水利工程建设中的水土保持设计探索

2021-11-23林晓纯

陕西水利 2021年11期

关键词：乐昌渣场滑石

林晓纯，邓飞

（广东省水利电力勘测设计研究院有限公司,广东广州 510000）

1 基本情况

1.1 项目区社会与自然环境概况

乐昌峡水利枢纽工程位于广东省韶关市乐昌市境内、北江支流武江乐昌峡河段内,坝址地处原京广线塘角火车站附近,下距乐昌市约14 km、韶关市约81.4 km,坝址以上集雨面积4988 km2。

本工程是以防洪为主,结合发电,兼顾航运和灌溉的综合枢纽工程,为Ⅱ等大型工程,采用砼重力坝与引水式地下厂房的布置方案,主要建筑物包括拦河坝、引水系统、厂房系统、上游过木码头及对外永久道路等。

1.2 工程概况

项目区地处粤北山区,武江流域处于五岭以南,属亚热带季风气候区。乐昌峡武江河段属峡谷型,两岸山体雄厚,山坡坡度较陡。坝址处多年平均流量为138.28 m3/s,多年平均降雨量1488 mm,土壤类型主要有红壤、黄壤等,区内典型地带性植被为亚热带常绿阔叶林,项目区植被覆盖率为80%。

项目区地貌以中低山丘陵夹峡谷为主,水土流失主要为水力侵蚀,侵蚀类型以面蚀为主,在部分丘陵上兼有沟蚀；项目区属于广东省人民政府水土流失重点预防保护区,项目建设区植被覆盖率高,属南方红壤丘陵区,土壤侵蚀模数背景值在区域水土流失容许值（500 t/（km2·a））以内,整个区域水土流失程度属轻微。

2 水土流失防治责任范围

根据乐昌峡水利枢纽工程的布置和施工特点,经现场勘察、调查后确定该项目水土流失防治责任范围面积为1933.56 hm2,包括项目建设区和直接影响区,其中项目建设区面积为1894.07 hm2,直接影响区面积为39.49 hm2。防治责任范围面积见表1。

表1 水土流失防治责任范围面积统计表单位：hm2

续表1

3 水土保持方案设计

3.1 弃渣场地水土保持的措施分析

弃渣主要来源于枢纽工程开挖土石方,弃渣场总占地面积为16.9 hm2,堆填弃渣约216.6 万m3。枢纽工程区共设置3 个渣场：一处位于大长滩、占地面积3.85 hm2,一处位于滑石排坑、占地面积10.55 hm2,另一处位于杀鸡坑管理用地范围内、渣场占地面积2.5 hm2。滑石排坑和杀鸡坑、大长滩三处既是本工程的弃渣场,又是本工程的主要施工营造布置场地。

（1）滑石排坑

滑石排坑是乐昌峡水利枢纽工程的主要堆渣场地之一,位于枢纽右岸下游约1 km处,总占地面积10.55 hm2,弃渣堆填量约160.97 万m3,全部为林地。

为满足弃渣量要求和施工营造布置及场内交通要求,滑石排弃渣采用往下游方向设分级平台放坡,平台高程分别为145.0 m、140.0 m、125.0 m,每级平台间按1∶2 放坡,最下一级放坡坡脚为对外交通右岸道路,渣场截排水工程已在导流隧洞应急专项中设计；由于滑石排坑渣场及其右侧的条形山是施工期的主要营造布置场地,后期作为大源镇的移民安置区。

1）拦挡措施

滑石排坑渣场在坑口处弃渣回填至125 m,对外交通右岸道路在其下游侧通过、经过坑口段路面高程在108 m左右,坑出口地面高程在105 m左右,路基利用弃渣进行回填,并在原滑石排坑武江出水口处设置排水棱体。右岸道路路基起到了拦渣坝的作用,根据主体工程布置,在道路与渣场间需布设10 m高的挡墙即可拦挡弃渣,以防止弃渣流失对道路造成影响。考虑到弃渣成分为石方及土方,本方案选定下部挡土墙+上部放坡、坡比1∶2干砌石护坡的综合拦挡型式。

挡墙计算采用北京理正挡土墙设计软件,经分析计算后,选定挡墙断面见图1,设置挡墙长79.43 m。

图1 滑石排坑渣场下游拦渣墙断面图 (单位：mm)

2）临时措施

因弃渣堆填为分期进行,为排导渣场内部雨水,在渣场堆填区内设临时土质排水沟,排水沟断面见图2,共设置排水沟1624 m,土方开挖609 m3,M10砂浆抹面2547 m2,开挖土方直接堆填在渣场范围内。

图2 渣场临时排水沟大样图 (单位：mm)

（2）大长滩

渣场占地面积3.85 hm2,原土地类型为耕地、林地及建设用地,均处于淹没范围内,场地原地面高程为115 m～145 m,最高填筑高度约25 m,弃渣堆填量约35.12 万m3。

1）拦挡措施

堆渣前,在沿河岸铁路路基靠山坡侧设浆砌石挡墙,对弃渣进行拦挡,根据施工工区布置需要,挡墙高10.0 m,墙后渣面边坡为1∶2、采用干砌石护坡,经计算（计算方法同滑石排坑渣场挡渣墙）采用的挡渣墙断面见图3,墙顶采用M10 水泥砂浆抹面、厚2 cm,挡墙总长417 m,挡墙砌筑石料利用开挖料,要求地基承载力特征值不小于180 kPa。