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东光观州湖引蓄工程方案比选的水土保持分析评价

2012-10-15尹永红高立卫

海河水利 2012年1期
关键词:围堤蓄水土方

尹永红,高立卫

(沧州水利勘测设计院,河北沧州 061000)

1 工程概况

河北省东光县位于河北中部平原、沧州市西南部,境内有京杭大运河南北纵贯,属海河流域黑龙港地区。 地理位置为东经 116°28′~116°53′、 北纬 37°44′~38°02′,总面积 717.83 km2。

东光观州湖引蓄工程是为调节南水北调中线及“引黄济冀”来水而兴建的平原调蓄工程,总投资15 469.35万元,总库容为504.2万m3。观州湖引蓄工程分为引水工程、蓄水工程、供水工程三部分。在工程可行性研究阶段,通过对该设计从功能、水土保持和成本等角度综合分析,确定了合理的设计方案,在不影响工程功能和可靠性的前提下,最大限度减少水土保持设施的占压。

工程沿线土壤的透水性、抗蚀能力和抗风化能力不同,降雨时空分布不均,雨旱两季分明,特别是7—8月份暴雨密集,如果原地貌的生态环境被破坏,必将造成水土流失。结合项目区自然条件、水土流失背景值、生态环境等情况,参照《开发建设项目水土流失防治标准》(GB50434—2008)相关规定,本项目水土流失防治标准执行等级采用二级标准。

本项目总占地133.28 hm2,其中永久占地103.43 hm2、临时占地29.85 hm2。工程建设占地以坑塘水面(窑坑)、道路及灌草地为主,只占用了少量耕地,对地表植被的破坏不大。

2 工程方案比选及水土保持功能分析与评价

该项目位于平原区,不存在滑坡、泥石流等限制性因素。对引水工程输水方案、蓄水工程选址方案、蓄水工程围堤断面方案、供水方案等从水土保持角度作了分析比选。

2.1 引水工程输水方案

本工程采用从南霞口涵洞处引水至观州湖蓄水工程的引水线路。引水工程拟定了两种输水方案,一是明渠输水,二是管道输水。两方案比较分析见表1。

表1 输水方案比选

经计算,管道输水方案需布设2排φ1 400混凝土管约8.0 km,管道经过的区域多为耕地。施工时管沟开挖、管道的铺设、回填土的临时堆放、施工机具和施工活动都会使沿线地表受到占压和扰动,在雨季极易造成较大的水土流失;施工临时占地较多,且与地方协调难度大,不符合水土保持的要求。

引水渠上段利用现有的胜利干渠北段约7 km,下段利用李通判排水渠及红旗渠,需要新开挖明渠约850 m,线路总长9.71 km。渠道的开挖与管道施工一样,施工时对沿线的水保设施必定造成破坏,但新开挖线路较短,施工中临时堆放的土方采取必要的临时拦挡等措施,占用耕地及时复耕,可使所产生的危害减小。观州湖蓄水工程致力打造生态型水库,若在明渠输水沿线进行植树、增设生态护坡、建设临水景观带等建设,与观州湖水库相映成趣,必将成为一道靓丽的风景。

从水土保持的角度分析比较,管道输水方案临时占地多,施工时扰动地表面积较大,对水土保持设施破坏大,不利于当地生态环境的可持续维护。明渠输水方案充分利用现有水利工程设施,既可以节约投资,又不需增加永久占地,且能促进当地生态环境的建设。所以,推荐的明渠输水方案是符合水土保持要求的。

2.2 蓄水工程选址方案

本项目对3处蓄水工程地址进行了比较,分别为小罗蓄水工程、郭家坊蓄水工程及观州湖蓄水工程,方案比较分析见表2。

表2 蓄水工程地址比选

从损坏水土保持设施方面分析,郭家坊蓄水工程距离“引黄水源地”较近,但由于距离县城较远,将其作为水源地,则供水工程建设势必要造成大量的土方开挖、土方临时堆放、施工机具的频繁活动等,极易造成原地貌和植被的破坏,产生水土流失的可能性极大。

