石學厚 吳貴勝
(1. 水利部水利水電規(guī)劃設計總院 北京 100120;2. 貴州省水利水電工程移民局 貴州貴陽 550000 )
在水庫建設中,移民后靠安置是普遍的安置方式之一。所謂后靠安置,就是受水庫蓄水淹沒,從蓄水淹沒線下搬遷到淹沒線上,且在離原住地不遠的地方進行安置。這種安置深受當?shù)鼐用裰匾?,因此也是本文討論的主題。
對于原居住分散的農(nóng)村移民選擇后靠安置,其場地的尋找相對比較容易,但對于人口密度較大的集鎮(zhèn)(鄉(xiāng)、場)采取后靠安置,場地選擇是一個非常困難的事情。千百年來,人類擇水而居的同時也充分利用了大自然提供的種種恩惠,如便利的交通、優(yōu)越的氣候、穩(wěn)定的地質(zhì)、平坦的地形、防范野獸和抵御外敵入侵的天然屏障等可利用的條件,均被充分利用了。就各個庫區(qū)現(xiàn)狀來講,后靠安置區(qū)不是存在這樣的問題,就是存在那樣的缺陷,甚至存在潛在的地質(zhì)風險。要找到相對條件比較好的集中安置區(qū),可以說相當困難。尤其在我國南方人口密集的江河兩岸,這個問題就更為明顯。因此,絕大多數(shù)安置區(qū)不得不采用工程手段開山造地,不僅投資大、成本高,而且工期長,甚至制約水庫正常蓄水。
水庫淹沒的沿江兩岸地形一般較陡,尤其水庫蓄水位的提高,原有灘地已蕩然無存,隨地面高程的上升,地形條件進一步惡化。因此,必須對當?shù)乜衫玫匦芜M行充分研究,對規(guī)劃的安置區(qū)進行系統(tǒng)、全面的查勘,必要時“住下來”,親身體會擬選安置區(qū)的種種優(yōu)點和不足,去粗取精,不能“挖到籃里就是菜”。不要怕多方案比選,尤其設計部門應勇敢的挑起“多方案”比選的重擔,不要怕“反復”,只有勇于面對“反復”,才能促進項目設計的全面優(yōu)化。
設計工作做的深和透,項目實施的效果就大不一樣。近年來,由于設計單位任務重、人手少,設計工作深度不足的現(xiàn)象普遍存在,甚至抄襲、應付。尤其在非標準項目上,有的設計單位甚至竟然在不做現(xiàn)場測量、勘探等基礎工作的情況下出圖。不僅工程量算不準,也埋下了嚴重的質(zhì)量風險。設計工作的深和透,還反映在投資與效果上,這就是我們常說的“性價比”。不僅是投資少、見效快,還要看實際功能的發(fā)揮。下面我們就某水庫一個移民集中安置區(qū)場地選擇與工程措施實例進行討論。
XX安置區(qū),遷建規(guī)模為208戶,801人,遷建用地 4.82hm2。場區(qū)總體地勢西北側高、東南側低,安置區(qū)后依山坡最高點 420m,前部為未來的庫區(qū),場區(qū)位于被三條溝切割的兩個山脊上,高程295~380m。規(guī)劃工程總體布置如下。
區(qū)內(nèi)道路結合地形順山勢布置,設一處回頭曲線,一處平交路口,跨越原地面高程 351~298m,形成“Z ”字形結構,最大寬度4.5~7m,全長 1130m。同時新建對外連接的山區(qū)公路20.35km,通過其與 “村村通” 工程相接,從此結束了該地不通車的歷史。
在江邊復建 1個 300t級貨運泊位碼頭,由于新址高程較高,需修建下河道路與之相通。
移民安置區(qū)場地平整項目最大長度約360m,最大寬度約320m。豎向設計采用小臺地法,土質(zhì)邊坡坡比1∶1~1∶1.125,強風化巖質(zhì)邊坡坡比 1∶1~1∶1.25,中風化巖質(zhì)邊坡坡比1∶0.75~1∶0.9。對開挖的永久巖質(zhì)邊坡進行掛網(wǎng)噴混凝土坡面防護。對開挖的永久土質(zhì)邊坡進行格構草皮護坡和草皮護坡,不同標高的場地之間采用擋土墻銜接。
給水水源取自巖溶泉,距集鎮(zhèn)1500m,出水口高程約430m,流量30~40L/min,可滿足用水要求。排水體系近期按雨污合流設計。
