五一水庫工程平地型棄渣場水土保持措施設計

熊盼盼

（新疆水利水電勘測設計研究院，新疆 烏魯木齊 830000）

1 工程概況

迪那河五一水庫工程位于新疆巴音郭楞蒙古自治州輪臺縣群巴克鄉境內，是迪那河干流上的控制性工程，具有工業供水、防洪、灌溉等綜合效益。由大壩、溢洪洞、導流兼泄洪洞和發電洞等主要建筑物組成。工程規模屬中型，工程等別為Ⅲ等，水庫大壩為瀝青砼心墻壩，最大壩高102.5 m，壩長399.8 m，總庫容0.995 億m3，工程共設置1 處C3 料場和7 處永久棄渣場。

2 棄渣場概況

2.1 自然環境概況

工程所在區域位于天山南麓塔里木盆地北部邊緣，屬暖溫帶大陸性干旱氣候。多年平均氣溫10.6℃，多年平均降水量76.2 mm，多年平均蒸發量2082 mm，多年平均風速1.6 m/s，風向為NNW。地勢平坦，地層巖性為第四系下更新統西域組礫巖，項目區處于中等強度地震潛源區內，地震基本烈度為Ⅷ度。

項目區土壤為棕漠土。植被以麻黃草、梭梭、鈴鐺刺等為主的荒漠草種，植被覆蓋度約5%。項目區土壤侵蝕類型為水力侵蝕和風力侵蝕，局部有重力侵蝕。原地貌土壤侵蝕模數為1500 t/（km2·a），土壤容許流失量確定為2000 t/（km2·a）。

2.2 棄渣場區概況

1#棄渣場位于壩址上游左岸階地，距壩址1.0 km 處，占地面積為0.84 hm2；2#棄渣場位于壩址左岸1#施工道路左側臺地上，距壩址約0.8 km，占地面積為2.07 hm2；3#棄渣場位于壩址左岸階1#施工道路左側臺地上，距壩址約1.0 km，占地面積為1.31 hm2；4#棄渣場位于壩址左岸1#施工道路右側，距壩址約1.5 km，占地面積為3.66 hm2；5#棄渣場位于壩址左岸階地上，距壩址約0.3 km，占地面積為5.54 hm2；6#棄渣場位于壩址左岸階地上，距壩址0.2 km，占地面積為11.36 hm2；7#棄渣場位于C3 料坑內，占地面積為1.96 hm2。

圖1 棄渣場平面位置圖

3 棄渣場設置合理性分析與評價

本項目位于低山丘陵區，棄渣場主要布置在平地，未在河道及湖泊管理范圍內布設棄渣場；不處于對重要基礎設施、人民群眾生命財產安全及行洪安全有重大影響的區域；不處于匯水面積和流量大、溝谷縱坡陡、出口不宜攔截的溝道內；棄渣場與下游無公共設施、工業企業、居民點等的安全防護距離符合規范要求，不會影響其安全。綜上，本項目棄渣場選址均符合水土保持要求。

棄渣場總體布局合理，部分渣場排水可結合地方道路的排水設施，不會沖毀周邊土地；從棄土數量來分析，渣場規模滿足水土保持和工程實際需要，其設置規模合理；根據現場踏勘，本項目棄渣場均不受地質災害影響，選址合理。

表1 棄渣場選址合理性分析表

4 棄渣場水土保持措施設計

本工程共設置棄渣場7 處，其中7#棄渣場為棄料回填料坑，1#～6#棄渣場均為平地型棄渣場。

1）工程措施

①土地平整：施工完畢后采用74 kW 推土機對7 處棄渣場施工跡地進行土地平整，土地平整面積24.78 hm2。

②擋渣墻、護坡、馬道：

1#～6#棄渣場均為平地型棄渣場，設置擋渣墻可以對棄渣起到攔擋作用，除4#棄渣場堆高為11 m，不設置馬道外，其他棄渣場均設置有二級平臺的馬道設計，對棄渣場的坡面設置干砌石護坡。

