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，自然環境優美，但項目建設會擾動地表，改變原有地形地貌，對生態環境影響較大，給周邊人民生產生活、庫周環境、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與盤縣新民鎮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。規模屬中型水庫，工程等別為Ⅲ等，是一座以城鄉生活和工業供水為主、結合灌溉、兼顧發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。供水區供水干管總長22.86 km。灌溉工程區總干管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。項目建設區由大壩樞紐區、供水區、灌溉工程區、施工生產生活區、道路工程區、料場區和渣場區7部分組成。

2 項目區概況

項目區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（I1B2）。地處亞熱帶季風氣候區，多年平均氣溫13.70℃，年平均降水量1384.50 m m。項目區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%。項目區原地貌土壤侵蝕模數為1649 t/(km2.a)，屬輕度水土流失區。

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測網絡中的水土保持監測站點、重點試驗區，不涉及國家確定的水土保持長期定位觀測站，不在泥石流易發區、崩塌滑坡危險區以及易引起嚴重水土流失的地區。項目所在地屬珠江南北盤江國家級水土流失重點治理區，屬貴州省水土流失重點監督區和重點治理區，有一定制約性，但通過優化施工工藝，加強施工管理，嚴格控制擾動地表損壞植被范圍，并從嚴執行水保防治措施，可將工程建設產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，占地不涉及基本農田，周邊無公共設施、工礦企業、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安全。料場開采沒有誘發崩塌、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、施工生產生活區、臨時道路、料區、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，不會對當地生態環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、引水發電工程、泵站、供水區和灌溉工程的土石方挖填情況作簡要介紹，水保專業根據工程實際情況考慮表土剝離量、填方施工時段、材料質量、運距及表土合理利用等因素后，合理安排建設期內的土石方調用，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、保護生態環境。主體設計根據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。充分利用現有便道、通村公路、項目需修建的連接道路等，進場道路在現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

水?？紤]在大壩兩側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域進行綠化景觀設計，設立景觀平臺，營造優美的休閑活動場所。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域進行綠化美化。水庫管理所設截排水溝，在未被硬化的區域栽植具有綠化美化效果的植物，創造良好辦公環境。

4.2 供水區

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。高位水池及調節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

包含管道輸水區、渠道輸水區（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。渠道輸水區考慮在施工期間采取臨時攔擋和排水措施，渠道兩側擾動區域在施工結束后栽植灌木、撒播草籽恢復植被；渡槽兩側開挖坡面處主體工程已考慮噴護措施，水?？紤]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?？紤]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 施工生產生活區

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，平整施工區域并覆土，根據“宜農則農、宜林則林”的原則，占用耕地的區域采取全面整地的措施進行農業復墾，占用其他的區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

水庫工程對當地生態環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.