某水利工程水源工程建設(shè)水土保持及監(jiān)測方案

朱建文，馬 菲

（山西省中部引黃水務(wù)開發(fā)有限公司，山西 太原 030000）

1 概述

1.1 工程概括

山西省中部引黃水源工程從取水口至出水池段，沿線長約2.5 km，泵站裝機容量9.9 萬kW，揚程約198 m。水源工程包括取水口、1#、2#引水隧洞、沉沙池、引水壓力管道、地下泵站、出水壓力管道、出水池等建筑物，本工程等別為Ⅱ等。

1.2 水土流失現(xiàn)狀

1）土壤侵蝕強度

根據(jù)項目所在區(qū)域的土壤侵蝕相關(guān)資料顯示，該區(qū)域?qū)儆谥攸c治理和監(jiān)督區(qū)，土壤侵蝕模數(shù)在5000 t/ (km2·a)～10000 t/(km2·a)，土壤容許流失量為1000 t/(km2·a)。

2）水土保持治理現(xiàn)狀

據(jù)2012 年普查數(shù)據(jù)顯示：忻州市水土流失面積19131 km2，治理度41.8%。淤地壩2459 座；小型蓄水保土工程點狀48347 個，線狀409.7 km。全市不同土地利用類型的水土流失率分別為：耕地15.2%，果園11.83%，有林地14.67%，灌木林37.78%，苗圃5.96%，荒草地9.63%，未利用地4.90%。

1.3 防治分區(qū)

本工程項目建設(shè)區(qū)74.20 hm2，直接影響區(qū)12.99 hm2，防治責(zé)任范圍共計87.19 hm2。

將取水口、引水隧洞、地下泵站、棄渣場、施工道路、施工生產(chǎn)生活劃分為6 個防治區(qū)。

施工過程中所需料源均外購，故不設(shè)置料場區(qū)；本工程不涉及移民，故不設(shè)置移民安置區(qū)。

2 水土保持措施布置

2.1 取水口防治區(qū)

堆放的臨時棄渣采用攔擋臨、苫蓋，在擋護外側(cè)設(shè)臨時排水溝，采取梯形斷面型式，內(nèi)鋪設(shè)土工膜。

2.2 引水隧洞防治區(qū)

臨時防護措施：施工過程中，對洞口控制范圍采取臨時攔擋及臨時排水的措施。在洞口兩側(cè)一定范圍內(nèi)用編織袋裝土進(jìn)行攔擋，在擋護外側(cè)設(shè)臨時排水溝，采取梯形斷面型式，內(nèi)鋪設(shè)土工膜。

2.3 地下泵站防治區(qū)

1）工程措施

工程結(jié)束，需要對防治區(qū)土地整平，設(shè)置為綠化帶的區(qū)域進(jìn)行綠化治理。

2）植物措施

在泵站廠區(qū)空地種植草坪、花卉。在泵站內(nèi)道路兩側(cè)種植雪松，其間撒播無芒雀麥。在圍墻內(nèi)側(cè)種植一排側(cè)柏。臨時占地是荒地的撒播草籽，是耕地的及時整理達(dá)到復(fù)墾要求。

3）臨時防護措施

在建筑物施工過程中，對臨時堆放的土方采取臨時擋護和苫蓋的措施。

2.4 棄渣場防治區(qū)

1）工程措施

1 號渣體經(jīng)削坡開級后設(shè)計堆渣坡比為1∶2.0。棄渣場底部布置攔渣壩，攔渣壩采用堆石壩型式，軸線長度為350 m，堤頂寬度10 m，最大高度3 m，上游坡比1∶2.5，下游坡比1∶2.5，堤頂高程998.0 m，在攔渣壩與現(xiàn)有道路之間采用石渣填平。

1 號棄渣場左側(cè)截水溝設(shè)置：漿砌石截水溝，斷面位梯形，底寬2.0 m，高1.5 m，坡比1∶0.5，漿砌石邊坡厚30 cm，底板厚30 cm；右側(cè)截水溝底寬1.0 m，高1.0 m，坡比1∶0.5，漿砌石邊坡厚30 cm，底板厚30 cm，急流槽部位采用現(xiàn)澆混凝土矩形斷面，底寬1.0 m，高1.0 m，混凝土底板厚和頂寬都為30 cm，外坡比為1∶0.25。將地表匯水引入渣場坡腳外的黃河中，棄渣場截水溝長1600 m。

2 號渣體經(jīng)削坡開級后設(shè)計堆渣坡比為1∶2.0。棄渣場底部布置攔渣壩，攔渣壩采用漿砌石擋墻型式，軸線長度為180 m，堤頂寬度0.7 m，最大墻高5 m～6 m，上游坡比1∶0.2，下游坡比1∶0.5，攔渣壩內(nèi)均設(shè)孔徑20 cm 梅花形布置的排水孔，間、排距均為200 cm；在攔渣壩內(nèi)沿上游邊坡設(shè)50 cm 厚的碎石反濾層，以降低渣體內(nèi)的滲流浸潤線。

2 號棄渣場左側(cè)截水溝設(shè)置：漿砌石截水溝，斷面位梯形，底寬2.0 m，高1.5 m，坡比1∶0.5，漿砌石邊坡厚30 cm，底板厚30 cm；右側(cè)截水溝底寬1.0 m，高1.0 m，坡比1∶0.5，漿砌石邊坡厚30 cm，底板厚30 cm，急流槽部位采用現(xiàn)澆混凝土矩形斷面，底寬1.0 m，高1.0 m，混凝土底板厚和頂寬都為30 cm，外坡比1∶0.25。將地表匯水引入渣場坡腳外的黃河中，棄渣場截水溝長1300 m。

