2011年6月第2期
河北工程技術高等專科學校學報
jlln.20l1
no.2
文章編號一ooo4一o4
肅寧應急供水調蓄工程水土保持方案設計
尹永紅 ,王風軍 ,高立衛 ,趙永喜
(1.滄州水利勘測設計院,河北滄州061000;2.唐山鋼鐵股份****,河北唐山063020)
摘要:通過對肅寧應急供水調蓄工程專案區的自然環境分析,論述了工程建設造成水土流失的特徵,提出了切實可行的水土
保持措施,為保證調蓄工程安全執行、保護生態環境提供了保障。
關鍵詞:水土流失;水土保持;調蓄工程中圖分類號:tv67
文獻標識碼:a
1工程區概況
1.1工程概況
肅寧應急供水調蓄工程是以王快水庫為水源,利用「王大引水」工程,從引水幹渠宋家莊引水涵洞引水,經小白河西支向付佐蓄水工程供水的渠道輸水工程。它包括引水渠道及配套建築物工程、蓄水工程和淨水廠3部分。其中蓄水工程位於肅寧縣付佐鄉,至付佐鄉駐地3.5km,西距南石寶村2 km,南靠朔黃鐵路,東臨
小白河西支,設計總庫容613.3萬m。。
本工程全線共佔土地其中永久占地臨時占地占地型別有耕地、灌草地、道路、坑塘水面、原有渠道及排水溝等。引水工程開挖土方13.11萬rrl。,填方0.65萬rn。;蓄水工程共
挖方271.16萬m。,填方47.49萬iti。,剩餘土方用於肅寧縣大廣高速公路的路基填築。
主體工程土方挖方全部利用,沒有棄方。本工程無移民安置。總投資32 173.41萬元,其中建築工程投資31888.92 可元。
1.2自然概況
專案區域為衝洪積平原區,海拔高度地勢自西北向東南傾斜,自然坡降為該區地處暖溫帶半濕潤大陸季風氣候區,四季分明,多年平均降雨量549mm,年平均氣溫12.1fc,歷年極端氣溫最高41.3 c,最低一2o.1c,年平均風速2.5m/s,多年平均無霜期224d左右,近2o
年最大凍土深55cm。專案所在地土壤以風沙土為主,土層厚度一般在土壤肥力較好,適宜農
作物生長,絕大部分土地經人為墾殖為兩年三熟雜糧栽培植被,村莊附近及田間地頭多散布各種落葉、闊葉樹,一般為人工栽培,常見有楊、槐、榆樹等,林草覆蓋率25左右。水土流失型別以水蝕為主,同時存在著輕微的風蝕,土壤侵蝕模數在之間,土壤容許流失量為
2水土保持防治責任範圍與防治分割槽
根據「誰開發、誰保護,誰造成水土流失、誰負責治理」的原則及《開發建設專案水土保持技術規範的要求,將專案區水土流失防治責任範圍劃分為專案建設區和直接影響區。本工程水土流失防治責任範圍總面積其中包括專案建設區170.43hm 和直接影響區27.03hm 。
本工程既有點狀工程又有線狀工程。根據專案布局及施工特點,將水土流失防治分割槽劃分為引水工程、
蓄水工程、淨水廠工程和施工便道區4個一級分割槽,並在一級分割槽的基礎上,劃分二級分割槽 ],詳見表1。
收稿日期
作者簡介:尹永紅(1969一),女,河北滄州人,滄州水利勘測設計院高階工程師,主要從事水利工程設計與規劃、水保等工作。
第2期尹永紅等:肅t ̄i2,供水調蓄工程水土保持方案設計5
3 工程建設造成水土流失的特點
根據水土流失**分析可知,本工程造成的水土流失在時間上主要產生於建設期;在區域上主要產生於圍堤外的臨時棄土區和蓄水區域,這些區域不僅是水土流失防治的重點區域,同時也是水土保持監測的重點
區域。3.1建設期水土流失的特點分析
