中下游沿岸区。各分区汇流面积及涉及行政区划见表5.1-1。本项目涉及到的区域为第7、8、9三个分区。表5.1-1长河流域各计算分区基本情况表分区名称汇流面积（km2）涉及行政区划1付河一库区40.6淋山河镇2付河二库区13.0淋山河镇3黄草湖区121.4团风县、淋山河镇、方高坪镇、回龙山镇4回龙一库区15.2回龙山镇5回龙二库区9.8回龙山镇6幸福水库区24.2陶店乡、路口镇7长河中下游沿岸127.5回龙山镇、黄州区、赤壁办事处、东湖办事处、堵城镇、陶店乡等8唐家渡区31.1禹王办事处9白潭湖区81.7路口镇、南湖办事处5.2需水预测根据新口径用水量划分方法，需水量可分为生活、生产、生态三大类。“新口径”的生活需水为城镇居民生活用水和农村居民生活用水；生产需水是指有经济产出的各类生产活动所需的水量，包括第一产业的种植业和林牧渔业，第二产业的高用水工业、一般工业、火（核）电工业和建筑业，以及第三产业的商饮业、其他服务业等；生态环境需水包括维护生态环境功能和生态环境建设两类。由于长河流域现状水质为IV类，规划水平年水质目标为III类，因此不适宜用作饮用水源，加上长河流域有长江、举水、巴河的环绕，其工业用水在水量和水质两方面都具有得天独厚的优势，因此，长河流域的工业用水也不考虑从本流域内取水。由此可见，本项目所涉第7、8、9分区的需水量也主要为生产类的农业用水和生态类的生态环境需水。5.2.1长河流域种植的主要粮食作物有水稻（早、中、晚）、小麦、玉米、大豆、豌豆、杂粮等，经济作物主要有棉花、油菜、芝麻、花生、蔬菜、瓜果等。《长河流域水利综合规划》根据各种作物灌溉制度设计成果、各计算分区作物播种面积、灌溉水利用系数，推算出现状水平年和规划水平年各种保证率下各种作物的综合灌溉用水量，本项目所涉及区域的用水量见表5.2-1。表5.2-1本项目所在计算分区不同作物多年平均毛灌溉用水量（单位：万m3）分区编号分区名称水平年早稻中稻晚稻棉花小麦蔬瓜合计7长河中下游沿岸区现状113.171.4135.6412.5498.21426.12656.9规划75.852.998.9230.3351.61097.01906.58唐家渡区现状217.18.8385.9222.0151.0963.61948.3规划35.3197.092.125.762.5398.3810.99白潭湖区现状181.9483.8282.782.2131.6677.31839.5规划33.8189.088.324.760.0411.5807.3合