楊本琴

(四川省清源工程咨詢有限公司 四川 成都 610072)

淺析紅衛(wèi)橋水電站水土保持方案設(shè)計

楊本琴

(四川省清源工程咨詢有限公司 四川 成都 610072)

對紅衛(wèi)橋水電站施工過程中產(chǎn)生的水土流失進(jìn)行了預(yù)測，并結(jié)合當(dāng)?shù)睾凸こ糖闆r設(shè)計了水土保持方案。

紅衛(wèi)橋水電站；水土流失；水土保持；設(shè)計方案

1 紅衛(wèi)橋水電站基本情況

1.1 流域內(nèi)水土流失狀況及水土保持現(xiàn)狀

紅衛(wèi)橋水電站位于四川省阿壩州金川縣二嘎里鄉(xiāng)和俄熱鄉(xiāng)境內(nèi)，是俄日河“一庫四級”梯級規(guī)劃的最下游一級電站。俄日河系大渡河西源綽斯甲河右岸的一級支流，發(fā)源于甘孜州道孚縣海子山下的云祝措，經(jīng)玉科區(qū)、銀恩鄉(xiāng)，于冷都折向東流，流至九家寨附近轉(zhuǎn)東北流向，在紅衛(wèi)橋附近匯入綽斯甲河。流域呈樹枝狀，大體由南向北流，全長128km，流域面積1910km2，天然落差1845m，河道平均坡降14.4‰。

流域分水嶺多為4000m以上的高山，總的地勢是西北高、東南低，地形起伏大，為高山峽谷地形。

工程所在區(qū)域植被覆蓋度較大，水土保持良好。該地區(qū)多年平均年降水量771.1mm，多年平均降水日數(shù)155天，一日最大降水量53.5mm；多年平均氣溫8.7℃，極端最高氣溫為 34.7℃，極端最低氣溫為-17.5℃；多年平均年蒸發(fā)量1545.6mm(20cm蒸發(fā)皿)；多年平均相對濕度61%，最小相對濕度為零；多年平均霜期約136天；多年平均日照時數(shù)2139.5h；多年平均大風(fēng)日數(shù)14天；最大積雪深為11cm；多年平均風(fēng)速1.05m/s。

工程區(qū)設(shè)計頻率（P=5%）1h、6h及24h十年一遇暴雨特征值分別為21.5mm、35.3mm和47.7mm。

紅衛(wèi)橋水電站多年平均徑流量為 9.08萬億 m3，攔河閘壩設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為 50年一遇，對應(yīng)設(shè)計水位為2858.04m，相應(yīng)洪峰流量431m3/s，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)500年一遇，相應(yīng)校核水位為2860.11m，相應(yīng)洪峰流量585m3/s；電站廠房設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，對應(yīng)設(shè)計水位為2571.25m，相應(yīng)洪峰流量456m3/s，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇，相應(yīng)校核水位為2571.61m，相應(yīng)洪峰流量555m3/s。

俄日河流域兩岸地形較對稱，地形坡度一般35 ～50，局部為70 ～80。俄日河河床海拔高程3500m～2550m，總體上由SW流向NE，兩岸支溝基本垂直俄日河發(fā)育，水流湍急。

工程區(qū)出露地層為三疊系上統(tǒng)雜谷腦組及侏倭組淺變質(zhì)中厚～厚層狀砂巖與薄層板巖，第四系沉積物主要有崩坡積、殘積、沖洪積與冰積和冰水積。沖洪積沿河谷呈帶狀分布，或在支流溝口呈扇形分布，冰川和冰水堆積物零星分布于高山區(qū)或河流高階地上。崩坡積和殘積物主要分布在兩岸坡腳及緩坡地帶。流域地下水類型主要為第四系松散松散堆積層孔隙潛水和基巖裂隙水。該區(qū)地震烈度為7度。

1.2 工程概況

紅衛(wèi)橋水電站的開發(fā)任務(wù)為發(fā)電，并兼顧下游減水河段生態(tài)用水要求。工程采用引水式開發(fā)，樞紐建筑物主要由首部樞紐、引水建筑物及廠區(qū)建筑物組成，為三等中型工程，電站裝機(jī)111MW，正常蓄水位2867.0m，正常蓄水位以下庫容98.8萬m3，調(diào)節(jié)庫容38.0萬m3，閘壩最大壩高20.00m，

