月潭水库水土保持措施设计及防治效果分析

2022-12-26杨颖

工程与建设 2022年5期

杨颖

(黄山市水电勘测设计院，安徽黄山 245000)

1 工程概述

月潭水库地处新安江主源率水河上游，坝址位于黄山市休宁县海阳镇首村下琳溪组下游约500 m处，距休宁县城18.5 km，距黄山市区29 km。水库控制流域面积908 km2，是一座以防洪为主，结合城镇供水和发电，兼顾灌溉的综合水利枢纽。水库规模为大(2)型，工程等别为Ⅱ等。总库容为1.57亿m3，水库正常蓄水位为165.0 m，水库死水位157.0 m，汛限水位160.5 m，20年一遇洪水位为165.8 m，50年一遇防洪最高水位为168.7 m，相应防洪库容为0.73亿m3，100年一遇设计最高洪水位为170.3 m，相应防洪库容为0.96亿m3，1 000年一遇校核标准洪水位为172.1 m，总库容为1.57亿m3。电站装机容量20 MW。枢纽区主要由混凝土重力坝、泄洪建筑物、坝内埋管式发电引水系统、生态放水管、坝后式发电厂房、升压开关站和鱼道等建筑物组成。大坝最大坝高36.6 m，坝顶长214.0 m，坝顶宽7.0 m，共分为12个坝块。水库淹没区涉及休宁县海阳镇、陈霞乡和溪口镇3个乡镇，规划安置人口7 418人。移民搬迁安置结合各地美好乡村建设规划或城镇发展规划确定集中安置居民点，规划农村集中居民点7个、集镇迁建规划区1个。库区主要改(复)建项目包括：恢复交通道路38.73 km，生产道路18.31 km，输变电线路28.16 km，电信线路66.1 km，移动线路26.98 km，联通线路11.5 km，安广网络线路4.95 km，文广电视线路27.5 km，文广广播线路6 km，供水管道205.7 km。

项目占地总面积为1 117.75 hm2，其中枢纽工程建设区23.62 hm2、移民安置区152.85 hm2、水库淹没区941.28 hm2。工程土石方开挖总量为52.64万m3，其中填筑总量29.56万m3、弃渣量23.08万m3。

项目区位于亚热带季风气候区，气候温暖，光照充足，四季分明，夏冬较长。多年平均气温为16 ℃，多年平均日照时数为1 931.4 h，年辐射总量为505.8 kJ/cm2，多年平均无霜期为230 d。全年风向多为东北偏东，冬季多东北风，夏季多西南风和偏东风，实测风速最大值为21 m/s。多年平均降水量为1 722.8 mm，汛期4—7月份为986.2 mm，占年总量的55.6%，降水的年内分配极不均匀；最大年降水量为2 635.5 mm，最小年降水量为928.8 mm，降水的年际分配极不均匀。多年平均蒸发量为1 457 mm。土壤主要为红壤、黄壤、黄棕壤。黄红壤广泛分布于海拔700 m以下的中山、低山和丘陵；与黄红壤同一生物气候带的棕色石灰土、石灰性紫色土、酸性紫色土、中性紫色土、灰潮土和水稻土等镶嵌分布在海拔500 m以下的丘陵、河谷盆地；黄壤和暗黄棕壤分布于海拔700 m以上中山的中上部。工程区属亚热带常绿阔叶林和针阔混交林植被带，共有维管束植物180科1 000属3 100种，次生的常绿阔叶林和针阔混交林占绝对优势，林草覆盖率为77.93%。

2 项目水土流失特点及危害

工程建设过程中，对水土流失的影响主要通过扰动原地貌，改变原地形、破坏土壤结构，损坏植被等水保设施，在水力、重力和人为活动等外力作用而产生。工程区征地范围内的地表将遭受不同程度的破坏，局部地貌将发生较大的改变，在降水及人为活动影响下，极易造成大面积表土面蚀、沟蚀、弃渣滑塌等水土流失形式。如不采取水土保持措施，松散的弃土弃渣遭遇暴雨、洪水的冲蚀，很容易对区域土地生产力、生态环境、河道水质、居民生产生活及水库工程建设和运行等造成不利影响。本工程可能造成水土流失的区域主要有枢纽工程、库区、进场道路、移民安置区、弃渣场、施工场地及施工道路等。

2.1 扰动面积大

工程建设过程中扰动地表面积187.29 hm2，工程开工后，扰动区域内的植被将遭到严重破坏，导致区域内林草覆盖率降低，一些物种数量减少。工程建设期土壤侵蚀强度以强度～剧烈为主，是原土壤侵蚀模数的几十倍。工程施工形成高陡边坡及大量松散堆渣体，加之当地地质条件复杂，雨量集中，如不采取有效的水土保持措施，水力侵蚀和重力侵蚀的双重作用极易造成严重的水土流失及危害，加之当地生态环境比较脆弱，遭受损坏的植被短期内恢复的难度较大，势必对当地生态环境造成不利影响。

2.2 土石方量多

工程土石方开挖总量为52.64万m3，其中填筑总量29.56万m3、弃渣量23.08万m3。工程建设将扰动和损坏原有地貌，使原地表土层剥离形成裸露地表或高陡边坡，失去原有植被的防冲固土能力。若不及时采取水土保持措施，大量被剥离的表土将会由于抗冲力和抗蚀力下降，被地表径流冲走，而土壤中的氮、磷、钾等无机养分和有机质也会随之流失，最终使区域土壤趋于贫瘠化，土地生产力降低。

