包头市黄河湿地生态修复工程初步设计20100713

11概述1.1设计依据1.1.1相关批文及文件（1）包头市黄河湿地生态修复工程勘察设计合同书，2010年2月12日（2）包头市黄河湿地生态修复工程可行性研究报告，中交天津港航勘察设计研究院有限公司，2009年3月（3）包头市黄河湿地生态修复工程岩土工程勘察报告，中交天津港航勘察设计研究院有限公司，2010年4月（4）包头市黄河湿地生态修复工程测量图，中交天津港航勘察设计研究院有限公司，2010年3月（5）关于包头市黄河湿地生态修复工程可行性研究报告的批复，包头市发展和改革委员会，2009年8月18日（6）关于包头市黄河湿地生态修复工程的批复，包头市防汛抗旱指挥部办公室，2010年7月20日1.1.2技术标准及设计规范（1）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2）《室外给水设计规范》（GB50013-2006）（3）《建筑设备施工安装通用图集－排水工程》（91SB4-1）；（4）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（5）《国家建筑标准设计图集－小型潜水排污泵选用及安装（含2003年局部修改版）》（01S305）（6）《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2009)2（7）《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)（8）《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）（9）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）（10）《鼓风曝气系统设计规程》（CECS97：97）（11）《自然保护区类型与级别划分原则》（BB/T14529-93）（12）《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)（13）《堤防工程设计规范》（GB50286-98）（14）《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-98）（15）《泵站设计规范》（GB/T50265-97）（16）《港口工程测量规范》（JTJ203－98）（17）《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ98-2000）（18）《水闸设计规范》（SL265—2001）（19）《给水排水工程管道施工及验收规范》（GB50268-2008）（20）《给水排水工程构筑物设计规范》（GB50069-2002）（21）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）（22）《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》（GB50032-2003）（23）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）（2001年修订版）（24）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（25）《建筑物防雷设计规范》（GB50097-94）（2000版）（26）《供配电系统设计规范》（GB50052-1995）（27）《防洪标准》（GB50201—94）以及国家其他有关的现行规范、标准等。31.2设计范围和主要内容工程区东起包头市南海子自然保护区东界，西到210国道包头黄河大桥，北至南绕城公路，南至黄河，建设规模约12000亩。黄河湿地生态修复工程的建设内容包括：污染河水强化处理系统、低污染水生态净化与资源化工程、湿地原生态保育与生态修复工程、排水渠整治建设工程和湿地景观建设工程等。1.3设计概要包头市黄河湿地经黄河改道而成，位于包头市东河区南侧。