施工準備期由於施工及裝置存放場地全面平整,剷除原有植被,擾動地表,降低了原有的土壤抗蝕能力;施工建設期蓄水區域和建築物工程土方開挖、圍堤土方填築等,都不可避免地造成水土流失,因此本工程建設期(包括施工準備期和施工建設期)是產生水土流失的主要階段,尤其是蓄水區域開挖作業面、建築物工程開挖作業面及臨時堆土區等是水土流失的重點防治區。
3.2植被恢復期水土流失的特點分析
植被恢復期各建設類工程已全部完工,擾動區域被建築物覆蓋或進行硬化、綠化等,隨著植被的逐漸恢復與植被覆蓋度的提高、根系固土保水能力增強,水土流失量逐步減少。但在植被恢復期內各區的植物措施充分發揮作用仍需一段時間,水土流失還會有一定時間的延續,因此,植被恢復期水土流失防治的重點為圍堤外坡、截滲溝兩側和管理處等已採取植被措施但尚未完全恢復的區域。
4水土保持方案
4.1水土保持措施總體布局
根據不同防治分割槽的水土流失特點,遵照重點治理與層面防治相結合、工程措施與植物措施相結合、永久措施與臨時措施相結合的原則確定各區防治重點和措施配置。引水工程的擴挖渠段邊坡和臨時棄土區應進行植被恢復或採取臨時棄土的攔擋措施;蓄水工程在主體採用砼護砌的基礎上,應做好圍堤外坡及截滲溝兩側植物措施的布置、臨時防護及施工結束後的植被恢復;淨水廠工程應做好排水措施及施工結束後的植被恢復,從而形成乙個較為完善的水土流失防治體系。
4.2分割槽水土保持措施設計
4.2.1 引水工程
引水渠道長度為因渠道部分渠段淤積嚴重,需清淤擴挖,渠道沿線兩岸有耕地與低窪地。按
6河北工程技術高等專科學校學報
設計,在擴挖段渠道兩側堤岸或堤外坡種植紫穗槐,紫穗槐選擇地徑高60 cm分枝栽植,共布
兩行,行距1.5 m,株距1 m;穴狀整地,整地規格為每穴一株,共需種植16 857株。渠道
內所挖土方一部分用於兩岸堤防加固及窪地平整填埋,剩餘土方堆放於無堤防渠段,棄土邊坡控制在i:1.5左右,堆高1~1.5 m,邊坡及頂部進行平整,以使其保持穩定。
施工場地內機械沖洗水、生活用水及場地雨水等做到集中排放,並通過排水溝排入下游溝道。為此,布置土質排水溝共計264 m,沉沙池2個。土質排水溝斷面設計為梯形,底寬0.4 m,溝深0.4 m,邊坡【:
1,縱坡
為自然坡。臨時磚砌沉沙池的底面為矩形斷面形式,深蓄水工程
調蓄工程占地82hm ,最大設計水面面積62 hm ,圍堤長度3.077 km。
主體工程設計中對圍堤堤頂路面進行硬化,圍堤內邊坡進行混凝土、漿砌石護砌。將圍堤基礎腐殖土清除作為具有水土保持功能的工程,納入本水土保持方案。表土清理厚度平均為20 cm,待施工結束後回鋪到
部分堤防背水坡,以備栽植灌木和利於植被自然恢復。主體工程中在截滲溝開挖段未進行腐殖土清除,在本方案進行了補充。截滲溝開挖段清表厚度平均為2o cm,待施工結束後回鋪到截滲溝與圍堤之間區域,以備
栽植灌木和植被自然恢復,清表面積3.65hm 。
為防止水土流失,在圍堤外側上部種植紫穗槐,種植方式與引水工程相同。圍堤外側下部撒播草籽,進行綠化,共計3.76 hm。,草種選擇紫花苜蓿。
截滲溝開挖段部分堤段土壤環境相對較好,設計中在截滲溝外邊
