山西某电站表层土设计需求量分析研究

景鹏云，付 斌，杨浩明

（山西垣曲抽水蓄能有限公司，山西 运城 043700）

山西某电站位于国家级水土流失重点治理区，山顶高程一般为400～1 100 m，主峰高程为1 105 m，属中低山地貌。区内冲沟沟谷切割较深，沟谷断面多呈“V”字形，覆盖层较薄，生态系统结构稳定性较差，容易受到外界的干扰发生退化演替。工程建设期内会面临大量的工程绿化[1]、生态修复、植被恢复及复垦等任务，需要大量的表土资源。工程动工前，做好表层土需求设计，可有效保护表土资源，有利于后期项目区植被恢复、水土流失防治及生态环境改善。

项目区土壤发育微弱，褐土土层厚0.1～0.8 m，主要为耕植土；黄土土层覆盖深厚，一般为2.5～20 m，地表多被植被和残坡积碎石土覆盖，土质较松。从地形地貌来看，工程区属于西北黄土高原土石山区，山坡较陡处多为崩坡积物，山坡较缓处多为残坡积物，表层土多分布在山地较平缓地段。从区域位置来看，表层土主要分布在上水库库盆、上水库西南侧等部位。从水土保持防治分区来看，上水库枢纽区、施工生产生活区、交通设施区等区域表土分布相对丰富，枢纽区弃渣场厚度较薄，甚至无表土。

1 表土需求量敏感性分析

表层土需求量主要受水土保持绿化面积、绿化措施类型和绿化植物种类等因素的制约。水土保持绿化面积、绿化措施类型和绿化植物种类在实施中总会与设计存在偏差，这些偏差将导致表层土需求量的变化[2]。绿化面积、绿化措施类型和绿化植物种类虽然是表层土需求量的敏感性因子，但在实施时受主体工程变化、地形地貌情况、投资控制及人为因素等影响，无法进行量化分析，只能进行定性分析。

水土保持绿化面积在实施中的变化主要有以下几个方面：公路及洞口开挖边坡与设计边坡发生变化（变大或变小），弃渣场因弃渣量变化导致需要恢复植被面积发生变化，以及料场开采量的变化导致料场恢复植被面积发生变化。绿化措施类型在实施过程中发生变化主要是开挖或填筑边坡坡比发生变化或考虑措施与周边景观协调性及景观的需要，导致措施类型发生变化。绿化植物种类在实施过程可能因景观需要、工程投资控制等需改变植物种类，进而导致表层土需求量发生变化。

2 表土需求设计原则

结合工程区域特点和区域水土流失防治标准，本工程水土保持植物措施[3]包括种植乔灌草和生态护坡，防治分区包括枢纽工程区、交通设施区、弃渣场及暂存场区、料场区、施工生产生活区和专项设施改建区。

对枢纽工程区采用乔灌木绿化，土、石质边坡分别采用三维植被网、厚层基质喷附生态护坡；对永久公路采取碎落台栽植乔灌木、边坡种草、三维植被网、蜂巢格室护坡、厚层基质喷附等绿化措施；对施工临时道路、施工临建区和专项设施改建区采取植被恢复措施；对渣场区、料场区采取植被防护措施。

植物措施的乔、灌木栽植采取客土栽植，乔木、灌木挖坑直径×坑深分别为60 cm×60 cm 和50 cm×40 cm，覆土量分别为0.17 m3和0.08 m3；种草覆土厚度为20 cm；三维植被网、蜂巢格室护坡、厚层基质喷附等生态护坡覆土厚度分别按15 cm、13 cm 和10 cm考虑；复耕覆土厚度按50 cm 考虑。

3 表土需求量分析计算

3.1 枢纽工程区

枢纽工程区的开关站、交通洞、引水调压井、排风机房等开挖边坡采用三维植被网、马道种植槽栽植灌木绿化，对有景观需要的环库路裸露石质边坡采用厚层基质喷附绿化，上、下水库管理房区采用灌草进行绿化，永久供电线路扰动区采用种草绿化。枢纽工程区各部位表土需求量如表1 所示。

