淺議小水庫水土保持設(shè)計工作

陳得陽 王 松

淺議小水庫水土保持設(shè)計工作

陳得陽 王 松

宿州市現(xiàn)有小型水庫82座，其中小（1）型 10座，?。?）型 72座，總庫容4005×104m3。近年來，隨著國家及地方對水庫安全問題的重視，陸續(xù)對其中部分安全狀況較差的水庫進行了除險加固處理。由于水庫多為土質(zhì)壩體，施工過程中原有壩體遭到破壞，容易造成水土流失，同時對水庫安全也造成了很大威脅。因此，小水庫除險加固設(shè)計工作是其中的重要環(huán)節(jié)，現(xiàn)以位于宿州市埇橋區(qū)符離鎮(zhèn)清上村境內(nèi)清水水庫的水土保持設(shè)計為例進行說明。

一、工程概況

清水水庫始建于1958年10月，總庫容55.47×104m3，興利庫容44.55×104m3，調(diào)洪庫容9.92×104m3，死庫容1.0×104m3，水庫為小（2）型水庫，主要建筑物有大壩、溢洪道、放水涵等。

項目區(qū)內(nèi)地層為第四系全新統(tǒng)沖積堆積的粉土、粉質(zhì)粘土等。主要植被為平原植被。

據(jù)監(jiān)測，項目區(qū)水土流失以水蝕為主，風(fēng)蝕輕微。

二、水土流失防治方案

（一）水土流失預(yù)測

1.擾動原地貌、損壞土地和植被的面積預(yù)測

清水水庫除險加固工程施工在原有建筑物基礎(chǔ)上進行，除粘土料場和棄渣場需新征土地，臨時施工道路、倉庫和生活辦公區(qū)需臨時施工征地之外，工程施工基本在原水庫管轄的范圍內(nèi)進行。

根據(jù)本工程的特點，工程的施工期為水土流失的主要預(yù)防期，施工造成新的水土流失項目主要包括主體工程建設(shè)、土料場開挖、棄土棄渣及廢棄物堆放、臨時施工占地等。結(jié)合實地調(diào)查分析，對工程建設(shè)過程中擾動原地貌、損壞土地和植被的面積分別進行測算、統(tǒng)計，預(yù)測擾動土地面積總計為1.56hm2。

2.損壞水土保持設(shè)施的面積預(yù)測

工程建設(shè)施工期占用的土地類型為林地、耕地、灘地等，其面積納入破壞水土保持設(shè)施范疇，現(xiàn)狀水面不納入水土保持設(shè)施。

通過對工程建設(shè)過程中擾動原地貌、損壞土地和植被的面積以及占地類型的分析，本工程損壞水土保持設(shè)施面積為1.32hm2。

3.棄土棄渣量的預(yù)測

本工程棄土棄渣主要發(fā)生在上游護坡整治、溢洪道開挖、放水涵洞拆除及臨時工程等生產(chǎn)建設(shè)過程中。通過對主體工程加固方案的查閱及現(xiàn)場調(diào)查，了解其開挖量、回填量、剝采比、單位產(chǎn)品的棄渣量等，預(yù)測各時段的棄土、棄石、棄渣總量為2.36×104m3。

（二）水土流失防治目標、分區(qū)及措施

1.水土流失防治目標

根據(jù)皖政[1999]53號《關(guān)于劃分全省水土流失重點防治區(qū)，加強水土保持工作的通知》要求，項目區(qū)屬水土流失重點預(yù)防保護區(qū)，水土防治標準采用一級標準，全面控制工程及其建設(shè)過程中可能造成的新的水土流失，綠化、美化項目區(qū)生態(tài)環(huán)境，促進工程建設(shè)和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。項目施工建設(shè)期水土流失防治指標水土流失控制比達到1.5，攔渣率達到95%。

2.水土流失防治分區(qū)

根據(jù)水土流失防治責(zé)任范圍內(nèi)地貌類型和工程總體布局，確定本工程水土流失防治分區(qū)劃分為主體工程區(qū)、土料場區(qū)、棄渣場區(qū)、交通道路區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)五個防治類型區(qū)。對主體工程和交通道路提出二級分區(qū)，主體工程分大壩、溢洪道和放水涵三個分區(qū)；交通道路分為壩頂?shù)缆泛褪┕づR時道路兩個分區(qū)。

（1）主體工程區(qū)

大壩加固、整修溢洪道和新建放水涵洞等，面積共0.47hm2，水土流失防治重點是對大壩上下游邊坡、壩頂?shù)缆?、溢洪道和新建放水涵洞進出口進行防護。

（2）土料場區(qū)

