某水利工程水源工程建设水土保持及监测方案

朱建文，马 菲

（山西省中部引黄水务开发有限公司，山西 太原 030000）

1 概述

1.1 工程概括

山西省中部引黄水源工程从取水口至出水池段，沿线长约2.5 km，泵站装机容量9.9 万kW，扬程约198 m。水源工程包括取水口、1#、2#引水隧洞、沉沙池、引水压力管道、地下泵站、出水压力管道、出水池等建筑物，本工程等别为Ⅱ等。

1.2 水土流失现状

1）土壤侵蚀强度

根据项目所在区域的土壤侵蚀相关资料显示，该区域属于重点治理和监督区，土壤侵蚀模数在5000 t/ (km2·a)～10000 t/(km2·a)，土壤容许流失量为1000 t/(km2·a)。

2）水土保持治理现状

据2012 年普查数据显示：忻州市水土流失面积19131 km2，治理度41.8%。淤地坝2459 座；小型蓄水保土工程点状48347 个，线状409.7 km。全市不同土地利用类型的水土流失率分别为：耕地15.2%，果园11.83%，有林地14.67%，灌木林37.78%，苗圃5.96%，荒草地9.63%，未利用地4.90%。

1.3 防治分区

本工程项目建设区74.20 hm2，直接影响区12.99 hm2，防治责任范围共计87.19 hm2。

将取水口、引水隧洞、地下泵站、弃渣场、施工道路、施工生产生活划分为6 个防治区。

施工过程中所需料源均外购，故不设置料场区；本工程不涉及移民，故不设置移民安置区。

2 水土保持措施布置

2.1 取水口防治区

堆放的临时弃渣采用拦挡临、苫盖，在挡护外侧设临时排水沟，采取梯形断面型式，内铺设土工膜。

2.2 引水隧洞防治区

临时防护措施：施工过程中，对洞口控制范围采取临时拦挡及临时排水的措施。在洞口两侧一定范围内用编织袋装土进行拦挡，在挡护外侧设临时排水沟，采取梯形断面型式，内铺设土工膜。

2.3 地下泵站防治区

1）工程措施

工程结束，需要对防治区土地整平，设置为绿化带的区域进行绿化治理。

2）植物措施

在泵站厂区空地种植草坪、花卉。在泵站内道路两侧种植雪松，其间撒播无芒雀麦。在围墙内侧种植一排侧柏。临时占地是荒地的撒播草籽，是耕地的及时整理达到复垦要求。

3）临时防护措施

在建筑物施工过程中，对临时堆放的土方采取临时挡护和苫盖的措施。

2.4 弃渣场防治区

1）工程措施

1 号渣体经削坡开级后设计堆渣坡比为1∶2.0。弃渣场底部布置拦渣坝，拦渣坝采用堆石坝型式，轴线长度为350 m，堤顶宽度10 m，最大高度3 m，上游坡比1∶2.5，下游坡比1∶2.5，堤顶高程998.0 m，在拦渣坝与现有道路之间采用石渣填平。

1 号弃渣场左侧截水沟设置：浆砌石截水沟，断面位梯形，底宽2.0 m，高1.5 m，坡比1∶0.5，浆砌石边坡厚30 cm，底板厚30 cm；右侧截水沟底宽1.0 m，高1.0 m，坡比1∶0.5，浆砌石边坡厚30 cm，底板厚30 cm，急流槽部位采用现浇混凝土矩形断面，底宽1.0 m，高1.0 m，混凝土底板厚和顶宽都为30 cm，外坡比为1∶0.25。将地表汇水引入渣场坡脚外的黄河中，弃渣场截水沟长1600 m。

2 号渣体经削坡开级后设计堆渣坡比为1∶2.0。弃渣场底部布置拦渣坝，拦渣坝采用浆砌石挡墙型式，轴线长度为180 m，堤顶宽度0.7 m，最大墙高5 m～6 m，上游坡比1∶0.2，下游坡比1∶0.5，拦渣坝内均设孔径20 cm 梅花形布置的排水孔，间、排距均为200 cm；在拦渣坝内沿上游边坡设50 cm 厚的碎石反滤层，以降低渣体内的渗流浸润线。

2 号弃渣场左侧截水沟设置：浆砌石截水沟，断面位梯形，底宽2.0 m，高1.5 m，坡比1∶0.5，浆砌石边坡厚30 cm，底板厚30 cm；右侧截水沟底宽1.0 m，高1.0 m，坡比1∶0.5，浆砌石边坡厚30 cm，底板厚30 cm，急流槽部位采用现浇混凝土矩形断面，底宽1.0 m，高1.0 m，混凝土底板厚和顶宽都为30 cm，外坡比1∶0.25。将地表汇水引入渣场坡脚外的黄河中，弃渣场截水沟长1300 m。

