水庫工程水土保持分析及措施設計

□ 寧 楊（貴州省水利水電勘測設計研究院）

0 引言

貴州水庫一般建在偏遠峽谷地帶，自然環(huán)境優(yōu)美，但項目建設會擾動地表，改變原有地形地貌，對生態(tài)環(huán)境影響較大，給周邊人民生產(chǎn)生活、庫周環(huán)境、庫周景觀的影響帶來一系列問題。文章以貴州省普安縣五嘎沖水庫工程為例，對主體工程各區(qū)域進行水土保持分析評價，兼顧景觀要求布設水土保持措施設計。

1 項目概況

五嘎沖水庫工程位于貴州省普安縣雪蒲鄉(xiāng)與盤縣新民鎮(zhèn)交界的馬別河上游平塘河（隔界河）段，壩址位于隔界河電站上游約1.90 km處峽谷河段內(nèi)。規(guī)模屬中型水庫，工程等別為Ⅲ等，是一座以城鄉(xiāng)生活和工業(yè)供水為主、結合灌溉、兼顧發(fā)電等綜合利用的水庫。大壩為碾壓混凝土雙曲拱壩，最大壩高104 m，水庫總庫容為9912萬m3，正常蓄水位1337 m。供水區(qū)供水干管總長22.86 km。灌溉工程區(qū)總干管9.98 km，總干渠15.07 km，沿線布置渡槽1座、隧洞1座、倒虹管4座、3個提水泵站，4條支管總長14.51 km。項目建設區(qū)由大壩樞紐區(qū)、供水區(qū)、灌溉工程區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)、道路工程區(qū)、料場區(qū)和渣場區(qū)7部分組成。

2 項目區(qū)概況

項目區(qū)地處云貴高原向廣西丘陵過渡的大斜坡地帶上，屬中山～低中山地貌，呈現(xiàn)巖溶峰叢、洼地、谷地，巖溶峽谷及構造侵蝕山地地貌。構造單元屬揚子準地臺—黔北臺隆—六盤水斷陷—普安旋扭構造變形區(qū)（I1B2）。地處亞熱帶季風氣候區(qū)，多年平均氣溫13.70℃，年平均降水量1384.50 m m。項目區(qū)所在馬別河屬珠江流域西江水系南盤江的一級支流。土壤類型主要為黃壤和石灰土，植被類型屬亞熱帶常綠闊葉林和常綠落葉混交林，林草覆蓋率50.98%。項目區(qū)原地貌土壤侵蝕模數(shù)為1649 t/(km2.a)，屬輕度水土流失區(qū)。

3 主體工程水土保持分析評價

3.1 水土保持制約性因素分析與評價

本工程選址不涉及全國水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡中的水土保持監(jiān)測站點、重點試驗區(qū)，不涉及國家確定的水土保持長期定位觀測站，不在泥石流易發(fā)區(qū)、崩塌滑坡危險區(qū)以及易引起嚴重水土流失的地區(qū)。項目所在地屬珠江南北盤江國家級水土流失重點治理區(qū)，屬貴州省水土流失重點監(jiān)督區(qū)和重點治理區(qū)，有一定制約性，但通過優(yōu)化施工工藝，加強施工管理，嚴格控制擾動地表損壞植被范圍，并從嚴執(zhí)行水保防治措施，可將工程建設產(chǎn)生的不利影響降至可接受范圍。因此本工程建設基本上不存在水土保持制約性因素，工程建設可行。

工程選擇的棄渣場上游集水面積較小，占地不涉及基本農(nóng)田，周邊無公共設施、工礦企業(yè)、居民點等重要保護對象，不涉及河道，在采取水土保持措施后，不會影響重要基礎設施、人民群眾的生命財產(chǎn)安全。料場開采沒有誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流的可能性，距離交通主干道較遠，不影響景觀。主體設計嚴格控制占地，盡量減小施工擾動范圍，總平面布置較緊湊，施工安排合理。

3.2 主體工程方案比選水土保持評價

主體工程在平塘河與豬場河匯口至隔界河電站的峽谷內(nèi)選擇上、中、下三個壩址進行比選，主體推薦壩址為上壩址。從水土保持的角度分析，由于上壩址占地面積、土石方工程量、棄方量相對較小，擾動地表面積、損壞水保設施面積較少，可能造成的水土流失及其風險較小等因素，同意主體設計推薦的上壩址方案，壩型采用碾壓混凝土拱壩。

3.3 水土保持合理性分析

3.3.1 占地面積、類型和性質(zhì)的分析評價

從占地面積來看，本工程平面布置比較集中，管理方便，主體設計盡可能減少占地，避免了多征地可能增加的拆遷安置、原地貌擾動、地表植被破壞等容易引發(fā)水土流失的問題。料場和渣場的儲量和庫容能夠滿足工程建設取料和堆渣要求。供水管線、輸水管道、施工生產(chǎn)生活區(qū)、臨時道路、料區(qū)、渣場等均為臨時占地，待使用結束后，及時恢復原土地的水土保持功能，歸還給土地所有權人。

工程占地類型主要以荒草地和旱地為主，要求建設單位注意留存表土，并對跡地及時恢復，通過后期的土地復墾和植被恢復措施，不會對森林植被、農(nóng)田造成大面積破壞，建設前后人均耕地指標變化甚微，不會對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成明顯不利影響。

