生態理念在三坑水庫除險加固工程設計中的應用

許華勇

(中山市水利水電勘測設計咨詢有限公司,廣東 中山 528400)

1 工程概況

工程于1958年1月10日動工，1959年5月10日竣工。均質土壩1座，原壩高31 m，長550 m，壩頂高程為59.53 m，迎水坡為三級邊坡，由下往上坡度分別為1∶2.50、1∶2.75和1∶3.00，在46.50 m高程處設馬道寬4.00 m；背水坡為三級邊坡，由下往上坡度分別為1∶2.07、1∶2.31和1∶2.50，分別在45.04 m和53.50 m高程處設馬道寬2.00 m，背水坡腳鋪設棱柱反濾層，高為7 m，砌石至高程為35.53 m。原左側溢洪道為無閘門控制開敞式寬頂堰。1959年建成的中一號涵洞，為雙進口有預制鋼筋混凝土圓管涵，進口高程為36.03 m，管直徑為0.90 m，管壁厚度200 mm。除險加固主要內容有：對大壩進行防滲加固、重建上下游壩坡、重建啟閉機房并更新啟閉設備和閘門、泄槽邊墻加高及外包幕墻、對壩體進行白蟻防治、刷新管理主樓內墻、更換管理主樓門、完善大壩安全監測設施、按防汛標準和要求備足防汛物資、更換備用柴油機、新建取水井等。見圖1。

圖1 區域地質圖

環境現狀：普寧市三坑水庫位于廣東省普寧市大南山街道三坑溪出口，建于1958年。目前尚未開展對區域內水質情況、空氣情況以及噪聲進行全面檢測。通過勘察結果可知，庫區內基本無工業企業，不存水質污染源、空氣污染源以及噪聲污染源，環境情況良好。因為該區域地質廣闊，具有良好的水源條件和擴散條件好，所以可知該區域的水源質量和空氣質量良好、噪聲污染較小，聲環境質量佳。水庫已經有多年的運行歷史，通過實踐可知三坑水庫對周圍地區的環境未造成不利影響，水土保持情況較好。

2 生態理念概述及重要意義

生態理念指的是人類為保護自然環境而提出的一種新型生態發展和環境保護理念，其主要原則為促進人與自然環境、社會環境和諧發展。在水利工程設計中使用生態理念，加強對施工過程中自然環境及社會環境的重視，這便需要水利工程基于滿足基本功能條件，最大程度上減少對周圍環境的破壞，并且發揮自身生態保護作用，促進傳統水利工程模式向生態水利工程模式的轉變。

對水利工程設計來說，生態理念更多使用特殊的設計方法，防止施工過程對周圍環境造成破壞。受到經濟發展模式的影響，如果取得經濟效益明顯，通常會對環境造成損害，所以需要加以重視。將生態理念應用于水利工程設計，保證水利工程和生態環境的和諧發展，確保經濟效益和生態效益同步發展。

3 生態理念在三坑水庫除險加固工程設計中的應用

3.1 水土保持設計

土方量較大的工程措施主要是基礎開挖和回填工程，由于施工面積較大，施工期雨水相對較多，必然會引起泥沙沖刷，根據這些特點，應盡量做好排水攔沙等預防措施。工程項目區地貌以三角洲沖積平原為主，水土流失主要為水力侵蝕，侵蝕類型以面蝕為主，在部分低山矮丘上兼有溝蝕，侵蝕模數為500 t/km2.a，侵蝕強度屬于微度。

此項工程屬于水庫除險加固工程，主要整治部位為大壩和溢洪道，造成水土流失主要在施工期。三坑水庫除險加固工程施工過程中土方開挖、臨時堆放、土方填筑等施工活動都會擾動施工范圍內原始地形地貌和植被，必然會導致水土流失；但是竣工后，隨著水土保持工程的實施，水土流失將得到有效控制，因此，此次設計僅對三坑水庫除險加固施工期水土流失進行預測。防治標準具體為：通過布設水土保持工程與生物措施，使項目建設區水土流失總治理度達到95%，土壤流失控制比1.00，渣土防護率達到95%，地表土保護率達到87%，林草植被恢復率達到95%，林草覆蓋率達到22%。

