小型水電站工程水土保持設(shè)計(jì)

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)建設(shè)步伐的加快，水電站工程數(shù)量日益增加。水電站施工過(guò)程中的水土流失及水土保持的問(wèn)題逐漸受到眾多學(xué)者的關(guān)注。本文結(jié)合工程實(shí)例，通過(guò)對(duì)水電站流域內(nèi)水土流失和水土保持具體狀況的介紹，提出一些合理有效的防治措施。供相關(guān)施工人士參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：水電站；水土流失；水土保持；防治措施；設(shè)計(jì)

Abstract: As China’s economic construction speed up the pace of construction, hydropower station number is increasing. Hydropower station in the process of construction of soil and water loss and soil and water conservation has attracted many scholars’ attention. Combining with the project examples, through to the hydropower station in the soil and water loss and soil and water conservation specific conditions of introduction, puts forward some reasonable and effective prevention and control measures. For related construction reference and the model for people.

Keywords: hydropower station; Water and soil loss; Water and soil conservation; Prevention and control measures; design

目前，水利設(shè)施建設(shè)的蓬勃發(fā)展使得水電站的數(shù)量不斷增加，但在許多水電站工程施工過(guò)程中，由于開挖坡面、機(jī)械碾壓以及采石挖土等作業(yè)，很大程度上破壞了施工地段的地貌和植被，出現(xiàn)地表裸露、植被稀疏、土體松散,土壤的抗侵蝕能力嚴(yán)重下降等問(wèn)題，極易導(dǎo)致水土流失加劇，給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來(lái)極為不利的影響。因此，有必要尋找一些合理有效的措施來(lái)解決好水土流失和水土保持的問(wèn)題，盡量避免水土流失現(xiàn)象的出現(xiàn)。從而有效地保護(hù)好生態(tài)環(huán)境。

1工程概況

某水電站是一座以發(fā)電、防洪為主，兼顧養(yǎng)殖水利工程。水庫(kù)正常蓄水位為718.0m，設(shè)計(jì)洪水位（P＝2％）為719.38m，校核洪水位（P＝0.2）為721.80m，死水位為706.0m。溢流壩最大壩高35.5m，長(zhǎng)158m；非溢流壩最大壩高40m，長(zhǎng)133m。水庫(kù)總庫(kù)容1432萬(wàn)m3，電站裝機(jī)容量為1000kW，水庫(kù)設(shè)計(jì)年供水量1000萬(wàn)m3。本工程屬三等工程，樞紐大壩按三級(jí)建筑物設(shè)計(jì)，引水系統(tǒng)、廠房、開關(guān)站按五級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。水庫(kù)興建后，庫(kù)區(qū)養(yǎng)殖和旅游事業(yè)將對(duì)周邊經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生一定的社會(huì)效益。

2水土流失預(yù)測(cè)

（1）預(yù)測(cè)時(shí)段。根據(jù)水利工程特點(diǎn)，工程在施工期要進(jìn)行開挖、回填、搬遷、拆除等活動(dòng)，從而擾動(dòng)地表，破壞水土保持面積，產(chǎn)生新的水土流失。而在運(yùn)行期間水土保持措施基本到位，地表和水保設(shè)施無(wú)新的破壞，不會(huì)再造成新的

水土流失，因此水土流失預(yù)測(cè)和防治重點(diǎn)是在施工期間。

（2）工程擾動(dòng)原地貌面積。本工程可能造成的水土流失范圍主要為項(xiàng)目建設(shè)區(qū)，包括水庫(kù)樞紐建筑物區(qū)域、棄渣場(chǎng)、水庫(kù)淹沒(méi)及安置區(qū)、引水渠、各級(jí)電站廠等工程，永久占地0.4hm2沙石料廠、臨建設(shè)施等臨時(shí)工程占地0.53hm2。

（3）工程棄土、棄石、棄渣量。該工程總棄渣量為13.4萬(wàn)m3，根據(jù)施工場(chǎng)地及地形條件布設(shè)棄渣場(chǎng)，頂面覆蓋造地，共占河灘地1.46hm2。

（4）可能造成的水土流失量預(yù)測(cè)。根據(jù)土壤侵蝕分區(qū)圖和項(xiàng)目區(qū)的地形地貌，確定侵蝕剝蝕中低山區(qū)約為1200t/（km2•a），工程擾動(dòng)地表新增水土流失量為18.4t，棄渣流失造成的水土流失量為5.8t。

（5）工程建設(shè)期間土石方開挖、砂石料開采等施工會(huì)擾動(dòng)土地,破壞原地貌和植被及土體結(jié)構(gòu),致使地表土層抗蝕能力減弱及土體的抗剪強(qiáng)度降低,若遇到降雨就隨雨水的沖刷入滲,加劇水土流失。

