水庫除險(xiǎn)加固工程水土保持措施
時(shí)間:2022-05-24 09:18:31
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摘要:本文通過對(duì)托卡依水庫除險(xiǎn)加固工程水土保持措施設(shè)計(jì),治理水土流失面積256.76hm2,可減少水土流失量18057t,工程建設(shè)引起的水土流失可以得到有效治理,將產(chǎn)生明顯的保水、保土效益,能有效防止新增水土流失。
關(guān)鍵詞:水庫;除險(xiǎn)加固;水土保持
1項(xiàng)目區(qū)概況
托卡依水庫是格達(dá)良鄉(xiāng)唯一地表灌溉水源。格達(dá)良鄉(xiāng)位于阿圖什市以東42km,是阿圖什市主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)之一。全鄉(xiāng)共有7個(gè)村、74個(gè)生產(chǎn)隊(duì)。全鄉(xiāng)總?cè)丝?.92萬人(3473戶)。全鄉(xiāng)播種面積2866.67hm2,主要以種植小麥、玉米、棉花、果類、林帶為主。托卡依水庫是該鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的命脈性工程,控制灌溉面積2866.67hm2,對(duì)該鄉(xiāng)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)起著決定性的作用。托卡依水庫具有防洪、灌溉等綜合用途。水庫設(shè)計(jì)洪水位為1239.0m,對(duì)應(yīng)總庫容2458.79×104m3,灌溉面積2533.33hm2,根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》[1](SL252-2017)規(guī)范規(guī)定,確定本工程規(guī)模為中型工程,工程等別為Ⅲ等,壩體、放水涵洞、底孔沖砂泄洪洞、渠首等主要建筑物為3級(jí),其他建筑物為4級(jí),臨時(shí)建筑物為5級(jí)。
2水土流失防治責(zé)任范圍
本工程水土流失防治責(zé)任范圍為1945.00hm2,其中永久占地1934.72hm2,臨時(shí)占地10.28hm2。屬于阿圖什市管轄,防治責(zé)任主體為阿圖什市托卡依水庫管理站。本工程為點(diǎn)狀工程,位于平原區(qū),因此一級(jí)分區(qū)為平原區(qū);二級(jí)分區(qū)根據(jù)項(xiàng)目組成劃分為樞紐工程區(qū)、引水工程區(qū)、管理區(qū)、道路區(qū)、輸電線路區(qū)、供水管線區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)、料場區(qū)、棄渣場和淹沒區(qū),共計(jì)10個(gè)二級(jí)區(qū)。本工程水土流失防治分區(qū)見表1。
3水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)及目標(biāo)
本工程屬建設(shè)類項(xiàng)目,項(xiàng)目位于《全國水土保持區(qū)劃(試行)》中新疆位于北方風(fēng)沙區(qū),根據(jù)《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》[2](GB50434-2018)4.0.1條規(guī)定,執(zhí)行水土流失防治一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)要求調(diào)整各項(xiàng)指標(biāo),本方案水土流失防治綜合目標(biāo)值為水土流失治理度85%、土壤流失控制比1、渣土防護(hù)率87%、表土保護(hù)率不做具體要求、林草植被恢復(fù)率93%、林草覆蓋率15%。
4水土流失量預(yù)測方法
