鄄城水庫除險加固工程水土流失治理實踐

王 琦

（鄄城縣水務(wù)局，山東 鄄城 274600）

鄄城水庫位于鄄城縣彭樓鎮(zhèn)北部的臨濮沙河上，是一座以工業(yè)供水和生活供水為主要功能的平原水庫。水庫自建成后發(fā)揮了較好的工程效益，但由于始建標(biāo)準(zhǔn)低、施工質(zhì)量差、部分工程未按設(shè)計完成，加之工程運行多年，存在極大的安全隱患。根據(jù)水利部頒發(fā)的《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》（SL258-2017）的相關(guān)要求，評定水庫大壩為三類壩。為了消除水庫安全隱患，恢復(fù)水庫按設(shè)計興利水位運行，通過除險加固工程，消除除地震液化外的安全隱患，恢復(fù)水庫按設(shè)計興利水位運行，正常發(fā)揮水庫的供水功能。

1 工程概況

鄄城水庫正常蓄水位為53.48 m，興利庫容為1 025 萬m3，總庫容1 113 萬m3。綜合水庫規(guī)模、庫容、供水等各項指標(biāo)，確定鄄城水庫工程等別為II 等。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2017），水庫設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為300 年一遇。鄄城水庫除險加固工程，主要建設(shè)內(nèi)容包括實施大壩護坡加固、入庫泵站維修加固、穿壩建筑物維修加固、截滲溝及其附屬建筑物加固等，工程規(guī)模為中型。

本工程位于黃泛平原風(fēng)沙國家級水土流失重點預(yù)防區(qū)，且位于鄄城縣飲用水水源保護區(qū)及已建成水庫周邊，根據(jù)《生產(chǎn)建設(shè)項目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50434-2018），確定項目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行北方土石山區(qū)一級標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)主體工程布局，針對工程地貌特征、自然屬性，建設(shè)時序、施工擾動特點以及產(chǎn)生的水土流失影響，確定水土流失防治責(zé)任范圍總面積為80.62 hm2。水土流失防治分為4 個區(qū)：主體工程區(qū)64.16 hm2、永久生產(chǎn)生活區(qū)1.8 hm2、施工道路區(qū)2.4 hm2、施工生產(chǎn)生活區(qū)0.79 hm2。

2 水土保持措施設(shè)計

根據(jù)項目建設(shè)特點，結(jié)合前期的調(diào)查和勘測情況，以及項目區(qū)水土流失特點和水土保持目標(biāo)的要求，配合主體工程設(shè)計進行綜合規(guī)劃布設(shè)水土流失防治措施體系。防治體系按照“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的原則，以保證主體工程正常安全運行為最終目的，做到主體工程建設(shè)與水土保持方案相結(jié)合，工程措施、植物措施與臨時措施相結(jié)合，重點治理與綜合防護相結(jié)合，治理水土流失和恢復(fù)提高土地生產(chǎn)力相結(jié)合，盡量減少工程建設(shè)期造成的新增水土流失，且有效治理項目區(qū)原有的水土流失，形成一個完整、嚴(yán)密、科學(xué)的水土流失防治措施體系。

2.1 主體工程區(qū)

施工前，主體工程設(shè)計對西庫壩體擾動范圍表土進行剝離，施工期間，對水庫東西庫上游迎水側(cè)壩坡干砌石護坡進行修復(fù)；對引水渠輸水渠進行預(yù)制混凝土聯(lián)鎖塊護坡修復(fù)；同時對西庫補坡加強區(qū)域采用草皮護坡、植物護坡等護坡形式，對截滲溝采用預(yù)制混凝土聯(lián)鎖塊護坡；主體工程在下游壩面排水設(shè)橫向排水溝、縱向排水溝及主排水溝；施工初期對部分裸露地表及臨時堆土進行防塵網(wǎng)覆蓋、攔擋與排水；施工后期對綠化區(qū)域進行土地整治。

2.1.1 工程措施

1）邊坡防護工程。包括干砌石護坡和預(yù)制混凝土連鎖塊護坡。干砌石護坡：主體工程設(shè)計在上游壩坡邊坡護砌前及截滲溝反濾層改建前，先對坡面進行修整，塌陷處回填補坡，將坡面修整平順，并把坡面部位的填料壓實。上游壩坡碎石墊層1 200 m3，干砌石護坡2 300 m3；截滲溝碎石墊層2 265 m3，干砌石護坡3 241.37 m3。預(yù)制混凝土連鎖塊護坡：主體工程設(shè)計對引水渠、輸水渠進行C30 帶孔預(yù)制混凝土連鎖塊護坡修復(fù)，同時對截滲溝進行C30 帶孔預(yù)制混凝土連鎖塊護坡。引水渠砂墊層72 m3，碎石墊層96 m3，C30帶孔預(yù)制混凝土連鎖塊58 m3；輸水渠砂石墊層162 m3，碎石墊層218 m3，C30 帶孔預(yù)制混凝土連鎖塊130 m3；截滲溝砂石墊層4 531 m3，碎石墊層2 265 m3，C30 帶孔預(yù)制混凝土連鎖塊1 110 m3。