（6）廠區(qū)及道路建設(shè)、施工占地對(duì)原有地表結(jié)構(gòu)的破壞,產(chǎn)生水土流失。

（7）施工生產(chǎn)生活區(qū)對(duì)地表的擾動(dòng)亦較大, 因而也是水土流失產(chǎn)生原因之

一。另外,場(chǎng)地平整在開挖過(guò)程及開挖邊坡沒(méi)有及時(shí)采取臨時(shí)或永久防護(hù)措施,也導(dǎo)致了水土流失的產(chǎn)生。

3水土流失防治措施

3.1防治原則和目標(biāo)

嚴(yán)格按照國(guó)家和地方有關(guān)法律、法規(guī)和技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，使防治措施符合國(guó)家對(duì)水土保持及生態(tài)建設(shè)規(guī)劃的總體要求,認(rèn)真貫徹執(zhí)行“預(yù)防為主、因地制宜、加強(qiáng)管理、注重效益、全面規(guī)劃、綜合防治”的水土保持工作方針。堅(jiān)持水土保持工程與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入使用的原則。

本工程水土流失防治的目標(biāo)為：預(yù)防和治理因水電站建設(shè)而造成的新的水土流失；在保障工程建設(shè)和運(yùn)行安全的前提下，合理地保護(hù)和利用水土資源，提高土地生產(chǎn)力，改善生態(tài)環(huán)境。

3.2水土流失防治分區(qū)及措施

將工程措施和植物措施相結(jié)合,“點(diǎn)、線、面”相結(jié)合,形成完整的防護(hù)體系。在棄渣場(chǎng)等“點(diǎn)”狀位置,采取攔渣工程、護(hù)坡工程、渣頂綠化美化工程相結(jié)合;在施工道路等“線”狀位置,采取工程措施為主,植物措施為輔;在整個(gè)施工作業(yè)“面”上,采取土地整治和綠化美化工程相結(jié)合,合理利用土地資源,改善生態(tài)環(huán)境,更有效地控制水土流失,防治責(zé)任內(nèi)的水土流失。

3.3水電站庫(kù)區(qū)的水保措施

該區(qū)水土保持以生態(tài)建設(shè)為主，主要做好以下幾個(gè)方面：一是全面做好水源區(qū)近期和中長(zhǎng)期治理保護(hù)規(guī)劃，保證水源水質(zhì)長(zhǎng)期良好；二是加強(qiáng)封育保護(hù)，充分發(fā)揮生態(tài)自我修復(fù)能力，盡快恢復(fù)植被；三是大力發(fā)展小水電建設(shè)，實(shí)施以電代柴工程，盡可能減少對(duì)森林資源的破壞；四是在水源區(qū)內(nèi)建立水上娛樂(lè)設(shè)施和環(huán)境旅游條件，把該區(qū)建立成一個(gè)集發(fā)電、灌溉、旅游、環(huán)保于一體的綜合生態(tài)旅游區(qū)。

3.4水電站樞紐工程和廠區(qū)的水保措施

本區(qū)主要包括樞紐建筑物、管理站辦公、生活區(qū)等，其水土保持主要在防止水土流失的同時(shí)加強(qiáng)綠化美化，具體措施為：在建筑物周圍及暫時(shí)閑置空地進(jìn)行土地平整后植樹種草綠化美化，改善建筑物周邊的單調(diào)景觀環(huán)境；點(diǎn)、線、面相結(jié)合，綠化、園林小品相結(jié)合；充分利用和巧借壩肩周邊的山形地勢(shì)，創(chuàng)造美麗宜人的環(huán)境.

（1）樞紐棄渣場(chǎng)水土保持措施。由于水電站樞紐處在峽谷之中，壩址處開挖量以石料為主，采用集中堆放方式，棄渣場(chǎng)要選在壩址下游200m處，設(shè)計(jì)棄渣場(chǎng)總面積為4000m2，堆渣容量13.4萬(wàn)m3。棄渣場(chǎng)水土流失防治擬采取工程措施、土地整治、植物措施相結(jié)合的綜合防治措施。具體為：其一，棄渣場(chǎng)邊坡攔渣工程措施為穩(wěn)固渣場(chǎng)邊坡、防治棄渣流失。擬在棄渣場(chǎng)臨河面采用鉛絲籠塊石護(hù)坡，修建鉛絲籠塊石護(hù)坡共計(jì)93m3。其二，棄渣場(chǎng)土地整治措施：先對(duì)堆渣表土作整平處理，在堆放過(guò)程中要合理堆放，用推土機(jī)整平，使之形成一個(gè)平臺(tái)，并在頂部覆上黏土。其三，棄渣場(chǎng)表面植物防護(hù)措施：棄渣場(chǎng)為人工再塑地貌，表面在采取護(hù)坡、土地平整覆土措施后，需采取植物措施，以恢復(fù)棄渣場(chǎng)植被。擬采用植物種草措施，喬木參照《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范》按5000株/hm2計(jì)，棄渣場(chǎng)共栽植喬木1980株；種草用撒播草籽的方式種植，30kg/hm2。

