□潘文玲（河南省水土保持監(jiān)督監(jiān)測(cè)總站）

水利水電工程棄渣場(chǎng)水土保持工程措施研究

□潘文玲（河南省水土保持監(jiān)督監(jiān)測(cè)總站）

由于水利水電在施工建設(shè)的過(guò)程中，必不可少的會(huì)出現(xiàn)大量的棄渣，其堆放比較困難，水土流失的危害比較大。為了有效的解決水利水電棄渣場(chǎng)水土流失的問(wèn)題，還需要根據(jù)水利水電棄渣場(chǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析研究，從而根據(jù)實(shí)際情況與相關(guān)水土保持的標(biāo)準(zhǔn)要求來(lái)執(zhí)行，以便提高水利水電棄渣場(chǎng)水土保持效率，確保棄渣場(chǎng)的安全性，以便減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響。文章就水利水電棄渣場(chǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并探究水利水電棄渣場(chǎng)類(lèi)型與選址原則，探討棄渣場(chǎng)水土保持工程措施，以便提高棄渣場(chǎng)水土保持的效率。

水利水電工程；棄渣場(chǎng)；水土保持；工程措施；研究

0　引言

在中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的情況下，科學(xué)技術(shù)得到質(zhì)的飛躍，從而促使我國(guó)城市化建設(shè)的步伐逐漸加快，水利水電工程得到進(jìn)一步的發(fā)展。水利水電工程給社會(huì)建設(shè)提供了較大的促進(jìn)作用，并與人們的日常生活密切聯(lián)系在一起。因此，針對(duì)水利水電棄渣場(chǎng)水土保持問(wèn)題需要廣泛關(guān)注，在水利水電工程開(kāi)發(fā)與建設(shè)的過(guò)程中，其中棄土與棄石等固體物質(zhì)是工程項(xiàng)目水土流失的主要因素，在水土保持方案中，需要著重對(duì)水利水電棄渣場(chǎng)工程措施進(jìn)行研究，以便提高水土保持效率。

1　水利水電棄渣場(chǎng)的特點(diǎn)

1.1棄渣場(chǎng)的棄渣量較大

水利水電工程在施工過(guò)程中，對(duì)建筑物基礎(chǔ)的開(kāi)挖會(huì)產(chǎn)生大量的棄渣，棄渣量比較龐大。

1.2棄渣場(chǎng)的選擇具有一定的困難

水利水電工程通常會(huì)選擇在山區(qū)峽谷中，并且山高坡陡，山體切割現(xiàn)象比較強(qiáng)烈，地形較狹窄，同時(shí)，其地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在一定程度上給棄渣場(chǎng)的選擇都帶來(lái)一定的難度。通常在溝道的上下游十幾公里的范圍內(nèi)難以找到合適的棄渣場(chǎng)，甚至有時(shí)候不得不將棄渣場(chǎng)選擇在河道中，從而給生態(tài)環(huán)境造成較大的影響[1]。

1.3棄渣場(chǎng)的水土流失危害比較大

樹(shù)立水電工程中棄渣場(chǎng)比較特殊，并且具有一定的危害性。在工程建設(shè)中，大量的棄渣堆放在河道或者溝道內(nèi)，如果沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行有效的防護(hù)處理，在暴雨天氣下容易形成泥石流等災(zāi)害，從而會(huì)導(dǎo)致河道淤積，導(dǎo)致河床升高，對(duì)河道的行洪能力造成一定的影響。并且還會(huì)對(duì)下游的群眾生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)造成一定的影響，以及對(duì)公路、跌路等公共設(shè)施的安全造成一定的影響。另外，棄渣的堆放會(huì)對(duì)周?chē)乇碇脖灰约捌旅娴姆€(wěn)定性帶來(lái)一定的影響，并且對(duì)其生態(tài)環(huán)境進(jìn)行一定的破壞，因此，在水利水電工程建設(shè)過(guò)程中，需要處理好棄渣，適當(dāng)?shù)牟捎盟帘３执胧?，以便降低?duì)周?chē)h(huán)境的不利影響。

