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1、泉州東海污水處理廠尾水排放管排放口警戒標志設置工程方案設計（第二版）目 錄第1章 概 述1第2章 自然條件5第3章 管道工程設計情況9第4章 設計配布原則11第5章 設計方案12第6章 航標效能設計14第7章 航標配置設計15第8章 施工組織設計18第9章 工程估算20第10章 問題與建議23第1章 概 述1.1項目背景泉州東海污水處理廠尾水排放管道位于泉州灣后渚通海航道西側，橫臥泉州灣后渚航道西側海域。污水排海管道海域段為海域放流管，尾水排放口擬設在廠址東北部后渚港口區域，后渚港碼頭下游260m處。根據泉州東海污水處理廠污水排海管道建設情況，為了保證污水處理廠尾水排放管排海管道及過往船舶航行2、安全，需設置專用警戒標志，標示污水排海管道的鋪設位置。受東海投資管理有限公司委托，中交武漢港灣工程設計研究院有限公司承擔了本工程的警戒標志方案設計工作。在現場踏勘、調查和收集相關規劃資料的基礎上，完成并提交了本工程設計方案（第一版）。管理機構對方案進行了評審（審查會評審意見附后）。現由于尾水排放管排放口的位置變更（樁號K0+770變更為K0+685），經權衡各相關利益方的意見，我院在第一版（原提交方案）的基礎上，補充完善了本工程方案設計報告。圖1-1工程區域概位圖1.2編制依據1.2.1設計依據文件（1）設計委托書；（2）泉州市發展改革委員會關于東海污水處理廠尾水排放管排放口工程立項的批復泉發3、改審201082號；（3）泉州市港口局關于東海污水處理廠尾水排放管排放口工程施工圖設計的意見函；（4）福建省環保局于2005年5月20日對污水廠近期工程環境影響報告表及水環境影響專題的批復；（5）中國市政工程中南設計研究總院東海污水處理廠尾水排放管排放口工程施工圖設計；（6）業主單位向有關部門申請用海范圍。1.2.2依據技術標準、規范（1）交通部港口工程技術規范；（2）國標GB-4696-1999“中國海區水上助航標志”；（3）國際航標協會有關的水上助航標志推薦標準、國內一般的配布原則；（4）海區浮動助航標志布設規范；（5）上海海事局中國沿海航標管理有關技術規范匯編（一）；（6）智能冷光源航標4、燈通用技術規范（HJB288-2004）；（7）浮標錨鏈（JT/T100-2005）；（8）IALA關于通用系碇系統設計的建議（E-107，1998）； （9）JT7007-93航標燈光強度測量和燈光射程計算；（10）GB/T14008-92海上用太陽能組件總規范；（11）東海海區浮動標志編號規定（試行）；（12）東海海區航標配布規定（試行）。1.3主要研究結論本工程推薦方案一，設置直徑1.8燈浮1座，陸上燈樁1座，工程總投資估算為48萬元。第2章 自然條件2.1自然環境 2.1.1氣象泉州灣跨海通道地處閩東南，屬于南亞熱帶季風區，夏季多偏南風，冬季多偏北風，隨著夏季風環流的轉移，形成夏長東短5、，干濕季節分明，災害性天氣較多的氣候特征。（1）氣溫泉州市年平均氣溫19.5-21.0C，最熱月出現在8月，月平均氣溫27.4C，最冷月出現在2月，月平均氣溫為11.3C，極端最低氣溫-3C，全年日最高氣溫35C日數平均為0.1天。（2）降水多年平均降水量1010.9毫米，歷年最多降水量1477.9毫米。歷年月最多降水量668.5毫米，一日最大降水量236.8毫米。全年25毫米的降水日數平均11.2天。（3）霧多年平均年霧日數為10.6天。1-5月霧多，10-11月比較少，9月無霧。（4）相對濕度多年平均相對濕度為78，3-8月空氣濕度較大，相對濕度達90。冬季空氣濕度較為干燥，相對濕度僅706、左右。（5）風況多年平均風速為6.9米/秒，強風向為北及東北，最大風速為24米/秒，極大風速32.6米/秒；常風向為北北東，頻率為28。