水庫(kù)工程水土保持分析及措施設(shè)計(jì)

□ 寧 楊（貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院）

0 引言

貴州水庫(kù)一般建在偏遠(yuǎn)峽谷地帶，自然環(huán)境優(yōu)美，但項(xiàng)目建設(shè)會(huì)擾動(dòng)地表，改變?cè)械匦蔚孛玻瑢?duì)生態(tài)環(huán)境影響較大，給周邊人民生產(chǎn)生活、庫(kù)周環(huán)境、庫(kù)周景觀的影響帶來(lái)一系列問(wèn)題。文章以貴州省普安縣五嘎沖水庫(kù)工程為例，對(duì)主體工程各區(qū)域進(jìn)行水土保持分析評(píng)價(jià)，兼顧景觀要求布設(shè)水土保持措施設(shè)計(jì)。

1 項(xiàng)目概況

五嘎沖水庫(kù)工程位于貴州省普安縣雪蒲鄉(xiāng)與盤(pán)縣新民鎮(zhèn)交界的馬別河上游平塘河（隔界河）段，壩址位于隔界河電站上游約1.90 km處峽谷河段內(nèi)。規(guī)模屬中型水庫(kù)，工程等別為Ⅲ等，是一座以城鄉(xiāng)生活和工業(yè)供水為主、結(jié)合灌溉、兼顧發(fā)電等綜合利用的水庫(kù)。大壩為碾壓混凝土雙曲拱壩，最大壩高104 m，水庫(kù)總庫(kù)容為9912萬(wàn)m3，正常蓄水位1337 m。供水區(qū)供水干管總長(zhǎng)22.86 km。灌溉工程區(qū)總干管9.98 km，總干渠15.07 km，沿線布置渡槽1座、隧洞1座、倒虹管4座、3個(gè)提水泵站，4條支管總長(zhǎng)14.51 km。項(xiàng)目建設(shè)區(qū)由大壩樞紐區(qū)、供水區(qū)、灌溉工程區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)、道路工程區(qū)、料場(chǎng)區(qū)和渣場(chǎng)區(qū)7部分組成。

2 項(xiàng)目區(qū)概況

項(xiàng)目區(qū)地處云貴高原向廣西丘陵過(guò)渡的大斜坡地帶上，屬中山～低中山地貌，呈現(xiàn)巖溶峰叢、洼地、谷地，巖溶峽谷及構(gòu)造侵蝕山地地貌。構(gòu)造單元屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)—黔北臺(tái)隆—六盤(pán)水?dāng)嘞荨瞻残?gòu)造變形區(qū)（I1B2）。地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均氣溫13.70℃，年平均降水量1384.50 m m。項(xiàng)目區(qū)所在馬別河屬珠江流域西江水系南盤(pán)江的一級(jí)支流。土壤類(lèi)型主要為黃壤和石灰土，植被類(lèi)型屬亞熱帶常綠闊葉林和常綠落葉混交林，林草覆蓋率50.98%。項(xiàng)目區(qū)原地貌土壤侵蝕模數(shù)為1649 t/(km2.a)，屬輕度水土流失區(qū)。

3 主體工程水土保持分析評(píng)價(jià)

3.1 水土保持制約性因素分析與評(píng)價(jià)

本工程選址不涉及全國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的水土保持監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、重點(diǎn)試驗(yàn)區(qū)，不涉及國(guó)家確定的水土保持長(zhǎng)期定位觀測(cè)站，不在泥石流易發(fā)區(qū)、崩塌滑坡危險(xiǎn)區(qū)以及易引起嚴(yán)重水土流失的地區(qū)。項(xiàng)目所在地屬珠江南北盤(pán)江國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)治理區(qū)，屬貴州省水土流失重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū)，有一定制約性，但通過(guò)優(yōu)化施工工藝，加強(qiáng)施工管理，嚴(yán)格控制擾動(dòng)地表?yè)p壞植被范圍，并從嚴(yán)執(zhí)行水保防治措施，可將工程建設(shè)產(chǎn)生的不利影響降至可接受范圍。因此本工程建設(shè)基本上不存在水土保持制約性因素，工程建設(shè)可行。

工程選擇的棄渣場(chǎng)上游集水面積較小，占地不涉及基本農(nóng)田，周邊無(wú)公共設(shè)施、工礦企業(yè)、居民點(diǎn)等重要保護(hù)對(duì)象，不涉及河道，在采取水土保持措施后，不會(huì)影響重要基礎(chǔ)設(shè)施、人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。料場(chǎng)開(kāi)采沒(méi)有誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流的可能性，距離交通主干道較遠(yuǎn)，不影響景觀。主體設(shè)計(jì)嚴(yán)格控制占地，盡量減小施工擾動(dòng)范圍，總平面布置較緊湊，施工安排合理。