紅衛(wèi)橋水電站工程規(guī)模為Ⅲ等中型工程。首部樞紐中的擋、泄水建筑物、引水系統(tǒng)和廠區(qū)樞紐等永久性主要建筑物按3級設(shè)計，次要建筑物為4級，臨時建筑物按4級設(shè)計。

本工程總工期為44個月，總投資10 454.62萬元。

2 水土流失預(yù)測

(1)預(yù)測時段。根據(jù)水利工程特點，工程在施工準(zhǔn)備期、施工期要進(jìn)行開挖、回填、搬遷、拆除等活動，從而擾動地表，破壞水土保持面積，產(chǎn)生新的水土流失。而在運行期間水土保持措施基本到位，地表和水保設(shè)施無新的破壞，不會再造成新的水土流失，因此水土流失預(yù)測和防治重點是在施工準(zhǔn)備期和施工期。

(2)工程擾動原地貌面積。本工程可能造成的水土流失范圍

主要為項目建設(shè)區(qū)，包括水庫淹沒區(qū)、樞紐占地區(qū)(包括首部樞紐、引水系統(tǒng)、地下廠房、導(dǎo)流工程等)、施工道路區(qū)、臨時設(shè)施占地區(qū)、移民安置及專項設(shè)施復(fù)建區(qū)和渣場區(qū)。紅衛(wèi)橋水電站水土流失預(yù)測范圍為工程建設(shè)區(qū)和由于工程建設(shè)活動而可能造成水土流失及其危害的區(qū)域，共計62.70hm2。

(3)紅衛(wèi)橋水電站土石方開挖共129.19萬m3（自然方，下同），工程土石方回填及利用28.90萬m3，平衡后工程棄渣100.29萬m3，折合松方146.68萬m3。在不采取任何防護(hù)措施時，工程建設(shè)期及運行期前 2年由于工程建設(shè)，各預(yù)測分區(qū)可能新增的水土流失量將達(dá)10.35萬t，其中渣場新增流失量5.01萬t，占新增流失總量的48.42%。據(jù)分析，預(yù)測結(jié)果基本符合山區(qū)水電建設(shè)的一般規(guī)律。

3 水土流失防治措施

3.1 防治原則和目標(biāo)

紅衛(wèi)橋水電站水土保持方案的編制目標(biāo)是：預(yù)防和治理工程區(qū)防治責(zé)任范圍內(nèi)的新增水土流失，水土保持工程與主體工程、輔助設(shè)施工程相結(jié)合，綜合布局，保護(hù)、改良和合理利用水土資源，提高土地利用效率，促進(jìn)由于工程建設(shè)擾動、損壞植被、生態(tài)環(huán)境和自然景觀的恢復(fù)，保障工程安全高效運行，使之與區(qū)域生態(tài)旅游環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。本工程水土流失防治目標(biāo)確定為一級，并結(jié)合項目區(qū)實際情況做相應(yīng)修正。

3.2 水土流失防治分區(qū)及措施

3.2.1 庫淹沒區(qū)的水保措施

庫區(qū)清理過程中根據(jù)施工進(jìn)度合理安排施工進(jìn)度，盡可能避免在雨季進(jìn)行，挖高填低、夯實地表和局部防護(hù)等措施，減少水土流失，此部分水庫庫底清理防護(hù)措施在建設(shè)征地時已考慮，本方案不再計列，僅提出水土保持要求。

3.2.2 樞紐工程占地區(qū)的水保措施

本區(qū)主要包括包括首部樞紐、引水系統(tǒng)、廠房樞紐等，施工前可將林地和耕地部分表層土進(jìn)行剝離，供后期使用。表層土剝離堆放后用土袋進(jìn)行攔擋，同時對表面拍實并撒播少量草籽進(jìn)行防護(hù)。施工結(jié)束后對首部樞紐壩肩兩側(cè)擾動區(qū)進(jìn)行場地平整，以播草為主進(jìn)行綠化。

