1、附件 XX 省重点水域航区划分研究工作报告(模板) 目 录第1章 概述 1第2章 XX 相关河流及水电站的基本情况 7第3章 XX 的气候及大风特征 17第4章 水口水库的航区划分研究 29第5章 沙溪口水库的航区划分研究 35第6章 官蟹水库的航区划分研究 39第7章 高砂水库的航区划分研究 43第8章 沙县水库的航区划分研究 47第9章 班竹水库的航区划分研究 51第 10 章 金湖的航区划分研究 55第 11 章 闽湖的航区划分研究 60第 12 章 翠屏湖的航区划分研究 64第 13 章 龙湖库的航区划分研究 68第 14 章 筼筜湖的航区划分研究 73第 15 章 对 XX 省水口水
2、库等航区划分的建议 77 附件 1 水库的分类和特征 80 附件 2 XX 省气候特点 83 附件 3 水库回水范围统计表 86 附件 4 水口库尾表面流速流向测量技术报告 90参考文献 101 第1章 概 述 1.1 项目研究背景 XX 地处中国东南沿海,依山傍海,海岸 线长达 3324 公里,境内水系密布,有闽江、九龙江、汀江、晋江、交溪、鳌江、霍童溪、木 兰溪、诏安东溪、漳江、萩芦溪、龙江等河流入海, 为航运提供得天独厚的条件。 就内河航运而言,XX 内河航运业经历了不平坦的发展之路。1949 年以前,XX 省有限的水运业基本上都是私人经营,船舶以木帆船为主。新中国成立后,由于台湾海峡两
3、岸 军事对峙,XX 内河航运有着比较辉煌的历史,到 1960 年, XX 省内河通航里程达 5100 多 km,全省内河货运量达到 1300 万吨,占全社会货运量的 27(解放初期曾达到 60)。在 20 世纪 60 年代中后期,由于鹰厦、外福 铁路通车和公路建设里程增加,加上水利工程建设,内河通航里程逐年减少,陆路运输开始逐渐替代水路运输,到 1979 年,XX 省内河通航里程减少为 3850km,内河货运量为 600 万吨,仅占全社会货运量的 11,黄金水道逐渐失去优势。在 20 世纪 80 年代,XX 省先后在 1983 年和 1987 年开工兴建沙溪口水电站和水口水电站,由于水电站建设
4、没有解决好施工期间和施工以后的通航问题,尤其是沙溪口水电站的建设导致该航段完全断航,造成闽江内河处于半瘫痪状态,航运和电力的矛盾十分突出。从 20 世纪 90 年代至今,随着公路(尤其高速公路)、铁路运输的快速发展,社会对内河航运的重视程度逐渐降低,再加上碍航闸坝等客观因素的影响, XX 省的内河航运逐 渐萎缩,在 综合运输体系中的作用和地位也逐渐下降。 从 20 世纪 80 年代至今,XX 省先后兴建了水口、沙溪口、官蟹、高砂、沙县、斑竹、金湖、闽湖、翠屏湖、龙湖等水电站,形成了相应库区水域,也为开展水上运输创造了条件,但由于航道内的水利工程及碍航闸坝等因素的影响,无法开展内河长途运输业务,
5、形成了以区间或库区运输为主内河航运模式。 我国内河船舶法定检验技术规则2011对 XX 闽江和九龙江的航区航段级别引用内河航区分级规范(1986),但由于水口、沙溪口、官蟹、高砂、沙县、斑竹、金湖、闽湖、翠屏湖、龙湖等水库的形成,其航区级别面临重新调整和划分研究的问题: (1)从航道条件和水流条件的变化来看,水口、沙溪口、官蟹、高砂、沙县、斑竹、金湖、闽湖、翠屏湖、龙湖等水库分别属于闽江、汀江上游,地处沿海丘陵地带,两岸峭壁挺拔,奇峰对峙。成库前,江中岩石裸露,暗礁起伏,滩多流急、流态紊乱、水位暴涨暴落,是典型的山区河流,闽江干流的水口至南平航段原划定航区为 C 级航区、J2 航段,闽江支流的
