大型電廠工程水土保持防治措施設(shè)計(jì)

李啟聰

(廣東省水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 廣州 510635)

1 問題的提出

全力促進(jìn)清潔能源消納，積極建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系，是堅(jiān)決打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的有力措施[1]。近年以來，隨著廣東省韶關(guān)市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，區(qū)域用電需求激增。為滿足韶關(guān)電網(wǎng)供電需求，進(jìn)一步優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)抵御自然災(zāi)害能力，亟需建設(shè)華電南雄“上大壓小”熱電聯(lián)產(chǎn)工程。工程廠址位于韶關(guān)南雄市北面全安鎮(zhèn)的大塘面附近，西面有韶贛高速公路引線通過，北面有韶贛高速公路，自然高程在129～147m之間。項(xiàng)目主要由電廠廠區(qū)、廠外管線、廠外道路、鐵路專用線、貯灰場和施工生產(chǎn)生活區(qū)組成。項(xiàng)目旨在建設(shè)2×350MW超臨界循環(huán)流化床供熱機(jī)組及相應(yīng)公用設(shè)施，工程等級屬大型電廠工程。電廠建成后年發(fā)電量達(dá)3850GWh，年供熱量為725萬GJ，供熱面積為7850hm2[2]。工程于2016年4月開工，2019年12月投產(chǎn)，總工期40個月。項(xiàng)目的建設(shè)對于減少環(huán)境污染，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。項(xiàng)目建設(shè)過程中，會不可避免地?cái)_動地表，引起建設(shè)范圍內(nèi)一定程度的水土流失，因此須制定針對性的水土保持措施，切實(shí)保護(hù)和改善項(xiàng)目周邊區(qū)域生態(tài)環(huán)境。

2 防治責(zé)任范圍及防治分區(qū)

2.1 防治責(zé)任范圍

根據(jù)水土保持方案批復(fù)文件，該工程防治責(zé)任范圍為84.10hm2，其中項(xiàng)目建設(shè)區(qū)77.07hm2，直接影響區(qū)7.03hm2。水保方案確定的防治責(zé)任范圍詳見表1，分布范圍如圖1所示。

表1 水土保持方案批復(fù)防治責(zé)任范圍表 單位：hm2

圖1 水土保持防治責(zé)任范圍分布

2.2 防治分區(qū)

根據(jù)工程建設(shè)特點(diǎn)，結(jié)合工程施工區(qū)布局，將項(xiàng)目水土流失防治分區(qū)劃分為Ⅰ—電廠廠區(qū)、Ⅱ—施工生產(chǎn)生活區(qū)、Ⅲ—廠外管線區(qū)、Ⅳ—廠外道路區(qū)、Ⅴ—鐵路專用線區(qū)、Ⅵ—貯灰場區(qū)6個防治分區(qū)，詳見表2。

表2 水土流失防治分區(qū)表

3 水土保持防治措施設(shè)計(jì)

3.1 防治目標(biāo)

該項(xiàng)目屬建設(shè)類項(xiàng)目，防治目標(biāo)執(zhí)行一級防治標(biāo)準(zhǔn)[3]，具體目標(biāo)為：擾動土地整治率為95%，水土流失總治理度為92%，土壤流失控制比為1.0，攔渣率為98%，林草植被恢復(fù)率為99%，林草覆蓋率為27%[4]。

3.2 水土保持措施總體布局

根據(jù)該工程施工特點(diǎn)、施工進(jìn)度安排，以及水土流失產(chǎn)生的類型和強(qiáng)度等，進(jìn)行水土流失防治措施布局[5- 6]?？傮w布局為工程措施與植物措施相結(jié)合，以形成“點(diǎn)、線、面”三位一體的防護(hù)體系[7- 8]：根據(jù)不同施工區(qū)的特點(diǎn)，建立分區(qū)防治措施體系，在站場、施工場地等“點(diǎn)”狀位置，以護(hù)坡、排水等工程為主；在鐵路沿線等“線”狀位置，以護(hù)坡工程措施為主，綠化措施為輔；在整個施工區(qū)“面”上，以土地整治和綠化工程相結(jié)合，通過合理利用水土資源，以改善生態(tài)環(huán)境。

3.3 主要分區(qū)防治措施

3.3.1電廠廠區(qū)

電廠廠區(qū)主要水保措施為護(hù)坡、排水及綠化措施。場地分2個臺階進(jìn)行坡面防護(hù)，坡面主要采用漿砌片石方格形、拱形、人字形等框格防護(hù)，框格內(nèi)進(jìn)行植草綠化，典型框格植草護(hù)坡如圖2所示。在邊坡上部和每階平臺處設(shè)橫向截水溝，框格設(shè)順坡排水溝。廠內(nèi)地下布設(shè)雨水管道，收集場內(nèi)雨水后輸至廠外雨水管線，最終排至凌江，從而構(gòu)建完善、順暢的排水系統(tǒng)。主體工程完工后，廠區(qū)按功能區(qū)分別實(shí)施綠化：辦公區(qū)綠化種花、草、灌木為主；圍墻周圍種根深葉茂的喬、灌木為主，間種花草，起到吸聲降噪和美化環(huán)境的作用；貯煤場周圍種不落葉喬、灌木，形成綠化帶以起到擋風(fēng)防塵作用；在不影響防火、消防、防雷和其它安全生產(chǎn)的前提下，各生產(chǎn)車間和附屬生產(chǎn)車間周圍選擇樹冠較小的灌木、草種進(jìn)行綠化，與工程措施一并構(gòu)成水土保持防護(hù)體系。

