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守口堡水库主体工程水土保持方案分析与评价

2018-03-28高宇霞

水科学与工程技术 2018年4期
关键词:主体工程坝址土石方

高宇霞

(大同市水务局水土保持站,山西 大同 037004)

大同市守口堡水库位于大同市阳高县境内的洋河支流黑水河上,以发挥工业供水、农业灌溉及防洪等综合利用。大坝工程包括挡水坝、溢流坝和底孔坝。挡水坝坝顶高程1243.60m,最大坝高61.6m,水库总库容980万m3。工程实施后,每年可向工业供水640万m3,改善农业灌溉面积0.18万hm2,50%年份供水687万m3。保护水库下游0.89万hm2耕地及阳高县城和沿河3个乡镇34个行政村9.03万人的生命财产安全,改善两岸的生态环境,社会效益非常显著。

1 项目区概况

阳高县位于晋北水蚀、风蚀交错区,全县国土面积1668km2,其中水土流失面积1043km2,占总土地面积的62.5%。该县气候属于大陆季风气候,风速大,降雨集中,自然及人为因素是引起水土流失的主要因素。根据当地水利部门资料,项目区内水力侵蚀和风力侵蚀并存,水力侵蚀模数平均为3000t/km2·a,风力侵蚀模数平均为1000t/km2·a,属中度侵蚀区。

项目区容许土壤流失量200t/km2·a,属于国家级水土流失重点治理区——永定河治理区。因此,水土流失防治标准执行建设类项目一级标准。

本项目水土流失防治责任范围194.24hm2,其中项目建设区144.06hm2,直接影响区50.18hm2。

2 主体方案分析

2.1 水土流失的影响因素分析

本项目为建设类项目,水土流失主要发生在建设期(含施工准备期)。

(1)施工准备期。由于大部分开挖及回填作业,由于原地貌被扰动,地面的覆盖物(植被等)被清除,大面积的土地将完全暴露,大量虚土堆积,极易产生水土流失。

(2)工程在管线开挖、回填、挖方临时堆放、土石料运输、弃渣过程中,扰动地面,损毁和压埋原地表植被,造成水土流失。

(3)管线的水土流失主要发生在施工期,其中管线开挖、回填等活动易产生水土流失,随着施工结束后迹地的恢复和植物措施的到位,其产生的水土流失将减少。

2.2 比选方案分析

主体设计经过对项目区的现场实地勘察,初步选择了两处坝址,分别位于守口堡村和太师庄村。守口堡村坝址位于守口堡村上游,距守口堡村0.5km,太师庄坝址位于守口堡坝址下游相距2.6km处。

两坝地质条件基本相近,但太师庄坝址坝体较长,河床覆盖厚度较大,淹没农田108.67hm2,淹没守口堡村,存在移民搬迁问题。而守口堡坝址坝体较短,覆盖层厚度较小,淹没耕田3.8hm2,经综合比较,主体设计初步推荐守口堡坝址比较合适。

2.3 水土保持分析

本工程从以下4个方面进行分析。

2.3.1 地形地貌

两个坝址所处的地形地貌相同,为土石山区。

2.3.2 土石方量

守口堡坝址坝体较短工程量小,太师庄坝址坝体较长工程量大,因此守口堡坝址土石方量较小。

2.3.3 扰动面积

太师庄坝址坝体较长,工程量大,扰动面积也大。

2.3.4 可能造成的水土流失量

守口堡坝址动用土石方量较小,扰动面积小,因此,造成的水土流失量也较小。

通过比选,水土保持方案推荐守口堡坝址(主体推荐)。

2.4 主体方案分析

2.4.1 主体工程占地面积

守口堡水库工程总占地面积144.06hm2,其中永久占地51.18hm2(耕地3.75hm2,其他草地47.43hm2),临时占地92.88hm2(耕地14.22hm2,其他草地78.66hm2)。

2.4.2 占地性质

工程总占地面积144.06hm2,其中永久占地51.18hm2,占总面积35.53%,临时占地92.88hm2,占总面积64.47%。

主体工程遵循充分合理地利用征占地的原则,尽量将工程占地的面积减少到主体所能承受的最小,临时占用的土地在工程结束后进行植被恢复。

从水土保持角度分析,尽量减少永久占地,对临时占地在工程结束后进行植被恢复,尽量减少项目建设的扰动面积,减少对植被的破坏,减少人为水土流失,符合“控制和减少对地表植被、原地貌的扰动、破坏,保护原地表植被与表土,减少占用水、土资源”的规定。

