水库工程水土保持分析及措施设计

2014-08-15贵州省水利水电勘测设计研究院

河南水利与南水北调 2014年13期

□ 宁杨（贵州省水利水电勘测设计研究院）

0 引言

贵州水库一般建在偏远峡谷地带，自然环境优美，但项目建设会扰动地表，改变原有地形地貌，对生态环境影响较大，给周边人民生产生活、库周环境、库周景观的影响带来一系列问题。文章以贵州省普安县五嘎冲水库工程为例，对主体工程各区域进行水土保持分析评价，兼顾景观要求布设水土保持措施设计。

1 项目概况

五嘎冲水库工程位于贵州省普安县雪蒲乡与盘县新民镇交界的马别河上游平塘河（隔界河）段，坝址位于隔界河电站上游约1.90 km处峡谷河段内。规模属中型水库，工程等别为Ⅲ等，是一座以城乡生活和工业供水为主、结合灌溉、兼顾发电等综合利用的水库。大坝为碾压混凝土双曲拱坝，最大坝高104 m，水库总库容为9912万m3，正常蓄水位1337 m。供水区供水干管总长22.86 km。灌溉工程区总干管9.98 km，总干渠15.07 km，沿线布置渡槽1座、隧洞1座、倒虹管4座、3个提水泵站，4条支管总长14.51 km。项目建设区由大坝枢纽区、供水区、灌溉工程区、施工生产生活区、道路工程区、料场区和渣场区7部分组成。

2 项目区概况

项目区地处云贵高原向广西丘陵过渡的大斜坡地带上，属中山～低中山地貌，呈现岩溶峰丛、洼地、谷地，岩溶峡谷及构造侵蚀山地地貌。构造单元属扬子准地台—黔北台隆—六盘水断陷—普安旋扭构造变形区（I1B2）。地处亚热带季风气候区，多年平均气温13.70℃，年平均降水量1384.50 m m。项目区所在马别河属珠江流域西江水系南盘江的一级支流。土壤类型主要为黄壤和石灰土，植被类型属亚热带常绿阔叶林和常绿落叶混交林，林草覆盖率50.98%。项目区原地貌土壤侵蚀模数为1649 t/(km2.a)，属轻度水土流失区。

3 主体工程水土保持分析评价

3.1 水土保持制约性因素分析与评价

本工程选址不涉及全国水土保持监测网络中的水土保持监测站点、重点试验区，不涉及国家确定的水土保持长期定位观测站，不在泥石流易发区、崩塌滑坡危险区以及易引起严重水土流失的地区。项目所在地属珠江南北盘江国家级水土流失重点治理区，属贵州省水土流失重点监督区和重点治理区，有一定制约性，但通过优化施工工艺，加强施工管理，严格控制扰动地表损坏植被范围，并从严执行水保防治措施，可将工程建设产生的不利影响降至可接受范围。因此本工程建设基本上不存在水土保持制约性因素，工程建设可行。

工程选择的弃渣场上游集水面积较小，占地不涉及基本农田，周边无公共设施、工矿企业、居民点等重要保护对象，不涉及河道，在采取水土保持措施后，不会影响重要基础设施、人民群众的生命财产安全。料场开采没有诱发崩塌、滑坡、泥石流的可能性，距离交通主干道较远，不影响景观。主体设计严格控制占地，尽量减小施工扰动范围，总平面布置较紧凑，施工安排合理。

3.2 主体工程方案比选水土保持评价

主体工程在平塘河与猪场河汇口至隔界河电站的峡谷内选择上、中、下三个坝址进行比选，主体推荐坝址为上坝址。从水土保持的角度分析，由于上坝址占地面积、土石方工程量、弃方量相对较小，扰动地表面积、损坏水保设施面积较少，可能造成的水土流失及其风险较小等因素，同意主体设计推荐的上坝址方案，坝型采用碾压混凝土拱坝。

3.3 水土保持合理性分析

3.3.1 占地面积、类型和性质的分析评价

从占地面积来看，本工程平面布置比较集中，管理方便，主体设计尽可能减少占地，避免了多征地可能增加的拆迁安置、原地貌扰动、地表植被破坏等容易引发水土流失的问题。料场和渣场的储量和库容能够满足工程建设取料和堆渣要求。供水管线、输水管道、施工生产生活区、临时道路、料区、渣场等均为临时占地，待使用结束后，及时恢复原土地的水土保持功能，归还给土地所有权人。