緣種植一行紫穗槐,內邊緣種植速生楊,共布兩行,行距2 m,株距2 m,穴狀整地,整地規格為每穴一株,共種植3 589株;圍堤外坡腳種植速生柳,共布兩行,行距2 m,株距2 m,穴狀整地,整地規格為每穴一株,共種植3 486株;截滲溝至圍堤外堤腳段已覆蓋清表土,易於值被恢復,故撒播草籽進行綠化,共計2.48 hm ,草種選擇紫花苜蓿。庫區內所挖土方填築圍堤後剩餘土方臨時堆放於
截滲溝外的臨時棄土區,由建設方統一調配運輸車輛運至大廣高速施工工地。臨時堆土邊坡控制在1:1.5左右,堆高3.5~4 m,邊坡及頂部進行平整,以使其保持穩定。
施工場地機械沖洗水、生活用水及場地雨水等做到集中排放,並通過沉沙池和排水溝排人下游溝道。布置土質排水溝共計697 m,沉沙池3個。土質排水溝斷面設計為梯形,底寬0.4 m,溝深0.4 m,邊坡1:
1,縱坡為自然坡。臨時磚砌沉沙池的底面為的矩形斷面,深1.2 m。
4.2.3淨水廠工程
在主體設計中對淨水廠周圍能夠綠化的地方布置植物措施,綠化面積共0.44 hm 。本方案中要求施工場地內機械沖洗水、生活用水及場地雨水等做到集中排放,並通過排水溝排入下游溝道。布置土質排水溝共計198 m。
土質排水溝斷面設計為梯形,底寬0.4 m,溝深0.4 m,邊坡1:1,縱坡為自然坡。
4.2.4施工便道區
由於車輛長期碾壓,路面土壤入滲能力下降,施工完畢後應及時進行土地平整,使所占地恢復為原地貌。
平整面積共1.98 hm 。
5 水土保持投資概算及效益分析
水土保持方案總投資310.31萬元(主體設計中水土保持投資為148.85萬元),其中新增工程措施估算投資16.51萬元,植物措施估算投資32.33萬元,臨時工程估算投資2.41萬元,獨立費用46.86萬元,水土
保持設施補償費57.46萬元。
水土保持方案實施後,將會獲得明顯的生態效益、社會效益和經濟效益。
(1)生態效益。經分析計算,在方案設計水平年末專案區擾動土地整治率為97.89/6,水土流失總治理度
85,土壤流失控制比為1.1,工程無永久性棄土棄渣,攔渣率不做要求,林草植被恢復率為969/5,林草覆蓋率為8%。。。]。各項指標均能達到預期目標,治理效果是顯著的。
(2)社會效益。通過實施本水土保持方案設計的各種措施,減輕了水土流失的危害,使環境與經濟發展走上良性迴圈,同時,對促進生態環境建設,改善當地投資環境,加快工程建設和發展地方經濟具有重要意義。
(3)經濟效益。水土保持措施除滿足主體工程的需要外,措施的選取還考慮了造價。由於水:e保持的特
第2期尹永紅等:肅寧應急供水凋蓄工程水土保持方案設計7
殊性,導致各類水土保持措施具有投入大、投資**期長的特點。如單從投入產出的角度進行分析,就不能完
全體現其效益價值,但在同樣的效果下本方案採取了較經濟的措施。這些措施從防洪安全、環境保護方面給主體工程帶來的經濟效益是無法量化的。
6 結論
該工程在輸水方案、輸水線路選擇、蓄水區域選址及施工布置等環節考慮了經濟、技術和環境影響因素,
基本滿足或符合水土保持有關要求,在實施本方案確定的水土保持綜合防治措施後,能有效防治工程建設期間造成的水土流失,改善專案區生態環境。
參考文獻
[1]sl 19o一96,土壤侵蝕分類分級標準es].
開發建設專案水土保持技術規範開發建設專案水土流失防治標準[s].
(責任編輯:翟國靜)
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