圖2 典型框格植草護(hù)坡斷面

3.3.2施工生產(chǎn)生活區(qū)

該區(qū)域內(nèi)工程措施主要為表土剝離，并設(shè)置混凝土排水溝進(jìn)行截排水；植物措施為撒播草籽并進(jìn)行全面整地。

3.3.3廠外管線區(qū)

廠外管線的建設(shè)需臨時占用耕地，在施工期間人員、機(jī)械擾動頻繁。因此，工程結(jié)束后將剝離的耕植表土回覆到原耕地上，全面整地后歸還當(dāng)?shù)剞r(nóng)民進(jìn)行復(fù)耕。

3.3.4廠外道路區(qū)

主、次進(jìn)廠道路均位于廠區(qū)西側(cè)，廠外道路路基挖填平整后，道路兩側(cè)將存在長約2400m填方邊坡，邊坡高度在0～6m之間。針對道路兩側(cè)的挖填方邊坡，采用兩種護(hù)坡型式來防護(hù)坡面：邊坡高度<4m的土質(zhì)邊坡，進(jìn)行植草護(hù)坡；邊坡高度>4m時，采用框格護(hù)坡，框格內(nèi)噴播植草。同時，在道路兩旁和邊坡下方設(shè)置漿砌石排水溝，在挖方邊坡上方設(shè)置截水溝。根據(jù)道路綠化整體布局，在道路兩側(cè)空地采取綠化措施?？紤]道路兩側(cè)景觀效果，在廠外道路兩側(cè)栽植行道樹，在行道樹下栽植地被綠化。

3.3.5鐵路專用線區(qū)

鐵路專用線涉及南雄站改造、新建電廠站。南雄站改造內(nèi)容主要是在南雄站西側(cè)增加兩股道，有效長度達(dá)850m，新加牽出線一條，有效長450m。針對線路填方邊坡高度H≤4m，挖方邊坡高度H<3m時，邊坡采用植草防護(hù)；填方邊坡高度H>4m，挖方邊坡高度H≥3m時，坡面采用3m×3m(寬×高)的漿砌片石拱型骨架護(hù)坡(骨架厚0.4m)，骨架內(nèi)結(jié)合撒草籽防護(hù)，部分路段采取混凝土擋土墻進(jìn)行防護(hù)。在站場周圍邊坡下方設(shè)置漿砌石排水，排水溝采用矩形斷面：尺寸為0.40m×0.60m(寬×高)，漿砌石襯砌30cm，表面進(jìn)行2cm水泥砂漿抹面，將排水引至周邊溝道中。在挖方邊坡坡頂設(shè)置截水溝，長約350m；股道間設(shè)縱向混凝土排水溝。站場區(qū)以硬化覆蓋為主，綠化措施主要集中在辦公用房、檢修房等區(qū)域，為恢復(fù)植被，采取移植草皮的綠化措施。

3.3.6貯灰場

為保證灰場的正常運(yùn)行、施工，防止灰場四周地面的雨水流入灰場，在標(biāo)高174m處設(shè)置截水溝。灰場集雨面積0.15km2，頻率P=10%時，洪峰流量為0.51m3/s，截水溝采用10年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，將雨水截住通過壩頂排出灰場外。

3.4 水土保持措施實(shí)施對比分析

3.4.1工程措施

該項(xiàng)目具有水土保持功能的工程措施主要是電廠廠區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)、廠外道路區(qū)、鐵路專用線區(qū)、貯灰場區(qū)等設(shè)計(jì)的護(hù)坡工程以及排水工程等。水土保持工程措施實(shí)際實(shí)施與方案設(shè)計(jì)對比情況詳見表3，工程措施變化的主要原因有：①斜坡防護(hù)工程措施類型與方案基本一致，根據(jù)實(shí)際情況漿砌石骨架護(hù)坡有所調(diào)整，實(shí)際增加土工格柵、混凝土擋土墻等工程措施。②原水保方案電廠廠區(qū)邊坡截水溝及砌石排水溝，因邊坡防護(hù)措施發(fā)生變化，后期實(shí)施過程中也相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，并增加了邊坡跌水等措施；工程電廠廠區(qū)部分雨水工程，改為道路排水溝，相應(yīng)的工程量略有變化。③貯灰場區(qū)原方案設(shè)計(jì)屬于可研階段，實(shí)施過程中將場地內(nèi)的防洪排導(dǎo)工程進(jìn)行了細(xì)化(主要表現(xiàn)為混凝土排水圓涵、混凝土排水箱涵、混凝土排水豎井、消力池、排水盲溝、壩坡腳漿砌石排水溝等措施)。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，相關(guān)設(shè)施滿足場內(nèi)的水土流失防治效果要求。