根據(jù)可能造成水土流失面積、土壤侵蝕背景值和擾動(dòng)后土壤侵蝕模數(shù)及水土流失發(fā)生時(shí)間等因素,計(jì)算得出土壤流失量。W=∑2j=1∑ni=1FjiMjiTji(1)式中,W為土壤流失量,t;j為預(yù)測時(shí)段,j=1、2,指施工期(含施工準(zhǔn)備期)和自然恢復(fù)期2個(gè)時(shí)段;i為預(yù)測單元,i=1,2,3……,n;Fji為第j預(yù)測時(shí)段第i預(yù)測單元的面積,km2;Mji為第j預(yù)測時(shí)段第i預(yù)測單元的土壤侵蝕模數(shù),t·km-2·a-1;Tji為第j預(yù)測時(shí)段第i預(yù)測單元的預(yù)測時(shí)段長,a。按本方案確定的水土流失預(yù)測時(shí)段,經(jīng)分析計(jì)算,本工程建設(shè)期水土流失面積為256.76hm2,自然恢復(fù)期內(nèi)水土流失面積為164.97hm2,通過實(shí)際勘察,結(jié)合查閱工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料、地形圖、降水、風(fēng)速等其他有關(guān)資料確定各預(yù)測分區(qū)擾動(dòng)前、后土壤侵蝕模數(shù),并依據(jù)預(yù)測得出的新增水土流失面積按數(shù)學(xué)模型法WS=F×(P2-P1)×N計(jì)算出在各預(yù)測時(shí)段內(nèi)本工程建設(shè)可能造成的水土流失量??赡墚a(chǎn)生水土流失總量約為38667t,其中新增水土流失量約18057t。
5防治措施
5.1樞紐工程區(qū)防治措施
主體工程在工程施工結(jié)束后對(duì)壩后的施工場地進(jìn)行清理平整,土地平整面積80.64hm2。在樞紐工程區(qū)壩后縱向設(shè)置排水溝4.86km,排水溝采用300mm厚干砌石砌筑,底寬1.0m,渠深1.5m,邊坡1∶2.0。樞紐工程區(qū)主壩段樁號(hào)3+200~6+500壩后土壤條件較好,壩后的地下水位較淺,撒播草籽后加以采用灑水車進(jìn)行人工灌溉5~8次后,植被可成活,本方案考慮在主壩段樁號(hào)3+200~6+500段撒播草籽恢復(fù)植被,撒播草種選擇蘆葦、早熟禾,草籽撒播量為80kg·hm-2,施工結(jié)束后對(duì)壩后施工區(qū)域撒播草籽恢復(fù)植被,撒播草籽面積36.30hm2。為促進(jìn)植被成活,在撒播草籽后采取灑水車輔助灌溉,共灑水8次,需灑水2904.00m3。對(duì)建筑物開挖的臨時(shí)堆土采取防塵網(wǎng)苫蓋的措施,防塵網(wǎng)面積1.20hm2。
5.2引水工程區(qū)防治措施
主體工程在工程施工結(jié)束后對(duì)渠首施工作業(yè)帶及堆放棄土區(qū)域進(jìn)行清理平整。土地平整面積8.89hm2。對(duì)堆放在渠首兩側(cè)的棄渣采用挖掘機(jī)對(duì)棄渣表面進(jìn)行拍實(shí),拍實(shí)面積為2.17hm2。施工期間對(duì)渠首施工區(qū)域采取灑水措施,灑水厚度為0.1cm,每天保證1次灑水,灑水天數(shù)為80d,灑水面積為1.25hm2,灑水量約1000.00m3。對(duì)引水渠首開挖的臨時(shí)堆土采取防塵網(wǎng)苫蓋的措施,防塵網(wǎng)面積0.30hm2。
5.3管理區(qū)防治措施
管理區(qū)在施工前將地表表層土進(jìn)行清理,在清理表土?xí)r,將地表30cm表土分層剝離,堆放在管理區(qū)內(nèi)的空地內(nèi)進(jìn)行存放,共需剝離表土1080m3。在工程結(jié)束后,用于項(xiàng)目區(qū)恢復(fù)植被使用。施工結(jié)束后對(duì)管理區(qū)可恢復(fù)植被的施工跡地回填表土,回填表土厚度約54cm,表土來源于工程區(qū)清廢,共需回填表土1080m3。主體工程在工程施工結(jié)束后對(duì)新建管理區(qū)的施工場地進(jìn)行清理平整。土地平整面積0.38hm2。在撒播草籽前對(duì)撒播區(qū)域進(jìn)行平整、施肥,全面整地面積0.20hm2。對(duì)新建水庫管理站內(nèi)進(jìn)行綠化美化,主要是在管理區(qū)圍墻四周和進(jìn)入管理區(qū)內(nèi)道路兩側(cè)種植景觀綠化區(qū)種植喬木為大葉白蠟、白榆、紅葉海棠、蘋果等樹種,共種植喬木55株;灌木有紫丁香、榆葉梅和紅瑞木等,共種植灌木65株。采取人工撒播草籽的方式,草籽為早熟禾、高羊茅混合草種,草籽撒播量為80kg·hm-2,管理站植草坪0.20hm2。對(duì)綠化區(qū)域采取人工灌溉,灌溉方式為噴滴管,灌溉水源為管理站的生活用水,灌溉面積0.20hm2。
5.4管理區(qū)防治措施
主體工程在工程施工前,對(duì)新建的永久道路及臨時(shí)道路進(jìn)行平整,土地平整面積10.95hm2。在施工過程中對(duì)道路區(qū)域采取灑水措施,灑水厚度為0.1cm,每天保證1次灑水,灑水天數(shù)為80d,灑水面積為10.96hm2,灑水量約8763.60m3。
5.5輸電線路區(qū)防治措施