表1 枢纽工程区各部位表土需求量汇总表

3.2 交通设施区

对永久公路土质边坡、填筑边坡进行绿化处理，根据边坡长度和周边景观的协调性，采用种草、三维植被网、蜂巢格室等进行绿化；对有景观要求区域的石质边坡采用厚层基质喷附绿化；对马道和道路坡脚的种植槽覆土栽植侧柏，株距为3.0 m。

对临时公路占用的耕地进行复耕，覆土厚度为50 cm[4]；对其他种类的临时公路以覆土20 cm 考虑，按4∶3∶2∶1 混播白羊草、早熟禾、白三叶和荆条，播种量为20 g/m2，并栽植侧柏、刺槐，株行距均为3.0 m×3.0 m。

交通设施区各部位表土需求量如表2 所示。

表2 交通设施区各部位表土需求量汇总表

3.3 弃渣场及表土暂存场区

弃渣结束后，对各渣场表面及坡面进行覆土绿化，覆土厚度为20 cm，按4∶3∶2∶1 混播白羊草、早熟禾、白三叶和荆条，播种量为20 g/m2。

渣场顶面栽植侧柏、刺槐，株行距均为3.0 m×3.0 m，坡面栽植黄刺玫、连翘，株行距均为1.5 m×1.5 m。

工程施工结束后，对上、下表土暂存场扰动迹地栽植侧柏，株行距为3.0 m×3.0 m。

弃渣场及表土暂存场区表土需求量如表3 所示。

表3 弃渣场及表土暂存场区表土需求量汇总表

3.4 施工生产生活区

施工生产生活区主要包括施工营地区及上、下水库施工区和施工支洞、临时供水供电线路、业主营地。

施工营地区及上、下水库施工区：施工营地区有7.42 hm2占地为耕地和园地，按覆土50 cm 进行复耕，其他区域在措施配置上选择乔、灌、草恢复植被，场地清理后覆土20 cm，按4∶3∶2∶1 混播白羊草、早熟禾、白三叶和荆条，播种量为20 g/m2，并栽植侧柏、刺槐，株行距均为3.0 m×3.0 m。

施工支洞：施工期间对施工支洞土质边坡采取三维植被网防护措施，覆土厚度为15 cm。

临时供水供电线路：临时供水供电线路为线性占地，且施工期间土石方开挖扰动较小，大部分为占压扰动，施工结束后，对临时供水供电线路栽植侧柏、刺槐恢复植被。

业主营地：业主营地主要进行绿化美化，平均覆土厚度为30 cm。 施工生产生活区表土需求量如表4 所示。

表4 施工生产生活区表土需求量汇总表

3.5 专项设施改建区

专项设施改建区包括改建10 kV 输电线路1.0 km、通讯线路3.4 km、供水管道0.21 km。输电线路、通讯线路、供水管道采取水土保持措施，此区主要为线路桩基开挖、管沟开挖、施工临时道路以及施工临建扰动地表，施工结束后恢复临时占地植被[5]。专项设施改建区估算表土剥离量为3 600 m3。

4 表土需求量汇总

汇总以上各工程区表土设计需求，总量为31.77 万m3，其中植物措施表土需求量为276 731 m3，复耕所需表土量为40 950 m3。考虑运输及堆存流失等损耗，实际表土需求量按1.1 倍的扩大系数考虑，最终表土需求量为34.95 万m3。

5 结束语

本文根据电站所在区域土质结构特点和工程建设实际，分区分部位合理规划绿化面积、绿化措施类型、绿化植物种类，并充分考虑在实施过程中可能出现的主体工程变化、地形地貌情况、投资控制以及人为因素等变化影响，在定性分析的基础上，系统全面准确地计算出电站表土需求量，为下一步表土在水土保持上的利用[6]打下基础，值得类似工程参考借鉴。