灌区建设中弃渣流失防治的工程措施

2010-04-04牛亚平谢新生李秀丝

东北水利水电 2010年2期

牛亚平，谢新生，曾强，李秀丝

（四川大学水利水电学院，四川成都 610065）

根据1998年水利部水土保持司颁布的《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204—98)规定,开发建设项目必须进行水土保持方案设计,以有效防治水土流失。灌区建设项目也不例外,水土保持方案设计是灌区工程建设项目总体设计的重要组成部分。灌区在建设过程中由于开挖爆破所产生的弃土、弃石等固体物(以下简称弃渣)是工程项目主要的水土流失源,水土保持方案中非常重要的部分，就是对弃渣场工程措施的研究和设计。

1 灌区弃渣的特点及危害

灌区工程由于开挖量大，回填量小，所以会产生大量弃渣，而且灌区工程项目主要位于山区，没有适当的地形堆放弃渣，由于施工一般是沿渠道进行，所以施工点较多，弃渣量分散，难于集中处理。

弃渣破坏了工程区原有地表植被及坡面稳定，形成了新增水土流失源，严重影响了工程区环境及生态平衡。更为严重的是大量弃渣堆放在河滩、河岸及支沟内，雨量较大时将随径流流入或直接滑入河道，使河道淤积，抬高河床，影响河道的过流能力。对工程区及其下游地区的防洪和当地群众的生命、财产及生存环境构成严重威胁。所以说如果弃渣处理不当，其危害是巨大的。

2 工程措施

工程措施是根据弃渣堆放的位置与地形特点,设置适宜的挡渣工程和护坡工程,以有效地控制水土流失。其中，工程措施有拦渣坝、挡渣墙和拦渣堤以及一些护坡措施。

（1）拦渣坝。当弃土石渣堆置于沟道内,包括堆放于沟头、沟中、沟口或将整个沟道填平时,应修建拦渣坝拦挡弃渣。拦渣坝的坝型按筑坝材料分有土坝、堆石坝、浆砌石坝和混凝土坝等。

当弃渣将沟头或整条沟道填平时,可修建拦渣坝拦挡弃渣。这种拦渣坝在设计时，可不考虑上游来洪,所以拦渣坝结构设计比较简单。在设计时,主要考虑地形地质条件、弃渣状况及其安全稳定性。即根据规范要求,先初步拟定拦渣坝尺寸,再进行坝体安全稳定分析,然后最终确定。另外当弃渣横挡沟道,滞留上游洪水时,为保证弃渣及坝体的稳定与安全,必须考虑上游来洪量,通过调洪计算，来确定拦渣坝及其排水泄洪建筑物的结构尺寸，除此以外，还要考虑坝后泄流消能要求。

（2）挡渣墙。当弃渣等堆置物易发生滑塌或堆置在坡顶及斜坡面时,应修建挡渣墙。挡渣墙一般应建在紧靠弃渣及相对高度较高的坡面上,这样可有效降低拦渣墙高度及其对沟道行洪的影响。

挡渣墙的具体尺寸由弃渣量、堆渣高度及堆渣场地形并结合规范要求进行初选,然后再经验算其强度和稳定性后最终确定。当下游无安全要求时,高度小于3 m的挡渣墙，可直接按规范确定其断面尺寸。

（3）挡渣堤。当弃渣堆放于沟道岸边或河滩及河岸时,应在河、沟岸边修建拦渣堤。根据其修筑位置，主要有沟岸拦渣堤和河岸拦渣堤两种类型。拦渣堤具有防洪、拦渣双重功能,即堤内拦渣，堤外行洪,故设计时应同时满足两者的需要。

拦渣堤一般为浆砌石、混凝土等刚性堤,堤身高度原则上应按如下两种情况确定：第一种，当设计水位高于弃渣高度时,堤身高度应按设计洪水位加安全超高确定；第二种，当设计洪水位低于弃渣高度时,堤身高度应按弃渣高加覆土厚，再加安全超高确定。

（4）护坡措施。弃渣堆积形成的渣场坡面、坡脚可能遭受水流冲刷,根据不同条件，可分别采取砌石、抛石、混凝土等护坡工程措施。主要有干石护坡、浆砌石护坡、混凝土护坡、铅丝石笼和钢筋石笼等形式。在水保设计中,渣场措施又多采用干砌石护坡、浆砌石护坡、铅丝石笼和钢筋石笼等几种形式,具体采用哪一种形式,需结合前面所述的挡渣工程措施综合考虑。

3 工程实例

璧南河灌区项目工程位于重庆市西部近郊的璧山县和江津区境内，处于长江流域与嘉陵江流域之间的中浅丘地带，该次工程属整治续建工程，其中整治渠道长度46.67 km，续建长度4.46 km。根据工程设计资料知道，该工程土石方开挖量18.49万m3，回填利用9.24万m3，经土石方挖填平衡计算可知,本工程弃渣约9.25万，数量较大。所以在该项目工程中，弃渣的处理是一个重点，也是设计中考虑的重点。