观州湖蓄水工程距离 “引黄水源地”取水口较近,而且距离县城较近,区域内有建窑烧砖和修建京沪高速公路取土筑基形成的土坑,约占了蓄水面积的1/5之多,坑深2~4 m不等;占地以坑塘水面、道路及灌草地为主,只占用了少量耕地。工程土方开挖量较小,损坏、占压水土保持设施较少;虽清表土方较大,但施工时采取挡护、控制土方堆放高度、利用剥离的表土恢复植被及土地整理造地;施工中完成必要的挡护、排水工程,工程完工后及时进行迹地恢复;采取优化施工工艺及时序等措施,减少破坏水土保持设施面积。因此,观州湖蓄水工程方案优于郭家坊蓄水工程方案。

小罗蓄水工程由于“南水北调”来水线路发生变化,水源得不到保证;若作为库址,必将导致输水线路较长,损坏、占用土地面积较多,故不做考虑;郭家坊蓄水工程较观州湖蓄水工程土方开挖量大,水土保持设施破坏多。因此,推荐采用观州湖蓄水工程方案是符合水土保持要求的。

2.3 蓄水工程围堤断面方案

围堤长度为3 108 m,其断面形式在充分考虑了筑堤土料、坝坡稳定、渗流、风浪、冲刷等因素的基础上,经工程实例考察、数据计算及技术分析,拟对3个方案进行比较。

第一方案为小断面混凝土板迎水面护砌方案,第二方案为小断面浆砌石迎水面护砌方案,第三方案为大断面土坡方案。方案比较分析详见表3,围堤断面如图1所示。

表3 围堤断面方案比选

从水土保持角度分析,第三方案为大断面土坡方案,需要土方量较大,且围堤占地较多,施工时对生态环境破坏较大;第一方案和第二方案均为小断面迎水面护砌方案,两者均能够起到坡面防护作用,并且能够减少堤坡在水库运行中的水土流失;结合在外堤坡种植紫穗槐,坡脚外种植杨树、苜蓿等植物措施及环水库生态景观带的建设,当地生态环境将会越来越好。第一方案投资较为节约,故推荐第一方案小断面混凝土板迎水面护砌方案是合理的。

2.4 供水方案

供水工程是从观州湖蓄水工程引水至东光第二水厂的输水工程。东光第二水厂坐落于王八里村村西宣惠河右岸,根据东光第二水厂和供水泵站的相对位置,拟采用明渠供水及管道供水两种供水方案,方案比较分析详见表4。

表4 供水方案比选

图1 观州湖蓄水工程围堤断面

明渠供水需新开挖渠道,而蓄水工程底高程低于周边现状地形3.5 m左右,因此要求新开渠开挖深度较大,土方量大,占地多,损坏水土保持设施较多,并需增加供水闸等工程,不便于管理。管道供水方案临时占地多,但施工时若采取有效的防护措施,及时进行复耕和迹地恢复,可有效减少对现有水保设施的破坏。从水土保持和技术两方面综合分析,采用管道供水方案是合理的。

3 结语

近年来,随着经济建设的迅猛发展,许多开发建设项目相继立项开工,对促进国民经济发展、提高人民生活水平具有巨大的推进作用。但由于人们的生态保护意识还不高、法制观念还不强,仍存在着重项目建设轻环境治理、重经济发展轻生态保护的不协调发展问题,因项目建设而造成的水土流失、生态破坏、环境污染和水资源短缺日显突出,不仅阻碍了经济建设可持续发展,也直接危害着人民的日常工作与生活。

东光观州湖引蓄工程方案比选中加入了水土保持元素,使工程对水土保持设施的破坏降到最低,从而使方案更加优化、合理,使工程建设和当地生态环境协调发展。

[1]GB50433-2008,开发建设项目水土保持技术规范[S].

[2]GB50434-2008,开发建设项目水土流失防治标准[S].

[3]赵永军.开发建设项目水土保持方案编制技术[M].北京:大地出版社,2007.

[4]郭索彦,苏仲仁.开发建设项目水土保持方案编写指南[M].北京:中国水利水电出版社,2009.

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