工程占地类型主要以荒草地和旱地为主，要求建设单位注意留存表土，并对迹地及时恢复，通过后期的土地复垦和植被恢复措施，不会对森林植被、农田造成大面积破坏，建设前后人均耕地指标变化甚微，不会对当地生态环境造成明显不利影响。

3.3.2 土石方平衡分析

由于设计角度和深度等原因，主体工程仅对大坝、导流、引水发电工程、泵站、供水区和灌溉工程的土石方挖填情况作简要介绍，水保专业根据工程实际情况考虑表土剥离量、填方施工时段、材料质量、运距及表土合理利用等因素后，合理安排建设期内的土石方调用，进行土石方平衡分析复核。

3.3.3 主体设计施工组织、施工方法和工艺的分析

本工程建设外部条件好，主体提出的施工组织有利于保持水土、保护生态环境。主体设计根据工程布置和施工用地特点，考虑尽可能做到综合利用和重复使用场地，尽量减少占地。充分利用现有便道、通村公路、项目需修建的连接道路等，进场道路在现有通村道路的基础上进行改建，并考虑在施工进度计划中优先施工，为场地的建设提供更好条件。各类材料物资运输流程合理，尽量避免反向运输和二次倒运，采用先进施工工艺和方法，既做到方便施工、安全防护，又减少了对地表的扰动。对渣场提出先拦后弃方案，对其他区域尽量做到挖填平衡，施工过程中采取边开挖、边回填等防治措施，充分利用开挖料进行回填等。优化设计方案，缩短施工工期，减少疏松地面的裸露时间，对有效减少弃方量、高挖高填区域、水土流失起到积极作用。同时要求施工机械和施工人员按照施工组织设计进行操作，不乱占土地和随意取弃土。工程建设过程中严格遵循“先拦后弃、先排水后开挖”的水土保持要求。

4 水土保持设计

4.1 大坝枢纽区

水保考虑在大坝两侧来水坡面设置截水沟，防治对坝体的冲刷。由于大坝施工期间开挖扰动面较大，坝体下游坡面及河道两侧植被损坏较为严重，要采取乔灌花草相结合的方式，融入园林绿化的理念，对大坝下游受扰动破坏的区域进行绿化景观设计，设立景观平台，营造优美的休闲活动场所。大坝及导流隧洞土石方开挖较大，需在挖填方段、靠近河道附近、临时堆渣周围设置临时拦挡，开挖临时排水沟疏导雨水，防止水土流失。发电厂房后边坡顶部设截水沟，边坡底部栽植攀缘植物进行绿化，同时在厂房周边可绿化区域进行绿化美化。水库管理所设截排水沟，在未被硬化的区域栽植具有绿化美化效果的植物，创造良好办公环境。

4.2 供水区

泵站位置设在较陡坡地上，在上游设置截水沟，场地下边坡修筑挡土墙，施工结束后，在泵站周边栽植灌木并撒播草籽进行绿化。高位水池及调节水池都在缓坡地或是平整台地，大部分地表被硬化，主要考虑施工期间的临时防护措施，并在水池周边裸露地面撒播草籽恢复植被。供水管道采取埋管方式，将开挖的表层土回填在最上部，之后进行迹地恢复。

4.3 灌溉工程区

包含管道输水区、渠道输水区（含明渠、渡槽、倒虹管及隧洞）、提水泵站。管道输水主要为埋管，施工期间采取水土保持临时防护措施，施工结束后，将开挖方回填并撒播草籽进行迹地恢复。渠道输水区考虑在施工期间采取临时拦挡和排水措施，渠道两侧扰动区域在施工结束后栽植灌木、撒播草籽恢复植被；渡槽两侧开挖坡面处主体工程已考虑喷护措施，水保考虑栽植攀缘植物并撒播草籽进行绿化；隧洞洞脸及开挖较陡的边坡处，主体工程设计了喷锚支护措施，水保考虑在扰动地表撒播草籽即可；倒虹管的水保措施主要考虑临时防护措施及施工结束后的植被恢复。提水泵站主要考虑上游边坡截水和下边坡拦挡，施工结束后进行绿化。