由于人们对湿地的认识不够，管理措施不到位，污染物大量排入湿地，农业围垦严重，造成湿地局部污染严重，水土流失加剧，破坏了湿地景观和生物多样性，造成湿地生态系统的破坏，导致湿地功能的不健全，破坏了湿地生态系统的良性循环，湿地生态修复工程迫在眉睫。通过湿地生态修复工程的实施，将有效改善通过湿地进入黄河的水的水质，为下游的水源地提供安全保障，工程将修复湿地的原生态景观，有利于改善包头市的人居条件和整体景观，还通过实现河水资源化利用，缓解城市的水资源短缺。1.3.1污染河水强化处理工程污染河水强化处理工程的第一部分为河滨旁通式强化处理工程，第二部分为接触氧化+潜流湿地净化处理工程，目的是通过该工程最大限度的净化来自二道沙河的污染河水，保护黄河湿地，同时为后续工程提供低污染的水源。1.3.2低污染水生态净化与资源化工程本工程是对经污染河水强化处理工程后的来水进行进一步净化，4降低水体污染物浓度，使出水水质达到城镇污水处理厂一级B排放标准，满足东华第三热电厂中水回用的要求。低污染水生态净化与资源化工程由浮叶植物区、表面流湿地、草滤带工程、贮水系统和输水系统五部分组成。1.3.3湿地原生态保育与生态修复工程根据湿地生态环境和植物分布现状，因地制宜对工程范围进行分区，设计分为3个区：保护区、修复区与重建区。并对各区设计实施原生态保育、生态修复、生态重建等方案措施。保护区内乔、灌、草植被保存较好、生长旺盛的，只有局部区域存在一定生态退化。设计对其以保护为主，局部区域辅以人工干预与扶持，进行生态恢复。修复区有一定的乔灌林地和草地，部分区域植被退化。设计对其在维护保育现有植被的基础上，进行局部区域草地植被生态修复。重建区内湿地生态结构破坏较严重，部分土地被开垦耕种，植被覆盖率及生物多样性较低。设计对其实施生态重建，恢复湿地植被与生态系统。根据其现状，将其分为3个亚区：盐化草甸区、半固定风沙区、低洼地重建区，并分别对其实施灌草重建、沼泽重建、挺水植物重建工程措施。1.3.4排水渠整治建设工程排水渠北端与二道沙河相连，南端与黄河相连，东邻污染河水强化处理工程区，西靠湿地生态重建区，主要功能是导流二道沙河富余的来水，同时有利于暴雨期间从二道沙河来的山洪水漫流到较缺水的工程区的西部地区和降低山洪水对污染河水强化处理工程和低污染水生态净化与资源化工程的冲击。51.3.5湿地景观建设工程本工程在保护自然景观资源和维持自然景观生态功能的基础上，遵循以自然为本，以天然景观为主的设计理念，采取具有针对性、可持续性、多样性的技术手段与生态修复措施，使黄河湿地恢复为功能健全、物种丰富的良性稳定的生态系统。主要建设内容为：污染河水强化处理、低污染水生态净化与资源化工程区景观设计、湿地原生态保育与生态修复工程区景观设计与排水渠两侧景观设计。1.4主要技术经济指标1.4.1主要技术指标污染河水强化处理工程占地面积为332.2亩；低污染水生态净化与资源化工程占地面积为1888亩；湿地原生态保育与生态修复工程占地面积为9280亩；排水渠长1463米，挖方11446m³，填方5668m³；湿地景观建设工程是在黄河湿地自然生态系统实施保护与修复的基础上，兼顾湿地的景观效果，形成大范围的自然湿地生态景观。1.4.2主要经济指标本项目设计概算为12478.56万元，第一部分工程费用10818.16万元，其中：污染河水强化处理工程费3544.97万元；低污染水生态净化与资源化工程费1529.25万元；湿地原生态保育与生态修复工程费5541.32万元；排水渠整治建设工程费41.40万元；湿地景观建设工程费161.21万元。62包头市黄河湿地工程区概况2.1地理位置包头市黄河湿地工程区南临黄河，北靠包头市黄河大坝和南绕城公路，东起包头南海子自然保护区芦苇塘，西到210国道黄河大桥。地理坐标为东经109º59′2″-110º2′26″，北纬40º30′8″-40º33′32″9。工程区地理位置图见图2-1。图2-1工程区地理位置图2.2气候包头市黄河湿地属典型的大陆性季风气候。冬长而寒，少雨雪，夏短炎热，多雷雨，秋高气爽，气温续降，昼夜温差大，春季干旱多风，回暖快，温差大。全年光照充足，降水少面集中，无霜期短，7昼夜温差变化明显，历年平均气温6.4℃，1月平均气温-12.6℃，极端最低气温-31.4℃(1971年1月27日)。7月平均气温22.8℃，极端最高气温38.4℃(1953年7月8日)。全年日照时效149.7小时，无霜期平均151天。