3.2 主體工程方案比選水土保持評(píng)價(jià)

主體工程在平塘河與豬場(chǎng)河匯口至隔界河電站的峽谷內(nèi)選擇上、中、下三個(gè)壩址進(jìn)行比選，主體推薦壩址為上壩址。從水土保持的角度分析，由于上壩址占地面積、土石方工程量、棄方量相對(duì)較小，擾動(dòng)地表面積、損壞水保設(shè)施面積較少，可能造成的水土流失及其風(fēng)險(xiǎn)較小等因素，同意主體設(shè)計(jì)推薦的上壩址方案，壩型采用碾壓混凝土拱壩。

3.3 水土保持合理性分析

3.3.1 占地面積、類(lèi)型和性質(zhì)的分析評(píng)價(jià)

從占地面積來(lái)看，本工程平面布置比較集中，管理方便，主體設(shè)計(jì)盡可能減少占地，避免了多征地可能增加的拆遷安置、原地貌擾動(dòng)、地表植被破壞等容易引發(fā)水土流失的問(wèn)題。料場(chǎng)和渣場(chǎng)的儲(chǔ)量和庫(kù)容能夠滿(mǎn)足工程建設(shè)取料和堆渣要求。供水管線、輸水管道、施工生產(chǎn)生活區(qū)、臨時(shí)道路、料區(qū)、渣場(chǎng)等均為臨時(shí)占地，待使用結(jié)束后，及時(shí)恢復(fù)原土地的水土保持功能，歸還給土地所有權(quán)人。

工程占地類(lèi)型主要以荒草地和旱地為主，要求建設(shè)單位注意留存表土，并對(duì)跡地及時(shí)恢復(fù)，通過(guò)后期的土地復(fù)墾和植被恢復(fù)措施，不會(huì)對(duì)森林植被、農(nóng)田造成大面積破壞，建設(shè)前后人均耕地指標(biāo)變化甚微，不會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成明顯不利影響。

3.3.2 土石方平衡分析

由于設(shè)計(jì)角度和深度等原因，主體工程僅對(duì)大壩、導(dǎo)流、引水發(fā)電工程、泵站、供水區(qū)和灌溉工程的土石方挖填情況作簡(jiǎn)要介紹，水保專(zhuān)業(yè)根據(jù)工程實(shí)際情況考慮表土剝離量、填方施工時(shí)段、材料質(zhì)量、運(yùn)距及表土合理利用等因素后，合理安排建設(shè)期內(nèi)的土石方調(diào)用，進(jìn)行土石方平衡分析復(fù)核。

3.3.3 主體設(shè)計(jì)施工組織、施工方法和工藝的分析

本工程建設(shè)外部條件好，主體提出的施工組織有利于保持水土、保護(hù)生態(tài)環(huán)境。主體設(shè)計(jì)根據(jù)工程布置和施工用地特點(diǎn)，考慮盡可能做到綜合利用和重復(fù)使用場(chǎng)地，盡量減少占地。充分利用現(xiàn)有便道、通村公路、項(xiàng)目需修建的連接道路等，進(jìn)場(chǎng)道路在現(xiàn)有通村道路的基礎(chǔ)上進(jìn)行改建，并考慮在施工進(jìn)度計(jì)劃中優(yōu)先施工，為場(chǎng)地的建設(shè)提供更好條件。各類(lèi)材料物資運(yùn)輸流程合理，盡量避免反向運(yùn)輸和二次倒運(yùn)，采用先進(jìn)施工工藝和方法，既做到方便施工、安全防護(hù)，又減少了對(duì)地表的擾動(dòng)。對(duì)渣場(chǎng)提出先攔后棄方案，對(duì)其他區(qū)域盡量做到挖填平衡，施工過(guò)程中采取邊開(kāi)挖、邊回填等防治措施，充分利用開(kāi)挖料進(jìn)行回填等。優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，縮短施工工期，減少疏松地面的裸露時(shí)間，對(duì)有效減少棄方量、高挖高填區(qū)域、水土流失起到積極作用。同時(shí)要求施工機(jī)械和施工人員按照施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行操作，不亂占土地和隨意取棄土。工程建設(shè)過(guò)程中嚴(yán)格遵循“先攔后棄、先排水后開(kāi)挖”的水土保持要求。

4 水土保持設(shè)計(jì)

4.1 大壩樞紐區(qū)