（2）施工臨建防治區(qū)水土保持方案。本工程施工臨建防治區(qū)包括樞紐工程的臨時(shí)生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)的施工臨建占地，面積約1hm2。對(duì)于臨建占地的水土保持措施以土地整治和植物措施為主，具體措施為：對(duì)施工臨時(shí)建設(shè)拆除后的場(chǎng)地進(jìn)行廢物清理土地平整，種植水土保持林草，恢復(fù)植被，喬木、灌木、草類相結(jié)合栽植。

（3）綠化、美化區(qū)水土保持方案。本區(qū)主要包括樞紐建筑物、管理站辦公、生活區(qū)等。本區(qū)水土保持主要在防止水土流失的同時(shí)，加強(qiáng)綠化美化。具體措施為：在建筑物周圍及暫時(shí)閑置空地進(jìn)行土地平整后植樹種草、綠化美化，改善建筑物周邊的單調(diào)景觀環(huán)境。點(diǎn)、線、面相結(jié)合，綠化、園林小品相結(jié)合；充分利用和巧借壩肩周邊的山形地勢(shì)，創(chuàng)造美麗宜人的環(huán)境。同時(shí)在水庫(kù)岸邊一定距離布設(shè)防風(fēng)林或種植攀緣植物，以加大綠化面積。樞紐工程建筑物及管理辦公、生活區(qū)占地面積為0.2hm2，按30％綠化率計(jì)算，需綠化面積0.06hm2，栽植株行距3m，共需栽喬木190株。

3.5 施工生產(chǎn)生活區(qū)

填方邊坡按穩(wěn)定坡比1:1.75 進(jìn)行放坡,用干砌石護(hù)坡,并在坡頂設(shè)置截水溝(矩形,50 cm×50cm),在坡腳設(shè)置擋土墻和排水溝(矩形,30cm×30cm),擋土墻臨河側(cè)拋填大塊石護(hù)腳\工程施工結(jié)束后,對(duì)施工臨時(shí)占用的耕地和林地進(jìn)行復(fù)墾,對(duì)其他區(qū)域綠化布局以喬灌草結(jié)合方式,種植早柳。羊蹄甲和胡枝子,并在林下空地撤播羊茅草籽。

3.6 道路建設(shè)區(qū)

在施工道路兩側(cè)開挖臨時(shí)排水溝,采用梯形斷面,底寬30cm,高30cm,邊坡比為1:1。在道路兩側(cè)種植羊蹄甲和胡枝子作為行道樹,開挖土質(zhì)邊坡撒播羊茅草籽護(hù)坡”施工結(jié)束后,對(duì)施工裸地撤播羊茅草籽綠化;對(duì)大壩上游蓄水后被水庫(kù)淹沒(méi)的臨時(shí)道路不再考慮采用植物措施。

3.7水電站周邊流域水保治理措施

（1）按照靠山吃山、吃山養(yǎng)山的原則，養(yǎng)好護(hù)好現(xiàn)有植被和森林。在高山、遠(yuǎn)山有散生母樹的地方應(yīng)開展封山禁牧、育林育草和大力發(fā)展多品種的優(yōu)質(zhì)用材林、灌木林；在離村莊較近的荒山、荒坡、荒溝，應(yīng)大力發(fā)展各種干鮮水果樹和經(jīng)濟(jì)林，積極發(fā)展山地果園。

（2）整修現(xiàn)有耕地，根據(jù)人口發(fā)展需要，確定基本農(nóng)田。對(duì)原有的梯田、溝壩地要加固提高，對(duì)塌邊倒堰的梯田進(jìn)行修補(bǔ)，坡耕地修成石坎梯田，設(shè)法增加土層厚度。

（3）陰坡種植松、柏等針葉樹，在陽(yáng)坡土層較厚的地方栽種蘋果、梨、紅果、花椒等樹種；土層薄、立地條件差的地方種植灌木或牧草。

（4）對(duì)支毛小溝修建閘谷坊。對(duì)比較寬闊的溝道，根據(jù)溝壑的長(zhǎng)度和深度修建必要的工程措施，如閘谷坊、開挖排洪渠、修筑攔河壩、淤地壩等，并積極發(fā)展集雨旱井，有效地控制水土流失。

（5）利用當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢(shì)，發(fā)展多種經(jīng)營(yíng)，使群眾盡快致富。

3.8 加強(qiáng)水利風(fēng)景區(qū)的建設(shè)

加強(qiáng)水利風(fēng)景區(qū)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處，是現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利的重要組成部分，是對(duì)水利工程規(guī)劃進(jìn)行的進(jìn)一步優(yōu)化和補(bǔ)充。風(fēng)景區(qū)建設(shè)中的綠化、美化，污水處理、環(huán)境治理，是對(duì)水利工程環(huán)境保護(hù)、水土保持等工作的有利推動(dòng)和促進(jìn)，是促進(jìn)水資源優(yōu)化配置、滿足社會(huì)生態(tài)、環(huán)境優(yōu)化的需要，是水利中心工作內(nèi)涵的深化和外延的拓展。