3.3.2 土石方平衡分析

由于設計角度和深度等原因，主體工程僅對大壩、導流、引水發(fā)電工程、泵站、供水區(qū)和灌溉工程的土石方挖填情況作簡要介紹，水保專業(yè)根據(jù)工程實際情況考慮表土剝離量、填方施工時段、材料質(zhì)量、運距及表土合理利用等因素后，合理安排建設期內(nèi)的土石方調(diào)用，進行土石方平衡分析復核。

3.3.3 主體設計施工組織、施工方法和工藝的分析

本工程建設外部條件好，主體提出的施工組織有利于保持水土、保護生態(tài)環(huán)境。主體設計根據(jù)工程布置和施工用地特點，考慮盡可能做到綜合利用和重復使用場地，盡量減少占地。充分利用現(xiàn)有便道、通村公路、項目需修建的連接道路等，進場道路在現(xiàn)有通村道路的基礎上進行改建，并考慮在施工進度計劃中優(yōu)先施工，為場地的建設提供更好條件。各類材料物資運輸流程合理，盡量避免反向運輸和二次倒運，采用先進施工工藝和方法，既做到方便施工、安全防護，又減少了對地表的擾動。對渣場提出先攔后棄方案，對其他區(qū)域盡量做到挖填平衡，施工過程中采取邊開挖、邊回填等防治措施，充分利用開挖料進行回填等。優(yōu)化設計方案，縮短施工工期，減少疏松地面的裸露時間，對有效減少棄方量、高挖高填區(qū)域、水土流失起到積極作用。同時要求施工機械和施工人員按照施工組織設計進行操作，不亂占土地和隨意取棄土。工程建設過程中嚴格遵循“先攔后棄、先排水后開挖”的水土保持要求。

4 水土保持設計

4.1 大壩樞紐區(qū)

水保考慮在大壩兩側(cè)來水坡面設置截水溝，防治對壩體的沖刷。由于大壩施工期間開挖擾動面較大，壩體下游坡面及河道兩側(cè)植被損壞較為嚴重，要采取喬灌花草相結合的方式，融入園林綠化的理念，對大壩下游受擾動破壞的區(qū)域進行綠化景觀設計，設立景觀平臺，營造優(yōu)美的休閑活動場所。大壩及導流隧洞土石方開挖較大，需在挖填方段、靠近河道附近、臨時堆渣周圍設置臨時攔擋，開挖臨時排水溝疏導雨水，防止水土流失。發(fā)電廠房后邊坡頂部設截水溝，邊坡底部栽植攀緣植物進行綠化，同時在廠房周邊可綠化區(qū)域進行綠化美化。水庫管理所設截排水溝，在未被硬化的區(qū)域栽植具有綠化美化效果的植物，創(chuàng)造良好辦公環(huán)境。

4.2 供水區(qū)

泵站位置設在較陡坡地上，在上游設置截水溝，場地下邊坡修筑擋土墻，施工結束后，在泵站周邊栽植灌木并撒播草籽進行綠化。高位水池及調(diào)節(jié)水池都在緩坡地或是平整臺地，大部分地表被硬化，主要考慮施工期間的臨時防護措施，并在水池周邊裸露地面撒播草籽恢復植被。供水管道采取埋管方式，將開挖的表層土回填在最上部，之后進行跡地恢復。

4.3 灌溉工程區(qū)

包含管道輸水區(qū)、渠道輸水區(qū)（含明渠、渡槽、倒虹管及隧洞）、提水泵站。管道輸水主要為埋管，施工期間采取水土保持臨時防護措施，施工結束后，將開挖方回填并撒播草籽進行跡地恢復。渠道輸水區(qū)考慮在施工期間采取臨時攔擋和排水措施，渠道兩側(cè)擾動區(qū)域在施工結束后栽植灌木、撒播草籽恢復植被；渡槽兩側(cè)開挖坡面處主體工程已考慮噴護措施，水保考慮栽植攀緣植物并撒播草籽進行綠化；隧洞洞臉及開挖較陡的邊坡處，主體工程設計了噴錨支護措施，水保考慮在擾動地表撒播草籽即可；倒虹管的水保措施主要考慮臨時防護措施及施工結束后的植被恢復。提水泵站主要考慮上游邊坡截水和下邊坡攔擋，施工結束后進行綠化。

4.4 施工生產(chǎn)生活區(qū)

施工之前應剝離表土，臨時堆存，并采取水土保持臨時措施進行防護。施工結束后，平整施工區(qū)域并覆土，根據(jù)“宜農(nóng)則農(nóng)、宜林則林”的原則，占用耕地的區(qū)域采取全面整地的措施進行農(nóng)業(yè)復墾，占用其他的區(qū)域采取喬灌草結合的方式恢復植被，增強地表水土保持功能，布設臨時排水溝、臨時攔擋等防護措施。

5 結語

水庫工程對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和水土流失影響程度較大，科學合理的建設理念極其重要。應充分貫徹水土保持理念，有針對性地進行水土保持設計，為同類水庫工程水土保持和景觀設計提供一定參考作用。

[1]寧楊.貴州省普安縣五嘎沖水庫工程水土保持方案報告書[R].貴州省水利水電勘測設計研究院，2012（7）：98-99.

[2]趙永軍.開發(fā)建設項目水土保持方案編制技術[M].北京：中國大地出版社，2007：66-68.

[3]姜德文.新時期水土保持設計指導思想和原則探討[J].中國水利，2010（20）：45-48.