根據梅林碼頭初設報告全年6級風的日數平均為91天，崇武是福建省沿海風速較大的地區。夏季以南南西風為主，其它月份以東北或者北東方向為主，最大頻率達45。福建沿海地區臺風或熱帶風暴影響次數較多的地區，多發生于每年的7-9月，從1956-1980年統計，全省年平均發生臺風3.8次，臺風發生時，本地區有8級以上大風，實測風速40米/秒，極大風速達60米/秒。2.1.2水文根據收集的歷史資料，對工程海區的水文基本特征分析如下：（1）潮位根據海港水文規范極端高、低水位的頻7、率分析方法，采用崇武水位站1957年-2000年逐年最高、最低水位的高、低潮數據計算，得到工程海域的各重現期水位見表：設計潮位計算結果潮位出現頻率崇武水位站山前站資料年限設計水位（cm）高水位（累計頻率10）3033222001年低水位（累計頻率90）-272-274極端高水位（cm）14574641957年-2000年2443451542343250409419基面85國家高程基準面換算關系：85國家高程 3.70m理論最低潮面 設計水位（基準面為理論最低潮面）設計高水位：6.92米（高潮累計頻率10）設計低水位：0.96米（低潮累計頻率90）校核高水位：8.21米（五十年一遇極端高水位）校8、核低水位：0.25米（五十年一遇極端低水位）（2）潮流潮流類型根據2003年7月在該海區進行的海流調查，通過準確的分析得知潮流性質為正規半日潮型。潮流運動形式臺灣海峽的潮流系統主要是自北向南嚴冬的M2分潮，進入泉州灣后因岸線與地形影響，M2分潮橢圓旋轉率均較小，呈往復流形式，方向為SE-NW，到大墜島附近分成南北水道后，基本為E-W，即漲潮流由東向西，落潮流由西向東。流速下表給出了國家海洋三所對工程海區處3個點的實測最大漲、落潮流速。站號重現期可能最大潮流設計風速風海流設計海流流速流向流速方向流速流向1#100年65111.916.950.7112.511611250年65111.914.259、3.6112.510611310年65111.98.324.6112.5881131年65111.92.98.7112.5721122#100年112135.616.048113.516013550年112135.613.540.511314713510年112135.68.324.91131321351年112135.62.98.71131161363#100年116105.814.242.6112.515210950年116105.816.950.7112.516610810年116105.88.324.9112.51351081年116105.82.98.7112.51191072.2海10、域環境2.2.1航道現狀、港口和航運現狀后渚通海航道：石湖至后渚港區，建設規模為一個潮周期通航5000噸級海輪，乘潮歷時2個小時，保證率90，后渚至秀涂段航道底寬100m，航道底標高-4.0m。目前后渚作業港區已有5000噸級糧食泊位、客貨泊位、3500噸級石油泵船、3000噸級雜貨泊位各1個、5000噸級集裝箱泊位、1000噸級雜貨泊位、1000噸級雜貨泊位、500噸級泵船泊位個2個。后渚航道已能滿足乘潮萬噸級船舶（單向）。2.2.2港口和航道發展規劃根據泉州港總體規劃（報批稿），后渚作業區規劃最大泊位為5000噸級，與其相配套，規劃建設后渚航道，該航道由泉州灣終點（石3）至后渚作業區（后311、），建設規模為5000噸級雙向航道（乘潮），通航里程6.65km，航道設計底寬度150m，設計底標高-4.0m。后渚作業區岸段：后渚至上堡、后渚至長垵一線為三千米的中岸線。后渚岸線目前已建有10個500-5000噸級碼頭，已占約2700m，由于經濟社會發展需要，剩余自然岸線已不適宜繼續作為開發港口使用（擬建工程區即為此處）。