焉 嵐 嚴(yán)爾梅
(1.丹東市SW水利樞紐及輸水工程建設(shè)管理局 遼寧 丹東 118000;2.黑龍江省水土保持科學(xué)研究所 黑龍江 哈爾濱 150400)
SW水庫(kù)位于遼寧省丹東市振安區(qū),水庫(kù)所在愛河流域?qū)龠|東山地丘陵區(qū),林草覆蓋率59.7%。氣候類型為暖溫帶亞濕潤(rùn)季風(fēng)型氣候,夏季炎熱多雨,冬季寒冷干燥。多年平均降雨量為1100mm,降雨主要集中在6月~9月,暴雨多發(fā)生在7月~8月,多年平均蒸發(fā)量為1232.8mm,多年平均氣溫為7.9℃,多年平均風(fēng)速為2.3m/s。土壤屬濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)地區(qū)森林土壤,主要有棕壤、草甸土和水稻土。
項(xiàng)目區(qū)不屬于國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū);項(xiàng)目區(qū)屬于遼寧省水土流失重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū)。項(xiàng)目區(qū)土壤侵蝕類型屬于輕度水力侵蝕。水土流失程度以輕度侵蝕為主,項(xiàng)目區(qū)范圍土壤侵蝕模數(shù)在 200t/km2·a~1000t/km2·a 之間。振安區(qū)項(xiàng)目區(qū)面積11888hm2,水土流失面積3799hm2,水土流失面積占項(xiàng)目區(qū)總面積的32%。水土流失現(xiàn)狀見表1。
表1 水土流失現(xiàn)狀
SW水利樞紐工程位于丹東市振安區(qū)境內(nèi)愛河干流的九連城廟嶺村,距愛河河口8km,距丹東市中心25km。樞紐工程規(guī)模為Ⅱ等大(2)型,水庫(kù)控制面積5869km2,總庫(kù)容1.29億m3,水庫(kù)正常高水位20.5m。SW水利樞紐工程的主要任務(wù)是以丹東市城市供水為主,兼顧發(fā)電,并為丹東市供水安全提供保障等。
本工程為水利樞紐工程,施工過程中引起的水土流失有其自身特點(diǎn)。
挖填方量大:本工程挖填方總量為226萬 m3,其中挖方 124萬 m3,填方 102萬 m3。挖方主要為泄洪閘、魚道、電站廠房、供水泵房等基礎(chǔ)開挖及圍堰拆除,填方主要為圍堰砌筑、水庫(kù)管理區(qū)場(chǎng)地填筑。在施工中,大量的土方倒運(yùn)、臨時(shí)堆置,是造成水土流失的主要環(huán)節(jié)。
骨料加工:本工程的砼骨料來源于河道取砂,取砂位置在水庫(kù)淹沒范圍內(nèi)。在主壩右岸設(shè)置骨料加工廠。砂、粗骨料、細(xì)骨料臨時(shí)堆置在加工廠內(nèi),堆積體表面松散,堆積面積大,在降雨和大風(fēng)期間,極易引起流失。
跨雨季施工:SW水庫(kù)土建施工期跨雨季,同時(shí),在施工中土石方倒運(yùn)量大,為水土流失防治增加了客觀難度,同時(shí)注重排水措施布設(shè)。
開挖邊坡多:SW水庫(kù)周圍地形起伏較大,主壩的兩岸需要開挖山體,形成大面積土質(zhì)、石質(zhì)開挖邊坡,這些開挖邊坡陡峻,容易誘發(fā)滑坡、崩塌。
綜上所述,工程施工期擾動(dòng)地表和棄渣堆放造成的水土流失較大,水土流失主要發(fā)生在工程開挖坡面、骨料場(chǎng)和土石方臨時(shí)堆存、倒運(yùn)過程中。這些人為因素造成的下墊面,在雨水作用下,水土流失強(qiáng)度大幅度增加,容易產(chǎn)生滑坡、崩塌、溝蝕、面蝕和揚(yáng)沙、揚(yáng)塵等現(xiàn)象,造成嚴(yán)重危害。因此,抓住本工程的造成水土流失的主要環(huán)節(jié)、主要因素,結(jié)合水土流失特點(diǎn)和類型,有針對(duì)性的布設(shè)水土保持措施,是防控本工程水土流失的關(guān)鍵。
根據(jù)水土保持技術(shù)規(guī)范的規(guī)定,提出如下具體防治目標(biāo):第一,改善生態(tài)環(huán)境,消除工程隱患,保障安全;第二,有效控制水土流失,減少水土流失量,使項(xiàng)目區(qū)新增水土流失減少90%以上;第三,新增水土保持措施以植物措施為主,使可綠化面積全部進(jìn)行綠化或復(fù)耕。
