淺析紅衛(wèi)橋水電站水土保持方案設(shè)計(jì)

楊本琴

(四川省清源工程咨詢(xún)有限公司 四川 成都 610072)

淺析紅衛(wèi)橋水電站水土保持方案設(shè)計(jì)

楊本琴

(四川省清源工程咨詢(xún)有限公司 四川 成都 610072)

對(duì)紅衛(wèi)橋水電站施工過(guò)程中產(chǎn)生的水土流失進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并結(jié)合當(dāng)?shù)睾凸こ糖闆r設(shè)計(jì)了水土保持方案。

紅衛(wèi)橋水電站；水土流失；水土保持；設(shè)計(jì)方案

1 紅衛(wèi)橋水電站基本情況

1.1 流域內(nèi)水土流失狀況及水土保持現(xiàn)狀

紅衛(wèi)橋水電站位于四川省阿壩州金川縣二嘎里鄉(xiāng)和俄熱鄉(xiāng)境內(nèi)，是俄日河“一庫(kù)四級(jí)”梯級(jí)規(guī)劃的最下游一級(jí)電站。俄日河系大渡河西源綽斯甲河右岸的一級(jí)支流，發(fā)源于甘孜州道孚縣海子山下的云祝措，經(jīng)玉科區(qū)、銀恩鄉(xiāng)，于冷都折向東流，流至九家寨附近轉(zhuǎn)東北流向，在紅衛(wèi)橋附近匯入綽斯甲河。流域呈樹(shù)枝狀，大體由南向北流，全長(zhǎng)128km，流域面積1910km2，天然落差1845m，河道平均坡降14.4‰。

流域分水嶺多為4000m以上的高山，總的地勢(shì)是西北高、東南低，地形起伏大，為高山峽谷地形。

工程所在區(qū)域植被覆蓋度較大，水土保持良好。該地區(qū)多年平均年降水量771.1mm，多年平均降水日數(shù)155天，一日最大降水量53.5mm；多年平均氣溫8.7℃，極端最高氣溫為 34.7℃，極端最低氣溫為-17.5℃；多年平均年蒸發(fā)量1545.6mm(20cm蒸發(fā)皿)；多年平均相對(duì)濕度61%，最小相對(duì)濕度為零；多年平均霜期約136天；多年平均日照時(shí)數(shù)2139.5h；多年平均大風(fēng)日數(shù)14天；最大積雪深為11cm；多年平均風(fēng)速1.05m/s。

工程區(qū)設(shè)計(jì)頻率（P=5%）1h、6h及24h十年一遇暴雨特征值分別為21.5mm、35.3mm和47.7mm。

紅衛(wèi)橋水電站多年平均徑流量為 9.08萬(wàn)億 m3，攔河閘壩設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 50年一遇，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)水位為2858.04m，相應(yīng)洪峰流量431m3/s，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)500年一遇，相應(yīng)校核水位為2860.11m，相應(yīng)洪峰流量585m3/s；電站廠(chǎng)房設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)水位為2571.25m，相應(yīng)洪峰流量456m3/s，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇，相應(yīng)校核水位為2571.61m，相應(yīng)洪峰流量555m3/s。

俄日河流域兩岸地形較對(duì)稱(chēng)，地形坡度一般35 ～50，局部為70 ～80。俄日河河床海拔高程3500m～2550m，總體上由SW流向NE，兩岸支溝基本垂直俄日河發(fā)育，水流湍急。

工程區(qū)出露地層為三疊系上統(tǒng)雜谷腦組及侏倭組淺變質(zhì)中厚～厚層狀砂巖與薄層板巖，第四系沉積物主要有崩坡積、殘積、沖洪積與冰積和冰水積。沖洪積沿河谷呈帶狀分布，或在支流溝口呈扇形分布，冰川和冰水堆積物零星分布于高山區(qū)或河流高階地上。崩坡積和殘積物主要分布在兩岸坡腳及緩坡地帶。流域地下水類(lèi)型主要為第四系松散松散堆積層孔隙潛水和基巖裂隙水。該區(qū)地震烈度為7度。

1.2 工程概況

紅衛(wèi)橋水電站的開(kāi)發(fā)任務(wù)為發(fā)電，并兼顧下游減水河段生態(tài)用水要求。工程采用引水式開(kāi)發(fā)，樞紐建筑物主要由首部樞紐、引水建筑物及廠(chǎng)區(qū)建筑物組成，為三等中型工程，電站裝機(jī)111MW，正常蓄水位2867.0m，正常蓄水位以下庫(kù)容98.8萬(wàn)m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容38.0萬(wàn)m3，閘壩最大壩高20.00m，