電力線路由安置區(qū)東部 35kv變電站引入,采用集中供電的形式。在安置區(qū)中北部設配電所,分4個回路供生活和照明用電。
安置區(qū)新址豎向工程主體工程量見表1。
表1 豎向工程工程量表
實際上,當?shù)氐匦螚l件非常適合開挖施工,尤其是位于兩個山脊中間的沖溝,可成為吸納石渣的棄料場,出渣運距小。采用挖方為主的方案不僅對施工有利,還由于當?shù)氐膸r石全部為砂頁巖,這種巖石極易風化,不能作為漿砌塊石擋土墻的材料,采用擋土墻形成的臺地方案,顯然先天不足。最早設計采用小臺地方案,布置了大小80余塊臺地。臺地間高差 3~5m,每個臺地只能安置1、2戶,10多個移民。雖然挖方工程量比較小,但漿砌石的用量很大,當?shù)赜质巧绊搸r區(qū),砂頁巖極易風化,無法當建材使用。這里由于沒有公路與外界溝通,出入全靠水運,設備和建材需要人工從江邊肩挑人扛到半山上,施工難度極大。正因如此,才有必要對這個問題進行深入研究。
隨著對環(huán)境認識的不斷加深,對地形條件的逐步熟悉,我們對這種布局提出新的想法,比如采用增加挖方的形式擴大臺地,不用擋土墻或只在局部做少量的擋土墻,效果如何呢?這樣挖方量將大為增加,根據(jù)現(xiàn)場測算挖方可能達到 52萬m3,但可利用開挖棄渣回填場內(nèi)的沖溝造地,為當?shù)亟?jīng)濟留出發(fā)展空間。這種設想,存在安置區(qū)背后的高邊坡問題,需要采用錨固或?qū)⑦吰路啪彽募夹g措施,減少工程量和資金投入。此外,如果將安置點與“村村通工程”的公路結合,不僅施工工程量可減少,搬遷后的交通條件也大為改善。隨即建議修改目前的豎向設計方案,提出了第I個設計優(yōu)化建議。
在此基礎上,針對開挖工程量的優(yōu)化,又提出采用幾個不同高程臺地的做法,又形成第 II個建議修改意見。在對投資造價按當?shù)匾恍嵤╉椖康膱髢r進行了粗略估算后,編制表2以便進行對比。
從比較中,我們看到建議修改方案不僅在造價上與規(guī)劃方案有差別,其他條件也很優(yōu)越,當?shù)鼐用褚卜浅M意。但由于原規(guī)劃方案的部分擋土墻已經(jīng)付諸實施,在施工中設計單位只進行了部分優(yōu)化。如果說,當時多做一些方案比選,可能這些不利因素可以較早的暴露出來,使我們的設計會更加完美。
我們再看這樣一個實例。XX安置區(qū),遷建規(guī)模為2849人,遷建用地規(guī)模為19.94hm2。安置區(qū)為侵蝕剝蝕河谷斜坡地貌,地形坡角約12~23°,坡體為順向坡結構,地形坡角與巖層傾角大體相等。工程總體布置如下。
區(qū)內(nèi)道路結合地形順山勢布置,沿山坡等高線與江水水流方向一致,設兩處回頭曲線,形成“Z ”字形結構,兩處平交路口,跨越原地面高程 354.5~290m,最大寬度 8.5~16m,全長2697.89m。對外連接道路寬 7m,長 492.27m,與現(xiàn)有公路相連。在江邊復建一個 300t級貨運泊位,年吞吐量5萬t;2個300客位客運泊位,年通過能力12萬次/年。
表2 規(guī)劃與建議修改方案比較
移民安置區(qū)場地平整最大長度約 930m,最大寬度約 420m,豎向設計采用小臺地法,土質(zhì)邊坡坡比1︰1~ 1︰1.25,強風化巖質(zhì)邊坡坡比1︰1~1︰1.25,中風化巖質(zhì)邊坡坡比1︰0.75~1︰0.9。巖質(zhì)邊坡進行掛網(wǎng)噴混凝土坡面防護,在不同標高的場地之間采用擋土墻銜接。
給水水源取自山泉和移民安置區(qū)附近的江水,通過配水管網(wǎng)到用戶。排水體系近期按雨污合流設計。
電力線路由安置區(qū)東部 35kv變電站引入,在安置區(qū)中部設配電所,分5個回路向設在鎮(zhèn)內(nèi)的5臺變壓器供電。
安置區(qū)新址豎向工程主體工程量見表3。
表3 豎向工程工程量表