SW水利樞紐工程水土流失防治分區(qū)劃分為主體工程防治區(qū)、水庫(kù)管理防治區(qū)、料場(chǎng)防治區(qū)、道路防治區(qū)、移民安置防治區(qū)、公路遷建防治區(qū)6個(gè)防治分區(qū)。水土流失防治措施體系由工程措施、植物措施、臨時(shí)工程等措施組成,主要采取渣場(chǎng)修筑擋墻、排水溝、臨時(shí)攔擋及植被恢復(fù)等措施。
主體工程防治區(qū)包括主壩及水庫(kù)管理范圍,主要占地類型為林地、耕地、河灘地和河道,產(chǎn)生水土流失的主要區(qū)域?yàn)殚_挖的土質(zhì)、石質(zhì)邊坡和砂石骨料場(chǎng)。本區(qū)域的水土保持措施布設(shè)以控制本區(qū)域水土流失為主。水土保持措施見表2。
主壩右壩頭開挖產(chǎn)生坡度陡峭的土質(zhì)邊坡,邊坡高3.0m~12.0m,坡度約50°~80°,裸露面積約700m2。土質(zhì)邊坡采取削坡及植樹綠化措施。削坡后使邊坡坡率降至1∶2;邊坡處理結(jié)束后,進(jìn)行栽植紫穗槐及撒播高羊茅草籽等綠化措施。
主壩左壩頭開挖區(qū)域?yàn)槭|(zhì)邊坡,坡度近于直立,為協(xié)調(diào)周邊景觀,左壩頭石質(zhì)開挖邊坡采取三維植物網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)。
主壩右壩頭西側(cè)骨料加工廠及堆料區(qū)域采取攔擋措施。為防止砂石骨料的水土流失,工程建設(shè)中對(duì)砂石骨料四周采取了修建擋墻措施,其中修建磚砌擋墻2道,修建裝砂編織袋擋墻1道。
砂石骨料加工廠東側(cè)為碼頭區(qū)域,由于碼頭道路坡度較大,碼頭通道采取排水溝措施,碼頭通道兩側(cè)修建矩形混凝土排水溝。
表2 主體工程防治區(qū)水土保持措施布設(shè)表
本區(qū)以控制水土流失、綠化美化為主。
水庫(kù)管理區(qū)包括工程施工場(chǎng)地、樞紐管理、配水站和加壓站等,主要占地類型為林地和城市建設(shè)用地。該區(qū)可能產(chǎn)生水土流失的區(qū)域包括臨時(shí)堆放骨料場(chǎng)地和裸露的土質(zhì)邊坡,可采取以下措施:工程建設(shè)過程中,水庫(kù)管理區(qū)部分區(qū)域兼做施工場(chǎng)地。為防止施工場(chǎng)地臨時(shí)堆放細(xì)骨料的水土流失,工程建設(shè)中對(duì)骨料堆放場(chǎng)四周進(jìn)行了擋墻防護(hù)、裝土編織袋圍堰防護(hù)及彩條布苫蓋措施,共修建磚砌擋墻620m,裝土編織袋圍堰防護(hù)方量48m3,彩條布苫蓋面積950m2。
水庫(kù)管理區(qū)西側(cè)臨近山體,占地邊界存在部分裸露土質(zhì)邊坡,為預(yù)防裸露土質(zhì)邊坡的水土流失,采取栽植爬山虎及栽植紫穗槐綠化措施,爬山虎沿坡腳栽植1排,栽植間距0.2m,紫穗槐栽植在爬山虎行帶內(nèi)側(cè),共栽植2行,株行距0.5m×0.5m。共需栽植爬山虎4750株,栽植紫穗槐3800株。
水庫(kù)管理區(qū)內(nèi)道路采取栽植垂柳措施,株距3.0m;對(duì)辦公樓等建筑物周邊采取栽植丁香、銀杏、綠籬及花卉等措施;對(duì)周邊空地以鋪設(shè)結(jié)縷草、地毯草等草皮為主,同時(shí)按一定的形狀或零星種植銀杏、檜柏、春桃、五角楓等樹種。經(jīng)統(tǒng)計(jì),水庫(kù)管理區(qū)綠化面積6.15hm2,水蠟綠籬380m,花卉200m2,草坪43500m2。
為滿足水庫(kù)管理區(qū)綠化需要,需對(duì)綠化地進(jìn)行覆土措施,表土覆蓋厚度0.5m,根據(jù)設(shè)計(jì)的綠化面積,需覆土方量3.08萬m3。綠化用土來源于水庫(kù)淹沒區(qū);施工結(jié)束后,對(duì)水庫(kù)管理區(qū)范圍內(nèi)的施工場(chǎng)地進(jìn)行場(chǎng)地平整,場(chǎng)地平整面積 16.27hm2。
以臨時(shí)措施為主。