紅衛(wèi)橋水電站工程規(guī)模為Ⅲ等中型工程。首部樞紐中的擋、泄水建筑物、引水系統(tǒng)和廠(chǎng)區(qū)樞紐等永久性主要建筑物按3級(jí)設(shè)計(jì)，次要建筑物為4級(jí)，臨時(shí)建筑物按4級(jí)設(shè)計(jì)。

本工程總工期為44個(gè)月，總投資10 454.62萬(wàn)元。

2 水土流失預(yù)測(cè)

(1)預(yù)測(cè)時(shí)段。根據(jù)水利工程特點(diǎn)，工程在施工準(zhǔn)備期、施工期要進(jìn)行開(kāi)挖、回填、搬遷、拆除等活動(dòng)，從而擾動(dòng)地表，破壞水土保持面積，產(chǎn)生新的水土流失。而在運(yùn)行期間水土保持措施基本到位，地表和水保設(shè)施無(wú)新的破壞，不會(huì)再造成新的水土流失，因此水土流失預(yù)測(cè)和防治重點(diǎn)是在施工準(zhǔn)備期和施工期。

(2)工程擾動(dòng)原地貌面積。本工程可能造成的水土流失范圍

主要為項(xiàng)目建設(shè)區(qū)，包括水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)、樞紐占地區(qū)(包括首部樞紐、引水系統(tǒng)、地下廠(chǎng)房、導(dǎo)流工程等)、施工道路區(qū)、臨時(shí)設(shè)施占地區(qū)、移民安置及專(zhuān)項(xiàng)設(shè)施復(fù)建區(qū)和渣場(chǎng)區(qū)。紅衛(wèi)橋水電站水土流失預(yù)測(cè)范圍為工程建設(shè)區(qū)和由于工程建設(shè)活動(dòng)而可能造成水土流失及其危害的區(qū)域，共計(jì)62.70hm2。

(3)紅衛(wèi)橋水電站土石方開(kāi)挖共129.19萬(wàn)m3（自然方，下同），工程土石方回填及利用28.90萬(wàn)m3，平衡后工程棄渣100.29萬(wàn)m3，折合松方146.68萬(wàn)m3。在不采取任何防護(hù)措施時(shí)，工程建設(shè)期及運(yùn)行期前 2年由于工程建設(shè)，各預(yù)測(cè)分區(qū)可能新增的水土流失量將達(dá)10.35萬(wàn)t，其中渣場(chǎng)新增流失量5.01萬(wàn)t，占新增流失總量的48.42%。據(jù)分析，預(yù)測(cè)結(jié)果基本符合山區(qū)水電建設(shè)的一般規(guī)律。

3 水土流失防治措施

3.1 防治原則和目標(biāo)

紅衛(wèi)橋水電站水土保持方案的編制目標(biāo)是：預(yù)防和治理工程區(qū)防治責(zé)任范圍內(nèi)的新增水土流失，水土保持工程與主體工程、輔助設(shè)施工程相結(jié)合，綜合布局，保護(hù)、改良和合理利用水土資源，提高土地利用效率，促進(jìn)由于工程建設(shè)擾動(dòng)、損壞植被、生態(tài)環(huán)境和自然景觀(guān)的恢復(fù)，保障工程安全高效運(yùn)行，使之與區(qū)域生態(tài)旅游環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。本工程水土流失防治目標(biāo)確定為一級(jí)，并結(jié)合項(xiàng)目區(qū)實(shí)際情況做相應(yīng)修正。

3.2 水土流失防治分區(qū)及措施

3.2.1 庫(kù)淹沒(méi)區(qū)的水保措施

庫(kù)區(qū)清理過(guò)程中根據(jù)施工進(jìn)度合理安排施工進(jìn)度，盡可能避免在雨季進(jìn)行，挖高填低、夯實(shí)地表和局部防護(hù)等措施，減少水土流失，此部分水庫(kù)庫(kù)底清理防護(hù)措施在建設(shè)征地時(shí)已考慮，本方案不再計(jì)列，僅提出水土保持要求。

3.2.2 樞紐工程占地區(qū)的水保措施

本區(qū)主要包括包括首部樞紐、引水系統(tǒng)、廠(chǎng)房樞紐等，施工前可將林地和耕地部分表層土進(jìn)行剝離，供后期使用。表層土剝離堆放后用土袋進(jìn)行攔擋，同時(shí)對(duì)表面拍實(shí)并撒播少量草籽進(jìn)行防護(hù)。施工結(jié)束后對(duì)首部樞紐壩肩兩側(cè)擾動(dòng)區(qū)進(jìn)行場(chǎng)地平整，以播草為主進(jìn)行綠化。