在實施中對這種布局形式也提出了質(zhì)疑,如:擋土墻較高,最大高度達 8m,基礎為順向坡,不易“立足”;施工中常常遇到地基不斷超挖,仍然無法下基的情況;將來移民在建房時,局部基礎坐落在擋土墻后的回填土上,又埋下不均勻沉降的隱患。可否采用全開挖法,即采用挖方的形式擴大臺地,不用擋土墻或只在局部做少量的擋土墻。于是形成了建議修改方案 I,但這個方案的致命問題在于大面積的開挖,又切割了順向坡傾斜巖層的下部,促使滑坡問題進一步發(fā)展。為解決這個矛盾需對開挖邊坡進行錨固處理。建議的修改方案I錨固與挖方造價不能過高,否則就沒有意義。能否將安置區(qū)繼續(xù)上移,選擇在370m高程以上地勢比較平坦的位置。通過現(xiàn)場查勘,這樣的地形條件是現(xiàn)成的,挖方量將大為下降,根據(jù)現(xiàn)場測算挖方可以控制在42萬m3的范圍內(nèi),包括修建從江邊到安置區(qū)公路的挖方量,我們稱為建議修改方案II。這個方案要修一條500m長,6m寬的上山坡道,工程量也很大。表4為規(guī)劃方案與建議修改方案的比較。
在這個工程實例中,取消擋土墻,改為大規(guī)模開挖的建議修改方案 I,使土石方開挖工程量迅速增加,造價上升較快,但漿砌塊石擋土墻的取消,又使造價很快回落,說明挖方比砌筑漿砌塊石擋土墻劃算,通過造價估算直接可以反應出來??v觀兩個不同的修改方案,無論大規(guī)模開挖的建議修改方案 I,還是提高安置高程的建議修改方案II,都存在優(yōu)勢和缺陷。這就要求設計部門必須對現(xiàn)場進行細致的勘察,反復論證、推敲,不要怕“反復”。但由于當時的條件和時間緊迫,沒有做更多的工作。設計單位僅對工程實例2,進行了局部修改后,付諸了實施。
一般情況下地形條件好,地質(zhì)條件可能會有一些問題,不一定全能滿足要求;地形條件不好,其地質(zhì)條件也不會好多少。地形條件好,就可以用較少的工程手段獲得較好的效果,反之,花費了大量的人力物力,事倍功半,還會給安置區(qū)留下一大堆問題。地形的好與差是自然形成的,任何一個安置區(qū)都需要進行人工改造,其改造的過程是一個多種因素參與綜合比較、系統(tǒng)優(yōu)化的過程。因此,在新址選擇上,一定要克服“不管采用什么樣的辦法,只要安置容量夠就算完成任務”;“只求工程建設造價合理,不管后期運行資金投入多少”;“只對業(yè)主提出的地塊進行整理,忽略了社會整體發(fā)展大格局”的做法。必須巧妙的利用地形條件,把后靠安置區(qū)的選擇這篇文章做巧、做好,做到業(yè)主認可,更要做到老百姓滿意。能否做到這一點,設計單位的責任心和基本素質(zhì)起了非常重要的作用。這也讓我們想起我國西北某水庫,在水庫岸邊開辟了266.67hm2的噴灌草場,本來可在庫旁設置水泵取水,由于設計單位對水泵在水位變幅較大的情況下的運行工況吃不準,武斷的選擇了在上游河道取水的岸邊泵站方案。該工程運行不到 20個小時,被泥沙淤積的一塌糊涂,1500多萬元的工程只好報廢。
表4 規(guī)劃與建議修改方案比較
我們說,設計是龍頭,工程項目質(zhì)量的好與壞,設計賦予了它第一屬性,教訓是深刻的。在水庫移民安置工程中,設計質(zhì)量不高是普遍現(xiàn)象。
此外,在安置區(qū)選址、規(guī)劃和豎向設計中,還需要結合當?shù)氐膶嶋H情況,充分利用當?shù)氐牡匦?、地質(zhì)條件,利用當?shù)亟ú馁Y源、運輸與燃料動力的供應條件,以及實施階段的其他因素,比如天氣、施工工期要求、可能的物價波動、勞動力的充裕等情況,作為優(yōu)化設計的因子,一并考慮在影響工程的范圍之內(nèi),對項目進行技術優(yōu)化、投資優(yōu)化。本文提出討論的兩個實例顯然在設計之初,沒有做這些工作或沒有深入的做這些工作。這正是設計部門要給予充分重視的問題。