摘要：水土保持方案是水库建设项目主体工程的主要部分之一, 在水土资源保护工作开展过程中发挥指导性作用。基于此, 本文结合具体工程案例, 解析并评估水库主体工程的水体保持实况, 侧重点是探究水土保持措施, 以实现完善水土保持方案, 希望对相似研究工作的开展有所借鉴。
关键词：水库工程,水土流失,防治措施,方案编制
1 工程概况
本工程属于新建工程, 也是点线结合工程。水库总库容为110.58×104 m3, 年供水量为0.99×104 m3, 灌溉面积120hm2。工程规模为小 (1) 型, 等别Ⅳ等, 主要建筑物级别为4级, 次要建筑物级别为5级, 水库工程包括枢纽工程和灌溉供水工程两部分。水库占地总面积21.74hm2。枢纽工程由大坝、溢洪道和输水导流隧洞组成。大坝为粘土心墙风化料坝, 坝顶宽5m, 坝长133.0 m, 最大坝高44.51m, 开敞式溢洪道为钢筋混凝土矩形断面, 全长208.0m。输水导流隧洞平面布置为曲线, 全长325.21m。灌溉供水工程主要由两条管道组成。项目区为西南土石山区, 土壤侵蚀类型为水力侵蚀, 水土流失强度以轻度为主, 土壤容许流失量是500t/ (km2·a) 。
2 水土流失量的预测
2.1 临时施工区水土流失预测
施工期间, 该区段地面由于被临时建筑物覆盖, 所以其可能被分割成零散化的小区域, 此时水库径流线有所减缩, 在占地处坡度<30°情况下, 施工期产生的水土流失量就会相应降低。工程竣工后, 临时建筑物被拆除, 裸地面积相应增加, 此时若不采取有效防护措施, 水土流失量可能会相应增加[1]。
2.2 取料场产生的水土流失量预测
施工期间, 取料场原地貌类型为林地、耕地, 取料后该区地表被剥离、植被破坏, 并且会产生凸凹不平的坑塘, 被挖掘的坑边在重力作用下会产生塌方现象, 导致占地区水土流失量相应增加[2]。
2.3 主体工程设计的水土保持工程分析与评估
对本工程主体工程设计的水土保持工程进行解析, 并进行相关评估, 发现主体工程仅在汛期对建设区提出相关规定外, 没有列举现实性的水土保持措施, 所以本次研究结合工程现场的调查结果, 在全面预测不同建设区段, 施工期间可能形成水土流失程度的基础上, 补充并优化项目建设的水土流失防治措施。在项目整个施工进程中, 一定要确保相关措施的实施和周围环境间的协调性, 整体分析本项目建设是可行的[3]。
3 水土保持措施布设研究
3.1 枢纽工程防治区
(1) 植物措施:与大坝周围穿插式种植小叶女贞、清香木与喜树, 构建绿篱, 栽植杉木建防护林, 在挖掘裸露地层撒播三叶草与狗牙根混合草籽, 恢复植被。本工程涉及的植被恢复主要在水库工程施工临时占地区域中, 级别是2级;规定苗高≥0.5m, 清香木、喜树和杉木密度为1110株/hm2, 运用60 cm×60 cm穴状整地, 要求苗高>1.5m。
(2) 临时措施:主体设计中已规划于大坝下游端布设0.6mx0.5m的M7.5浆砌石排水沟, 浆砌石工程量是503.7m?, 但是在上述施工过程中忽略了临时防护。结合工程项目特征, 需新增设临时堆放土方的拦挡、苫盖及排水等临时防护办法。于临时堆土坡脚采用编织袋 (编织袋长0.6m、宽0.4 m、高0.2 m) 装土进行拦挡, 编织袋层层叠压, 防护高度为0.7m。顶面及坡面应用防护网苫覆盖。临时堆土周边布设排水沟, 长度大概为120 m, 应用梯形断面, 其内铺设土工膜。此外, 也不能忽视表土临时挡护的施工作业。
3.2 灌区供水工程防治区
灌区供水施工区内祼露地表均分布于管道两侧, 施工过程中对地表的扰动主要为人工机械和临时堆放建材所发生的占压破坏, 仅在管道铺设完毕时对扰动地表进行土壤深翻、挖松之后采用撒播草籽狗牙根进行植被恢复。
3.3 弃渣场防治区
结合水土保护相关规范与标准, 本工程弃渣量不大于为50万m3, 堆高高于30 m, 明确弃渣场级别是4级, 截排水沟等级和其相对应, 即4级。
