河北省水利水电勘测设计研究院 天津 300250
摘要:洋河水库除险加固工程建设地点位于河北省秦皇岛市抚宁区,包括坝下防汛路整治、改扩建正常溢洪道、非常溢洪道改建为永久副坝等。通过对洋河水库除险加固工程及项目区的分析,针对工程建设进行水土保持评价,提出切实可行的水土保持措施,为减少水土流失、保护生态环境提供科学依据。
关键词:洋河水库 除险加固 水土保持 评价与措施
洋河水库除险加固工程位于河北省秦皇岛市抚宁区,工程计划于2019年3月开工,总工期10个月。建设单位为秦皇岛市洋河水库管理处。
1 项目及项目区概况
洋河水库为大(2)型水库,项目建设内容包括:①拦河坝安全监测设施改造,坝下防汛路整治;②改扩建正常溢洪道;③非常溢洪道改建为永久副坝;④泄洪洞、发电引水隧洞及西干渠放水洞维修加固等;⑤正常溢洪道、泄洪洞、发电引水隧洞及西干渠放水洞金属结构设备及相关电气设备更新改造;⑥相关管理设施等附属设施工程改造。工程总占地面积为21.42 hm2,其中永久占地面积为16.11hm2,临时占地面积为5.31hm2。工程挖填方总量共计69.30万m3,土方开挖34.27万m3(其中表土1.05万m3);土方回填35.03万m3(其中表土1.05万m3);借方0.76万m3,工程无弃方。外借土方均来自抚宁区茶棚乡的土料场。
洋河水库地处燕山南部浅山区,坝址处两岸地形较对称。项目区属于暖温带半湿润大陆性气候,冬寒夏热,四季分明,早晚温差大,极端最高气温39.9℃,极端最低气温-24℃。年最大冻土层深度1.2m。多年平均降雨量679mm,年水面蒸发量为1050mm。年均风速3.9m/s,主导风向为冬季西北方,夏季东南风。年均无霜期177天,年均日照2745小时。项目区土壤类型主要为褐土、棕壤土。植被类型为暖温带落叶阔叶林,林草覆盖率在25%左右。
2 水土保持分析与评价
经过对主体工程的水土保持分析与评价,本方案认为主体工程选址基本合理,工程布局、工程占地、取土场选址、土石方平衡及施工组织设计等基本符合水土保持要求;主体工程中采用的工程及植物措施能起到一定的水土流失防治效果,但对施工中临时排水防护、取土场、临时堆土区、施工生产生活区及施工道路区临时堆放表土的临时防护等水土流失防治措施不够完善,或者未进行设计,需要在本方案中进行补充或完善。
从主体工程的总体布局、施工工艺、土料场选址、主体工程施工组织设计等方面复核主体工程的约束性规定,并按建设类项目的限制性规定进行复核,本工程无限制项目建设的水土保持问题。结合主体工程已有措施,并经本方案补充完善后可满足项目水土流失防治目标要求。
3 水土保持措施总体布局
根据项目工程特征、施工工艺和特性等,对工程的水土流失防治区划分为主体工程区、施工道路区、施工生产生活区和土料场区4个一级分区,主体工程区又分为拦河坝工程区、副坝工程区、溢洪道工程区、隧洞工程区和附属工程区5个二级分区。
根据“水利部关于划分国家级水土流失重点防治区的公告”和“河北省人民政府关于划分水土流失重点防治区的公告”,项目区属于燕山国家级水土流失重点预防区。按照《生产建设项目水土保持技术标准》(GB50434-2018)相关规定,水土流失防治标准执行北方土石山区一级标准。
3.1主体工程区
主体设计:
为防止短时强降雨导致坡体土壤饱和,本次设计在发电洞工程出口在坡顶、坡面及坡脚均布设排水沟,为预制混凝土u型排水沟,通过排水沟将边坡顶部地表雨水截断,最终引入发电洞出口消力池。
由于发电洞左岸山体,地表残积物遇雨水下渗和表层冲刷造成滑坡,采用削坡+坡面防护及排水等措施进行治理。
