吉林敦化抽水蓄能电站表层土在水土保持上的利用设计

[摘 要] 在工程区施工完成以后需要一定量的表层土来种植植物，以保持水土平衡。以敦化抽水蓄能电站为例，通过对工程区的地形地貌以及地理位置等的研究，得到工程区表层土的现状，再利用工程区需要种植的植物面积对表层土需求量及表层土利用量进行计算分析，确定表层土堆存場布置管理措施以及挡护措施等，并进行表层土利用及总体平衡分析，以保持工程区的表层土资源达到平衡。

[关键词]敦化抽水蓄能电站 表层土 需求量 利用量

水土资源是人类赖以生存的宝贵资源，近年来，表土资源更显得十分珍贵，如何有效利用表土资源成为需要研究的课题[1-2]。为使工程与地貌、植被、土壤等协调与融合，需要工程设计与水土保持设计的互动[3]。敦化抽水蓄能电站位于吉林省敦化市北部，工程区距敦化市公路里程111km，距吉林市公路里程280km。工程为一等大（1）型工程，永久性主要水工建筑物为1级建筑物。电站装机容量1400MW，电站枢纽工程由上水库、水道系统、地下厂房及地面开关站、下水库等建筑物组成。电站上水库布置于海浪河源头区樱桃沟内，正常蓄水位1391.0m，死水位为1373.0m。电站下水库位于东北岔河源头冲沟内，正常蓄水位为717.0m，死水位为690.0m。工程建设征地总面积为444.10hm2，布置有3个弃渣场和1个临时暂存场。

1 工程区表层土现状

敦化抽水蓄能电站工程区地貌类型属侵蚀山地类型，为中低山地貌。工程区土壤的垂直分布规律明显，中、低山的顶部分布针叶林灰化土，下部分布灰棕壤，山麓台地和河谷台地分布白浆土，沿河阶地分布冲积土。可剥离的表层土是指富含养分有机质的土壤集中层，其富集了土壤的主要肥力。

工程区位于林区，表层土资源丰富，地表广泛分布第四系残坡积物（Q4el+dl），物质组成主要为腐殖土层、风化崩解的块石和碎石。腐殖土层呈褐色、黑色，有机质含量较高，植物根系发育，厚度可达50～120cm，山体表层普遍存在。块石、碎石局部范围内或成片或成条分布，粒径一般较大，以大于50cm为主，架空严重，厚度约3m，其岩性与所处地的基岩岩性一致，山体处于欠稳定状态[4-5]。

从占地类型来看，工程区占地类型主要为林地，林地由于植物对土壤的改良作用，土层较肥沃，但表层土厚度分布不均，一般为20cm。

从地形地貌来看，下水库谷底宽30m～50m，河谷两岸冲沟发育；上水库樱桃沟沟谷形态呈宽阔的“V”字型，阴坡平缓，阳坡陡峭。总的来看，阳坡的表层土较阴坡的厚度薄。

2 表层土需求量分析

敦化抽水蓄能电站表层土需求量的计算，是按照水土保持植物措施的乔、灌木株数和乔、灌木种植穴覆土体积的乘积之和得出。根据《造林技术规程》（GB/T15776-2006），乔木种植穴直径60cm，每穴覆土厚度0.6m，灌木种植穴直径40cm，每穴覆土厚度0.4m。为了使工程扰动区的植被进行更好的恢复，批复的水土保持方案对扰动区范围进行统一覆土，覆土厚度为30cm。

根据表层土利用规划总体平衡分析表可以看出，工程共可剥离表土约74.0万m3，其中上水库剥离表土34.88万m3；下水库剥离表土39.12万m3。剥离后的表土进行收集并集中堆放1号、2号及3号渣场表土堆存场内（分别堆存量为34.88万m3、6.65万m3、32.47万m3），其中1号表土堆存场位于上水库，2号、3号渣场表土堆存场位于下水库。

工程可剥离表土量可以满足植物措施覆土要求。剩余表土约25.96万m3，其中上水库剩余表土约17.07万m3，堆存在1号表土堆存场内，下水库剩余表土约8.89万m3，堆存于3号表土堆存场内，以备后期综合利用。

6小结

本文只是初步分析了敦化抽水蓄能电站表层土在水土保持的利用情况，经调研，工程共可剥离表土约74.0万m3，其中上水库剥离表土34.88万m3；下水库剥离表土39.12万m3。工程植物措可利用表土量为48.04万m3，剩余表土约25.96万m3，其中上水库剩余表土约17.07万m3，堆存在1号表土堆存场内，下水库剩余表土约8.89万m3，堆存于3号表土堆存场内。下阶段还应进一步根据当地实际情况，进一步研究表土在水土保持上的利用情况。

参考文献

[1]王治国，李世锋，陈宗伟.生产建设项目水土保持设计理念 与原则[J]. 中国水土保持科学，2011，9（6） ：27 - 31.

[2] 安丽芹.开发建设项目中剥离土壤利用的探讨[J].能源与节能， 2012（6）：90-91

[3] 孙礼.关于保护和利用土壤资源的思考[J].中国水土保持，2010 （3）：4-6.

[4] 陈国庆，黄润秋，周辉，等.边坡渐进破坏的动态强度折减法研究[J].岩土力学，2013，34（4）：1140-1146.

[5] 陈国庆，黄润秋，石豫川，等. 基于动态和整体强度折减法的边坡稳定性分析[J]. 岩石力学与工程学报，2014， 33（ 2） ： 243-256.

作者简介：韩悦，工程师，2005年7月入职中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司，从事水土保持设计工作至今10年，作为专业负责人完成多个水土保持报告书的编制工作。