2）植物措施

在渣場坡面上覆土后種植紫穗槐和無芒雀麥，當(dāng)堆置到最終高程時，對渣場頂部覆土后采用油松和無芒雀麥混交的方式對頂部進(jìn)行植被恢復(fù)。

2.5 施工道路防治區(qū)

1）工程措施

臨時占地在工程結(jié)束后需要土地整平治理。

2）植物措施

在施工結(jié)束后，對占用其它草地部分播撒草籽進(jìn)行植被恢復(fù)，對占用林地部分恢復(fù)為林地。種植密度要達(dá)到60 kg/hm2，永久道路林地恢復(fù)樹種選擇楊樹，臨時道路林地恢復(fù)樹種選擇毛白楊和紫穗槐。

2.6 施工生產(chǎn)生活防治區(qū)

1）工程措施

臨時占地在工程結(jié)束后需要土地整平治理。

2）植物措施

在施工結(jié)束后，對占用其它草地部分播撒草籽進(jìn)行植被恢復(fù)，對占用林地部分恢復(fù)為林地。草籽種植密度為60 kg/hm2，樹種選擇油松和紫穗槐。

3 施工組織

3.1 組織形式

水土保持防護措施主要有工程措施和植物措施，其施工組織形式分別為：工程措施（砌石工程施工和土石方開挖及回填施工）、植物措施、臨時防護措施。

值得注意的是為減少開挖土體的臨時占地和堆放時間，其施工工藝首先是分段施工，及時清理施工現(xiàn)場，完成一處及時清理一處。

3.2 質(zhì)量要求

水土保持工程實施后，各項治理措施必須符合規(guī)定的質(zhì)量要求，并經(jīng)規(guī)定的質(zhì)量測定方法確定后，才能作為治理成果進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計。

3.3 施工方法

漿砌石施工采用人工開挖、人工砌筑；土地整治采用推土機推平、人工配合整平；樹穴采用人工開挖；水保施工中的棄渣棄于棄渣場。

植苗：整地——施肥——植苗——填土和保水劑——踩實——澆水。

播種：整地——施肥——播種——磨平整壓。

3.4 施工進(jìn)度安排

按照“三同時”原則，結(jié)合建設(shè)的施工計劃安排，考慮水土保持措施（主要指工程措施）的先期預(yù)防作用，施工期臨時水土流失預(yù)防措施、截洪溝等應(yīng)提前修筑；土地整治、水保林草等植物措施建設(shè)相對滯后，各項水土保持措施施工期為第3 年～第4 年。

4 水土保持監(jiān)測

4.1 監(jiān)測時段

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，本項目檢測時段為建設(shè)期（施工準(zhǔn)至設(shè)計水平年）。建設(shè)過程中，由于土地整治、建構(gòu)筑物基礎(chǔ)開挖、道路修筑、管溝開挖與埋設(shè)，使原地貌受到擾動和破壞，地表大面積裸露，臨時堆土區(qū)域土壤松散性加大、固結(jié)性降低，引發(fā)和加速水土流失。根據(jù)水土流失預(yù)測結(jié)果，施工期水土流失量最大，是重點監(jiān)測時段。

4.2 監(jiān)測內(nèi)容

依據(jù)相關(guān)規(guī)定，結(jié)合實際情況，確定監(jiān)測內(nèi)容如下：

1）主體工程建設(shè)進(jìn)度；2）工程建設(shè)擾動土地面積；3）水土流失災(zāi)害隱患；4）水土流失及造成的危害；5）水土保持工程建設(shè)情況及安全情況；6）水土流失防治效果；7）水土保持工程設(shè)計及管理情況。

4.3 監(jiān)測點布設(shè)

1）取水口：臨時堆土場設(shè)1 個地面監(jiān)測點。

2）引水隧洞：在隧洞開挖區(qū)選擇有代表性的開挖邊坡平行布設(shè)3 個鋼釬監(jiān)測點。

3）地下泵站：臨時堆土場各設(shè)1 個地面監(jiān)測點；選擇1 個具有代表性的綠化區(qū)域作為植被監(jiān)測點。

4）棄渣場：所有棄渣場堆渣坡面上平行布設(shè)3 個鋼釬監(jiān)測點；監(jiān)測植被恢復(fù)情況及生長情況，在綠化區(qū)域設(shè)1 個植被監(jiān)測點。

5）施工道路及施工生產(chǎn)生活區(qū)：選擇3 個有代表性的施工點各設(shè)1 個地面監(jiān)測點，施工道路排水溝開挖邊坡布設(shè)1 個鋼釬監(jiān)測點。

4.4 監(jiān)測頻率

針對項目，制定監(jiān)測頻率，具體如下：

1）施工前和完工后，需進(jìn)行一次全面調(diào)查并記錄。

2）施工中，水土保持措施建設(shè)情況等每10 天監(jiān)測記錄；擾動地表面積、水土保持工程措施攔擋效果等每1 個月監(jiān)測記錄；主體工程建設(shè)進(jìn)度、水土流失影響因子、水土保持植物措施生長情況等每3 個月監(jiān)測記錄、遇暴雨產(chǎn)生徑流時應(yīng)及時加測、水土流失災(zāi)害事件發(fā)生后1 周內(nèi)完成監(jiān)測。

5 結(jié)語

本文以中部引黃水源工程建設(shè)為例,介紹了工程所在區(qū)域水土流失現(xiàn)狀及防治分區(qū)水土保持設(shè)計，水土保持施工組織設(shè)計和水土保持監(jiān)測與管理設(shè)計，以期促進(jìn)人與自然環(huán)境和諧相處,提升水利工程運行生態(tài)效益。