石佛寺水库蓄水试验应急防护工程补充设计分析

孙 菲

(辽宁石佛寺供水有限责任公司，沈阳110166)

1 工程概况

石佛寺水库蓄水试验应急防护工程是根据水库现状以及主管单位的部署和要求进行，从2005年起，水库建设管理局对水库功能的进一步开发和拓展进行了广泛而深入的研究，在综合考虑多方面因素的前提下，最终确定蓄水位46.2 m方案，水面面积达到16.13 km2，占水库总淹没面积的32%。

经过3 a的运行，库区湿地各类景观植物长势良好，水面开阔，大量水鸟开始在此栖息，预期的综合效益得到有效发挥。在区域地质方面，桩号BA0 +426.9－BA2 +010，地区坝基础覆盖层为粉细砂，部分地段表层为较薄的粉质黏土层，其下依次为细砂、中砂、粗砂、砾砂强透水层，深度在50 ～60 m［1］。

桩号BA1 +010－BA2 +000 段地表覆盖层为粉质黏土，厚度为1.5 ～3 m，其下依次为细砂、中砂、粗砂、砾砂强透水层，深度在60 ～70 m。桩号2 +000－3 +706.775，该段地表覆盖层为粉质黏土，厚度1～2 m，其下依次为细砂、中砂、粗砂、砾砂强透水层，深度在60 ～70 m。

2 补充设计缘由及主要内容

虽然石佛寺水库蓄水试验应急防护工程发挥了应有效益，但也有一些不尽如人意之处，例如荷花生长观测设施匮乏、库区存在与周围环境不够协调的零星陆地等。本次补充设计的目的是完善和补充，预期目标包括3个方面:

1)满足库区未来整体规划要求。

2)为风景旅游区建设提供基础和条件。

3)改善和净化辽河水质［2］。

补充设计的主要内容为:在主坝V2 点至明沈公路段的供水检修路、上坝路附近睡眠增设候鸟岛等岛屿3个，增加荷花生长观测通道1个。

新建岛屿均采用当地土料，同时结合周围环境种植各类植物，新建小岛与原有道路间的连接采用水泥砖路面。

3 蓄水工程补充设计

蓄水工程补充设计内容包括4个方面:基本设计条件与范围、人工岛设计、荷花生长观测通道设计和人工岛植物设计。

3.1 基本设计条件与范围

3.1.1 试验水位

石佛寺水库蓄水试验应急防护工程的确定试验水位为46.2 m高程，水面面积为16.13 km2，占水库总淹没面积的32%。

3.1.2 基本资料

3.1.2.1 文件资料

文件资料主要包括:《辽河石佛寺水库蓄水试验应急防护工程初设报告》及批复“审查意见”。《关于调整石佛寺水库枢纽一期工程非汛期运行方式的请示》及辽宁省水利厅下发辽水供［2006］8 号文《关于调整石佛寺水库枢纽一期工程非汛期运行方式的批复》。

3.1.2.2 主要规范

《水利水电工程等级及洪水标准》SL252—2000。

堤防工程设计规范GB50286—98。

水工混凝土结构设计规范SL/T191—2008。

防洪标准GB50201—94。

3.1.3 补充设计原则

补充设计原则包括以下5 点:

1)保持与原工程的整体性。

2)土建、植物措施标准保持与原设计的一致性。

3)保障环境的总体和谐。

4)岛屿建设就地取材。

5)保障水库防洪安全。

3.2 人工岛设计

人工岛设计兼顾辽河主河道行洪安全、景观位置、土方挖填平衡、景观草木种植等多方面因素，新增人工岛3个，均位于V2 点至明沈公路段主坝附近，自东向西依次为候鸟岛、休闲岛和小柳岛，面积分别为1.91 万m2、1.05 万m2和1.07 万m2。

主要人工岛布置于荷花、野生柳树较为集中的区域，并兼顾水域流向，以便突出生态与自然景观效果［3－5］。

人工岛的顶面高程为47.8 m，蓄水位46.2 m，边坡1∶5。

人工岛顶种植灌木、乔木等植物，坡脚以及边坡坡面种植水生植物以起到防护作用。填筑用土为当地库底涂料，按每层30 cm分层摊铺并整平，同时预留沉降20 cm。

候鸟岛、休闲岛和小柳岛均为宽度3m 的广场砖路面，道路两侧缘石宽度为0.15 m，进岛路长度依次为50 m、100 m、150 m。

3.3 荷花生长观测通道设计

为确保与周围环境的协调度，荷花生长观测通道采用防腐木结构木栈道形式，设置于V2 点荷花种植区，基础采用Φ200 钢管桩，钢管埋深2.5 m，壁厚1 cm，栏杆和桥面均为防腐木，桥面宽度为2 m。

荷花生长观测通道的总体布置如下:由防护戗台开始，向着河道方向制作长度为100 m的木栈道，随后向荷花池的左右两侧分岔100 m，最终呈Y 字型。栈道钢管桩以砂浆填充，外露部分均进行防腐处理。