第3章 管道工程設計情況3.1管道建設情況東海城市污水處理廠一期規模為2.5萬m 3/d。尾水排放采用一根DN1000玻璃鋼管由污水處理廠排放至后渚港區，陸地上長度為4200m，海域內管長為775m，其中陸地上一期管道4200m已經鋪設完成。本段工程為海域放流管，管道總長為12、770m。尾水放流管管徑為DN1000，共設計10根擴散管，近期按照2.5萬m 3 /d規模先利用末端3根，關閉前面7根，遠期再根據實際情況逐步依次開啟前面擴散管。東海城市污水處理廠一期工程設計在原玻璃鋼管接口的基礎上再增加設置法蘭連接（材料為尼龍），砼護管材料為C30砼，(HPB235)、(HRB235)級鋼筋，保護層厚度50mm。本段壓力管道施工完畢后應分段試壓，具體操作要求應按照規范給水排水管道施工及驗收規范GB 50286-2008執行，本段管道最大工作壓力為0.30Mpa，實驗壓力為0.80Mpa。污水排海管道設計管內底標高4.10m，管道埋深4.10m，管頂覆土2.50m，鋪設在海13、底表層內，本工程按照遠期規模共設計有10根豎向的擴散排放管，近期使用末端三根，其余七根近期暫不使用，采用盲法蘭堵板封閉，需要采取一定措施來保護管道的安全。3.2管道用海區域污水處理系統一期工程用海范圍設置2個區域：排污管道用海、污水達標排放用海，其中排污管道用海面積為2.4740公頃，污水達標排放用海面積為54.790公頃。建設方提供的用海范圍點號和坐標位置見下圖：3.3管線路由地質特點污水排海管入海全長775m，管道線路由地勢自西向東傾斜，海底地質表層為粘土質粉砂層。第4章 設計配布原則4.1水域的特點泉州東海污水處理廠尾水排放管工程位于泉州灣后渚通海航道西側，污水排海管道橫臥泉州灣后渚航道14、西側海域，起點位于泉州市沿海大通道，尾水排放口位置在后渚碼頭下游260m處。排放管排放口端點距離泉州灣后渚通海航道約260m，該航道船舶通航量較大，對管道的安全存在隱患，有必要設置警戒航標志標示管道位置、走向，以警示污水排海管道水域附近的船舶，保護管道的安全。在排海管道前沿大部分是海灘，水深較淺，只有小部分漁船、沙船在航行。 后渚航道所設置航標標 名標別位置（CGCS2000）燈質結構泉州灣23號燈浮燈浮245228.111841 35.2甚快（9）白10秒黃黑黃，頂標為兩個黑色錐形，錐頂相對。西方位標泉州灣25號燈浮燈浮245256.311841 29.1閃綠4秒綠色柱形，頂標為綠色錐形泉州15、灣27號燈浮燈浮245327.811841 06.1甚快（9）白15秒黃黑黃，頂標為兩個黑色錐形，錐頂相對。西方位標泉州灣29號燈浮燈浮245327.811841 35.2甚快（9）白10秒黃黑黃，頂標為兩個黑色錐形，錐頂相對。西方位標4.2配布原則（1）警戒標志配布范圍以污水排海管道用海范圍為依據；（2）警戒標志配布執行海區航標A制度，標志類型為專用標-水中構筑物標；（3）設置警戒標志目的是標示污水排海管道位置及走向，出港船舶可以參照標志在安全航行、禁止管道附近水域拋錨、作業；（4）依據國際航標協會推薦的航標配布的一般原則及國內的相關標準規范進行設計；（5）根據管道附近水域的水深情況，選擇合16、理的航標布設位置。第5章 設計方案根據泉州灣西側灣內水域的特點，并結合現有助航設施情況審查意見，本工程共設置直徑1.8m燈浮1座，陸上燈樁1座。（一）方案一 本工程設置直徑1.8m燈浮1座，陸上燈樁1座。（1）警戒標志配布方法尾水排放口設在廠址東北部后渚港口區域后渚碼頭下游260m處，在尾水排放口外30米處設置直徑1.8m燈浮1座，即距離后渚航道西側邊線約260m處。該標志標示為排海管道口位置，通過發布航行通告和宣傳資料，告示船舶禁止在此范圍錨泊或海上作業，為水上巡查、檢查提供目標，可以明顯觀測禁戒水域內的情況。在管道陸上入海點處即堤壩處10m范圍內，增設1座警戒燈樁。