表3 工程措施實(shí)際完成量與設(shè)計(jì)情況對比表

3.4.2植物措施

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)域的自然環(huán)境，本著“因地制宜、適地適樹(草)”的原則[9]，對項(xiàng)目區(qū)實(shí)施植物措施以進(jìn)行綠化、美化。水土保持植物措施實(shí)際實(shí)施與方案設(shè)計(jì)對比情況詳見表4，植物措施變化的主要原因有：①根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)期具體實(shí)施情況，由于擾動面積有所減少，故全面整地及塊狀整地措施有所減少；同時，施工生產(chǎn)生活區(qū)根據(jù)臨時用地協(xié)議，現(xiàn)已交還當(dāng)?shù)卣?，并由?dāng)?shù)卣硇形袉挝贿M(jìn)行復(fù)墾或開發(fā)，故原設(shè)計(jì)的全面整地及撒播草籽等措施，實(shí)際未實(shí)施。②廠區(qū)綠化根據(jù)實(shí)際的運(yùn)營管養(yǎng)要求，對綠化設(shè)計(jì)進(jìn)行了調(diào)整，減少了部分喬木及灌木的數(shù)量，增加了廠區(qū)地被植被的種植面積；部分原有邊坡防護(hù)措施改為植草護(hù)坡，故實(shí)際邊坡植草面積有所增加。③鐵路專用線區(qū)，根據(jù)實(shí)際防護(hù)要求減少部分撒播草籽措施量，改為綠化效果更好的噴播植草，并增加了附屬工程綠化措施。

表4 植物措施實(shí)際完成量與設(shè)計(jì)情況對比表

3.4.3臨時措施

臨時措施主要為對各防治分區(qū)剝離的表土采取臨時攔擋、苫蓋、排水等防護(hù)措施。共計(jì)完成臨時攔擋2770m3，臨時苫蓋2.7hm2，臨時排水溝2750m，沉砂池10座。水土保持臨時措施變化的主要原因?yàn)椋罕卷?xiàng)目擾動面積實(shí)際有所減少，同時采取“永臨結(jié)合，提前綠化”的方式，優(yōu)化場地內(nèi)的排水、攔擋及邊坡防護(hù)，故相應(yīng)臨時措施實(shí)際建設(shè)期過程中有所減少。通過查閱監(jiān)測報(bào)告，因場內(nèi)工程措施實(shí)施相對及時，有效地起到了水土流失的防治效果，建設(shè)期間未發(fā)生因臨時措施實(shí)施量的減少導(dǎo)致的水土流失危害事件。

4 水保措施效益分析

在工程建設(shè)期間，水土保持措施隨主體工程施工同步實(shí)施，起到了積極的水土流失防治效果。防治責(zé)任范圍內(nèi)的水土流失均得到了及時有效的治理，工程建設(shè)區(qū)的水土保持工程標(biāo)準(zhǔn)較高、質(zhì)量合格，項(xiàng)目區(qū)的生態(tài)環(huán)境較工程施工期有所改善，總體上發(fā)揮了保持水土、改善生態(tài)環(huán)境的作用。

根據(jù)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測結(jié)果，施工期防治責(zé)任范圍為85.43hm2，工程建設(shè)期水土流失總量為2306.9t，小于前期方案預(yù)測值(8564t)，主要流失區(qū)為鐵路專用線區(qū)。由于項(xiàng)目在建設(shè)期較好地實(shí)施了批復(fù)的水土保持方案，經(jīng)進(jìn)一步防護(hù)后，實(shí)踐表明，擾動土地整治率達(dá)到了99.02%，水土流失治理度達(dá)到了97.19%，攔渣率達(dá)到了99.0%，林草植被恢復(fù)率達(dá)到了99.09%，林草覆蓋率為27.21%，土壤流失控制比為1.0。6大指標(biāo)均已達(dá)到了預(yù)期防治目標(biāo)。

5 結(jié)論及建議

華電南雄“上大壓小”熱電聯(lián)產(chǎn)工程的建設(shè)，有利于滿足韶關(guān)及周邊地區(qū)未來電力負(fù)荷增長的需要。主要結(jié)論及建議如下：

(1)圍繞水土保持防治目標(biāo)，進(jìn)行了水土流失防治措施布局。通過工程措施與植物措施相結(jié)合，以形成“點(diǎn)、線、面”三位一體的防護(hù)體系。

(2)項(xiàng)目共劃分為6個水土防治分區(qū)，并進(jìn)行了分區(qū)防治措施設(shè)計(jì)。根據(jù)水土保持監(jiān)測結(jié)果，6項(xiàng)主要防治指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)值。

(3)從水土保持角度分析，項(xiàng)目符合批復(fù)要求，整體具備可行性。建議在運(yùn)行期對工程的防護(hù)工程、排水工程、綠化工程進(jìn)行定期的檢修、維護(hù)和管理，確保其正常發(fā)揮水土保持功能。