土料場選在大壩右側(cè)庫區(qū)內(nèi)的空地，面積0.06hm2。集中、適量開采土料，并采取一定的臨時水土保持措施。施工結(jié)束后，采取土地整治措施防治水土流失。

（3）棄渣場區(qū)

工程施工產(chǎn)生的棄渣首先回填到土料場開挖區(qū)域，同時布置1個棄渣場，選址在大壩右側(cè)庫區(qū)，面積0.04hm2。渣場水土流失的防治重點是做好棄渣場的攔擋、排水和棄渣場的土地整治、綠化及利用。

（4）交通道路區(qū)

主要為壩頂?shù)缆泛褪┕づR時道路，壩頂?shù)缆?.1hm2，施工臨時道路面積為0.15hm2，本區(qū)的防治重點是做好交通道路兩側(cè)的邊坡防護、攔擋、排水等措施。

（5）施工生產(chǎn)生活區(qū)

本區(qū)面積共0.30hm2，防治重點是因地制宜增設(shè)部分排水設(shè)施和沉沙池等防護工程措施。施工場地及時清理平整，覆土整治，恢復(fù)原地貌，做好施工生產(chǎn)區(qū)與渣場結(jié)合的水保措施。

3.水土流失分區(qū)防治措施

（1）主體工程區(qū)

大壩：本次加固工程按標準斷面對上下游壩坡同時進行加固，上游為干砌塊石護砌，下游為草皮護坡，加設(shè)排水設(shè)施。工程完成后能夠滿足水土保持的要求，該部分工程量在主體工程中已經(jīng)考慮。

溢洪道：溢洪道進口與出口及開挖邊坡采用漿砌石防護處理，兩岸土質(zhì)邊坡采取三葉草防護，防護寬度2m，面積280m2；溢洪道邊坡與水平地面連接部裸露面選擇單行攀緣植物五葉地錦防護，兩邊防護寬度共2m；開挖基面部分采用潛孔鉆鑿孔，采用氣腿鉆孔小藥量松動爆破，人工輔助清挖。

施工中擬對溢洪道兩端開挖處設(shè)置臨時防護措施，采用編織袋袋裝土及雨布臨時攔護，袋裝土埂高1.5m，寬0.5m，共需袋裝土81m3?？紤]降雨對工程開挖邊坡的侵蝕，對開挖土質(zhì)邊坡覆蓋雨布臨時攔護，需雨布68m2。

放水涵洞：新建放水涵洞主要對進口開挖邊坡進行防護處理。該部分工程量在主體工程中已經(jīng)考慮。放水涵出口處結(jié)合下游壩坡整治采用草皮護坡防護，防護面積20m2。

（2）土料場區(qū)

土料場開挖集中在勘探確定的料場范圍內(nèi)，禁止無序開挖。各土料場取土前，表層覆土必須清除，清廢厚度0.3m。表層覆土可以分段開挖，后一段的清廢土可以放入前一段開挖的坑中，只有邊緣第一段的清廢土需堆放在各土料場的邊緣，堆放呈梯形臺體形式。施工完成后，將壩體及溢洪道施工區(qū)棄渣沿臨時施工道路就近回填至附近的土料場，將堆放在各土料場的邊緣清廢土就近回填至附近的土料場，對取土坑邊坡采用機械或人工方式進行修坡，防止坍塌，坡比采用1∶1.5。然后對土料場地進行平整，合計土地平整面積0.15hm2，同時結(jié)合立地條件及植被特點，布設(shè)植物措施。

（3）棄渣場區(qū)

本區(qū)防護措施為：工程出渣必須及時運輸至指定渣場集中堆放，不得沿途沿線隨意傾倒，嚴禁將棄渣向河道內(nèi)傾倒。運輸車輛在運渣過程中不能讓石渣隨意散落。對于棄渣臨時堆放點，要做好臨時排水等防護措施，在雨天要做好遮蓋。棄渣結(jié)束后，對渣場規(guī)劃采取植物措施或恢復(fù)利用，整平棄渣頂面，修整邊坡成自然穩(wěn)定邊坡，防止水土流失。由于本工程渣料中石渣較多，有機質(zhì)少，結(jié)構(gòu)差，在實施植物措施前需進行覆土整平工作。項目區(qū)植被恢復(fù)與重建所需的表土主要來源于渣場堆渣前清挖的表層熟土。覆土為腐殖熟土，覆土深為0.2m～0.7m，覆土面積為0.11hm2。

根據(jù)棄渣場立地條件及水土保持防護的主要任務(wù)，營造渣場防護林主要選用經(jīng)果林、水杉和白楊樹，搭配一些觀賞樹種，達到美化綠化渣場、防治水土流失和改善生態(tài)環(huán)境的目的。

（4）交通道路區(qū)