該燈樁與水上燈浮的連線標17、示管道位置，禁止過往船舶在這水域拋錨、作業。（2）專用標志命名按照海區航標命名規則，并結合區域和工程項目名稱來命名。在尾水排放口所設置專用標志命名為東海污管1號燈浮，陸上燈樁命名為東海污管警戒燈樁。 （3）設置位置（概位，具體坐標以施工圖為準）東海管道1號燈浮：高斯坐標：X = 2752971.3047 Y = 518908.3094 北京54坐標：245252.8 N 1184113.6ECGCS-2000坐標（WGS-84）：245252.5N 1184116.1E燈質：莫爾斯（C） 黃12秒。東海管道警戒燈樁：高斯坐標：X =2752634.1169, Y =518304.0601 北京18、54坐標：245241.9 N 1184052.1 E CGCS-2000坐標（WGS-84）：245241.6N 1184054.7E燈質：莫爾斯（C） 黃15秒。（二）方案二 本工程設置直徑1.8m燈浮一座，燈浮配置與方案一相同。（三）方案比選 方案一設置一座警戒燈浮，陸上設置一座警戒燈樁，兩座警戒標志的連線可以較為準確的標示管道的走向及排污口的位置，從而更好的警示船舶注意航行安全，禁止在管道周圍拋錨作業。不足之處投資費用較高。方案二設置一座警戒燈浮，僅標示排污口的位置，不能較為準確的標示管道走向，但投資費用較低。在確保安全情況下兼顧投資費用，推薦方案一為本工程警戒標志設計方案。第6章 航19、標效能設計6.1專用標志航標效能設計（1）共設置1座直徑1.8m 燈浮；（2）顏色：黃色；（3）形狀：黃色直徑1.8m柱形燈浮，頂標為黃色叉形，字牌二面書寫泉管1#字樣，另二面繪有空心黑色向上正三角形；（4）燈質：莫C黃12秒；（5）射程：3海里；（6）標位：見航標技術參數表。6.2陸上警戒燈樁航標效能（1）形狀：黃色高6m，直徑0.8m圓柱形燈樁，頂標為黃色叉形，樁身明顯處繪制空心黑色向上正三角形。平臺處設置紅色“管道”字樣和綠色向下的箭頭；（2）燈質：莫（C）黃15秒； （3）射程：3海里；（4）標位：見航標技術參數表。第7章 航標配置設計7.1專用燈浮（1）形狀：直徑1.8m柱形浮筒，頂20、標為黃色叉形，排海管道所設置的1座警戒標志的浮體采用直徑1.8m的淺水燈浮；（2）材料：鋼材采用寶鋼Q345-NHY3耐海水腐蝕鋼板，內套桶將整個浮體按縱向、橫向分割成五個水密隔艙，提高了抗撞性能和使用壽命；（3）浮體噴涂采用國際牌聚胺脂材料，其優點是結構牢固、耐腐蝕、環保。7.2錨系設備根據國標GB-2558-81浮標專用國標的要求，及設置地水域地質的特點，燈浮采用單點系泊，系泊錨鏈分長鏈、短鏈、馬鞍鏈、半長鏈。直徑1.8m浮標錨鏈鏈徑為直徑28mm，抗拉力為20噸、抗破斷力為51.8噸，配套直徑39mm、直徑36mm的卸扣及直徑34mm的轉環，沉石為4噸鋼筋混凝土結構，施工時根據實際水深調21、整錨鏈的配置。7.3陸上警戒燈樁（1）燈樁選址與基礎選在污水處理廠圍填的廠區管道入海后方平臺上建造警示燈樁，燈樁名稱為東海污管警戒燈樁。（2）基礎處理圍填陸域地基條件差，需要進行地基處理，澆筑330.8米鋼筋混凝土承臺預埋地腳螺絲，作為警示燈樁基礎。（詳細地基處理方案在施工圖階段完善）（3）燈樁選型為減輕底面承載，燈樁選型高分質量材料制作的6m柱形燈樁，顏色為黃色上部平臺處設置管道字樣告示牌。字牌面向管道入海方向，燈樁結構造型參見東海污水燈樁總圖。（4）頂標和標記東海污水管燈樁頂部安裝黃色叉形頂標，樁身迎管道入海方向繪制空心黑色正三向上角形標記。7.4燈器、能源的選用說明（1）燈器選用燈浮標的22、燈器采用冷光源燈器或一體燈，閃光周期可調，燈光閃光最短時間0.5秒，閃光有效光強42.8cd，大氣透氣系數T=0.74，燈光射程3海里。