2）排水措施。主體工程在下游壩面排水設(shè)橫向排水溝、縱向排水溝及主排水溝。排水溝采用素混凝土現(xiàn)澆排水溝，矩形斷面，排水溝總長度15 000 m，開挖土方13 908 m3，回填土方7 062 m3，C30 現(xiàn)澆混凝土4 459.22 m3，C15 素混凝土墊層1 616.87 m3。

3）表土剝離與回填。本工程對西庫壩坡進行了清表剝離表土運至壩腳后再與壩后清表土一并利用推土機推運40 m 集中堆放，待平臺填筑后再采用挖掘機倒運至平臺頂部并采用推土機推40 m 整平棄置，工程施工建設(shè)后期用于覆土綠化。本區(qū)域剝離厚度0.5 m，表土剝離面積約16.22 hm2，共剝離表土8.11 萬m3，表土回填面積15.33 hm2，厚度0.50 m，回填量7.67 萬m3。

4）土地整治。按照規(guī)范要求，將表層內(nèi)遺留的碎石、施工垃圾及其他不利于林木生長的雜物清除干凈，按表層土清理—施有機肥—深耕整理完畢后，采取綠化措施來增加地表植被覆蓋率，土地整治采取機械和人工相結(jié)合的形式。本區(qū)域整地面積約15.33 hm2。

2.1.2 植物措施

主體設(shè)計考慮邊坡穩(wěn)定，水土保持等因素，為防止雨水對下游滑坡的沖刷，對西庫補坡加強區(qū)域局部采用草皮及植被護坡，草皮護坡采用果嶺草，植被護坡采用撒播草籽，選用混合草籽，撒播規(guī)格是60 kg/hm2，草皮護坡1 050 m3。植被護坡面積15.22 hm2，草籽966.6 kg。

2.1.3 臨時措施

1）臨時排水溝。為了疏導(dǎo)施工期間的積水，主體工程設(shè)計沿施工道路及臨時堆土周邊布設(shè)臨時排水溝，將項目區(qū)內(nèi)積水順利疏導(dǎo)進入排水管網(wǎng)。臨時排水溝斷面尺寸采用溝深0.3 m、底寬0.3 m，坡比1∶1 的梯形斷面，溝內(nèi)鋪塑料薄膜，溝道比降0.3%。修建開挖臨時排水溝總長約2 000 m，開挖土方360 m3。

2）臨時覆蓋。為防止項目在建設(shè)過程中出現(xiàn)的臨時堆土及臨時堆放的砂石料所產(chǎn)生的風(fēng)蝕危害，本方案設(shè)計對其采取臨時覆蓋措施，即表面覆蓋防塵網(wǎng)，本區(qū)采取防塵網(wǎng)60 萬m2。

3）臨時攔擋。為了避免臨時堆放土造成的新增水土流失，主體工程對臨時性堆土采取臨時防護設(shè)計，首先在臨時堆土的周邊碼放草袋裝土進行壓實，碼放高度是0.5 m，該區(qū)域使用草袋裝土1 500 m3。

2.2 永久辦公生活區(qū)

在施工過程中，為防治揚塵污染環(huán)境，對本區(qū)開挖裸露的區(qū)域進行臨時苫蓋，施工后期，為提升工程永久辦公生活區(qū)整理綠化標(biāo)準(zhǔn)，進行表土回填，并展開土地整治，按園林綠化模式進行，選用雪松、造型女貞、石楠、女貞月季等樹型美觀且?guī)в杏^賞性的樹種。

2.2.1 工程措施

1）表土回填。為提升工程永久辦公生活區(qū)整體綠化標(biāo)準(zhǔn)，進行表土回填，面積是0.89 hm2，回填厚度是0.5 m，回填量是0.45 萬m3。

2）土地整治。按照規(guī)范要求，將表層土內(nèi)遺留的碎石、施工垃圾及其不利于林木生長的雜物清除干凈，然后進行土地整理，采取綠化措施來改善項目區(qū)環(huán)境，增加地表植被覆蓋率，本區(qū)整地面積約為0.89 hm2。

2.2.2 植物措施

廠區(qū)綠化主體設(shè)計考慮水土保持效果，對管理廠房區(qū)進行綠化。喬木相鄰栽植點間呈品字型配置，設(shè)計株行距3 m×3 m。選喬木類雪松27株、白皮松4 株、造型女貞15 株、大葉女貞10株、榆葉梅10 株、石榴49 株、紫荊13 株、紫薇20株、高桿石楠球98 株等；灌木采取叢植或栽植呈綠籬狀，選用石楠球98 株，金森女貞10 株，小葉女貞700 株、衛(wèi)矛冬青30 008 株、紅瑞木221株、紅帽月季14 388 株、小龍柏3 995 株。

