貴州省水利水電工程棄渣場水土保持防護措施探究

蔣 靜

（貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院有限公司，貴州 貴陽550002）

0 前言

貴州地處云貴高原，其中92.5%的面積是山地及丘陵，有“八山一水一分田”的說法，是中國唯一沒有平原支撐的省份。省內(nèi)水利水電工程建設(shè)的選址多為河谷地貌為主，地勢陡峭險峻，給工程棄渣場的選址帶來較大的困難。棄渣場的選址既要符合主體工程建設(shè)堆渣的需要，也要符合水土保持相關(guān)技術(shù)規(guī)范的限制性條件要求，加之地理條件的限制，棄渣場的選址空間受到很大的限制，給工程建設(shè)水土保持工作帶來巨大考驗。正是如此，棄渣場的水土保持防護措施也顯得十分重要。

1 概述

根據(jù)《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》，按照棄渣場地形條件、棄渣場與河（溝）相對位置、洪水處理方式等，將水利水電工程棄渣場分為溝道型、臨河型、坡地型、平地型、庫區(qū)型五種類型。

目前，貴州省內(nèi)水利水電工程棄渣場的選址多為溝道型、臨河型、坡地型、庫區(qū)型棄渣場。溝道型棄渣場是數(shù)量最多的棄渣場類型，這與貴州省的地形條件相符合，其渣場特點是占用耕地較少，庫容大，擋渣墻投資較小，缺點是沖溝洪水處理工作量大。臨河型棄渣場也是比較常見的棄渣場，庫區(qū)下游寬緩階地適合工程堆渣，但不能侵占河道，還要論證渣場對河道行洪安全等的影響。坡地型棄渣場數(shù)量相對較少，擋渣墻一般較長，堆渣高度大，庫容較小，在輸水線路隧洞進出口多見。庫區(qū)型棄渣場對水庫的功能及安全等存在影響，需主體工程充分驗證，小型水庫多不考慮庫內(nèi)棄渣。

水利水電工程具有棄渣量大，棄渣分散、堆置時間長、棄渣場選址困難，棄渣處理不夠合理，渣場選址影響因素失衡，渣場水土保持防護措施實施監(jiān)管缺失，水庫工程棄渣場的危害等問題。工作中，應(yīng)根據(jù)實際情況合理布置棄渣場，做好棄渣場完整的防護措施設(shè)計工作，防治水土流失，顯得十分重要。

2 棄渣場水土保持防護措施探究

2.1 完善工程渣土處理機制

2.1.1 相關(guān)法律法規(guī)的建立健全

從我國水土保持立法現(xiàn)狀來看，還沒有專門針對建設(shè)工程渣土處理的法律法規(guī)。根據(jù)《水土保持法》第28條規(guī)定，棄渣應(yīng)首先進行綜合利用，盡量就地利用土石方，盡可能不產(chǎn)生棄渣或少量廢棄，這樣的規(guī)定比較寬泛，缺乏實際指導(dǎo)性。而該法的罰則部分也存在前后不能準確對應(yīng)的情況，使得該法在針對工程渣土處理方面失去了的可操作性。

2.1.2 對工程渣土進行科學(xué)分類

對工程渣土的科學(xué)分類本身也是一種水土保持措施。目前，我們更多關(guān)注的是對棄渣場的宏觀分類，而沒有就工程建設(shè)產(chǎn)生的渣土進行微觀分類。盡管水庫工程渣土量非常大，對渣土進行分類很困難，但這不應(yīng)成為我們探索創(chuàng)新的障礙。從《水土保持法》第38條規(guī)定中也可以看出對工程渣土分類處理的立法用意，但太過于粗線條，很難具體指導(dǎo)實踐。

2.1.3 拓寬工程渣土處理渠道

可將渣土的處理市場化，在對工程渣土進行分類的基礎(chǔ)上，將更有利用價值的渣土推向市場。具體來說，可以參照《城市建筑垃圾和工程渣土管理規(guī)定》探索建立工程渣土綜合利用信息發(fā)布平臺，對工程渣土信息進行統(tǒng)一管理，及時公布項目建設(shè)地點、工程渣土數(shù)量、預(yù)計開工時間、聯(lián)系人等相關(guān)信息。

2.2 渣場水保防護措施探究

棄渣場的水土保持防護措施主要分為工程措施、植物措施及臨時措施。

2.2.1 棄渣場的工程措施

水土保持工程措施主要是以保持土體穩(wěn)定和截排水的建筑工程防護措施。

不同類型棄渣場的工程防護措施體系見表1。

表1 棄渣場主要工程防護措施體系

（1）攔渣工程

常用的攔渣建筑主要有擋渣壩及擋渣墻，攔渣壩是溝道型渣場攔擋棄渣的橫向建筑物，攔渣墻是主要修建于緩坡型渣場的周邊，攔擋棄渣，防止渣體發(fā)生滑塌。貴州水利工程棄渣場主要選擇漿砌石重力式擋土墻及格賓擋墻。漿砌石重力式擋土墻其具有抗沖力強、設(shè)計施工簡便、安全可靠等特點；格賓擋墻具有適應(yīng)性強、透水能力強、施工方便易組合、耐久性好、美化環(huán)境、保持生態(tài)、具有很好的穩(wěn)定性、工程占地較少等優(yōu)勢，在近幾年的渣場工程中應(yīng)用較多。

