水庫除險加固工程水土保持措施
時間:2022-05-24 09:18:31
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摘要:本文通過對托卡依水庫除險加固工程水土保持措施設(shè)計,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;除險加固;水土保持
1項目區(qū)概況
托卡依水庫是格達良鄉(xiāng)唯一地表灌溉水源。格達良鄉(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個村、74個生產(chǎn)隊。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)濟的命脈性工程,控制灌溉面積2866.67hm2,對該鄉(xiāng)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟起著決定性的作用。托卡依水庫具有防洪、灌溉等綜合用途。水庫設(shè)計洪水位為1239.0m,對應總庫容2458.79×104m3,灌溉面積2533.33hm2,根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》[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,其他建筑物為4級,臨時建筑物為5級。
2水土流失防治責任范圍
本工程水土流失防治責任范圍為1945.00hm2,其中永久占地1934.72hm2,臨時占地10.28hm2。屬于阿圖什市管轄,防治責任主體為阿圖什市托卡依水庫管理站。本工程為點狀工程,位于平原區(qū),因此一級分區(qū)為平原區(qū);二級分區(qū)根據(jù)項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10個二級區(qū)。本工程水土流失防治分區(qū)見表1。
3水土流失防治標準及目標
本工程屬建設(shè)類項目,項目位于《全國水土保持區(qū)劃(試行)》中新疆位于北方風沙區(qū),根據(jù)《生產(chǎn)建設(shè)項目水土流失防治標準》[2](GB50434-2018)4.0.1條規(guī)定,執(zhí)行水土流失防治一級標準。根據(jù)要求調(diào)整各項指標,本方案水土流失防治綜合目標值為水土流失治理度85%、土壤流失控制比1、渣土防護率87%、表土保護率不做具體要求、林草植被恢復率93%、林草覆蓋率15%。
4水土流失量預測方法
根據(jù)可能造成水土流失面積、土壤侵蝕背景值和擾動后土壤侵蝕模數(shù)及水土流失發(fā)生時間等因素,計算得出土壤流失量。W=∑2j=1∑ni=1FjiMjiTji(1)式中,W為土壤流失量,t;j為預測時段,j=1、2,指施工期(含施工準備期)和自然恢復期2個時段;i為預測單元,i=1,2,3……,n;Fji為第j預測時段第i預測單元的面積,km2;Mji為第j預測時段第i預測單元的土壤侵蝕模數(shù),t·km-2·a-1;Tji為第j預測時段第i預測單元的預測時段長,a。按本方案確定的水土流失預測時段,經(jīng)分析計算,本工程建設(shè)期水土流失面積為256.76hm2,自然恢復期內(nèi)水土流失面積為164.97hm2,通過實際勘察,結(jié)合查閱工程設(shè)計基礎(chǔ)資料、地形圖、降水、風速等其他有關(guān)資料確定各預測分區(qū)擾動前、后土壤侵蝕模數(shù),并依據(jù)預測得出的新增水土流失面積按數(shù)學模型法WS=F×(P2-P1)×N計算出在各預測時段內(nèi)本工程建設(shè)可能造成的水土流失量。可能產(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)束后對壩后的施工場地進行清理平整,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3+200~6+500段撒播草籽恢復植被,撒播草種選擇蘆葦、早熟禾,草籽撒播量為80kg·hm-2,施工結(jié)束后對壩后施工區(qū)域撒播草籽恢復植被,撒播草籽面積36.30hm2。為促進植被成活,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。對建筑物開挖的臨時堆土采取防塵網(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)束后對渠首施工作業(yè)帶及堆放棄土區(qū)域進行清理平整。土地平整面積8.89hm2。對堆放在渠首兩側(cè)的棄渣采用挖掘機對棄渣表面進行拍實,拍實面積為2.17hm2。施工期間對渠首施工區(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。對引水渠首開挖的臨時堆土采取防塵網(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行清理,在清理表土時,將地表30cm表土分層剝離,堆放在管理區(qū)內(nèi)的空地內(nèi)進行存放,共需剝離表土1080m3。在工程結(jié)束后,用于項目區(qū)恢復植被使用。施工結(jié)束后對管理區(qū)可恢復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)束后對新建管理區(qū)的施工場地進行清理平整。土地平整面積0.38hm2。在撒播草籽前對撒播區(qū)域進行平整、施肥,全面整地面積0.20hm2。對新建水庫管理站內(nèi)進行綠化美化,主要是在管理區(qū)圍墻四周和進入管理區(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,對新建的永久道路及臨時道路進行平整,土地平整面積10.95hm2。在施工過程中對道路區(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)束后對輸電線路區(qū)的線桿周圍堆放的棄土進行平整,對施工作業(yè)帶進行清理平整,土地平整面積1.30hm2。機械壓實(方案新增):壓實面積為0.10hm2。線桿開挖的臨時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)束后對供水管線區(qū)的的施工場地進行清理平整。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)束后對管道施工區(qū)域撒播草籽恢復植被,撒播草籽面積1.73hm2。施工期間對施工區(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)撒播草籽前對撒播區(qū)域進行平整、施肥,全面整地面積1.17hm2。為減少工程在施工過程產(chǎn)生揚塵,減少施工場地的揚塵,采取灑水降塵方式,根據(jù)施工經(jīng)驗,在施工期間每天灑水1次,灑水厚度按平均0.1cm計算,灑水天數(shù)按100d計算,灑水面積為0.94hm2,灑水體積936.00m3。對施工生產(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)束后對取料坑進行清理,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,對取料區(qū)域表面采取機械壓實,減少大風天氣對取料坑的影響,機械壓實面積為4.09hm2。在取料過程中對取料區(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)濟效益分析
水土保持措施總投資789.82萬元,主體已實施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、施工臨時工程77.63萬元,獨立費用123.29萬元(監(jiān)理費14.02萬元、監(jiān)測費60.41萬元),基本預備費19.00萬元,水土保持補償費77.03萬元。結(jié)合主體工程已有水土保持措施,方案全部實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)工程量及可實現(xiàn)的水土保持防治措施面積等預測到設(shè)計水平年水土流失治理度為88.0%,土壤流失控制比為1.0,渣土防護率98.7%,表土保護率不做具體要求,林草植被恢復率為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)和運行過程中建設(shè)單位實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
[1]SL252-2017,水利水電工程等級劃分及洪水標準[S].北京:中國水利水電出版社,2017.
[2]GB/T50434-2018,生產(chǎn)建設(shè)項目水土流失防治標準[S].北京:中國計劃出版社,2018.
作者:孫震 單位:新疆昌吉方匯水電設(shè)計有限公司