料場(chǎng)防治區(qū)指砂礫料場(chǎng)開采區(qū),料場(chǎng)的開采,大大增加了水土流失流量,因此在料場(chǎng)防治區(qū)可采取以下防治措施:料場(chǎng)覆蓋層采取臨時(shí)防護(hù)措施,料場(chǎng)使用結(jié)束后,采取削坡及壓實(shí)處理。料場(chǎng)覆蓋層堆存土方進(jìn)行裝土編織袋圍堰防護(hù),需裝土編織袋4.63萬個(gè)。料場(chǎng)開采結(jié)束后,將料場(chǎng)篩分后的棄料回填至料場(chǎng)開采坑內(nèi),并采取料場(chǎng)四周削坡及回填料壓實(shí)措施,共削坡方量1.83萬m3,壓實(shí)土方15.46萬m3。
以道路排水為主。
道路防治區(qū)包括永久道路和臨時(shí)道路的占地區(qū)域,主要占地類型為耕地和林地。該區(qū)可能發(fā)生水土流失的地段包括左岸進(jìn)場(chǎng)道路的邊坡和右岸進(jìn)場(chǎng)道路的山體坡腳,可采取以下措施:永久道路(左岸進(jìn)場(chǎng)道路和右岸進(jìn)場(chǎng)道路)靠近山體一側(cè)區(qū)域采取修建擋土墻及排水溝措施,對(duì)左岸進(jìn)場(chǎng)道路靠近河道一側(cè)填方邊坡部分區(qū)域采取了干砌石防護(hù)措施。共修建擋土墻860m,擋土墻為漿砌石結(jié)構(gòu),墻高1.8m(埋深0.4m),墻頂寬0.5m。道路排水溝沿?fù)跬翂?nèi)側(cè)修建,共修建排水溝990m,排水溝采用漿砌石結(jié)構(gòu),為矩形斷面,溝深0.4m,溝寬0.4m。
道路靠近山體側(cè)開挖邊坡為石質(zhì)邊坡,為協(xié)調(diào)周邊環(huán)境,在山體坡腳(擋土墻外側(cè))采取栽植爬山虎的綠化措施。爬山虎單行栽植,栽植間距0.2m。經(jīng)計(jì)算,共需栽植爬山虎4300株,其中左岸進(jìn)場(chǎng)道路山體坡腳栽植爬山虎3600株,右岸進(jìn)場(chǎng)道路山體坡腳栽植爬山虎700株。
移民安置防治區(qū)指移民動(dòng)遷安置區(qū)占地,在移民安置征地范圍內(nèi),需進(jìn)行供水、供電、道路等專項(xiàng)設(shè)施的改建,改建過程中可能產(chǎn)生一系列水土流失,可采取以下措施:移民安置采用分散安置及后靠安置形式。為使新安置居民區(qū)與原址居民區(qū)形成連貫的雨水排水系統(tǒng),在新安置居民區(qū)道路兩側(cè)布置排水溝措施,排水溝為漿砌石結(jié)構(gòu)矩形形式,底寬0.4m,溝深0.6m。共需修建排水溝9050m。
公路遷建防治區(qū)包括3條遷建公路:鶴大線公路、武廟線公路和劉韭線公路。該區(qū)在遷建過程中會(huì)擾動(dòng)地表產(chǎn)生水土流失,可采取以下措施:鶴大線公路填方邊坡進(jìn)行干砌石防護(hù),長(zhǎng)度1840m,武廟線公路填方邊坡進(jìn)行干砌石防護(hù),長(zhǎng)度296m,挖方邊坡修建擋土墻3643m,道路兩側(cè)鋪設(shè)草坪8300m2,劉韭線公路挖方邊坡修建擋土墻2830m。
本文分析了SW水利樞紐工程施工中水土流失主要環(huán)節(jié)和因素,有針對(duì)性的設(shè)計(jì)了水土保持措施。這些水土保持措施的布設(shè)可有效的控制水土流失,改善工程建設(shè)區(qū)及周邊地區(qū)的生產(chǎn)和生活環(huán)境,保證SW水利樞紐工程順利實(shí)施至竣工,以實(shí)現(xiàn)資源的開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展,最大程度發(fā)揮水土保持的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益。SW水利樞紐工程水土保持措施設(shè)計(jì)對(duì)同類工程的水土流失防治有借鑒意義。陜西水利
[1]GB/T15772-2008,水土保持綜合治理規(guī)劃通則[S].
[2]GB/T16453.1-6—2008,水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范[S].
[3]遼寧省水利水電勘探設(shè)計(jì)研究院.閻王鼻子水庫(kù)工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告[R].沈陽(yáng):遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,1994.