2　水利水電棄渣場(chǎng)類(lèi)型與選址原則

水利水電棄渣場(chǎng)的主要類(lèi)型包括臨河型、攔溝型、谷坡型以及水庫(kù)型。臨河型棄渣場(chǎng)主要是將棄渣堆積在河道的附近，其渣體的底部高度應(yīng)低于河道中的防護(hù)渣體設(shè)防洪水位，需要考慮到對(duì)溝道防洪的影響。攔溝型主要是將棄渣堆放在溪溝溝道內(nèi)，在溝口處采用攔截渣壩形式攔擋，其上游的洪水由渣場(chǎng)設(shè)置的明渠排出。谷坡型主要是將渣體堆放在河道兩側(cè)的臺(tái)地或?yàn)┑厣?，渣體底部高度應(yīng)高于溝道中防護(hù)渣體的設(shè)防洪水位，不需要考慮渣體對(duì)溝道防洪的影響。水庫(kù)型主要是將棄渣堆放在水庫(kù)中，根據(jù)棄渣堆放的高度與水庫(kù)正常的蓄水位以及死水位進(jìn)行分析，可以分為庫(kù)面型、庫(kù)低型以及庫(kù)中型。

在棄渣場(chǎng)選址原則方面需要遵循兩個(gè)方面的要求，一種是不得影響周邊的公共設(shè)置、工業(yè)企業(yè)以及居民點(diǎn)的安全性，避免對(duì)重要的基礎(chǔ)設(shè)施、生命財(cái)產(chǎn)安全以及行洪能力等的影響。針對(duì)必須存在棄渣的項(xiàng)目，需要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的認(rèn)證，提高防洪標(biāo)準(zhǔn)與治理標(biāo)準(zhǔn)。另一種是禁止在河道管理的范圍內(nèi)棄渣。針對(duì)需要在河道內(nèi)設(shè)置棄渣場(chǎng)的情況下，需要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的認(rèn)證，對(duì)渣場(chǎng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，避免影響河道的行洪能力與河流水勢(shì)。同時(shí)，還需要制定出渣場(chǎng)的防洪評(píng)價(jià)報(bào)告，并獲取相關(guān)管理部門(mén)的批準(zhǔn)[2]。

3　水利水電棄渣場(chǎng)水土保持工程措施

3.1攔擋措施

3.1.1攔渣壩

當(dāng)棄渣堆放在溝道內(nèi)的時(shí)候，需要修建攔渣壩進(jìn)行阻擋，其攔渣壩的主要壩型根據(jù)其材料的不同分為堆石壩、土壩、漿砌石壩和混凝土壩等。在上游攔渣壩中，其主要是在渣體堆放在整條溝道內(nèi)時(shí)修建攔渣壩，這種攔渣壩在設(shè)計(jì)的時(shí)候可以不考慮上游的來(lái)洪情況，因此，其設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。主要考慮到地形條件、棄渣情況與安全性等問(wèn)題，其抗滑穩(wěn)定系數(shù)設(shè)計(jì)在1.05～1.10范圍，當(dāng)壩體與攔渣量較大的時(shí)候，可以將系數(shù)適當(dāng)?shù)奶岣?。另外，在上游有洪水設(shè)置的攔渣壩中，需要考慮到壩體的穩(wěn)定與安全性，并對(duì)上游洪水量進(jìn)行計(jì)算，以便確定攔渣壩與排水泄洪建筑的尺寸。在設(shè)計(jì)攔渣壩的時(shí)候，還需要對(duì)其攔渣量、攔泥庫(kù)容以及帶洪庫(kù)容進(jìn)行計(jì)算，壩頂高度需要在總庫(kù)容水位與庫(kù)容曲線上對(duì)應(yīng)的高度上增加安全超高。在攔渣壩工程等級(jí)設(shè)計(jì)方面，當(dāng)攔渣庫(kù)容低于100萬(wàn)m3，其壩高應(yīng)＜30m，其工程等級(jí)為5級(jí)[3]。

3.1.2攔渣墻

在棄渣等物質(zhì)容易出現(xiàn)滑坡或者坍塌的情況下，需要修建攔渣墻。其通常建設(shè)在緊靠棄渣與相對(duì)高度較高的坡面上，可以有效的降低攔渣墻的高度，并對(duì)溝道行洪能力的影響有所減少。其結(jié)構(gòu)形式主要分為半重力式、重力式、扶臂式、懸臂式等，并根據(jù)不同的土質(zhì)、地基以及使用情況等確定結(jié)構(gòu)形式，其重力式最為常見(jiàn)。

