长春某水利枢纽工程水土保持方案构建
长春某水利枢纽工程水土保持方案构建
水利枢纽工程建设是人类改造自然界的一种手段,通过开发利用水资源,实现水资源在时间上和
空间上的重新分配,达到为国民经济服务的目的。工程建成以后,可获得较大的社会经济效益和
环境效益,如防洪、发电、灌溉、航运、水库养殖、旅游等。
但在工程开发建设过程中,必然会扰动原地貌、损坏土地及植被、产生大量弃土石渣,造成新增
水土流失,如不及时采取防治措施,将危害区域环境和威胁下游安全,从而在一定程度上制约国民
经济的可持续发展。因此,必须结合当地的实际情况,进行切实可行的水土保持方案设计,防治水
土流失,为保护生态环境和工程安全服务。下面以该水利枢纽工程水土保持方案设计作为实例进
行分析。
1 基本情况
1 . 1 项目区自然和社会环境概况
某水利枢纽工程位于吉林长春境内,该流域属北半球中纬度北温带, 流域年平均降水量比较充沛,
水资源较丰富,特别是上游山区,山高河陡,水能资源很也丰富。
全江段山岭连绵, 森林茂密, 植被良好,河谷狭窄,江道弯曲,河底为石质,有岩坎、暗礁和深潭。工
程区现有水土流失是以地表径流冲刷引起的水力侵蚀为主,主要形式为面蚀,其次为沟蚀。水土
流失强度为 1286 t/km2·a,属轻度流失区。
1 . 2 工程概况
该水利枢纽是以防洪、灌溉为主,兼顾发电、供水和航运等综合利用的水利工程。
水库正常蓄水位为 65.00 m,防洪限制水位 61.00 m,防洪高水位 67.94 m,相应防洪库容 3.10×108
m3,调节库容 1.14×108m3,灌溉农田面积 33 533.3 hm2,电站总装机容量 49.5 MW;提供工业和生
活用水量 1.0 m3/s;通航过坝设施按 100 t 级斜面升船机考虑。另外,为减少淹没损失,对库区 4个
片区采取工程防护措施。该水库为大(二)型水库, Ⅱ属 等工程。主要枢纽建筑物有:主坝、副坝、
泄水建筑物、电站厂房、灌溉进水闸等。工程总工期42 个月。工程静态总投资98835.78 万元,
总投资101 605.36 万元。
2 水土流失预测
工程建设中产生的水土流失量主要由两部分组成:一是由于工程扰动原地貌、破坏或占用土地
及植被,使该范围内土壤侵蚀加剧所造成的水土流失量;二是由于工程建设产生的大量弃渣不合
理堆放而增加的水土流失量。该工程扰动原地貌、损坏土地及植被面积达 2 310.14 hm2,工程施
工期总弃渣量为 55.06×104 m3(松方)。经采用类比法和数学模型法相结合的预测方法进行分析
计算,该工程施工区将由原有的轻度水土流失区变为强度水土流失区,水土流失强度将由原来的1
286 t/km2·a 增加到7000 t/km2·a,工程建设可能造成的水土流失量达 8.91×104 t～9.41×104 t。
3 水土保持方案设计
3 . 1 水土流失防治分区
该水利枢纽工程占地面积共81.1 hm2,其中包括大坝、厂房等枢纽建筑物占地(17.5 hm2),弃渣场
(29.4 hm2)、土料场(8.7 hm2)、石料场(2.4 hm2)、永久公路(4.8hm2)、施工临时占地(18.3
hm2)。根据工程建设的特点、主体工程的布局、可能造成的水土流失情况以及工程建设用地范
围等,将工程水土流失防治划分为 6个防治类型区,即弃渣场、土料场、石料场、枢纽工程基础
开挖区、永久公路、施工临时占地。
3 . 2 水土保持措施总体布局
根据各水土流失防治类型区的水土流失特点,遵循治理与防护相结合、植物措施与工程措施相结
合、防治水土流失与改善生态环境相结合的原则,统筹布局各项水土保持措施,形成完整的水土
流失防治体系:以工程措施为先导,在弃渣场建立拦渣工程,对各永久建筑物周边、块石料场及公
路沿线等开挖边坡采取边坡防护工程;利用工程措施的控制性和速效性,使新增水土流失得以集
中拦蓄和控制,在此基础上,对料场、渣场利用工程弃土进行表土回填和覆土,经土地整治工程后
采取植树造林种草等植物措施进行绿化;对临时施工区、厂区、公路沿线及库区周围等进行绿
化,通过植物措施和土地整治工程,保护新生地表和改善生态环境,弃分发挥绿化工程的观赏性和
后效性,实现水土流失由被动控制到开发治理的转变。
3 . 3 分区水土保持措施设计
3.3.1 弃渣场地水土保持措施
枢纽工程永久弃渣量为 55.06×104 m3(松方),在右岸上下游和左岸下游共设布置有3个弃渣场。
(1)右岸上游弃渣场:位于坝址右岸上游 1.5～2.0 km 的一级阶地,地面高程 54～60 m(黄海高程),场
地开阔,由于此弃渣场位于水库淹没区,其弃渣主要为石渣(堆渣量为 22.96×104 m3),因此在水库
蓄水前将弃渣推平即可,水库蓄水后其被淹没,对水库防洪不产生影响,也不会造成水土流失危
害。
(2)右岸下游弃渣场:位于坝址右岸下游 1.5km 处的一级阶地,地面高程 57 m(黄海高程)左右,堆渣
量为 5.0×104 m3,因为该弃渣场位于河道边,为防止弃渣造成水土流失危害,需在弃渣场临河一侧