3.4 人工岛植物设计

人工岛植物设计内容包括3个方面:设计构想、植物布置和植物种类选择。

3.4.1 设计构想

以“师法自然，高于自然”的理念为原则，在确保防洪安全的前提下，以生态效益为核心，创建岛屿景观生态系统，最终实现景观和生态的有机结合［6］。

3.4.2 植物布置

人工岛植物设计采用草、灌、乔相结合的立体式布置形式，充分考虑不同植物的生长特性和生态习性，为了使水平、垂直生态系统能够有机结合，进行了特色植物区、密林区、疏林草地区、草坪区的划分。栽植形式采用规则式、自然式相结合的方法，最终通过植物布置使自然式的岛屿生态系统得到充分展现［7］。

3.4.3 植物种类选择

基于对岛屿生态系统的研究，选择的植物种类主要为以下几种:

1)绿化部分采用水生、乔、灌相结合的生态治理方式，其中，乔木选择柳树，原因是柳树耐瘠薄、水湿、抗性强，在胁迫条件下也可茁壮成长，采用粗放式管理，行距、株距均为3 m。

2)灌木选择花灌木、紫叶风箱果，岸边浅水区采用蒲草亲水植物间植，以实现避免河岸冲刷、净化水质的目的。

3)岸边各类植物均采用带状种植方式，植物带环绕岛屿周围，护岸绿化带高程均为47 m。

4 施工组织设计

施工组织设计内容有6个方面:

4.1 主要工程量

本次设计的主要工程量如表1 所示。

4.2 建筑材料

本次工程所用石料均从石料厂购买，距施工所在地约为14 km。汽油、木柴等其它建筑材料均由临近市区采购。

4.3 施工方法

4.3.1 候鸟岛工程

4.3.1.1 土方回填土料就近获取，低部位工作面采用88 kW推土机推运100 m摊铺，高部位工作面采用1 m3挖掘机装8 t自卸汽车运至坡顶，最后由74 kW拖拉机压实。

4.3.1.2 水泥砖与路缘石铺设

均采用人工方式完成铺设任务。

4.3.1.3 场地平整

采用88 kW推土机推运100 m摊铺，待绿化种植。

表1 主要工程量汇总表

4.3.2 休闲岛工程

4.3.2.1 土方回填

土料就近获取，低部位工作面采用88 kW推土机推运100 m摊铺，高部位工作面采用1 m3挖掘机装8t自卸汽车运至坡顶，最后由74 kW拖拉机压实。

4.3.2.2 水泥砖与路缘石铺设

均采用人工方式完成铺设任务。

4.3.3 小柳岛工程

4.3.3.1 土方回填土料就近获取，低部位工作面采用88 kW推土机推运100 m摊铺，高部位工作面采用1 m3挖掘机装8t自卸汽车运至坡顶，最后由74 kW拖拉机压实。

4.3.3.2 水泥砖与路缘石铺设

均采用人工方式完成铺设任务。

4.3.4 荷花生长观测通道工程采用人工为主、机械为辅的方式完成防腐木桥的建设任务。

4.4 施工交通

4.4.1 对外交通

本次工程的交通条件较为便利，外购材料如油料、木材、煤炭、生活物资等均可由距离工程所在地较近的沈北新区购得，再经由省道运往施工现场。

4.4.2 场内交通

根据工程的实际情况，场内交通仅需利用石佛寺库区原有道路，无需另外进行施工临时道路的修筑。

4.5 施工总布置

根据工程布置情况，对外交通进场方向，按照经济合理、易于管理、有利生产、方便生活的原则进行施工总布置［8］。

由于施工需要，在施工现场修筑了一些临时的仓库设施，全部临时设施均布置于施工区域内，共包括3个区域，每个区域设置仓库100 m2，仓库总面积为300 m2。

4.6 施工总进度

施工工期:2013年9月1日～9月15日施工准备，土建工程9月中旬开工，防腐木桥工程10月初～11月末完工，生态种植工程按不同高程、分季节实施10月初～11月末，总工期3个月。

5 结 语

全部施工任务完成后，经过监理单位验收通过，工程质量满足建设单位的实际要求，为石佛寺水库社会和经济效益的更好实现提供了有效保障。实际运行结果也表明，本次工程无论在设计原则、目标还是在具体的施工组织方面，都具有较高的合理性，对于同类工程建设具有一定的参考和借鉴的作用。

［1］戴军，刘志峰. 城市水库生态区景观规划与设计探讨——以安徽省全椒土桥水库生态规划区为例［J］. 华中建筑，2011，(12):90－94.

［2］郑翠云，刘艳梅. 佛寺水库库区生态退化修复研究［J］.东北水利水电，2013，31(09):39－40.

［3］李璐. 生态水库研究及建设东风西沙生态水库探讨［J］.价值工程，2011(10):68－69.

［4］牛宝昌. 石佛寺水库生态旅游开发研究［J］. 科技创新导报，2011(09):8.

［5］康玲，黄云燕，杨正祥，张晓敏. 水库生态调度模型及其应用［J］. 水利学报，2010(02):12－19.

［6］丁金水，林建新，古嫩凯，周存兰，汪海军，简成功. 青海高原水库湿地及水生态保护研究［J］. 水生态学杂志，2010(02):11－18.

［7］赵佳玫，林杰，王国建. 西丽水库水生态修复初探［J］. 中国农村水利水电，2010(06):49－51.

［8］梁文章，韩永升，孙强. 石佛寺水库综合利用规划与生态水库建设初探［J］. 水利建设与管理，2010(04):83－84.