南水北调中线工程安阳段弃土(渣)场防护措施设计

程焕玲，苗红昌

(1.河南省水土保持监督监测总站，河南 郑州 450008；2.河南省水利勘测设计研究有限公司，河南 郑州 450008)



南水北调中线工程安阳段弃土(渣)场防护措施设计

程焕玲1，苗红昌2

(1.河南省水土保持监督监测总站，河南 郑州 450008；2.河南省水利勘测设计研究有限公司，河南 郑州 450008)

南水北调中线工程；弃土(渣)场；防护措施

南水北调中线工程安阳段总长40.322 km，全线动用土石方总量2 786.68万m3，仅弃方就达1 208.66万m3，占动用土石方总量的43%。为避免因弃渣堆置不当而影响工程建设和工程安全运行，经过多次优化调整，最终确定布设沿渠弃土(渣)场1处、集中弃土(渣)场26处。为保障弃土(渣)场的稳定，结合实际采取了相应的水土保持措施。详细介绍了每座弃土(渣)场采取的防护措施，以期为类似工程提供借鉴。

1 工程概况

南水北调中线安阳段起自汤阴县与安阳县交界羑河北岸的驸马营村羑河渠道倒虹吸建筑物出口，最终与穿漳河建筑物进口相连接进入河北省，总长40.322 km。全线布设各类建筑物71座，其中河渠交叉建筑物3座、左岸排水建筑物16座、渠渠交叉建筑物9座、控制建筑物4座(节制闸1座，退水闸1座，分水口门2座)、路渠交叉建筑物38座、铁路桥1座。

总干渠渠道设计流量245～235 m3/s、水深为7.0 m、纵坡为1/28 000。渠道过水断面选用梯形，底宽18.5～13.0 m，边坡系数2.0～3.0。采用现浇混凝土板衬砌，渠坡衬砌10 cm，渠底衬砌8 cm。混凝土衬砌板下铺设二布一膜复合土工膜加强防渗。一般渠段所有岸坡及外坡均采用工程与植物相结合的措施进行防护，即采用预制砼六棱体框格，格内填土并植草皮；而在填方渠段河渠交叉建筑物进出口附近，考虑到渠堤有可能受到洪水浸泡及冲刷，采用干砌石护砌。全线动用土石方总量2 786.68万m3，仅弃方就达1 208.66万m3，占动用土石方总量的43%。为避免因弃渣堆置不当而影响工程建设和工程安全运行，经过多次优化调整，最终确定布设沿渠弃土(渣)场1处，长3.32 km，宽70 m，设计弃土(渣)量78.06万m3；集中弃土(渣)场26处，设计弃土(渣)量1 130.60万m3。

2 弃土(渣)场防护措施设计

2.1 沿渠弃土(渣)场

(1)弃土(渣)场概况。设计沿渠道右侧弃土(渣)场1处(编号AQ1-1)，占地类型为平耕地，设计弃土(渣)量78.06万m3。弃土(渣)场涉及南田村西、驸马营东两座公路桥及南田村沟左岸排水倒虹吸建筑物。

(2)措施布置。根据弃土(渣)场各部位可能发生的水土流失及对周边环境的影响情况，在南田村沟左岸排水倒虹吸建筑物下游两侧弃土(渣)场边坡布置浆砌石护坡，为避免洪水漫溢及回水冲刷造成护坡坍塌，护砌沿总干渠方向顺延10 m，浆砌石护坡长250 m，高3.0 m；在驸马营东、南田村西公路桥两侧弃土场边坡布置浆砌石框格护坡，框格中植草皮，护坡长400 m，平均高3.0 m。弃土(渣)场内侧紧靠总干渠堤防，外侧土质边坡削坡放缓为1∶4后选种果树，既可美化环境又可提高经济收益，同时还能有效防止水土流失。

弃土(渣)前先剥离渣场表土0.5 m，临时堆置防护，待弃土(渣)完毕后先在弃土(渣)顶面铺设厚0.4 m的黏土或壤土并碾压密实，形成防渗漏层，再把表土覆盖表面。临时堆放表土的防护措施主要是在坡脚堆放编织袋。