施工期在臨時道路兩側(cè)路肩采用編織袋裝土進行防護，施工完成后原地貌為植被的進行植樹種草，恢復(fù)植被。對部分開挖和回填的裸露土質(zhì)或碎石土質(zhì)邊坡進行防護，采用植狗芽根（撒播草籽）方式，共計植草皮護坡面積3343m2。

（5）施工生產(chǎn)生活防治區(qū)

工程措施為臨時排水系統(tǒng)，主要考慮混凝土拌和站和砂石料加工系統(tǒng)等區(qū)域。排水溝采用矩形斷面，斷面尺寸40cm×25cm，在排水溝下端設(shè)沉沙池，矩形斷面，塊石砌筑并抹面，尺寸為3.0m×1.0m×1.5m。根據(jù)計算，需修建臨時排水溝總長200m，沉沙池1座。

施工臨時場地占地面積0.30hm2。使用前應(yīng)進行土地平整，壓實，并對空閑地進行綠化。

施工結(jié)束后，首先對臨時占地上的雜物進行清除或掩埋，然后進行土地整治，對施工臨時場地種草。草種選擇狗牙根撒播，撒草籽按每100m2草種1.2kg計。

4.水土保持工程量

清水水庫除險加固工程水土保持方案包括工程措施、植物措施和臨時措施三大部分內(nèi)容，新增工程量有：

工程措施：包括施工區(qū)臨時排水溝及沉沙池等。共需完成土方開挖36m3，砌石 30m3。

植物措施：包括草皮護坡、施工場地植被恢復(fù)、行道樹、施工生活區(qū)綠化美化、棄渣場綠化等。共需完成草皮護坡13505m2、喬木灌木373株。

臨時措施：土地平整0.15hm2、編織袋裝土填筑810m3、雨布臨時防護68m2。

（三）水土保持監(jiān)測

1.監(jiān)測目的

水土保持監(jiān)測是以保護水土資源和維護良好的生態(tài)環(huán)境為出發(fā)點，防止水土流失的一項基礎(chǔ)性工作。適時監(jiān)測有利于正確分析和評價水土保持措施實施的效果，并依據(jù)監(jiān)測結(jié)果和標準，及時完善相應(yīng)的水土保持設(shè)施，達到方案要求的防治目標，從而保障工程的安全運行和防治水土流失。

2.監(jiān)測內(nèi)容

根據(jù)《水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》（SL277-2002），監(jiān)測內(nèi)容主要包括影響水土流失主要因子的監(jiān)測（降雨量、降雨強度、植被覆蓋率、水土流失強度及其危害等）、水土流失量的監(jiān)測、水土流失危害監(jiān)測、環(huán)境變化監(jiān)測和水土保持措施防治效果的監(jiān)測等內(nèi)容。

3.監(jiān)測方法

監(jiān)測采用地面觀測法和調(diào)查監(jiān)測法。對影響水土流失的主要因子如地形、地貌、水系、水利工程的變化，水土流失的危害，生態(tài)環(huán)境的變化以及水土保持方案實施等情況采用調(diào)查監(jiān)測法；對重點監(jiān)測區(qū)域和典型監(jiān)測斷面（點）降雨量、水土流失量、水土保持防護工程的防護效果等主要采用地面觀測法，輔以調(diào)查監(jiān)測法。此外，可利用GPS對建設(shè)區(qū)域地表擾動和面上的水土流失情況進行定位觀測和面積測算。根據(jù)需要，對工程建設(shè)的相關(guān)部位可采取巡測的辦法開展水土流失的監(jiān)測。原地貌對照觀測區(qū)在項目建設(shè)區(qū)相應(yīng)監(jiān)測點附近選取。

4.監(jiān)測時段和監(jiān)測頻率

建設(shè)期：根據(jù)施工進度安排，監(jiān)測時段為第一年10月（雨季后）、第二年2～4月（施工期）和6月各監(jiān)測1次。當中途出現(xiàn)大暴雨時，應(yīng)適當增加頻次。

植被恢復(fù)期：植被恢復(fù)期的水土流失監(jiān)測主要對采取植物措施的區(qū)域進行監(jiān)測。監(jiān)測時段擬定為工程運行初期的前兩年，5月（雨季前）、10月（雨季后）各監(jiān)測1次。

三、結(jié)語

小水庫除險加固工程是一項民生工程，對于保障庫區(qū)周圍的人民群眾及廠礦企業(yè)的安全有著重要意義，水土保持作為工程的重要環(huán)節(jié)，要嚴格遵循“三同時、四到位”制度，按標準設(shè)計，按標準施工，按標準運行，以發(fā)揮更好的效益

安徽省宿州市水利水電建筑勘測設(shè)計院 234000 安徽省淮河河道管理局 233000）

（專欄編輯：張 帆）