2.4.3 占地类型

工程占地类型包括耕地和其他草地,分别占总面积的12.47%,87.53%。工程占用耕地主要是库区淹没和施工临时占地,对库区淹没耕地,按照国家规定进行补偿,对于临时占用耕地,工程结束后全部复耕。工程占用的其他草地以临时占地为主,工程结束后全部恢复为原地貌。

本工程在占地类型、面积和占地性质上具有可行性,有利于水土保持工作的开展。

2.4.4 土石方平衡

主体工程共动用土石方总量131.0万m3,其中挖方65.50万m3,填方53.58万m3,弃方11.92万m3。弃方全部运往弃渣场。主体工程对总的土石方进行调配,挖填有序结合,符合水土保持要求。

2.4.5 施工组织(工艺)分析

2.4.5.1 施工组织

(1)工程主体施工主要包括枢纽工程施工、供水工程施工,包括大量的土石方开挖、回填,临时占地区场地平整、弃渣等,与水土保持相关的施工工艺主要为土建工程。

(2)场地平整以机械为主,人工为辅。各防治区在施工过程中尽量考虑土石方平衡,就近调配,对于临时堆放的弃土(渣)尽量减少占地面积,尽量减少工程对地表的扰动。

(3)建筑材料随用随运,水泥、石灰等要利用仓库或专门堆放场集中储存和堆放。距离较长的供水管线采取分段施工,及时清理施工现场,完成一处要及时清理整治一处。

2.4.5.2 施工工艺

主体工程选用较成熟的施工工艺,施工临时占地在施工后恢复为原地貌,通过合理安排工序,减少了开挖量和废弃量,防止了重复开挖和土方多次倒运,合理安排施工进度与时序,缩小了裸露面积和减少裸露时间,减少了施工过程中因降水可能产生的水土流失。

综上施工工艺符合水土保持要求。

2.4.6 弃渣场

为了保证弃渣场安全运行,最大程度减少水土流失,本方案对弃渣场的拦挡工程、排水工程和坡面顶面防护进行设计。

2.4.7 主体设计分析

2.4.7.1 枢纽工程

(1)主体设计在枢纽区工程占地的空闲地带考虑增加观赏性树木,以美化枢纽区环境,所种植树木选择油松和侧柏。绿化面积0.92hm2。

(2)在枢纽工程建设过程中应采取临时防护措施,这些临时防护措施包括将大坝施工时的基坑排水收集至沉沙池沉淀,最后排至下游河道;在下游围堰和大坝之间设1个沉沙池,沉沙池采用3m×3m×3m的浆砌石结构,沉沙池要定期清泥。

(3)从水土保持的角度分析,主体在水库枢纽区设计的工程措施、植物措施比较完善,但是在施工过程中临时防护措施考虑不到位,因此本方案采取补充施工过程中的临时堆(土)料的防护措施。

2.4.7.2 供水工程

(1)主体设计施工结束后对临时占地进行土地整治。

(2)土地整治后对其进行植被恢复,草种选用无芒雀麦和紫花苜蓿,比例为无芒雀麦25kg/hm2、紫花苜蓿25kg/hm2。

(3)供水管线管沟开挖时,开挖土料堆放在管沟一侧。表层土堆放在临时堆土底部,平整后再依次堆放下层开挖土料;供水管线管沟开挖断面为梯形;临时堆土两侧坡脚用双层装土草袋拦挡,双层装土草袋互相叠压,装土草袋顶高程以上部分由两侧向中心放1∶1的斜坡,放至距地面2.5m高处整平,顶面及坡面苫盖土工膜。

(4)从水土保持的角度分析,主体在供水工程区设计的工程措施、植物措施及临时措施均比较完善,满足水土保持要求,本方案不新增措施。

3 结语

(1)从国家产业政策及发展规划分析,本项目建设及工程选址没有制约性因素。

(2)从地形地貌、扰动面积、土石方量、可能造成的水土流失量、外部条件等方面对主体工程进行分析,符合水土保持要求。

(3)本项目占用耕地主要是库区淹没和施工临时占地。对库区淹没耕地,按照国家规定进行补偿,对于施工临时占用耕地,工程结束后全部复耕。

(4)主体工程对总的土石方进行调配,利用开挖作为回填,符合水土保持要求。施工工期的安排、施工工艺方面均符合水土保持要求。

(5)弃渣场的占地为临时占地,工程完工后进行植被恢复,且周围500m内没有村庄等敏感因素,选址基本合理可行,满足水土保持要求。

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