(3)工程设计。浆砌石护坡平均高3.0 m，设计坡度1∶2.75，坡面砌石厚0.4 m，坡脚采用矩形护脚，护脚底宽0.6 m、高1.0 m，沿护坡长度方向每15 m设一条宽2 cm的伸缩缝，用沥青木板塞填。浆砌石框格护坡平均高3.0 m，设计坡度1∶2.75，坡面砌石厚0.4 m，坡脚采用矩形护脚，护坡底宽0.6 m、高0.6 m。坡脚排水沟为梯形，底宽1.0 m、深1.0 m，边坡1∶1.5；表土防护排水沟底宽0.4 m、深0.4 m，边坡1∶1.5。长0.5 m、宽0.4 m、厚0.3 m的编织袋分两层堆放，形成顶宽0.4 m、高0.6 m的防护带。弃土(渣)场堆到设计高度后，对顶面进行土地平整，坡面削坡放缓为1∶4后种植果树。框格内植草皮，草种选用羊茅，春季撒播，播种量5～8 g/m2。

2.2 集中弃土(渣)场

选择集中弃土(渣)场26处，在考虑尽量减少占压农田的情况下经过反复比较优化，选用了5种类型的弃土(渣)方式：①利用废弃的沟道弃土(渣)。由于总干渠的修建截断了一些冲沟，使这些沟道失去了原有的作用，可以利用这些废弃沟道弃土(渣)，弃土(渣)堆满后进行土地平整、复耕。②顺坡倾倒弃土(渣)。在地形较高处，沿等高线顺坡由高向低倾倒。填平坡面，完成弃土后平整顶面、复耕。③砖瓦场取土坑弃土(渣)。安阳市区附近总干渠沿线有很多废弃的砖瓦场，砖瓦场取土烧砖后形成深5～6 m的洼地，利用弃土(渣)填平坑洼地是一种很好的弃土(渣)方式，既解决了弃土(渣)问题又造了耕地。④低洼地弃土(渣)。总干渠沿线两岸有高低不平的低洼地，可解决一部分弃土(渣)。⑤总干渠取土料场弃土(渣)。总干渠有3处取土料场，取土后形成2.5 m的深坑，正好用来填充废弃料。

利用废弃的沟道弃土(渣)1处(编号为AQ2-1)，设计弃土(渣)量24.60万m3。弃土(渣)场位于北田村北总干渠两岸，沟道被总干渠截断后废弃，其中左侧沟道长约280 m、宽40～80 m、深4～5 m，右侧沟道长约500 m、宽30～100 m、深2～3 m。弃土(渣)前先剥离表土0.5 m，临时堆置防护，待弃土(渣)堆满后回覆，弃土按复耕土质要求改良，分耕作层、防渗层，耕作层用堆弃土渣前剥离的表土加以改良后铺在防渗层表面。防渗层用黏土及壤土填筑碾压密实起到保水作用，厚0.4 m。

顺坡堆置弃土(渣)场7处。AQ4-2弃土(渣)场位于总干渠右岸，地貌为岗坡地，地面高程80～90 m，南北长约800 m，东西宽370～750 m，面积57.64 hm2，设计弃土(渣)量242.07万m3。AQ5-2弃土(渣)场位于魏家营沟两岸、总干渠右岸岗坡地，地面高程80～88 m，弃土顶高88 m，南北长500～800 m，东西宽200～300 m，面积13.47 hm2，设计弃土(渣)量64.91万m3。AQ6-2弃土(渣)场位于安阳市火化场东北300 m处，面积26.01 hm2，设计弃土(渣)量59.48万m3。AQ10-3弃土(渣)场位于杜家庵和许张村之间的总干渠右岸岗前坡耕地，东西长约480 m，南北宽约300 m，地面高程86～92 m，弃土顶高92 m，平均堆高3.0 m左右，占地面积57.17 hm2，设计弃土(渣)总量59.82万m3。AQ23-7、AQ24-7弃土(渣)场均位于安阳河与总干渠相交左岸三角区域，总面积25.75 hm2，设计弃土(渣)量61.37万m3。AQ25-7弃土(渣)场位于皇甫屯与杜小屯之间，南北长约800 m，东西宽约290 m，弃土顶高89 m，地面高程82～86 m，平均堆高5 m，面积24.41 hm2，设计弃土(渣)量118.62万m3。弃土按梯形断面放缓边坡分层堆放，为及时排除顶面雨水，弃土顶面坡降设计为3‰。在坡面种植果树，在弃土(渣)场坡脚布设排水沟。对靠近村庄处，需在顶面铺设土工防尘网防护。弃土(渣)场靠近沟道处，按建筑物出口水位20年一遇防洪标准考虑弃土(渣)场的防护，若洪水出槽漫滩，则靠河侧坡面需做浆砌石护坡或三维土工网垫中间植草措施防护。为防止弃土(渣)过程中土石滚落河中或危及场外设施，在靠河侧弃土(渣)坡脚处临时堆放编织袋防护，同时也能起到防止坡面受外水冲刷作用。