設計依據：《水土保持工程設計規范》（GB 51018-2014）；《水利水電工程水土保持技術規范》（SL 575-2012）；設計標準：根據《水土保持工程設計規范》（GB 51018-2014），1#～4#棄渣場擋渣墻、護坡等建筑物等級為Ⅴ等5 級，5#棄渣場擋渣墻、護坡等建筑物等級為Ⅳ等4 級，6#棄渣場攔渣堤、護坡等建筑物等級為Ⅲ等3 級，見表2。

表2 棄渣場級別及面積統計表

2）擋渣墻、干砌石護坡、馬道措施設計

4# 棄渣場擋渣墻設計見圖2，1#、2#、3#、5#、6# 棄渣場擋渣墻設計見圖3。

圖2 4# 擋渣墻剖面圖

圖3 1#、2#、3#、5#、6# 擋渣墻剖面圖

削坡：1#～6#棄渣場為防止渣體發生滑塌，并增加邊坡穩定性，按照1∶1.5 對棄渣進行削坡，削坡總量為19058 m3。其中1#棄渣場削坡量為1613 m3；2#棄渣場削坡量為2158 m3；3# 棄渣場削坡量為1628 m3；4# 棄渣場削坡量為3729 m3；5#棄渣場削坡量為4658 m3；6#棄渣場削坡量為5273 m3。

馬道：由于1#、2#、3#、5#、6#棄渣高度大于10 m，所以在堆渣高度4 m～9 m 左右處設置1.5 m～3 m 寬的馬道平臺，邊坡采取1∶1.5，馬道長度約1872 m，其中1#棄渣場馬道長度為229 m；2#棄渣場馬道長度為415 m；3#棄渣場馬道長度為238 m；5#棄渣場馬道長度為729 m；6#棄渣場馬道長度為261 m。

護坡：邊坡防護措施主要采用干砌石防護，護坡坡比采取1∶1.5，護坡長1.5 m，基礎采用漿砌石，在坡腳開挖0.6 m寬，0.6 m 深基槽，用漿砌石砌0.6 m 寬，1 m 深基礎，高出地面0.4 m，作為護坡的底部支撐，護坡全長約5401 m。其中，1#棄渣場干砌石護坡長度為527 m，干砌石量為237 m3；2#棄渣場干砌石護坡長度為815 m，干砌石量為367 m3；3#棄渣場干砌石護坡長度為539 m，干砌石量為243 m3；4#棄渣場干砌石護坡長度為690 m，干砌石量為311 m3；5#棄渣場干砌石護坡長度為1592 m，干砌石量為716 m3；6#棄渣場干砌石護坡長度為1237 m，干砌石量為557 m3。

擋渣墻：為防止渣體發生滑塌在渣場坡腳布置擋渣墻，擋渣墻型式采用干砌石擋渣墻，砌筑材料選取質地堅硬、不易風化的巖石。擋渣墻長度為3529 m，頂寬0.5 m，底寬2.5 m，基礎埋深1.0 m。其中，1#棄渣場擋渣墻長度為299 m，需土方開挖108 m3，漿砌石量為179 m3；2#棄渣場擋渣墻長度為399 m，需土方開挖144 m3，漿砌石量為240 m3；3#棄渣場擋渣墻長度為302 m，需土方開挖109 m3，漿砌石量為181 m3；4#棄渣場擋渣墻長度為690 m，需土方開挖249 m3，漿砌石量為414 m3；5#棄渣場擋渣墻長度為863 m，需土方開挖310 m3，漿砌石量為518 m3；6#棄渣場擋渣墻長度為976 m，需土方開挖351 m3，漿砌石量為586 m3。

5 結論

通過對五一水庫工程平地型棄渣場棄渣量和棄渣高度進行棄渣場防護措施設計，提出棄渣場的擋渣墻、護坡和馬道等設計方案，可為后期同類工程棄渣場水土保持措施的采用提供借鑒和參考。