三坑水庫除險加固工程施工過程中，對造成植被破壞因素進行分析，主要包括塊石料場和土料場，壩坡治理等。施工環節需要對取棄土石進行全面分析，合理利用填挖土石，最大程度減少棄土石渣量。同時，還需要根據填坑、筑路科學設計，將其放置在指定地點，遵守分層夯實的原則，種植樹草，以防棄土、石渣過于松散導致嚴重水土流失，對使用堆高方式的棄渣場來說，修建攔渣壩十分重要，減少水土流失發生風險。需要加強對施工土石流失問題的重視，預防河道淤塞。竣工后，合理處理破壞的植被草木。對水土流失治理來說，應綜合工程措施和生物防治措施，全面規劃、綜合治理。

3.2 環境保護措施設計

三坑水庫除險加固工程施工過程中土石方開挖、砂石料填筑等相關施工活動，以及施工過程中各種施工車輛頻繁出現在施工工區周圍，對當地的工農業生產造成一定的影響，例如：廢水、噪音等對周邊環境產生的不利影響。施工和料場開挖等施工作業嚴重破壞植被，增加水土流失風險，同時對周圍的交通情況產生嚴重影響。多體現在工程建設過程中。

對于上述環境問題展開分析，采取有效的保護措施十分重要，將生態理念應用于工程設計中，減少對環境造成的不利影響。

第一，三坑水庫除險加固工程施工前應制定科學合理的施工環保方案，合理安排施工設備布局和場內交通網絡，以防施工運輸與周邊交通出現不良干擾情況，對污染影響程度較大的噪聲源來說，需要設置在離居住區較遠的場所，同時做好對施工設備的維護保養工作、預防廢氣排放量和油類泄漏等不良情況，采取有效的施工計劃，配備高效的除塵、降塵設備，減少對環境造成的污染。第二，提高現場環境管理水平，定期對環境展開全面監測，以控制工程涉及區的環境污染。第三，完善衛生保健體系，做好人群健康監測工作，提高施工區的環衛管理水平，預防施工等外來人員中各種傳染病的發生。

三坑水庫除險加固工程僅在壩區進行施工，通過一系列的環境保護措施，將施工所造成的環境污染降到最低程度。通過該工程的實施，促進該區域的經濟發展，使下游國道和人民的生命財產免受洪水侵害，對該庫區周圍的生態環境起到良性促進作用。

3.3 有效協同環境工程和生態水利

在三坑水庫除險加固工程設計的過程中，需要充分意識到環境的重要性，協調工程環境和水利之間的關系，對水質進行合理處理和配置，制定高效的水量設計方案。例如：在進行三坑水庫除險加固工程設計的過程中，如果需要對河道進行改造，可能會導致水質污染、環境污染、水生物污染，因此需充分考慮三坑水庫除險加固工程建設對周圍環境造成的影響，設計過程中堅持人性化原則，制定合理有效的設計方案，根據生態發展要求，對河道進行科學改造。同時設計過程中也需要全面做好護岸設計，結合周圍人群居住要求，生態發展理念等進行綠化合計，嚴格控制水流量，確保設計方案的有效性。

3.4 文明施工措施設計

第一，由項目經理對現場文明施工的管理進行負責，質量安全保證科的主要職責為監督和檢查。第二，實施掛牌施工，每一個施工區域都需要設置顯眼的標志牌，并且在牌子上認真寫明施工的內容、施工負責人及現場負責人等信息。第三，保證施工水電等線路的平、直、順以及整齊有序，確保施工生產、生活設施的布置緊密、干凈和整齊，對施工廢料進行及時處理，確保工作面的干凈整潔。第四，安排專門的施工人員對施工道路進行養護，配備灑水車進行灑水防塵工作，同時嚴禁施工設備沿道路停放，需要安排在指定的位置停放，日常沖洗擦拭，保證設備完好性。第五，加大對施工人員的教育力度，使其尊重當地習慣，嚴格遵守當地法律法規，遵紀守法，愛護環境。

4 結語

綜上所述，文章對生態理念在三坑水庫除險加固工程設計中的應用措施展開詳細分析，為了進一步加深工作認識，設計人員還需要結合三坑水庫除險加固工程實際，不斷調整和完善設計方案，采取有效措施，不斷提高設計質量，促進水利工程建設和生態保護和諧穩定發展。