6、沙溪、建溪、富屯溪为 C 级航区、J2 航段,其他库区基本上不通航或局部区间通航,均未划定航区级别;成库后,由于随着水位的抬高,各 库区回水范围的航道条件得到了根本改善,浅滩、 险滩、暗礁被淹,航道尺度增加,水位变幅减小,水流条件改善(水面比降变 ,有利于开展水上运输业务, 为船舶航行和水运业的发展了创造缓、流速减小、流态变好)了条件,因此,需要对已界定航区级别水域的进行调整和对没有界定航区级别水域的开展划分研究。 (2)从市场需求和船舶发展的角度来看,水口库区在成库前,天然航道枯水水深 1.21.5m ,航道宽 1520m,仅能通航 60 80t 船舶,船舶的尺度 较 小,装 载量不大;水口
7、库区形成后,从 1993 年开始,船舶数量迅猛增加,船舶逐步向大型化发展,目前通航船舶最大等级为 500t 级。沙溪口、官蟹、高砂、沙县、斑竹水 库 是沙溪航运梯级开发的重要组成,成库后,三明境内大量钢材、木材、水泥等货物可通过沙溪经闽江直达福州马尾。金湖、翠屏湖近年来大力发展水上旅游业,旅游客船数量逐年递增;龙湖、 闽湖成库后,由于当地原有的陆路交通系统被水淹没中断,新的陆路交通系统没有开通, 给人们的出行和运输带来不便,库区船舶数量迅速增加。但因成库的时间、 库区航运发展时间较短等原因,都未进行航区划分,因此,面 临确定航区 级别及库区船舶的适用规范等问题。 另外,厦门筼筜湖为城市内湖,以
8、前不具备通航条件,不属于通航水域,但近两年因城市改造和旅游开发的需要,已有部分游览船投入营运,也面临确定航区级别及船舶的适用规范等问题。 1.2 项目的研究内容及目的、意义 水口、沙溪口、官蟹、高砂、沙县、斑竹、金湖、闽湖、翠屏湖、龙湖等水 库及厦门筼筜湖都属 XX 省的内河通航水域,涉及福州、宁德、三明、南平、泉州、龙岩、厦门七个市。其中,水口水库涉及福州市(闽清县) 、三明市(尤溪县)和南平市(延 、宁德市(古田县) ;沙溪口水库涉及南平市(延平区)和三明市(沙县)平区) ;官蟹、高砂、沙县、斑竹、金湖水库涉及三明市沙县、梅列区和泰宁县;闽湖水库涉及三明市(尤溪县、大田县)和泉州市(德化县
9、);龙湖水库涉及龙岩市永定县和上杭县;筼筜湖涉及厦门市。 水口等水库地处山区,库区范围广, 库区干流和支流的航道渠化,有利于开展水上运 输业务,通过近几年的整顿、规范和发展,船舶已成 为库 区周边群众出行及运输的主要交通工具,船舶航行安全直接关系到人命财产和社会稳定。由于船舶技术标准是船舶设计、建造、营运、 检验与发证、海事 监管的依据,而航区是制定船舶安全技术条件的基础,因此,为了解决水口等水库船舶适用规范的问题,提高 库区船舶检验标准的合理性和科学性,保障库区群众出行安全和方便,开展水口等水库航区划分的研究工作是十分必要的。 为了满足航运业需求,保障人命和财产的安全,加 强海事监管,根据交
10、通运输部海事局关于推进内河航区普查工作的要求(见海法规2012 74 号关于委托编制船舶法定检验技术法规的函),中国船级社武汉规范研究所与 XX 省地方海事局合作进行了关于 XX 省内河水库航区划分研究。 1.3 航区航段级别的划分标准 航区是制定船舶安全技术条件的基础,也是规范体系中的一个重要部分。航区(段)的划分实质上是把外界环境(风、浪、流等) 对船舶航行安全的影响程度进行分级,不同的航区级别对船舶安全技术条件的要求不同,对船舶的结构强度、 稳性、干舷以及船体、轮机、电气设备配备等也要求不同,因此航区划分的合理性除了影响船舶航行安全,也会直接影响到船舶的建造成本和营运成本。 依据内河船舶