3.1.3攔渣堤

當(dāng)棄渣堆放在溝道岸邊或者河灘時(shí)，可以在棄渣場(chǎng)周邊修建攔渣堤。根據(jù)修建的位置分為河岸攔渣堤與溝岸攔渣堤，在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要同時(shí)滿足防洪與攔渣的雙重功能。其防洪的標(biāo)準(zhǔn)需要根據(jù)棄渣場(chǎng)實(shí)際情況、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素進(jìn)行分析；而洪水位的設(shè)計(jì)需要根據(jù)明渠均勻流公式以及攔渣堤最窄河面寬對(duì)應(yīng)河道橫斷面圖進(jìn)行分析，得出洪水深度，從而計(jì)算出洪水位。在其高度設(shè)計(jì)方面，需要考慮到以下兩個(gè)方面的要求，一方面，當(dāng)設(shè)計(jì)水位高于棄渣高加覆土?xí)r，其攔渣堤高度需要根據(jù)洪水位高度加上超高來(lái)確定。另一方面，當(dāng)洪水位低于棄渣場(chǎng)高度，攔渣堤高度應(yīng)根據(jù)棄渣高覆土厚度加上安全超高來(lái)確定。

3.2表土保護(hù)措施

為了有效地保護(hù)棄渣場(chǎng)周?chē)餐?，有效地促進(jìn)后期的耕地與植被的恢復(fù)，需要在堆放渣體前，將渣場(chǎng)的表層腐殖土剝離。并根據(jù)恢復(fù)的土地利用類(lèi)型以及數(shù)量等情況來(lái)確定表土剝離的數(shù)量，當(dāng)表土剝離之后，需要臨時(shí)堆放在渣場(chǎng)的角落，邊坡比例為1:2，高度需要控制在2.50m，在渣場(chǎng)的周邊采用草袋裝土進(jìn)行臨時(shí)攔擋。還需要根據(jù)堆放的時(shí)間在表面撒播草籽或者使用防護(hù)網(wǎng)加蓋處理，以便有效地避免水土流失，取到水土保持的作用。

3.3排水措施

在棄渣場(chǎng)排水方面，需要在施工期間設(shè)置臨時(shí)排水措施，同時(shí)，還需要考慮到在堆放完畢后的永久性排水措施。在施工期間，需要根據(jù)施工期的洪水流量在渣場(chǎng)周邊設(shè)施排水系統(tǒng)，斷面可以不需要襯砌處理，需要遵循引走洪水原則。在永久性排水措施方面，需要根據(jù)渣場(chǎng)的攔墻控制流域面積、降水量以及工程等級(jí)等方面的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。其排水的形式可以分為以下兩種：一種為排水渠，通常分布在渣面與山坡坡腳交接處，出水口設(shè)置在擋渣壩兩岸的壩頭沿山坡與河溝相接處。這種排水形式主要適合用于排水面積小、設(shè)計(jì)洪水流量小的棄渣場(chǎng)中。另一種是涵洞式，主要埋在渣體下部的河溝溝底處，穿過(guò)擋渣壩，與出口消力池相接，主要適合用于排水面積大，設(shè)計(jì)洪水流量大的棄渣場(chǎng)中。

3.4護(hù)坡措施

護(hù)坡的主要措施有漿砌石護(hù)坡、混凝土護(hù)坡、干砌石護(hù)坡、預(yù)制護(hù)坡等，在水土保持工程措施中，需要根據(jù)棄渣場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行分析，以便選擇適當(dāng)?shù)淖o(hù)坡措施。在邊坡長(zhǎng)期受水沖刷與浸泡的影響下，需要采用干砌石護(hù)坡措施；為了將渣體內(nèi)部的水分及時(shí)排除，也可采用干砌石護(hù)坡措施。如果渣體邊坡與水庫(kù)水位無(wú)關(guān)，通常采用框格草皮護(hù)坡形式，不僅可以有效防治水土流失，還可以節(jié)約工程投資，對(duì)渣場(chǎng)進(jìn)行有效的改善。

4　總結(jié)

水利水電工程在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中處于重要的位置，需要對(duì)水利水電棄渣場(chǎng)水土保持問(wèn)題進(jìn)行分析，以便有效地提高水土保持的效率，減少對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、生命財(cái)產(chǎn)安全等方面的影響。并根據(jù)棄渣場(chǎng)的實(shí)際情況，制定出水土保持的有效措施，可以借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，促使水土保持效果的提升。

［1］李翔宇.水利水電工程棄渣場(chǎng)水土保持工程的相關(guān)措施研究［J］.水力水電，2013，28（12）：903-904.

［2］操昌碧.水利水電工程棄渣場(chǎng)水土保持工程措施研究［J］.水電站設(shè)計(jì)，2014，17（4）：287-288.

［3］高寶林.水電工程棄渣場(chǎng)水土保持措施設(shè)計(jì)探討［J］.中國(guó)水土保持，2014，13（9）：36-37.

（責(zé)任編輯：劉青）

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