边坡开挖分两层,下层边坡开挖坡比为1:2.5,开挖高度7m,上层边坡开挖坡比为1:2.0,中间预留马道,马道宽度2.0m,坡面采用预制框格草皮护坡进行护砌
新建水文站占地面积共计1824m2,包括建筑物面积,观测场面积和场区空旷地带三部分。水文站内观测场主体采取覆盖种植土,而后铺草皮共计144m2。扣除建筑物、观测场以外的空旷区域共计1285m2。主体工程平铺透水砖,待春季到来随着气温回升以及降雨量的增加,雨水经透水砖空隙流入土壤,依靠土壤自我修复功能将长出草皮。透水砖和草皮结合在改善水文站内绿化环境基础上,同时也起到减少水土流失的作用。
方案新增:
①溢洪道工程区:正常溢洪道右岸扩挖新增2孔,扩至5孔方案。施工过程中机械开挖,将对右岸原地貌林地进行扰动破坏,造成地表裸露,因此需要对裸露地表栽植乔木,恢复地表扰动和增加植被覆盖率,以减少水土流失。
②副坝工程区:副坝修筑结合临时堆土永临结合,溢洪道等建设开挖的土石方,需要部分临时堆置于副坝上下游临时堆土场。考虑临时堆置的时间较长,因此在施工期间要集中堆放,四周放坡,坡脚用草袋装土进行临时拦挡,对坡顶和坡面用防尘网进行苫盖,以减轻施工期间降雨和风吹造成的水土流失和扬尘。临时堆土结束后,对副坝上下游永久回填土进行绿化。
3.2施工道路区
主体设计:
正常溢洪道工程,库岸修建环水库巡视路,与进水渠右岸原有道路连接,采用混凝土路面,路边设40×40cm浆砌石排水沟,长度130m。
库区内左、右坝头间现状防汛路为泥结碎石路面,边坡坡度为1:2.0,采用C30混凝土六角框格植草护坡。
对外连接路作为本次除险加固施工临时路,工程实施后需对连接路进行路面恢复,两侧设置混凝土排水沟,长度1000m。西干渠放水洞连接路、正常溢洪道交通桥采用水泥混凝土路面,开挖边坡暂采用1:1.5,路基两侧设置浆砌石排水沟,共计130m,将路面汇集雨水排入下游沟道。
方案新增:
本工程施工组织设计安排新修施工道路1km,施工临时道路外侧布置排水沟,施工结束后需及时填平,排水沟采用土质排水沟。
3.3施工生产生活区
施工前对施工生产生活区表土进行剥离,并集中堆置在区内一角。为解决降雨后场地雨水排泄问题,应做好区内的临时排水措施,保证施工区在施工过程中的安全。对施工区四周开挖土质排水沟,排水沟尾部设置沉沙池,以减少施工区的水土流失。对于剥离表土和排水沟开挖土,用草袋装土进行临时拦挡防护,顶部和边坡用防尘网进行苫盖。后期将剥离表土和开挖土分别用于覆土或回填,并对施工生产生活区进行土地平整,而后撒播草籽绿化恢复迹地。
3.4土料场区
为满足料场区开采完毕后复耕要求,土料场取料前首先剥离表土并集中堆放在区内一角,四周用草袋装土进行拦挡,顶部及边坡用防尘网苫盖。施工期在土料场周边布设排水沟。待土料开采完毕后,进行表土回覆及整平,耕地部分按照要求主体设计要求完成复垦。
4 结语
水土保持方案实施后,在方案设计水平年末项目区扰动土地整治率为99%,水土流失总治理度97%,土壤流失控制比为1.0,拦渣率为99%,林草植被恢复率98%,林草覆盖率为23%。通过水土保持综合治理,项目区水土流失得到控制,基本实现防治目标。
水土保持方案实施后,项目建设区内的水土流失将得到有效治理,大部分遭到破坏的水土保持设施得到恢复,原有水土流失程度将得到有效控制。另外,河道管理范围内的绿化,将使林草覆盖率大大增加,保水保土能力明显增强,小气候条件明显改善,促进环境向良性循环方向发展。
参考文献:
[1]洋河水库除险加固工程水土保持方案报告书(报批稿)[R].河北省水利水电勘测设计研究院.2018.
[2]GB50433-2018.生产建设项目水土保持技术标准[S].中国计划出版社,2018.