11、法定检验技术规则及内河航区等级标准划分暂行规定(修订稿)规定,内河水域航区(包括江、河湖泊和水库)分为 A、B、C 三级,其中某些水域,依据水流湍急情况又划分为 J1、J2 两级急流航段;各航区 级别按波浪参数( 计算波高、 计算波长和波高范围)划分,急流航段按滩上流速确定。 (修订稿) 根据内河船舶法定检验技术规则及内河航区等级标准划分暂行规定 ,航区航段级别的划分标准为: (1)航区级别:航区级别按 5保证率对应的有义波高划分,A、B、C 级航区的有义波高范围如表 1.3(1)所示。 航区级别的划分标准 表1.3(1) 航区级别 有义波高范围 HS(m) A 1.25 lt HS 2.0
12、B 0.5 lt HS 1.25 C HS0.5 (2)急流航段级别:急流航段级别按滩上流速划分,滩上流速超过 3.5m/s 的航段应定为急流航段。J1、J2 级航段的滩上流速范围如表 1.3(2)所示。 急流航段级别的划分标准 表1.3(2) 航段级别 滩上流速范围(m/s) J1 5 lt V 6.5 J2 3.5 lt V 5 按照内河船舶法定检验技术规则及内河航区等级标准划分暂行规定(修订稿)对航区航段划分的要求,申报航区级别时应提交以下气象、水文资料: (1)不少于连续 5 年的风级(或风速)和风向统计资料; (2)不少于连续 3 年的波高统计资料。 申报急流航段时,应提交以下航道及
13、水文资料: (1)典型弯曲航道的位置、弯曲半径; (2)急流险滩的名称、位置、 滩段长度、比降和流态情况以及成滩的条件水位和流量; (3)急流险滩在典型水位和流量下的流速、比降测量资料。 1.4 项目的组织与实施 1.4.1 成立项目组及工作分工 根据部海事局关于委托编制船舶法定检验技术法规的函(海法规201274 号)中有关推进内河航区普查工作的要求,以及海事局组织召开的“ 沿海及内河船舶法规项目(部分)研讨会”商定的的工作方案,由部海事局、武汉规范研究所与 XX 省地方海事局联合成立“XX 省内河水库 航区划分研究” 项目组。根据工作方案及分工,武汉规范所承担制定项目实施方案、分析气象水文
14、条件、编写研究报告、召开研 讨会/ 评审会;XX 省地方海事局承担收集辖区内水域的航道、气象、水文 资料;部海事局参与调研并协调相关工作。 1.4.2 水文数据的测量工作 水文数据水流和波浪是划分航区级别的主要依据,根据西藏重点水域、新疆重点水域 (修订和天生桥水库等航区划分的经验,波浪参数采用内河航区等级标准划分暂行规定稿)附录(内河波高估算方法)的计算,水流参数采用水流实地测量获取和按经验方法见1.5.4确定。 在水口、沙溪口、官蟹、高砂、沙县、斑竹、金湖、 闽湖、翠屏湖、龙湖等水库中,水口水库位于闽江干流,为不完全季调节水库, 库容最大, 库尾与沙溪口水 电站大坝相接,有干支直达通航的需
15、求,所确定的航区航段范围对船舶的影响大,也有一定的代表性,加上时间进度和研究经费的限制,经 CCS 武汉规范研究所和 XX 省地方海事局共同研究商定,选取水口水库的库尾开展汛期水流测量工作。 为了获得水口水库库尾的水流数据,XX 省地方海事局委托 XX 省港航管理局勘测中心承担测量工作。2012 年 8 月 2 日和 17 日,CCS 武汉规范研究所分别对“水口电站库尾漂流观测技术方案”、“水口库尾漂流观测技术要求”提出修改意见 ;2012 年 8 月 24 日至 28日,XX 省港航管理局勘测中心对水口水库库尾沙溪口电站下游至夏道进行了水流表面流速、流向的测量工作,观测内容为: 测区位置:选
16、取西溪西芹码头至长深高速公路西芹大桥、长深高速公路西芹大桥至西城大桥、 闽江八仙至夏道之间共 3 处河段; 观测方法:在上述 3 处河段测区范围内,沿着主航道各布设表面漂流测线 5 条,使用浮标跟踪观测法进行测量; 观测项目:表面流速、流向,并收集同时段的沙溪口电站下泄流量、沙溪口电厂大坝上下游水位及延福门水位及当地风速风向。 1.4.3 实地调研工作 2012 年 10 月 18 日至 21 日,部海事局、武汉规范研究所组成调研组到 XX 省进行了为期 4 天的调研,调研组在 XX 省地方海事局大力支持和配合下,先后到达水口、沙溪口等水库进行实地考察、现场调研,分别在福州、南平召开座谈会进行