3.2.3 施工道路的水土保持措施

施工前可將林地和耕地部分表層土進(jìn)行剝離，供后期使用。表層土剝離堆放后用土袋進(jìn)行攔擋，同時(shí)對(duì)表面拍實(shí)并撒播少量草籽進(jìn)行防護(hù)。地形較陡的開(kāi)挖作業(yè)面下邊坡根據(jù)需要在外側(cè)3m以外間隔2-3m打樁設(shè)置鐵絲簡(jiǎn)易攔護(hù)網(wǎng)，對(duì)滾落石渣進(jìn)行攔擋，施工結(jié)束后對(duì)攔擋石渣進(jìn)行清除，并運(yùn)至相應(yīng)渣場(chǎng)堆放。對(duì)施工道路道旁進(jìn)行植樹(shù)種灌草綠化。臨時(shí)道路占用的灌木林地在使用結(jié)束后對(duì)路面采取覆土后撒播灌草籽的方式進(jìn)行綠化。

3.2.4 施工生產(chǎn)生活設(shè)施區(qū)的水土保持措施

水土保持工程根據(jù)施工臨時(shí)設(shè)施布置及主體工程已采取防護(hù)措施在各施工區(qū)域場(chǎng)地及周邊補(bǔ)充匯水排導(dǎo)措施，結(jié)合場(chǎng)地地形和匯水情況，在砂石加工廠(chǎng)、修配系統(tǒng)及綜合加工廠(chǎng)等區(qū)域，設(shè)置臨時(shí)截、排水系統(tǒng)。施工結(jié)束后對(duì)占用的林草地進(jìn)行土地平整，采取人工種植喬、灌、草相結(jié)合的綠化方式。施工臨時(shí)設(shè)施占用耕地，施工結(jié)束后采取復(fù)耕措施。該部分措施工程占地復(fù)耕措施已考慮，水土保持不再重復(fù)計(jì)列。

3.2.5 渣場(chǎng)區(qū)的水土保持措施

紅衛(wèi)橋水電站共布置7個(gè)渣場(chǎng)，棄渣擋墻防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)按4級(jí)建筑物設(shè)計(jì)，各渣場(chǎng)設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，其中1#渣場(chǎng)、2#渣場(chǎng)、4#渣場(chǎng)和5#渣場(chǎng)渣場(chǎng)底部高程低于設(shè)計(jì)洪水位，為臨河型渣場(chǎng)，3#、6#和7#渣場(chǎng)不受20年一遇洪水影響，為谷坡型渣場(chǎng)，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)均為50年一遇。坡面排洪溝防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》中的洪峰計(jì)算公式確定為10年一遇24小時(shí)最大暴雨量。對(duì)于臨河型渣場(chǎng)，在堆渣前，沿堆渣場(chǎng)臨河道一側(cè)設(shè)置M7.5漿砌石重力式擋渣堤。堆渣場(chǎng)上邊緣設(shè)置梯形截排水溝，周邊用30cm厚M7.5漿砌石襯砌。以防河水沖刷，堤腳采用拋石護(hù)腳，共需拋石675m3。對(duì)于谷坡型渣場(chǎng)，在堆渣前，沿堆渣場(chǎng)臨河道一側(cè)設(shè)置M7.5漿砌石重力式擋渣墻。堆渣場(chǎng)上邊緣設(shè)置梯形截排水溝，周邊用30cm厚M7.5漿砌石襯砌。

堆渣完畢后，對(duì)渣場(chǎng)坡面及頂部除復(fù)耕面積外進(jìn)行平整，覆土后采取灌草相結(jié)合的綠化方式。占用的耕地，施工結(jié)束后采取復(fù)耕措施。該部分措施工程占地復(fù)耕措施已考慮，水土保持不再重復(fù)計(jì)列。

結(jié)論

通過(guò)落實(shí)主體工程設(shè)計(jì)中已有的和本水保方案提出的各項(xiàng)水土保持措施后，到方案設(shè)計(jì)水平年水土流失防治的各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到的水土流失防治目標(biāo)。

水土流失防治措施在納入主體工程設(shè)計(jì)已有水土保持措施后，形成了工程措施與植物措施并重，永久措施和臨時(shí)措施相結(jié)合的一個(gè)完整的防治體系。在水土保持方案實(shí)施后，基本能控制因工程建設(shè)帶來(lái)的新增水土流失，有效保護(hù)水土資源。各項(xiàng)水土保持措施發(fā)揮綜合效益后，能使現(xiàn)有工程建設(shè)期和試運(yùn)行期工程區(qū)內(nèi)各項(xiàng)防治指標(biāo)均達(dá)到規(guī)范要求的水土流失防治目標(biāo)。

TU7

B

1007-6344（2017）02-0104-01

楊本琴（1983-），女，中級(jí)，研究生，主要從事水電站水土保持設(shè)計(jì)工作。