水利水电工程弃渣场水土保持工程措施探析

周文渊

（浙江中水工程技术有限公司，浙江 杭州 310000）

浙江境内丘陵地势居多，河流受地势影响，落差比较大，很多大型水电站都采用阶梯式开发水库电站，由于梯级开发受到工程所在河段地形的限制，弃渣场只能布置在水库区的河道两岸，相应的水库型电站弃渣场产生一些水土流失问题，比如电站施工期，弃渣场要受到洪水的威胁；运行期，渣体坡面要受到水库蓄水位升降的冲刷[1]。基于此，本文对浙江水利水电工程弃渣场水土保持工程的措施进行分析。

1 水库型渣场的分类

弃渣场布置在水库淹没区，为达到更好的水保效果，对于弃渣场的水土保持措施要结合水库的各项特征及数据，对水库型弃渣场有针对性的进行分类防护[2]。一般分为三类：库面型弃渣场、库中型弃渣场、库底型弃渣场，见表1。

表1 水库型渣场的分类

2 水库型渣场水土保持措施

弃渣场里的工程弃渣主要就是工程开挖的覆盖层和块石碎石，渣体没有凝聚力。由于水库型堆渣场的位置比较特殊，弃渣场的水土保持工程措施要分别考虑施工期和运行期两个方面，并根据渣场的分类分别防护。

2.1 库面型弃渣场

弃渣场渣体顶部高程高于正常蓄水位，渣体底部低于正常蓄水位的叫做库面型弃渣场。水土保持防护措施分为弃渣场渣脚高程高于设计防洪水位和低于设计防洪水位两种情况分别防护。

2.1.1 渣脚高程高于设计防洪水位

库面型弃渣场渣脚高程高于设计防洪水位时，水电站施工期渣脚可以免受洪水影响；由于库面型弃渣场的渣体底部低于正常蓄水位，运行期水库水位升降会影响到渣体稳定性。

（1）渣脚防护。采用堤高2 m的重力式浆砌块石拦渣堤对渣脚进行防护，顶宽在80 cm～100 cm，内部坡0.5 cm,,堤踵宽和堤趾宽为80 cm～100 cm，基座厚100 cm～120 cm。

（2）坡面防护。根据工程经验，渣堆稳定边坡比为1∶1.75，采用浆砌块石工程护坡。在浆砌石工程施工前，采用砂砾石布置20 cm厚的垫层，护坡厚度不小于50 cm，正常蓄水位加安全超高（80 cm～100 cm）为护坡顶高度。

（3）排水措施。为保持渣体的稳定性，避免水土流失，拦渣堤及护坡内均设置梅花形排列的排水孔，排水孔孔径为50 mm～100 mm,同行间距均为2.0 m；拦渣堤排水孔同列间距为0.5 m～1.0 m,护坡排水孔同列间距为2.0 m。库面型弃渣场渣体顶部高程高于正常蓄水位，顶部的坡面受到雨水冲刷极易造成水土流失，要在渣体顶部内侧设置标准为10年一遇24 h最大降雨量的排水沟来防御暴雨。

2.1.2 渣脚高程低于设计防洪水位

库面型弃渣场渣脚高程低于设计防洪水位的，水电站施工期渣脚受洪水影响，运行期受到水库水位升降的影响，护坡高程受到设计防洪水位的影响，施工期和运行期的护坡高程不同。

（1）渣脚防护。渣脚防护措施根据设计防洪水位与渣脚的关系确定，渣脚低于防洪水位3 m以下时，施工期洪水用拦渣堤防护洪水；渣脚低于防洪水位3 m以上时，从工程预算和工程进度两方面考虑，用拦渣堤和护坡相结合的措施进行防洪。

（2）坡面防护。与工程防护和弃渣场渣脚高程高于设计防洪水位的处理措施相同。不同点为坡顶高度为施工期校核洪水位加安全超高（80 cm～100 cm）。

（3）排水措施。排水措施与2.1.1的排水标准相同。

2.2 库中型弃渣场

根据库中型弃渣场的特点，防护分为渣场底部高于死水位和低于死水位两种情况。

2.2.1 渣场底部高于死水位

当渣体底部高于死水位时，渣体的全部位于水库发电库容内，渣体在水库运行期受到水库水位升降的影响非常大，因此要对整个渣体进行防护，包括渣脚、坡面、渣顶。

（1）渣脚防护。当渣场底部高于死水位时，渣脚防护要考虑渣脚施工期是否受到设计防洪水位的影响，分两种情况考虑。施工期渣脚不受设计防洪水位影响时，拦渣堤施工期可以不考虑这部分，渣脚防护同2.1.1；施工期渣脚受设计防洪水位影响时，渣脚防护同2.1.2。

（2）坡面防护。整个渣体都在水中，坡面防护要考虑抗沉降与变形，因此实际工程中渣堆稳定边坡提高到1∶2.0，坡面防护采用厚度不低于50 cm的干砌大块石来护坡，正常蓄水位加安全超高（80 cm～100 cm）为护坡顶部高程。

（3）渣体顶面防护。库中型弃渣场低于正常蓄水位，水库水位升降时渣顶的弃渣很容易被水冲刷进入水中造成水土流失，故工程中采用不低于50 cm厚的干砌大块石防护渣顶。

2.2.2 渣场底部低于死水位

当渣场底部低于死水位时，渣体在水库运行期间不受水位升降的影响，水库水位升降影响位于死水位以上部分的渣体。

死水位以上的渣体防护同2.1.1即可；重点注意的是渣场底部低于死水位的渣体。当渣场底部低死水位时，渣脚防护要考虑渣脚施工期是否受设计防洪水位的影响。施工期渣脚不受设计防洪水位影响，渣场底部低于死水位高于设计防洪水位时，拦渣堤只需要满足拦渣的要求即可；施工期渣脚受设计防洪水位影响，渣场底部同时低于死水位和设计防洪水位时，拦渣堤要同时满足防洪和拦渣的要求，渣脚防护措施根据设计防洪水位与渣脚的关系确定。

2.3 库底型弃渣场

渣场位于水库淹没区的底部且渣体顶部低于死水位的叫做库底型弃渣场。整个渣体不受水库水位升降的影响，水保措施重点考虑的是施工期设计防洪水位。

2.3.1 渣脚高程高于设计防洪水位

根据水土保持相关规定，渣脚不受洪水影响时，渣脚水保措施只要满足挡渣作用即可，具体施工同2.1.1水位渣脚防护。

排水措施采用梅花形排列方式布孔，在挡渣墙内从底部35 cm高度开始设置两排排水管，两行间距0.5 m，两列间距2.0 m，可以有效排除渣体内的积水，渣堆稳定边坡比采用1∶2.0，防止水土流失。

2.3.2 渣脚高程低于设计防洪水位

库底型渣场渣脚高程低于施工期设计防洪水位，渣脚施工期受到洪水影响，渣脚在施工期水土防护的措施要兼具拦渣、防洪和排水三方面作用。

施工过程中，渣脚挡渣和防洪措施均要结合施工设计防洪水位，具体措施要根据设计防洪水位高度与渣脚高度的差值确定。施工期防护同2.1.2的渣脚防护，既可以达到工程的防洪要求又可以降低拦渣堤高度，节约预算；排水措施同2.3.1。

3 结语

弃渣场水土保持措施是水电站工程水土保持的重要内容，通过对水电工程中水库梯级电站弃渣场的水土保持防护措施进行分析与总结[3]。综上可知，弃渣场的水土保持工作要充分结合工程所在地的特点，针对不同渣场特征采取不同防护措施。只有做到全面分析考量，才能在最大程度上做好水保工作。