17、交流研讨。通过此次调研,收集和掌握了水口等水库的水位变化、水面宽度、风浪情况、水流情况、航道尺度、船舶数量、船舶事故以及船舶航行经验等相关资料,确定了航区航段划分的原则与方法, 为水口等水库的航区级别划分奠定了基础。 1.5 水口水库等水库航区航段划分的原则与方法 1.5.1 库区干流和支流的特性 水口、沙溪口、官蟹、高砂、沙县、斑竹、金湖、闽湖、翠屏湖、龙湖库区为山区河道型水库,库区范围涉及干流和支流。根据山区河道型水库的特征, 库区干流库段兼有“水库” “山区和“山区河道”的双重特性,即入库流量较小时呈“水库” 特性,但随着流量增加,河道”特性也逐渐显现;库区支流大部分属于回水形成的支流,
18、支流航道迂回曲折,水面宽度有限,由于支流上游来水 较小,回水范围内的水流情况很好,库区支流库段呈典型的“ 水库 ”特性。 水库的分类和特征附件 1。 1.5.2 库区水域范围的界定 由于山区河道型水库的库区范围涉及干流和支流,因此,参照三峡库区航区划分的方法和原则,库区水域范围按照干流和支流在正常蓄水位的回水范围确定。根据项目组 2012 年10 月 18 日至 21 日在 XX 调研期间了解的情况, XX 以及与部海事局、 省地方海事局共同商量的结果,水口水库等水库按正常蓄水位界定库区水域范围,按死水位界定常年回水区与回水变动段的范围。 水口水库等水库的正常蓄水位和死水位见表 1.5.2。
19、水口水库等水库的正常蓄水位和死水位 表 1.5.2 项目 水口水库 沙溪口水库 官蟹水库 高砂水库 沙县水库 斑竹水库 金湖 闽湖 翠屏湖 龙湖正常蓄水位m 死水位m 1.5.3 库区航区航段级别的表述 航区航段划分主要根据水文、气象情况及船舶航行经验来确定,由于水口水库等水库的范围广、支流多,为了兼顾支流区间航行的市场需求,提高航区航段划分的合理性,因此,参照三峡库区航区划分的方法和原则,水口水库等水库的航区航段级别分别按干流和支流进行描述和确定。 1.5.4 库区航区航段划分的方法 在本项目的研究过程中,由于条件的限制,所收集和掌握的气象、水文资料十分有限,无法满足 1.3 所述申报航区(
20、航段)级别的资料要求。根据项目组 2012 年 10 月 18 日至 21日在 XX 调研期间与部海事局、XX 省地方海事局共同商量的结果,参照西藏重点水域及天生桥水库(一级)等水库的航区划分研究的处理办法,水口水库等水库的气象、水文资料及急流航段划分方法如下: 1气象(风况)资料,由于缺少水口水库等水库的连续 5 年的风级(或风速)和风向统计资料,其风况资料根据全国? 蠓缛帐 植记榭龊拖角笞柿希蠓缛帐 范?2波高数据,由于缺少水口水库等水库的波浪统计资料,其波高根据水域特征(水面宽度)和风况资料(大风日数)按内河航区等级标准划分暂行规定(修订稿)附录(内河有效波高估算)的计算 3航区级别的划
21、分,分别选取典型的库区干流和支流进行有义波高计算,其中对库区干流分段进行研究分析,再根据有义波高划分航区级别; ,对于缺少流速、比降测量资料的干流和支流,由于常 4航段级别的划分(简单方法)年回水区的水流流速缓、比降小,不划分为急流航段;而变动回水区在汛期又恢复到天然河道状态,划分为急流航段。 1.5.5 航区航段划分考虑的因素 航区航段划分主要根据水文、气象情况及船舶航行经验,但根据水电站/水库的运行、调度及管理的特点,坝前和坝下的某一范围的水域为禁航水域,加上水库在蓄水、消落、泄水腾库、泄洪和冲砂期 间对坝 前水位、回水范围、水流条件(库区以及坝下航道)等方面有明显的影响,因此,基于水电站