(1) 挡渣墙。应用重力式浆砌石挡渣墙, 长度为25.6m, 顶宽1.0m, 墙高5.0m, 基础埋深1.0~1.5m, 背坡坡比为1:0.2, 面坡坡比为1:0.4。墙底倾斜坡率1:0.1, 墙趾 (踵) 宽0.5m。 (2) 截洪沟。将截洪沟布设在弃渣场周边, 运用浆砌石矩形结构, 截洪沟长328m。采用明渠均匀流算出底宽0.4 m, 高0.5m, 浆砌石厚0.3m, 即可满足洪水标准规定。 (3) 马道截水沟与纵向排水沟。具体是在弃渣场的马道上布设截水沟, 马道宽度为3m, 截水沟选用浆砌石矩形断面, 宽深均为0.3m, 侧墙与底板厚均为0.3m、弃渣场坡面布设纵向排水沟、马道截水沟以及周围截洪沟建设连通关系, 进入下游护坦后把水排放至下游沟道内。 (4) 护坦。为规避洪水冲刷, 可以采用在截洪沟尾端布设干砌石护坦的方式, 长度为9m, 宽度为5m, 干砌石厚度为0.4m, 碎石垫层为0.2 m。 (5) 土地整治。弃渣内土方量很大, 规定首先把石渣堆放在底端, 继而再把土方覆盖在石渣的上端。因弃渣场原地貌为耕地, 在弃渣场封场后, 对弃渣场顶端以及坡面土地进行整治进行土地复耕, 土地平整面积0.75hm2。
3.4 料场防治区
本工程建设需要风化料和粘土料, 风化料场位于水库西南侧山路旁。粘土料场, 位于水库上游库区附近。两个料场均有乡村弹石路相通, 开采方式均为自采。
(1) 临时措施:主体工程设计期间, 部分考虑到了水土保持防护措施。但经实地现场勘察, 料场开采过程中仍存在水土流失问题。开采边坡建设应设临时拦挡, 以免土方挖掘过程中, 把碎石、岩屑等丢弃到附近河道或道路内, 促使水土流失量加大。用编织袋装土进行临时拦挡, 编织袋层层叠压, 防护高度为0.5m。
(2) 植物措施:因两个料场土质不同, 因此施工完毕后考虑恢复植被采用不同的植物。粘土料场采用麻栎和喜树混交, 林下撒狗牙根覆盖。风化料场仅用爬藤葛藤进行防护。
3.5 道路料场防治区
因山区施工较为困难, 主体工程考虑永久与临时相结合的形式, 设计了道路排水措施以及耕地复垦措施, 水保方案设计时考虑永久布设香樟和桂花混交的行道树, 边坡采用爬藤油麻藤和狗牙根进行防护, 具有巩固和防护路基的作用, 苗木按规范要求进行种植。
3.6 环境保护设计
首先, 合理处理施工期废水、废气, 以免对工程项目周边环境土壤以及居民生活质量造成影响。针对废水, 经沉淀池进行处理达标后排入沟渠, 沉淀池应用8.0m×4.0 m, 池深2.0 m, 设计成砖砌结构, 池壁都是直立式, 水泥沙浆抹面;其次, 对固体废弃物进行处理, 具体是将垃圾箱、垃圾桶安设在生活营地, 要及时清理垃圾, 并要及时运输至工程项目周边垃圾处理场进行无害化处置, 以免对水土环境造成污染与破坏;最后, 加强施工区环境卫生工作, 创设临时卫生设施并定期处理。对于食堂产生的生活污水排放进隔油池过滤后再排放, 施工期间机械生产检修中的废油采用指定器皿存放, 以免对周边环境造成污染。
结束语
通过对本工程方案进行研究, 归纳出如下几点建议, 以供同行相关设计工作参考:
(1) 水库工程建设期间涉及内容繁多, 表层土被侵扰可能性大, 可能造成较为严重的水土流失问题,(2) 在对水土保护方案规划期间, 需重点考虑临时措施的应用, 以降低水库废渣量,(3) 针对不同施工区段特征, 需有针对性的施以植物措施与临时防护措施, 降低项目施工期间水土流失量, 维护生态环境, 提升水库工程建设的整体效益。
参考文献
[1] 王建英.水土保持措施和监测技术在水库工程中的应用——以小海子水库工程为例[J].中国水运 (下半月) , 2015, 15 (2) :153-154.
[2] 申晓云, 崔小新.水库扩建工程水土保持措施探讨——以深圳市清林径水库扩建工程为例[J].中国农村水利水电, 2014, 17 (3) :28-30.
[3] 毕鑫.和顺县井子水库工程区水土保持措施研究[J].山西水土保持科技, 2015, 45 (1) :33-34.
[4] 王洪亮.论水上权利的基本结构——以公物制度为视角[J].清华法学, 2009 (04) :35.