在工程施工結(jié)束后對(duì)輸電線路區(qū)的線桿周圍堆放的棄土進(jìn)行平整,對(duì)施工作業(yè)帶進(jìn)行清理平整,土地平整面積1.30hm2。機(jī)械壓實(shí)(方案新增):壓實(shí)面積為0.10hm2。線桿開挖的臨時(shí)堆放的土方采取防塵網(wǎng)苫蓋的措施,防塵網(wǎng)面積0.03hm2。施工期間對(duì)輸電線路施工區(qū)域采取灑水措施,灑水厚度為0.1cm,每天保證1次灑水,灑水天數(shù)為30d,灑水面積為1.30hm2,灑水量約411.30m3。
5.6供水管線區(qū)防治措施
主體工程在工程施工結(jié)束后對(duì)供水管線區(qū)的的施工場地進(jìn)行清理平整。土地平整面積1.73hm2。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,供水管線區(qū)域植被情況較好,主要生長蘆葦,本次選擇草種為蘆葦,草籽撒播量為80kg·hm-2,施工結(jié)束后對(duì)管道施工區(qū)域撒播草籽恢復(fù)植被,撒播草籽面積1.73hm2。施工期間對(duì)施工區(qū)域采取灑水措施,灑水厚度為0.1cm,每天保證1次灑水,灑水天數(shù)為40d,灑水面積為1.73hm2,灑水量約690m3。
5.7施工生產(chǎn)生活區(qū)防治措施
在施工結(jié)束后對(duì)施工生產(chǎn)生活區(qū)采取平整,平整面積為1.17hm2。1#施工生產(chǎn)生活區(qū)撒播草籽前對(duì)撒播區(qū)域進(jìn)行平整、施肥,全面整地面積1.17hm2。為減少工程在施工過程產(chǎn)生揚(yáng)塵,減少施工場地的揚(yáng)塵,采取灑水降塵方式,根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),在施工期間每天灑水1次,灑水厚度按平均0.1cm計(jì)算,灑水天數(shù)按100d計(jì)算,灑水面積為0.94hm2,灑水體積936.00m3。對(duì)施工生產(chǎn)生活區(qū)堆放材料采取防塵網(wǎng)苫蓋的措施,防塵網(wǎng)面積0.10hm2。
5.8料場區(qū)防治措施
主體工程在取料結(jié)束后對(duì)取料坑進(jìn)行清理,篩分廢棄料回填取料坑,土地平整面積4.09hm2。本方案在取料坑棄渣結(jié)束后,對(duì)取料區(qū)域表面采取機(jī)械壓實(shí),減少大風(fēng)天氣對(duì)取料坑的影響,機(jī)械壓實(shí)面積為4.09hm2。在取料過程中對(duì)取料區(qū)域采取灑水措施,灑水厚度為0.1cm,每天保證1次灑水,灑水天數(shù)為80d,灑水面積為4.09hm2,灑水量約3268.00m3。
6水土保持投資及經(jīng)濟(jì)效益分析
水土保持措施總投資789.82萬元,主體已實(shí)施377.11萬元;本方案新增水土保持措施412.70萬元,其中,工程措施58.86萬元、植物措施56.89萬元、施工臨時(shí)工程77.63萬元,獨(dú)立費(fèi)用123.29萬元(監(jiān)理費(fèi)14.02萬元、監(jiān)測費(fèi)60.41萬元),基本預(yù)備費(fèi)19.00萬元,水土保持補(bǔ)償費(fèi)77.03萬元。結(jié)合主體工程已有水土保持措施,方案全部實(shí)施后可治理水土流失面積256.76hm2,可減少水土流失量18057t,工程建設(shè)引起的水土流失可以得到有效治理,將產(chǎn)生明顯的保水、保土效益。依據(jù)工程量及可實(shí)現(xiàn)的水土保持防治措施面積等預(yù)測到設(shè)計(jì)水平年水土流失治理度為88.0%,土壤流失控制比為1.0,渣土防護(hù)率98.7%,表土保護(hù)率不做具體要求,林草植被恢復(fù)率為95.9%,林草覆蓋率15.3%。
7結(jié)語
通過水土保持的分析論證,本工程不存在水土保持制約性因素,在工程建設(shè)和運(yùn)行過程中建設(shè)單位實(shí)施一系列的水土保持措施后,能有效防止新增水土流失,本工程建設(shè)是可行的。
參考文獻(xiàn)
[1]SL252-2017,水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國水利水電出版社,2017.
[2]GB/T50434-2018,生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2018.
作者:孫震 單位:新疆昌吉方匯水電設(shè)計(jì)有限公司
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