22、/水库的运行、调度及管理的复杂性,且禁航线及回水变动范围的表述复杂,在划分库区水域航区航段级别时从管理的角度提出原则性要求。 第2章 XX 相关河流及水电站的基本情况 2.1 XX 内河水域的基本情况 2.1.1 XX 省内河水系的特征 XX 内河水系密布,大小河流纵横交错,全省共有 XX 个内河水系, XX 条大小河流,河流 总长 XXkm,主要有闽江、九龙江、汀江、晋江、交溪、鳌江、霍童溪、木 兰溪、诏安东溪、漳江、萩芦溪、龙江等。其中闽江、九龙江、汀江和晋江四大水系最 为主要,流域面积合计约 9 万 km2,占全省总面积 的 74.5。 XX 省大小河流的流域分水界均为山脉。闽西大山带武
23、夷山脉为闽、赣两省河流的主要分水岭,也是闽江、汀江的 发源地;闽东北洞宫山为闽、浙两省河流的分水岭,也是交溪的发源地;闽中大山带鹫峰山-戴云山-博平岭山脉为省内许多河流的分水岭,也是闽江、汀江一些支流和九龙江、晋江主支流以及独流入海的许多短小河流的发源地。 XX 省绝大多数水系发源省内、流经省内,并注入 XX 海域。只有个别河流发源于本省流入邻省,如汀江的下游为韩江,入海口在广东省;或是发源于浙江省流入本省河流,如建溪的个别支流和交溪及个别短小溪河。 XX 省干支流水系分布由地质构造确定。省内主要构造走向为北北东-南南西或北东-南西和北西- 南东,山脉走向大致与海岸线平行。河流的主流多呈北西-
24、南东向,支流多为北北东-南南西向,干支流交角接近 90,属于典型的格状水系 类型。XX 河流的中上游多呈扇状水系,便于水流集中、 汇流速度快,加上上游广大山区降水量和降水强度大,往往会加大下游河段的洪峰流量。XX 河流下游洪峰流量之大,洪峰出现次数之多,在国内同级河流甚至更大一级河流中均属少见。 受地质构造和岩石特性的影响,XX 各河流普遍存在着河谷型盆地和河曲型的峡谷相间的特点,从上游到下游历经许多宽窄不一的河谷,形成串珠状的分布。由于 XX 地形以山地为主,河流的比降也比较大,多在万分之五以上,形成丰富的水力 资源,而且,宽窄相间的河谷形态,特别有利于筑坝蓄水,开 发水力资源。 河网密度大
25、是 XX 省内河水系又一重要特色。全省陆地面积 XX 万 km2,大小河流总长达 XXkm,河网密度为 0.1km/km2,其中以 闽西大山带和闽中大山带的东坡密度最大,河流上游或中游的密度一般大于下游的密度盆谷平原河漫滩网状水系除外。 XX 河流的径流变化与降雨有关,由于 XX 地处我国东南地区,夏季受东南季风影响降水较多,加之地形多丘陵,西部为高大的武夷山,夏季风遇之形成地形雨使之降水更加丰富,冬季受西北季风影响则降水少,加上 XX 的河流多发源于西部的高山,因此,河流的径流量是夏季径流量大,冬季径流量小,年径流量较大,且落差大,水能 资源丰富。 图 2.1.1 XX 省水系图 2.1.2
26、 XX 省内河通航水域的基本情况 XX 省内河航道总里程 XXkm,通航里程 XXkm,其中等 级航道 XXkm。内河航道共有 X处枢纽其中具有通航功能的枢纽 X 处。通航建筑物中,有船闸 21 座,升船机 1 座;七级以上航道桥梁 X 座。 :一溪为九曲溪,以竹筏漂流为主;两江为 XX 省主要内河通航水域为“一溪两江四湖 ”闽江、九龙江,闽江水系上游源自建溪、沙溪、富屯溪,三条溪在南平市延平区水域汇合形成我省第一大江闽江,三明市的尤溪河流经尤溪口后也汇入闽江,闽江干流通航里程为 200余 km;九龙江水系中北港以玉江 桥为界,中港以紫泥中港为界,其上游水域均为内河水域范围区间通航,其下游水域属于海域范围;四湖为龙岩永定县境内的龙湖、三明泰宁县境内的金湖、宁德古田的翠屏湖和位于三明市尤溪县、大田.