（2）電源選型配置太陽能免維護蓄電池電源系統，根據燈浮耗電配置12V100AH免維護蓄電池3塊，可滿足陰雨25天以內用電需求。（3）配置20W2太陽能組件，工作電壓12V。7.5航標遙測遙控設備航標遙測遙控系統設備選用與航標管理單位要求相一致的終端。具體分主機和燈浮上單機，在主控設備中需設置專門的接受軟件。數據采用GSM無線傳輸方式進行傳輸，每個燈浮有一個專門的ID地址，便于識別。所設置航標的各項具體航標技術性能參數的設計詳見航標技術性能參數表。7.6航標技術23、性能參數東海污水排海管警戒標志技術參數匯總表：標名標別位置CGCS2000（概位）燈質射程結構錨系東海管道1號燈浮水中構筑物標245252.5N1184116.1E莫爾斯（C） 黃12秒3海里黃色1.8柱形燈浮，頂標為黃色叉形，字牌二面書寫東管1#字樣，另二面繪有空心黑色向上正三角形。馬鞍鏈、短鏈、長鏈各1節，沉石4T東海污管警戒燈樁專用標245241.6N1184054.8E莫爾斯（C） 黃15秒3海里黃色高6米，直徑0.8米圓柱形燈樁，頂標為黃色叉形，樁身明顯處繪制空心黑色向上正三角形。平臺處設置紅色“管道”字樣和綠色向下的箭頭第8章 施工組織設計8.1警戒燈浮設置施工（1）警戒燈浮施工程24、序本工程為水上助航標志設置工程，在辦理設置許可手續后方可進行現場施工，現場施工階段時間較短，大量的工作量在于器材的準備和安裝和調試上，為達到航標設置“標位正確、燈質正常、涂色鮮明、結構良好”的標準，選擇具有一定的專業的施工單位進行施工，組織施工一般程序如下：燈浮所用器材采購涂裝安裝調試驗收裝船發布現場作業預告現場定位就位拋設位置復測效能驗收申請發布航行通告。（2）施工器材準備現場施工所用物料（拼裝件、金屬構件、施工用具等）均在拋設前準備就緒。蓄電池需進行初充電，航標燈、電源控制器需進行調試與試點后上現場安裝。（3）施工船舶施工階段使用中型航標工程船（2640馬力航標工程船），分航次拋設。8.225、警戒燈樁設置施工（1）警戒燈樁施工燈樁燈料現場基礎澆筑設置預埋底腳螺絲現場組裝燈樁安裝燈器及電源系統調試試發光。（2）施工器材準備現場施工所用物料（拼裝件、金屬構件、施工用具等）均在分項施工前準備就緒。硅太陽能電池安裝架，航標燈座，鋼構件陸上加工組裝驗收后拆另運送現場。蓄電池需進行初充電，航標燈、電源控制器需進行調試與試點后上現場安裝。8.3效能驗收施工完畢后，需通過航標效能專項驗收,只有達到設計要求方可投入使用，通過驗收，報請海區航標主管機關發布航標動態和航警通告。航標設置以后，施工方應委托有資質的單位做好航標維護和搶修。第9章 工程估算9.1編制依據（1）沿海港口建設工程概算預算編制規定226、004；（2）沿海港口水工建筑及裝卸機械設備安裝工程船舶機械艘（臺）班費用定額2004247號；（3）國家發展計劃委會員、建設部計價格200210號發布工程勘察設計收費標準（2002年修訂本）。9.2編制說明1、本工程主要費用為航標器材費和船舶施工費，編制時航標器材取費以海區主管部門認可的航標供貨單位的報價為依據，計算每座燈浮的估算費用。2、本工程分航次執行水中助航標志的拋設任務，施工船舶為具有起吊拋設能力的作業船舶，施工船舶據點以廈門港為例，船舶調遣費用折算在每座燈浮的拋設費用中。3、船舶費用按同馬力的工程船舶計算臺班費用。