3.2.3 施工道路的水土保持措施

施工前可將林地和耕地部分表層土進(jìn)行剝離，供后期使用。表層土剝離堆放后用土袋進(jìn)行攔擋，同時對表面拍實并撒播少量草籽進(jìn)行防護(hù)。地形較陡的開挖作業(yè)面下邊坡根據(jù)需要在外側(cè)3m以外間隔2-3m打樁設(shè)置鐵絲簡易攔護(hù)網(wǎng)，對滾落石渣進(jìn)行攔擋，施工結(jié)束后對攔擋石渣進(jìn)行清除，并運至相應(yīng)渣場堆放。對施工道路道旁進(jìn)行植樹種灌草綠化。臨時道路占用的灌木林地在使用結(jié)束后對路面采取覆土后撒播灌草籽的方式進(jìn)行綠化。

3.2.4 施工生產(chǎn)生活設(shè)施區(qū)的水土保持措施

水土保持工程根據(jù)施工臨時設(shè)施布置及主體工程已采取防護(hù)措施在各施工區(qū)域場地及周邊補充匯水排導(dǎo)措施，結(jié)合場地地形和匯水情況，在砂石加工廠、修配系統(tǒng)及綜合加工廠等區(qū)域，設(shè)置臨時截、排水系統(tǒng)。施工結(jié)束后對占用的林草地進(jìn)行土地平整，采取人工種植喬、灌、草相結(jié)合的綠化方式。施工臨時設(shè)施占用耕地，施工結(jié)束后采取復(fù)耕措施。該部分措施工程占地復(fù)耕措施已考慮，水土保持不再重復(fù)計列。

3.2.5 渣場區(qū)的水土保持措施

紅衛(wèi)橋水電站共布置7個渣場，棄渣擋墻防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)按4級建筑物設(shè)計，各渣場設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，其中1#渣場、2#渣場、4#渣場和5#渣場渣場底部高程低于設(shè)計洪水位，為臨河型渣場，3#、6#和7#渣場不受20年一遇洪水影響，為谷坡型渣場，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)均為50年一遇。坡面排洪溝防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》中的洪峰計算公式確定為10年一遇24小時最大暴雨量。對于臨河型渣場，在堆渣前，沿堆渣場臨河道一側(cè)設(shè)置M7.5漿砌石重力式擋渣堤。堆渣場上邊緣設(shè)置梯形截排水溝，周邊用30cm厚M7.5漿砌石襯砌。以防河水沖刷，堤腳采用拋石護(hù)腳，共需拋石675m3。對于谷坡型渣場，在堆渣前，沿堆渣場臨河道一側(cè)設(shè)置M7.5漿砌石重力式擋渣墻。堆渣場上邊緣設(shè)置梯形截排水溝，周邊用30cm厚M7.5漿砌石襯砌。

堆渣完畢后，對渣場坡面及頂部除復(fù)耕面積外進(jìn)行平整，覆土后采取灌草相結(jié)合的綠化方式。占用的耕地，施工結(jié)束后采取復(fù)耕措施。該部分措施工程占地復(fù)耕措施已考慮，水土保持不再重復(fù)計列。

結(jié)論

通過落實主體工程設(shè)計中已有的和本水保方案提出的各項水土保持措施后，到方案設(shè)計水平年水土流失防治的各項指標(biāo)均能達(dá)到的水土流失防治目標(biāo)。

水土流失防治措施在納入主體工程設(shè)計已有水土保持措施后，形成了工程措施與植物措施并重，永久措施和臨時措施相結(jié)合的一個完整的防治體系。在水土保持方案實施后，基本能控制因工程建設(shè)帶來的新增水土流失，有效保護(hù)水土資源。各項水土保持措施發(fā)揮綜合效益后，能使現(xiàn)有工程建設(shè)期和試運行期工程區(qū)內(nèi)各項防治指標(biāo)均達(dá)到規(guī)范要求的水土流失防治目標(biāo)。

TU7

B

1007-6344（2017）02-0104-01

楊本琴（1983-），女，中級，研究生，主要從事水電站水土保持設(shè)計工作。