年平均降水310毫米左右。7～8月雨水集中，降水量约占全年降水量的50%。降水量年际变化大，多雨年678毫米，少雨年131毫米。年均蒸发量为2342.2mm。地面封冻期一般10月下旬至次年5月中旬，平均最大冻深1.6m，积雪厚90mm。平均风速3.4m/s，主导风向NNW，最大风速23.3m/s。2.3土壤包头市黄河湿地是经河流改道形成的冲积平原，由黄河河道南移后留下的河漫滩地，河流阶地组成，地形起伏不大。平均海拔1020米，地势呈阶梯形，北高南低，从南到北分为河滩与阶地，其中河漫滩高出黄河水面0.5-1米，宽约1km，阶地高出黄河水面2-4米，宽约2-3km。主要土壤类型为森林草甸土、草塘草甸土、盐化草甸土、沙化草甸土、沼泽土、半固定风沙土和分散分布的盐碱土，其中草甸土类型较多，主要分布在地势较为低洼，土壤含水量较高的地带，分布面积最大；沼泽土分布在湿地的沼泽地带，面积最小；风沙土是近几年由于农民开垦湿地，破坏植被后在风的吹蚀下堆积而成，但风沙土的颗粒以细沙和粉沙为主，属于风沙土初期阶段的半固定风沙土，主要分布在黄河岸边的沙滩和沙堤上；盐碱土分布较为分散，呈斑块状零星散布在阶地上。湿地土壤的含盐量普通较高，大部分土壤在1%以上，盐碱土含盐量表层可达2-3%，但盐分的化学成分以中性盐为主，Na2SO4占80%以上，pH值为8.5-8.8，这种盐分对植物危害性不大，可以8通过水洗解决问题。湿地土壤的养分含量普遍较高，有机质含量均大于1%，其中草甸土含量最高，平均达到3%以上。土壤养分齐全，全氮全磷亦可达到0.2%左右，能够满足植物的生长需要。各类型土壤物理性质良好，上层大多以粉沙为主，下层则以粘粒-粉粒为主，通气性好，但下层透水性较差，适合于侧根，须根性植物生长。总的来看，土地平坦，养分含量较高，物理性状良好，属肥沃土壤。但近几年的围垦引起土壤大面积的退化、物理性状趋于板结、盐化碱化作用增强，尤以土壤沙化最为突出，水土流失较为严重，并且有明显加快的趋势，应尽早尽快采取保护措施。2.4河流水文黄河从湿地南面东流，流经保护区约7.2km，其水面宽约130-458m，平均300m左右，水深约1.4-9.3m，平均流速1.04m/s，最大流速3.13m/s，最大流量6115m³/s，最小流量48m3/s，年均径流量259.56×108m³。每年11月下旬开始流凌，12月上旬封冻，至次年3月下旬开河，常伴有凌汛，河水可淹没整个湿地，大约持续1周左右。二道沙河防洪体系由二道沙河、西河、西河道、头道沙河构成，二道沙河防洪体系总流域面积95.0k㎡。二道沙河位于包头市市区以北，河道出山口以上称为大庙沟和本坝沟，流域面积83k㎡，发源于包郊的乌兰胡同，出山口以上纵坡1/30，市区部分纵坡1/95，河道流向从出山口以后向南沿低洼地形流经二道沙河村西，过京包铁路、经同官村东入黄河，全长18.6公里，为黄河干流的一级支流。二道沙河平时干涸，大雨过后方有流水通过，现为泄洪、排污水通9道。二道沙河及二道沙河以上各支沟洪水主要由暴雨形成。由于本地区的暴雨大，流域及河道的比降又较陡，降雨历史短，所以形成的洪水具有峰高量小，历时短、陡涨陡落、来势比较凶猛的特点。该地区洪水发生在汛期6~9月份，其中7~8月份为主汛期，百年一遇的洪峰流量为915m³/s。二道沙河下游除接受九原区沙河镇的工业及生活污水外，还汇集了二道沙河和四道沙河改道渠的全部污水。二道沙河与南绕城公路交汇处的实测水量为10.96万吨/天。根据包头市环境监测站2007年全年监测数据，水质指标为：来水水温为13.0℃至23.0℃之间，平均16.8℃；含盐量为1010-1580mg/L之间，平均1260mg/L；氨氮为79.78mg/L、总磷为4.58mg/L、COD为142.5mg/L、BOD5为30.8mg/L、SS为300mg/L、pH为6-9。地下水为潜水，埋深1-3.8m，补给方式主要为大气降水、地表水和包头市城市尾水和黄河水，人工开采和蒸发为主要排泄途径。据区域水文地质资料，潜水变化幅度为0.5-1.0m，枯水季节地下水补给黄河水，洪水季节黄河水补给地下水。南海子公园的补水主要在每年凌期通过从黄河人工抽水补充。2.5生物资源包头市黄河湿地工程区植被大部分是草甸草原植被，在河滩草地及林地中，采集、鉴定已了解到