陳家田工程棄渣場選址及水土保持設計

陳思詩 吳學義

摘要：介紹了陳家田水庫工程基本情況，提出了渣場布設原則，針對水庫項目在開發建設中產生的棄渣情況，從水保角度分析棄渣場選址的合理性，并根據當地的地形、水文及氣候特征，采取了經濟技術合理可行的水保設計方案。

關鍵詞：棄渣場 ?選址 水土保持設計

1、項目概況

陳家田水庫位于貴州省興仁市下山鎮大石村境內，距興仁市25km，距下山鎮政府所在地24km。陳家田水庫所在河流為高寨河，位于高寨河中游高寨村組以下相對狹窄地帶，高寨河屬于珠江流域北盤江支流麻沙河一級支流。工程任務為村鎮用水和灌溉用水，供水范圍是下山鎮鄉鎮和白巖村、大石村村組人畜飲水，可滿足15263人缺水，其中鄉鎮10143人，農村5120人，大小牲畜4608頭和200畝下游灌溉。水庫總庫容為113萬m3，正常蓄水位1557.0m，相應庫容88.1萬m3;死水位1545.0m，死庫容9.81萬m3，興利庫容78.29萬m3。工程等別為Ⅳ等，工程規模屬小（1）型。工程建設內容包括砼面板堆石壩、右岸開敞式溢洪道、左岸取水兼放空工程等;輸水工程包括泵站、輸水管、高位水池等。

2、土石方平衡及棄渣量

本工程土石方主要來自大壩、溢洪道、永久道路、輸水管道各建筑物和施工輔助企業、臨時道路等的土石方開挖、回填，各區開挖土石方優先用于回填利用，但由于水庫建設區多為深溝峽谷地帶，工程建設挖填方工程量相對較大，經合理優化后，本工程仍將產生棄方。經土石方平衡分析，本工程共開挖土石方自然方18.20萬m3（含剝離表土3.36萬m3），回填方自然方5.71萬m3（含回填表土3.36萬m3），棄方自然方12.49萬m3，其中輸水工程區棄方0.33萬m3，因輸水工程區作業面較分散，考慮就近沿管槽開挖一側攤鋪、堆放;剩余部分折合棄渣量自然方為12.16萬m3，按土石混合渣松散系數1.35計算，其中樞紐工程棄方換算成松方14.41萬m3，砂石料場棄方換算成松方2.01萬m3。

3、棄渣場選址

（1）選址原則

棄渣場選址是在主體工程土石方平衡基礎上，綜合考慮地形、地貌、工程地質和水文地質條件，周邊敏感因素、占地類型與面積、棄渣場容量、運距、運渣道路建設及其投資等前期因素，以及可能造成的水土流失危害、棄渣場后期利用方向等因素進行選址的。棄渣場選址的主要原則如下：

①科學布局、少占耕地、就近堆放節省投資。盡量靠近主體工程布置，減少運距，近堆放和集中堆放相結合;盡可能減少占地，保護耕地，盡量占用荒溝、荒灘、裸地、空閑地。

②充分調研、科學比選，確保工程本身穩定安全。盡量選擇工程地質和水文地質相對簡單，避開潛在危害大的泥石流、滑坡等不良地質地段布置棄渣場，確保整體結構的安全穩定。

③全面論證、統籌兼顧，保證人民群眾生命財產安全及防洪安全。根據《水土保持工程設計規范》（GB51018-2014）中12.2.2條棄渣場選址的約束性規定，嚴禁在對重要基礎設施、人民群眾財產安全和行洪安全有重大影響的區域布設棄渣場。

④超前籌劃，保護環境，兼顧運行。注重生態環境的保護，堅持水土保持與環境綠化美化相結合、治理和開發相結合的原則，在渣場設計時必須考慮后期的植被恢復、復墾造田等可行方案，并預留土源進行覆蓋。

（2）棄渣場選址

根據棄渣場的選址原則，對壩址施工區附近3km范圍內進行現場踏勘，受限于項目區山大溝深、人多地少等實際情況，渣場選址應盡量減少對耕地的占壓，在充分考慮了渣場堆渣容量、棄渣運距、運渣道路建設等因素后，最終擬定設置2個棄渣場的設計方案。其中其中1#棄渣場位于磨石沖村寨對面沖溝，主要堆放樞紐工程、永久公路及臨時工程棄渣，設計占地面積2.20hm2;2#棄渣場位于砂石料場東側洼地內，主要堆放石料場剝離層及料場臨時工程棄渣，設計占地面積0.90hm2。棄渣場特性分析見表一：

4、水土保持措施設計

（1）擋渣墻設計

擋渣墻采用重力式M7.5漿砌塊石擋渣墻，參照《開發建設項目水土保持技術規范》、《水工設計手冊》并類比其他工程，在修建時墻體要留有排水孔，采用M7.5的水泥砂漿砌筑。根據現場的地質條件和基巖條件，從穩定性、抗滑性和抗傾覆等幾方面對擋渣墻進行計算，擋渣墻能夠滿足本區的攔擋要求，滿足水土保持要求。

（2）截排水設計

①截水溝：沿棄渣場周邊修建截水溝，并將渣場上游坡面匯水引入下游沖溝;②馬道排水溝：沿棄渣場棄渣表面各級放坡設一條馬道排水溝，出水口端連接渣場截水溝，對渣場坡面徑流集中引入截水溝;③排水盲溝：沿堆渣底部設置排水盲溝，盲溝內采用100-200mm塊石堆砌，頂部采用碎石回填，排除渣場內部積水。本方案確定截水溝建筑物級別為3級，防洪標準為30 年一遇設計，50年一遇校核。

（3）護坡設計

棄渣場堆渣坡面設計坡度為1∶1.75，在堆渣完成后，在收坡的地方布置護坡工程，采用用C15混凝土框格護坡，框格內覆土、撒播草籽，恢復植被。

（4） 渣頂防護

當棄渣場的堆渣達到最終設計高程后，對渣場坡面及頂面進行覆土整治撒播草籽，草種選擇常綠、耐旱、根系橫向發育強的極易生長的白三葉及早熟禾。另在臨路坡面種植藤本植物，樹種選擇迎春花，恢復植被的同時達到綠化美化的效果。

5、結束語

陳家田水庫工程棄渣場選址和防護遵循了就近堆放、少占耕地的原則，在棄渣規劃和防護設計中做到了棄渣因地制宜、集中堆放，防護措施合理可行，不但防治了水土流失、保護地區環境，同時也有效地減少了工程造價，促進了地方經濟增長，體現了社會效益、經濟效益和環境效益的協調發展。