9.3工程總估算方案一工程估算總額為48萬元工程估算表序號工程名稱或27、費用內容單位數量單價(萬元)合計（萬元）備注一工程費用4211.8燈浮122222警戒燈樁座12020二其他費用61設計費項16三工程造價48一+二單個HF-1.8m浮筒工程費用表定額編號項目名稱單位數量單價（元）合價（元）一工程直接費 128598.00（一）HF1.5-浮標器材購置費94758.001HF1.5-浮標套15500055000.002LED燈器 （同步閃光）套11030010300.003頂標/頂標架/頂標桿套120002000.004太陽能設備套138003800.005免維護蓄電池套218003600.00628mm長鏈節145204520.00728mm短鏈節1250028、2500.00828mm馬鞍鏈節120002000.00939mm末端卸扣只43001200.001032mm連接卸扣只33861158.001134mm轉環只26001200.0012不銹鋼/銅羅絲/電纜套1480480.0013遙測遙控RTU終端套170007000.00（二）自制設備4700.001沉石4T塊122002200.002不銹鋼電池箱套125002500.00（三）燈浮涂裝費套155005500.001燈浮涂裝費套150002場地搬運吊裝費套1500（四）拋設臺班費用23640.0012640hp航標船（工作）艘班11418414184.0022640hp航標船（停止）艘班229、47289456.00二其它直接費39629.961概算擴大1.05項0.01051350.282小型工程擴大1.05項0.01051350.283航標備品(一)+(二)+(三)30%項123815.236929.40三定額直接費（一+二）項1168227.96 168227.96四其他直接費(一)定額直接費5.2%0.0526687.096五現場經費(一)定額直接費6.6%0.0668487.468六直接工程費（三+四+五）1183402.52七間接費 三8%0.059170.13八計劃利潤（六+七）7%0.0713480.09九稅金（六+七+八）3.38%0.03386964.58十專項費30、用（六+七+八+九）0.1%0.001213.02十一單位工程預算金額213230.336.0米燈樁工程費用表定額編號項目名稱單位數量單價（元）合價（元）一工程直接費 145620.00 （一）燈樁器材購置費115230.00 1直徑0.8米、高6.0米鋼管燈樁（電池箱、避雷設施、地腳螺絲）套18000080000.00 2LED燈器 套198909890.00 3頂標/頂標架/頂標桿套120002000.00 4太陽能設備套130003000.00 5免維護蓄電池（12V100AN)套216003200.00 6遙測遙控RTU終端套185008500.00 7C30鋼筋混凝土基礎（不銹鋼底腳31、螺絲）M37.212008640.00 （二）組裝費套1850020500.00 1現場施工運輸費臺班125002500.00 2現場安裝費項160006000.00 3航標位置測定費項11200012000.00 二其它直接費3058.02 1概算擴大1.05項0.01051529.01 2小型工程擴大1.05項0.01051529.01 三定額直接費（一+二）項1148678.02 148678.02 四其他直接費 （一）定額直接費5.2%0.0527572.24五現場經費費 （一）定額直接費7.1%（6.6%）0.0669610.92六直接工程費（三+四+五）1165861.18 七間接費 三8%0.058293.06 八計劃利潤（六+七）7%0.0712190.80 九稅金（六+七+八）3.38%0.03386298.46 十專項費用（六+七+八+九）0.1%0.001192.64 十一單位工程預算金額（六+七+八+九+十）192836.14 第10章 問題與建議1、排海管道口設置警戒標志起著標示排海管道口位置，警示過往船舶注意船舶航行安全的作用，業主單位還需要利用宣傳、向海軍航海保障中心申請在海圖標示管道位置等多方面、多渠道來保護管道及過往船舶航行安全。2、此次方案設計工程投資不包含該項目所設航標的日常維護費用，業主單位還需落實好維護經費，確保所設置的航標正常運行。