水?？紤]在大壩兩側(cè)來(lái)水坡面設(shè)置截水溝，防治對(duì)壩體的沖刷。由于大壩施工期間開(kāi)挖擾動(dòng)面較大，壩體下游坡面及河道兩側(cè)植被損壞較為嚴(yán)重，要采取喬灌花草相結(jié)合的方式，融入園林綠化的理念，對(duì)大壩下游受擾動(dòng)破壞的區(qū)域進(jìn)行綠化景觀設(shè)計(jì)，設(shè)立景觀平臺(tái)，營(yíng)造優(yōu)美的休閑活動(dòng)場(chǎng)所。大壩及導(dǎo)流隧洞土石方開(kāi)挖較大，需在挖填方段、靠近河道附近、臨時(shí)堆渣周?chē)O(shè)置臨時(shí)攔擋，開(kāi)挖臨時(shí)排水溝疏導(dǎo)雨水，防止水土流失。發(fā)電廠房后邊坡頂部設(shè)截水溝，邊坡底部栽植攀緣植物進(jìn)行綠化，同時(shí)在廠房周邊可綠化區(qū)域進(jìn)行綠化美化。水庫(kù)管理所設(shè)截排水溝，在未被硬化的區(qū)域栽植具有綠化美化效果的植物，創(chuàng)造良好辦公環(huán)境。

4.2 供水區(qū)

泵站位置設(shè)在較陡坡地上，在上游設(shè)置截水溝，場(chǎng)地下邊坡修筑擋土墻，施工結(jié)束后，在泵站周邊栽植灌木并撒播草籽進(jìn)行綠化。高位水池及調(diào)節(jié)水池都在緩坡地或是平整臺(tái)地，大部分地表被硬化，主要考慮施工期間的臨時(shí)防護(hù)措施，并在水池周邊裸露地面撒播草籽恢復(fù)植被。供水管道采取埋管方式，將開(kāi)挖的表層土回填在最上部，之后進(jìn)行跡地恢復(fù)。

4.3 灌溉工程區(qū)

包含管道輸水區(qū)、渠道輸水區(qū)（含明渠、渡槽、倒虹管及隧洞）、提水泵站。管道輸水主要為埋管，施工期間采取水土保持臨時(shí)防護(hù)措施，施工結(jié)束后，將開(kāi)挖方回填并撒播草籽進(jìn)行跡地恢復(fù)。渠道輸水區(qū)考慮在施工期間采取臨時(shí)攔擋和排水措施，渠道兩側(cè)擾動(dòng)區(qū)域在施工結(jié)束后栽植灌木、撒播草籽恢復(fù)植被；渡槽兩側(cè)開(kāi)挖坡面處主體工程已考慮噴護(hù)措施，水?？紤]栽植攀緣植物并撒播草籽進(jìn)行綠化；隧洞洞臉及開(kāi)挖較陡的邊坡處，主體工程設(shè)計(jì)了噴錨支護(hù)措施，水?？紤]在擾動(dòng)地表撒播草籽即可；倒虹管的水保措施主要考慮臨時(shí)防護(hù)措施及施工結(jié)束后的植被恢復(fù)。提水泵站主要考慮上游邊坡截水和下邊坡攔擋，施工結(jié)束后進(jìn)行綠化。

4.4 施工生產(chǎn)生活區(qū)

施工之前應(yīng)剝離表土，臨時(shí)堆存，并采取水土保持臨時(shí)措施進(jìn)行防護(hù)。施工結(jié)束后，平整施工區(qū)域并覆土，根據(jù)“宜農(nóng)則農(nóng)、宜林則林”的原則，占用耕地的區(qū)域采取全面整地的措施進(jìn)行農(nóng)業(yè)復(fù)墾，占用其他的區(qū)域采取喬灌草結(jié)合的方式恢復(fù)植被，增強(qiáng)地表水土保持功能，布設(shè)臨時(shí)排水溝、臨時(shí)攔擋等防護(hù)措施。

5 結(jié)語(yǔ)

水庫(kù)工程對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和水土流失影響程度較大，科學(xué)合理的建設(shè)理念極其重要。應(yīng)充分貫徹水土保持理念，有針對(duì)性地進(jìn)行水土保持設(shè)計(jì)，為同類(lèi)水庫(kù)工程水土保持和景觀設(shè)計(jì)提供一定參考作用。

[1]寧楊.貴州省普安縣五嘎沖水庫(kù)工程水土保持方案報(bào)告書(shū)[R].貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2012（7）：98-99.

[2]趙永軍.開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制技術(shù)[M].北京：中國(guó)大地出版社，2007：66-68.

[3]姜德文.新時(shí)期水土保持設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和原則探討[J].中國(guó)水利，2010（20）：45-48.