低洼地弃土(渣)场11处，这11处低洼地高低不平，现种植有农作物，在雨水大时容易积水，作物生长没有保证，弃土填平坑洼地并配套灌溉后变为水浇地。其中AQ3-1弃土(渣)场位于郜家庄北总干渠右岸，洼地最低高程85.8 m，周围地面平均高程90.0 m，面积5.54 hm2，设计弃土(渣)量19.40万m3。AQ7-2、AQ8-2紧靠总干渠，洼地深2～4 m，设计弃土(渣)量分别为3.99万、0.45万m3，占地分别是1.52、0.13 hm2。AQ11-3、AQ12-3、AQ13-3紧靠总干渠，弃土(渣)量分别为0.71万、1.0万、6.29万m3，占地分别是0.31、0.26、1.49 hm2。AQ14-4位于赵张村西，地面高程93～94 m，底部高程90～92 m，面积8.36 hm2，设计弃土(渣)量25.06万m3。AQ17-4弃土(渣)场紧靠总干渠，设计弃土(渣)量51.33万m3，占地17.67 hm2。AQ20-5、AQ21-5紧靠总干渠，设计弃土(渣)量分别为12.53万、3.0万m3，分别占地1.57、0.42 hm2。AQ22-6弃土(渣)场位于史车村北，在总干渠左岸，面积61 hm2，周边地面高程89～90 m，洼地高程83～87 m，弃土(渣)场靠近总干渠侧向西北延伸，面积5.15 hm2，设计弃土(渣)量25.95万m3。AQ3-1弃土(渣)场填筑至90 m等高线，AQ14-4弃土(渣)场填筑至96 m等高线，AQ22-6弃土(渣)场填筑至90 m等高线，顶面做3‰坡降排水，其余弃土(渣)场填至和地面平。AQ14-4、AQ22-6填土一侧高出地面2 m，按1∶5放缓边坡，坡面种植苹果树等经济林进行防护。

利用砖瓦场弃土(渣)共有4处，AQ15-4弃土(渣)场位于海村砖场，是海村砖场的取土场，地面高程94～95 m，底部高程87.3～92.7 m，面积2.66 hm2。AQ16-4弃土(渣)场位于麻鞋垫砖场，砖场取土场地面高程95 m，坑底高程88～91.7 m，面积1.4 hm2。AQ18-5弃土(渣)场位于郭李村砖场， 砖场地面高程96～101 m，坑底高程95.7～97.5 m，面积3.21 hm2。AQ19-5弃土(渣)场位于安阳市某已停产砖瓦场，南北宽约700 m，东西长700～1 000 m，坑深6～15 m，面积较大，取土坑内大部分区域已耕种，有多处鱼塘，占地面积19.66 hm2。这些弃土(渣)场占地为砖场取土坑，不但减少了弃土占地，还改造了不良地形地貌，有利于植物种植，是较好的弃土场地。设计弃土至附近地面高程并平整治理，表层恢复耕种。

总干渠有3处取土料场，取土料之后均填置弃土(渣)。AQ9-3位于活水村北总干渠右岸，填平取土坑后再高出地面2.5～3.0 m，设计弃土(渣)量156.87万m3。AQ26-8、AQ26-9弃土(渣)场位于吉庄南，设计弃土(渣)量分别为98.67万、46.36万m3。AQ9-3弃土(渣)场在靠近公路坡脚处布设排水沟660 m，坡面种植林果树，可有效减少水土流失。

3 结 语

南水北调中线安阳段动用土石方总量2 786.68万m3，仅弃方就达1 208.66万m3。类似南水北调中线这样的大型输水工程，弃土弃渣量巨大，对工程投资的影响很大。在工程建设中，若能科学、合理地选择渣场位置、弃土(渣)堆置方式、防护措施，则不仅能够节省大量的资金，而且可将弃土(渣)对工程建设及工程安全运行的影响降到最低。

(责任编辑 孙占锋)

S157.2

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1000-0941(2016)10-0034-03

程焕玲(1967—)，女，河南邓州市人，高级工程师，主要从事水土保持规划、综合防治工作。

2016-06-10