2.2.3 臨時措施

在施工過程中為防止揚塵污染環(huán)境，對本區(qū)開挖裸露的區(qū)域進行臨時苫蓋，面積約0.4 hm2。

2.3 施工道路區(qū)

施工前，主體工程設(shè)計對擾動范圍表土進行剝離，在臨時施工道路單側(cè)設(shè)置土質(zhì)臨時排水溝，主體工程施工結(jié)束后，對施工道路進行植被恢復(fù)，采取土地整治措施。

2.3.1 工程措施

1）表土剝離與回填。經(jīng)與建設(shè)單位溝通及現(xiàn)場復(fù)核，本工程對施工道路區(qū)占地范圍內(nèi)表土進行了剝離，工程施工建設(shè)后期用于覆土綠化。表土剝離面積約2.4 hm2，表土剝離厚度0.5 m，共剝離表層土1.2 萬m3，后期回填面積約2.4 hm2，共回填表土1.2 萬m3。

2）土地整治。按照規(guī)范要求，采取機械和人工相結(jié)合的形式，將表層土內(nèi)遺留的不利于林木生長的雜物清除，深耕整理完畢后，采取相應(yīng)的綠化措施來完善項目區(qū)環(huán)境，增加地表植被覆蓋率，土地整治面積約2.4 hm2。

2.3.2 植物措施

主體設(shè)計考慮邊坡穩(wěn)定，水土保持等因素，為了防止雨水對下游壩坡的沖刷，對西庫補坡加強區(qū)域局部采用植被護坡，植被護坡采用撒播草籽，選用混合草籽，撒播規(guī)格60 kg/hm2，植被護坡面積2.4 hm2，草籽144 kg。

2.3.3 臨時措施

為了疏導(dǎo)施工期間的積水，主體工程設(shè)計沿施工道路單側(cè)布設(shè)臨時排水溝，將項目區(qū)內(nèi)積水順利疏導(dǎo)進入排水管網(wǎng)。排水溝設(shè)計為簡易土溝，便于恢復(fù)，施工完畢后及時填平，土質(zhì)臨時排水溝為梯型，底寬0.5 m、深0.5 m，邊坡1∶1，排水溝總長度4 000 m，土方開挖2 000 m3。

2.4 施工生產(chǎn)生活區(qū)

施工前主體工程設(shè)計，對擾動范圍表土進行剝離，并進行防塵網(wǎng)覆蓋、攔擋與排水，施工后期，對施工生產(chǎn)生活區(qū)進行復(fù)耕。

2.4.1 工程措施

1）表土剝離及回填。施工生產(chǎn)生活區(qū)占地面積0.79 hm2，根據(jù)現(xiàn)場勘查資料，表土剝離厚度0.3 m，剝離回填表層土0.24 萬m3，集中分片臨時堆放在生產(chǎn)區(qū)一角，臨時堆高約1.80 m，邊坡1∶2，待施工完畢后用于施工生產(chǎn)生活區(qū)臨時占地復(fù)耕地用土，施工臨建區(qū)表土剝離面積0.79 hm2，剝離表土量0.24 萬m3，回填面積0.79 hm2，厚度0.30 m，回填量0.24 萬m3。

2）復(fù)耕（土地整治）。施工生產(chǎn)生活區(qū)占地面積0.79 hm2，按照規(guī)范要求，將表層土內(nèi)遺留的施工垃圾和不利于林木生長的雜物清除干凈，然后經(jīng)表層土清理、施有機肥、深耕整理完畢后，進行綠化臨時占地復(fù)耕土地整治面積0.79 hm2。

2.4.2 臨時措施

1）臨時排水溝。沿施工生產(chǎn)生活區(qū)及臨時堆土周邊布設(shè)臨時排水溝，項目內(nèi)施工期間積水順利疏導(dǎo)進入排水管網(wǎng)。土質(zhì)臨時排水溝為梯形，底寬0.5 m、深0.5 m，邊坡1∶1，排水溝總長度300 m，土方開挖150 m3。

2）臨時覆蓋及攔擋。為了避免臨時堆放土方造成新增水土流失，主體工程對臨時性堆土采取臨時防護設(shè)計，首先在臨時堆土的周邊碼放草袋裝土進行壓實，碼放高度為0.5 m，然后再臨時堆土表面鋪設(shè)密目防塵網(wǎng)進行臨時防護設(shè)計，該區(qū)域草袋裝土80 m3，鋪設(shè)密目防塵網(wǎng)3 000 m2。

3 結(jié)語

通過水土保持方案的實施，責(zé)任區(qū)范圍內(nèi)水土流失治理度95%。土壤流失控制比1.0，渣土防護率97%。表土保護率95%。林草植被恢復(fù)率97%，林草覆蓋率27%，水土保持設(shè)施安全有效，水土資源、林草植被得到最大限度的保護與恢復(fù)，項目建設(shè)過程中造成的水土流失得到有效的控制，原有水土流失得到治理，降低了工程建設(shè)引發(fā)的水土流失危害。