呂德浩
(林口縣水電開發(fā)總公司,黑龍江 林口 157699)
林口縣小蓮花水電站項目位于林口縣蓮花鎮(zhèn),距離已建成的蓮花水電站8km,設計正常蓄水位161.00m,設計裝機容量10MW,平均年發(fā)電量8493萬kw.h??偼顿Y6.24億元。
該電站地處牡丹江中下游河段,兩岸地形較平緩,Ⅰ級階地較發(fā)育,分布有大面積農田。農作物多為玉米、黃煙、大豆等。階地由上細下粗的二元結構體組成。上部為粉質黏土,厚度1-3m,分布連續(xù),屬微弱透水層;下部為含泥卵石及卵石組成,厚度20-28m分布連續(xù),屬強透水層。
根據現(xiàn)場勘察資料和《GB50287-2006》規(guī)范C.0.3條規(guī)定,綜合分析,確定農田臨界地下水位深度。黏性土的飽和度等于或>80%土層的頂部距地下水位的高度約為0.70m,農作物根系深度為0.50m左右,則農田為黏性土的浸沒臨界地下水位埋深為1.20m。考慮地下水壅水情況浸沒影響高程為162.20m以下;細砂的毛細管上升高度0.50m左右,農作物根系深度0.50m,農田為細砂,浸沒臨界地下水位埋深1m,浸沒影響高程為162m以下。
根據地勘所給定的浸沒區(qū)確定方式,浸沒土地面積:左岸為70.84hm2,右岸為35.1903hm2,合計為106.0303hm2。項目總征收土地415.6606hm2。浸沒區(qū)占地為征收土地面積的25.5%。
如果征收浸沒影響區(qū)土地將增加征收土地的面積,增加了工程成本。如何將浸沒區(qū)進行改造,減少投資成本,才是關鍵。
目前治理浸沒影響區(qū)的最廣泛的措施:
1)浸沒區(qū)為低洼的地段由黏性土組成的,建議改為水稻田或將低洼地段采取填土加高等改土造田措施[1]。
2)堤防內沙土地段浸沒,建議回填黏性土,填高低洼地面,起到壓滲防滲作用即改田又造田。
3)挖截排水溝采取強排水措施降低地下水位。
經對左右岸浸沒區(qū)進行祥細調查分析后情況如下:
左岸江西村浸沒區(qū)凸出于江中,位置正處于牡丹江轉彎處,轉彎半徑1.3km,原耕地高程162.5m左右。1991年洪水之后,沖出一條長1.7km,寬130m左右的貫通性溝道,溝道底高程為159.0m左右,面積為17.5hm2,占浸沒面積的25%;溝道路兩側地面高程為160.0-162.0m,面積42.82hm2,占浸沒面積的60 %;浸沒區(qū)高程>162.0m的區(qū)域10.52hm2,占浸沒面積的15%,該區(qū)域周圍均為低于浸沒高程,成為孤島,無法耕種,因此列入浸沒區(qū)內。
由于江水的侵蝕,地表土均為沙壤土。浸沒影響高程為162.0m以下,見圖1。
圖1 小蓮花水電站左岸浸沒區(qū)域圖
1)浸沒區(qū)治理方案制定:
根據目前的治理措施,浸沒區(qū)內高程起伏較大,85%的地塊低于浸沒高程,最高達3.0m,不適宜大面積直接改為水田,挖截排水溝措施需常年設置電力設施才能將水排出,暫不予考慮;
區(qū)域內2km范圍內均為耕地,無黏性土取土場,不造宜黏性土回填方案。
經比較,底層采用土方回填,耕種層采用表土的回填的措施,恢復耕地面積,減少投資成本。
2)土方平衡規(guī)劃:
根據《小蓮花水電站可行性研究報告》中的土量平衡規(guī)劃,左岸棄土合計32.4萬元m3,全部堆存在左岸壩址0.5km附近的耕地中,占地面積8.21萬m2,平均堆高4.2m。并采取了工程措施及植物措施對堆放地進行防護,防護投資85.19萬元,臨時占地補償48.93萬元,合計134.12萬元。
浸沒區(qū)距離左岸施工區(qū)1.5km,在棄土經濟運輸?shù)姆秶鷥?,不增加棄土運輸?shù)念~外負擔。土方不足部分,利用庫區(qū)淹沒范圍內的土方進行回填。表土主要利用原有的表土墊高后進行覆蓋,不足的采用庫區(qū)淹沒區(qū)內的耕地表土進行回填[2]。土方平衡方案如表1所示。
表1 小蓮花水電站左岸浸沒區(qū)治理土方平衡表
3)浸沒區(qū)治理方案投資比較:
通過上述對浸沒區(qū)的調查、分析,排除了挖截水溝方案,選擇以下兩種方式進行方案比較:①對浸沒區(qū)的土地按征地區(qū)片綜合地價進行征收;②對浸沒區(qū)進行墊高治理。
兩種方案投資如表2所示。
表2 小蓮花水電站左岸浸沒區(qū)改造項目投資對照表
可以看出,對左岸浸沒區(qū)進行墊高治理,取消了左岸棄土場的設置,相對方案1節(jié)約投資1012.47萬元。節(jié)省了投資成本,符合集約、節(jié)約利用土地的國策。因此,方案2是治理浸沒區(qū)的最佳方案。
4)浸沒區(qū)墊高施工: ①將原耕地表土進行剝離;②利用棄土或淹沒區(qū)土進行墊高至161.4m;③恢復表土層,原表土層不足的,取用淹沒區(qū)耕地表土進行回填,至162.0以上。為保證回填土沉降后達到162.0以上,必須分層填筑,并設置沉降保護層,視回填土的厚度設置0.2-0.5m高的保護層。
位于淹沒區(qū)右岸,與省道相隔,省道高程均為163.0以上,浸沒區(qū)內有一條小河道穿過,河道底高程最高159.0m,在浸沒區(qū)末端為157.0m,河道在電站壩址下游3.0km處匯入牡丹江。如圖2所示。
圖2 小蓮花水電站右岸浸沒區(qū)域圖
1)治理方案的制定:
與左岸浸沒區(qū)不同,右岸浸沒區(qū)內有河道經過,且河道底高程遠低于浸沒高程,并繞過壩址流入下游牡丹江內,浸沒區(qū)內與淹沒區(qū)內的水位互不干擾。因此,可以采取挖截排水溝的方式強制降低地下水位,保護浸沒區(qū)內的耕地。以圖中所示的公路右側邊溝為依托,加深、加寬公路邊溝,在地下水進入浸沒區(qū)前將其截住,并沿著公路進入河道中,隨著河道水流排出浸沒區(qū)外。對于耕地高程低于浸沒高程0.5m以內的,可以采用淹沒區(qū)內的表土直接墊高,達到162.2m以上。
2)截排水溝的設計:
根據相關的地勘資料,地下水位均分布于160.0m左右,庫區(qū)蓄水后雍高為0.22m左右,截排水溝起點底高程160.0m,終點底高程157.0m,長1.1km,坡度3/1100。均采作干砌石砌筑,截排水溝底部、兩側均設置反濾層。
浸沒影響區(qū)是一種雞肋的存在,征收投資大,棄之產生民怨,它不是工程中的重點,往往容易成為矛盾的焦點。因地制宜處理好,即解決了矛盾,又降低了投資成本,將矛盾化解于無形之中。目前小蓮花水電站左岸浸沒區(qū)治理工程已近完工,即將投入使用。原來溝壑縱橫,現(xiàn)如今一馬平川,適合農業(yè)機械化作業(yè),深受當?shù)厝罕姾驼姆Q贊。