2.3 施工安全影响大

枢纽区开挖形成的高陡边坡，最大总高度达到60.6 m，若不采取水土保持措施加以防护，可能造成局部垮塌等水土流失现象，危及工程安全，影响水库正常施工及运行。道路建设形成的高陡边坡，若不采取一定的措施进行防护，可能出现局部沉陷、滑坡、垮塌及开挖土石方沿坡泻溜等水土流失现象，影响公路安全，阻断场内外交通，进而对工程施工、运行造成影响，并损坏工程征地范围外的原地表植被。

2.4 淹没区移民生活影响大

移民安置点及库区复建工程建设过程中，对地表扰动较大，损坏地表植被；如水土保持防护措施不当，也会发生一定的水土流失，直接影响安置区群众的生活水平，对当地经济发展带来不利影响。

3 项目水土保持措施设计

月潭水库的水土流失防治按照“三同时”制度进行。水土保持措施布设应以全面的观点来进行，做到先全局后局部，先重点后一般，不重不漏，轻重缓急，区别对待，工程措施和植物措施有机结合，点、线、面上水土流失防治相辅，充分发挥工程措施控制性和时效性，保证在短时期内遏制或减少水土流失，再利用土地整治和林草措施涵水保土，实现水土流失彻底防治。根据月潭水库项目总体工程布局、实地调查，结合项目施工扰动特点、建设时序、地貌特征、自然属性、水土流失影响等特性，利用资料收集与数据分析相结合的方法进行水土流失分区。本项目划分成枢纽工程区、永久办公生活区、交通道路区、移民安置及专项设施复建区、弃渣场区及施工生产生活区共6个水土流失防治区。

3.1 枢纽工程区

枢纽工程区主要由重力坝、发电引水系统、变电站、厂房及水库管理范围等组成。工程施工前采取表土剥离措施，施工过程中对绿化区域进行土地整治，对坝肩开挖坡面及厂区采取截排水措施，下游右岸消力池和左岸尾水渠挡墙后采取排水措施；厂房及电站内部进行植物绿化工程，坝肩边坡生态防护、大坝下游右岸消力池和左岸尾水渠开挖坡面进行生态防护及绿化。

3.2 永久办公生活区

永久办公生活区布置于坝后左岸，利用平整后施工场地建设，占地10亩(1亩≈667 m2)，由办公楼及宿舍楼组成。管理区房屋布局重视与周围环境的协调，管理区坐落在青山绿水之间，依山傍水，辅以亭、台等建筑交相辉映。区域施工前采取表土剥离措施，施工过程中对绿化区域进行土地整治和办公区周边采取排水措施；对办公生活区采取植物绿化。

3.3 交通道路区

交通道路区主要包括新建上坝道路454 m，新建进厂道路284 m，路基宽7.5 m，路面结构采用沥青混凝土路面，宽6.0 m,以及施工期间至各施工区的施工临时道路长度约4.7 km。永久道路路基采取排水措施，对临时道路恢复后进行土地整治，并对道路边坡采取工程防护和生态防护措施；施工结束后对临时占地范围内的林草地植被进行恢复；对剥离的表土及施工临时堆土采取拦挡措施。

3.4 移民安置及专项设施复建区

水库淹没规划移民搬迁安置人口7 418人，规划农村集中居民点6个、集镇迁建规划区1个。专项设施复建包括规划改建新建水库周边道路37.2 km，新建桥梁4座、生产道路18.31 km，改建电力线路总长69.83 km，复建电信线路长63.38 km等项目。移民安置及专项设施复建区施工前进行表土剥离，安置点及道路周边采取排水沉砂措施，部分道路边坡采取工程防护措施。对分区内需绿化的区域进行土地整治；完善道路边坡工程和生态防护措施；施工期间采取临时排水和防护措施。

3.5 弃渣场区

本工程弃渣方量为23.08万m3，其中5.32万m3在施工场地附近就地平整，其余17.76万m3运送至弃渣场。根据以上土石方平衡结果，根据就近弃渣原则，分别在大坝上下游各规划了1个弃渣场。1号弃渣场设于大坝上游约2 km的车坑山沟里，总弃渣量约6.59万m3。2号弃渣场设于下游右岸约1 km的河弯处杨家园上方，总弃渣量约11.17万m3。施工前对渣场区域内的表土进行剥离，以及后期的土地整治，对渣场采取拦渣措施、边坡防护、截排水和沉砂措施；对弃土结束后渣场顶面进行植被恢复；对集中存放的表土采取临时拦挡、排水沉砂措施。

3.6 施工生产生活区

施工生产生活区主要集中布置在坝下游左侧的小山丘位置，利用小山丘削平并将场地整平后布置场地，分施工生产区和施工生活区，生产和生活区相对独立布置，施工生产区内布置有混凝土拌和系统、综合加工厂、施工仓库、机修厂、35 kV中心变电站、弃渣场及成品料临时堆存区等。施工生活区布置有办公用房和生活用房。施工前对施工生产生活区的表土进行了剥离，施工结束后对施工生产生活区进行复耕及绿化区域的土地整治，施工场地填筑边坡采取防护，场地采取截排水和沉砂措施；施工结束后对原林草地进行复绿；对剥离的表土采取拦挡、排水沉砂措施，对施工场地裸露的地表采取临时绿化措施。