（2）防洪排導(dǎo)工程

棄渣場堆積體易遭受洪水危害，應(yīng)布設(shè)防洪排導(dǎo)工程。根據(jù)工程具體情況，可采取攔洪壩、排洪渠、排洪涵洞等措施，排洪渠、涵洞等進口處宜設(shè)置沉沙池，出口平面布置宜采用喇叭口或八字導(dǎo)流翼墻。在陡坡或深溝地段的排水溝，宜設(shè)置跌水構(gòu)筑物或急流槽。

（3）堆渣坡面防護措施

在具體實踐中，應(yīng)根據(jù)渣場所處的地形地貌、水文、地質(zhì)等條件，進行邊坡穩(wěn)定安全的分析計算，在此基礎(chǔ)上采用削坡開級，坡面防護與固定等措施。渣場堆渣需根據(jù)符合相關(guān)規(guī)范設(shè)計的堆渣坡比及堆渣臺階高度進行堆放。常見的水土保持工程護坡方式可采用格狀框條護坡，漿砌石和混凝土護坡、鋪固法護坡等，均有良好的效果。

2.2.2 棄渣場的植物措施

植物措施主要是指采用林草植被措施進么綠化，減少地表土壤侵蝕的一種防護措施。

渣場堆渣結(jié)束后，要清除表面大塊的廢棄渣，移動放置填平低洼處，并覆蓋表土進行相應(yīng)的土地整治，進行植被恢復(fù)?？刹捎脝獭⒐?、草相結(jié)合的方式來進行，喬木常選用速生的刺槐，灌木多選擇易成活的小葉女貞，草籽多狗牙根和三葉草混播。為了保證成活率，栽植后應(yīng)當進行定時養(yǎng)護。渣面回覆的表土來源于渣場堆渣前剝離的表層土，渣場坡面可利用掛三維植草網(wǎng)進行草籽噴播進行治理，具有十分顯著的生態(tài)效果。

2.2.3 棄渣場的臨時措施

貴州省喀斯特地貌發(fā)育，土壤資源十分寶貴，應(yīng)特別重視工程表土剝離、保護、及利用工作。

施工期剝離的表層土需臨時堆放于施工空地上，臨時堆渣也應(yīng)遵循“先攔后棄”原則，設(shè)編織土袋攔擋。表面用塑料薄膜或土工布進行遮蓋，以防土壤養(yǎng)份因雨水沖刷流失。待施工結(jié)束，拆除編織土袋擋墻，與表土混合可作植物措施覆土土源。與此同時，還要設(shè)置臨時排水溝，末端設(shè)置沉沙池，將地表降水引出場地外。

圖1 某水庫工程棄渣場水土保持措施平面設(shè)計圖

3 問題探討

目前，水利水電工程棄渣場施工過程中需要注意的問題有以下幾個：

（1）庫區(qū)型棄渣場堆渣時序與施工期水位、移民搬遷計劃問題

庫區(qū)型棄渣場多位于上游圍堰上游處，需根據(jù)施工專業(yè)資料計算大壩開挖、結(jié)束時間、棄渣量數(shù)量，及棄渣高程等；根據(jù)圍堰的填筑時間，上游圍堰擋水水位，渣場擋渣墻墻底高程為，墻頂高程等，計算河水是否已經(jīng)淹沒渣場，布設(shè)防洪水沖刷的措施。根據(jù)工程經(jīng)驗為防止施工期間河水臨時性沖刷渣場，攔渣堤后20 m范圍內(nèi)堆置大石渣，坡面采用干砌石壓坡防護［1］。

根據(jù)工程移民搬遷計劃，渣場堆渣是否會阻斷庫區(qū)居民的出行道路，為保障工程的順利進行，在大壩基礎(chǔ)開挖之前要進行庫區(qū)居民的搬遷安置工作，及相關(guān)的道路復(fù)建工作。

（2）棄渣場對水庫取水口的影響問題

臨河型、庫區(qū)型棄渣場應(yīng)根據(jù)具體工程取水口布置的形式，進水口采用分層取水的措施，進口底板高程等，對照棄渣場堆渣高程，工程的死水位，棄渣場離大壩距離等，綜合分析棄渣場的設(shè)置對水庫取水口的影響。同時也要利用天然河道的曲折蜿蜒，合理布置渣場。

（3）棄渣場對河道的行洪影響問題

水利水電工程棄渣場需經(jīng)水文專業(yè)計算，棄渣場所在斷面堆渣前后對應(yīng)防洪標準的洪水位，渣場布置占用洪水行洪面積比例，占用斷面過水面積等參數(shù)，綜合考慮是否占用主河道等因素，布置攔擋措施。為防止洪水雍高沖刷影響渣場穩(wěn)定，可考慮在渣面上用干砌石進行護坡。

4 結(jié)語

水庫工程對自然環(huán)境和生活環(huán)境的影響較大，對工程棄渣的處理以及棄渣場的合理設(shè)置要求也愈來愈高。因此，在實際工作當中，除了嚴格遵循現(xiàn)有法律法規(guī)及相關(guān)文件要求之外，我們要不斷力求創(chuàng)新，在工程渣土的處理、棄渣場的設(shè)置以及渣場水土保持防護措施等多方面探索新的有效措施，從而達成社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)環(huán)境效益的全面協(xié)調(diào)統(tǒng)一。