2）植物措施

在渣场坡面上覆土后种植紫穗槐和无芒雀麦，当堆置到最终高程时，对渣场顶部覆土后采用油松和无芒雀麦混交的方式对顶部进行植被恢复。

2.5 施工道路防治区

1）工程措施

临时占地在工程结束后需要土地整平治理。

2）植物措施

在施工结束后，对占用其它草地部分播撒草籽进行植被恢复，对占用林地部分恢复为林地。种植密度要达到60 kg/hm2，永久道路林地恢复树种选择杨树，临时道路林地恢复树种选择毛白杨和紫穗槐。

2.6 施工生产生活防治区

1）工程措施

临时占地在工程结束后需要土地整平治理。

2）植物措施

在施工结束后，对占用其它草地部分播撒草籽进行植被恢复，对占用林地部分恢复为林地。草籽种植密度为60 kg/hm2，树种选择油松和紫穗槐。

3 施工组织

3.1 组织形式

水土保持防护措施主要有工程措施和植物措施，其施工组织形式分别为：工程措施（砌石工程施工和土石方开挖及回填施工）、植物措施、临时防护措施。

值得注意的是为减少开挖土体的临时占地和堆放时间，其施工工艺首先是分段施工，及时清理施工现场，完成一处及时清理一处。

3.2 质量要求

水土保持工程实施后，各项治理措施必须符合规定的质量要求，并经规定的质量测定方法确定后，才能作为治理成果进行数量统计。

3.3 施工方法

浆砌石施工采用人工开挖、人工砌筑；土地整治采用推土机推平、人工配合整平；树穴采用人工开挖；水保施工中的弃渣弃于弃渣场。

植苗：整地——施肥——植苗——填土和保水剂——踩实——浇水。

播种：整地——施肥——播种——磨平整压。

3.4 施工进度安排

按照“三同时”原则，结合建设的施工计划安排，考虑水土保持措施（主要指工程措施）的先期预防作用，施工期临时水土流失预防措施、截洪沟等应提前修筑；土地整治、水保林草等植物措施建设相对滞后，各项水土保持措施施工期为第3 年～第4 年。

4 水土保持监测

4.1 监测时段

根据相关规定，本项目检测时段为建设期（施工准至设计水平年）。建设过程中，由于土地整治、建构筑物基础开挖、道路修筑、管沟开挖与埋设，使原地貌受到扰动和破坏，地表大面积裸露，临时堆土区域土壤松散性加大、固结性降低，引发和加速水土流失。根据水土流失预测结果，施工期水土流失量最大，是重点监测时段。

4.2 监测内容

依据相关规定，结合实际情况，确定监测内容如下：

1）主体工程建设进度；2）工程建设扰动土地面积；3）水土流失灾害隐患；4）水土流失及造成的危害；5）水土保持工程建设情况及安全情况；6）水土流失防治效果；7）水土保持工程设计及管理情况。

4.3 监测点布设

1）取水口：临时堆土场设1 个地面监测点。

2）引水隧洞：在隧洞开挖区选择有代表性的开挖边坡平行布设3 个钢钎监测点。

3）地下泵站：临时堆土场各设1 个地面监测点；选择1 个具有代表性的绿化区域作为植被监测点。

4）弃渣场：所有弃渣场堆渣坡面上平行布设3 个钢钎监测点；监测植被恢复情况及生长情况，在绿化区域设1 个植被监测点。

5）施工道路及施工生产生活区：选择3 个有代表性的施工点各设1 个地面监测点，施工道路排水沟开挖边坡布设1 个钢钎监测点。

4.4 监测频率

针对项目，制定监测频率，具体如下：

1）施工前和完工后，需进行一次全面调查并记录。

2）施工中，水土保持措施建设情况等每10 天监测记录；扰动地表面积、水土保持工程措施拦挡效果等每1 个月监测记录；主体工程建设进度、水土流失影响因子、水土保持植物措施生长情况等每3 个月监测记录、遇暴雨产生径流时应及时加测、水土流失灾害事件发生后1 周内完成监测。

5 结语

本文以中部引黄水源工程建设为例,介绍了工程所在区域水土流失现状及防治分区水土保持设计，水土保持施工组织设计和水土保持监测与管理设计，以期促进人与自然环境和谐相处,提升水利工程运行生态效益。