修筑拦渣工程,对弃渣进行拦挡。根据渣场的地形、地貌、地质、建材来源及施工条件,经过对
拦渣堤和挡渣墙进行方案比选分析认为,采用衡重式浆砌石挡渣墙拦渣。挡渣墙为4级建筑物,
全长 426 m,墙高5.5 m,底宽3.3 m,顶宽 0.5 m,基础底部修筑一底板,厚0.5 m。墙体沿纵向每隔 10
～15 m 设一道伸缩沉降缝,缝宽 2 cm,缝内用沥青麻布或沥青木丝填塞,墙体纵向每隔 2～3 m 设
置<75 mm 的PVC 排水管,墙内管口设置反滤。挡渣墙经稳定应力分析,符合规范规定的稳定要
求。此外,弃渣场地所在地区集雨面积 0.145 km2,24 h 设计最大清水流量 0.296 m3/s,为避免渣场
上游汇水对渣场的冲刷影响,需在弃渣堆积平台的内侧修筑浆砌石排水沟,排水沟长 468 m,断面
型式为梯形,边坡系数 m=1,粗糙系数 n=0.014,底坡i=1/500,排水沟深 h=0.6 m,下底宽b=0.5 m,上
底宽B=1.7 m,在排水沟出水口设置浆砌块石水簸箕,坡比为 1 2,∶采用 M7.5 水泥砂浆块石砌筑,
块石厚度在 20 cm 以上,露明面用 1 3∶水泥砂浆勾缝,底部卧浆,单层铺砌,土基应夯实,必要时按
基底宽铺设人工基础。弃渣表面平整覆土后营造水土保持林,造林树草种为湿地松、木荷、胡枝
子、混合草种(百喜草、结缕草、狗牙根草等两种或两种以上混合),混交方式为乔灌草行间混
交、湿地松与木荷星状混交,即隔行每隔 4株湿地松种植 1株木荷,整地方式采用穴状整地,湿地
松和木荷穴大40 cm×40 cm×40 cm,胡枝子穴大20 cm×20 cm×20 cm,混合草种采用条播,播间距为
30 cm。
(3)左岸下游弃渣场:位于坝址左岸下游 1.5 km 处的河漫滩地(砂料场旁),地面高程 53 m(黄海高
程)左右,场地开阔,堆渣量为 27.7×104 m3。由于其地理位置的特殊性,在水土流失防治措施设计
中采用了两种方案进行比选,一种是在弃渣场临河一侧修筑浆砌石挡渣墙进行拦渣,但由于其地
形、地质等因素,使工程造价较高,施工较为复杂,而且视觉上容易有突兀感,影响景观,因此经分析
比较后,选用第二种方案,即堆渣时将弃渣先临时堆放于砂料场旁的滩地上,四周修筑临时挡土墙
进行拦挡,临时挡土墙墙高1 m,由装土草袋堆砌而成,取砂结束后将临时挡土墙拆除,并将15×104
m3 弃渣填于砂料场凹坑中(工程取砂量为 15×104 m3),其余12.1×104 m3 弃渣依就地势堆垫于砂
料场表面,平均堆高约 0.63 m,坡度约 1 200∶。经分析,此处弃渣不影响河道行洪,弃渣经压实后表
面平整覆土并营造水土保持林,水土保持林的栽植行方向要顺着规整流路所要求的导线方向,林
带与水流方向构成30°～45°角度,呈雁翅形造林。造林树种为垂柳、黄栀子,混交方式采用行间
混交,每隔 2行黄栀子种植 1行垂柳,垂柳株行距为4 m×6 m,黄栀子株行距1.5 m×2 m,整地方式为
穴状整地,垂柳穴大40 cm×40 cm×40 cm,黄栀子穴大20 cm×20 cm×20 cm。
3.3.2 土料场水土保持措施
土料场包括枢纽工程围堰用土料场和副坝用土料场以及防护工程用土料场,其中围堰用土料场有
2个,副坝用土料场有1个,均位于库区,水库蓄水后将被淹没;防护工程用土料场有10 个,均分布
于相应堤防附近。土料开采时剥离的表层弃土,先集中堆放在各土料场取料形成的工作台面,土
堆堆置高度不超过3 m,堆置边坡坡比控制在 1 2.0∶以内,在土堆边坡坡脚修筑装土草袋成临时
挡土墙进行挡土,土料开采结束后进行表土回填,回填厚度0.3～0.5 m。
对防护工程用土料场还应根据土料场的地形及料场来水情况,在料场采挖面内设置土质排水沟,
并与料场周边排水系统相衔接,形成完善的排水系统。排水沟边坡系数 m取值1.25,糙率n取值
0.0275,底坡i取值1/600。土料场经土地整治后复耕还农。
摘要：
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长春某水利枢纽工程水土保持方案构建水利枢纽工程建设是人类改造自然界的一种手段,通过开发利用水资源,实现水资源在时间上和空间上的重新分配,达到为国民经济服务的目的。工程建成以后,可获得较大的社会经济效益和环境效益,如防洪、发电、灌溉、航运、水库养殖、旅游等。但在工程开发建设过程中,必然会扰动原地貌、损坏土地及植被、产生大量弃土石渣,造成新增水土流失,如不时采取防治措施,将危害区域环境和威胁下游安全,从而在一定程度上制约国民经济的可持续发展。因此,必须结合当地的实际情况,进行切实可行的水土保持方案设计,防治水土流失,为保护生态环境和工程安全服务。下面以该水利枢纽工程水土保持方案设计作为实例进行分析...
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作者：闻远设计
分类：社科文学类资料
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时间：2024-04-20
