豐滿水電站水土保持工程措施設(shè)計(jì)分析

1、2013年第8期東北水利水電水生態(tài)環(huán)境[文章編號(hào)]10020624(2013)08003702豐滿水電站水土保持工程措施設(shè)計(jì)分析王瑗12，謝書領(lǐng)3，趙峰2(1中水東北水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司吉林長(zhǎng)春130021；2松遼水環(huán)境科學(xué)研究所，吉林長(zhǎng)春130021；3海南有色工程勘察設(shè)計(jì)院，海南?？?70206)[摘要】水電工程在施工建設(shè)中，往往由于施工期長(zhǎng)、棄渣量大、堆放困難，造成的水土流失危害較大。文章根據(jù)水土保持技術(shù)要求。結(jié)合水電站棄渣場(chǎng)

2、地理?xiàng)l件的特點(diǎn)，以豐滿大壩全面治理工程為例，闡述了在水土保持工程措施設(shè)計(jì)中棄渣場(chǎng)的擋渣和護(hù)坡工程措施的一些做法。[關(guān)鍵詞】水土保持；設(shè)計(jì)分析；豐滿水電站【中圖分類號(hào)】X1711[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B1工程概況豐滿水電站位于吉林省吉林市小豐滿境內(nèi)、第二松花江中游，是東北電網(wǎng)的骨干電站，承擔(dān)著電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用任務(wù)。同時(shí)，作為松花江干流的控制性工程，豐滿水電站裝機(jī)容量10025MW，控制流域面積達(dá)425104km2，多年平均流量439mV

3、s，年徑流量141億m3，水庫(kù)正常蓄水位2635m，死水位24211“11，興利庫(kù)容535億m3，總庫(kù)容1100億m3，對(duì)吉林市、哈爾濱兩座城市和11個(gè)市(縣)的防洪、灌溉、航運(yùn)和供水有突出作用，承擔(dān)著重要的社會(huì)責(zé)但刁。按照國(guó)家的相關(guān)要求，東北電網(wǎng)有限公司確定了在原壩址下游約120m處新建大壩的重建方案。新壩建成后，引水發(fā)電和泄洪壩段對(duì)應(yīng)的老壩部分拆除至高程2400m，拆除寬度為522m(29個(gè)壩段)。工程拆除原壩后式廠房及1—10號(hào)機(jī)

4、組，保留原左岸三期工程11～12號(hào)總裝機(jī)280Mw機(jī)組，工程新增6臺(tái)單機(jī)容量200MW機(jī)組，新增裝機(jī)1200MW，工程建成后總裝機(jī)1480Mw。據(jù)土石方平衡分析，主體工程棄渣總量53229x104m3(堆方)。根據(jù)治理工程特點(diǎn)與施工總布置，建設(shè)過(guò)程造成的水土流失主要是由于工程基本建設(shè)施工期對(duì)料場(chǎng)及施工場(chǎng)地地形的開挖、植被破壞和棄渣堆放等產(chǎn)生。該項(xiàng)目主體工程建設(shè)過(guò)程中，工程施工對(duì)原地貌、土壤和植被產(chǎn)生很大影響。場(chǎng)地平整及土方開挖將使主體工

5、程施工區(qū)植被全部破壞。料場(chǎng)開挖將造成全部表土層植被破壞，棄渣堆放將壓占一定數(shù)量的植被，施工道路開挖及臨建設(shè)施用地平整等也將使其占地范圍內(nèi)破壞殆盡。因此，治理工程的建設(shè)可能造成的水土流失面積主要包括料場(chǎng)、棄渣場(chǎng)、施工臨建占地、道路及主體工程永久占地等。2治理工程棄渣的特點(diǎn)治理工程上游豐滿水庫(kù)庫(kù)區(qū)現(xiàn)已形成為松花湖景區(qū)，對(duì)工程的水土保持和環(huán)境保護(hù)的要求比較嚴(yán)格，該工程土石方開挖量大、回填量小，因此，在建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生棄渣量大，該工程若不采取合理

6、水土保持措施，勢(shì)必造成工程建設(shè)過(guò)程中大面積的開挖形成的邊坡及其棄渣的堆放，形成新的水土流失，更為嚴(yán)重的是，由于工程存在施工期長(zhǎng)的特點(diǎn)，將導(dǎo)致大量堆積的棄渣多次經(jīng)過(guò)雨水沖刷，隨地表徑流流入或滑入河道和庫(kù)區(qū)，使河道或庫(kù)區(qū)淤積，污染水質(zhì)，對(duì)工程區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。因此，治理工程的棄渣必須在適合的地形條件下合理堆放，并采取相應(yīng)的工程措施進(jìn)行有效防護(hù)。37水生態(tài)環(huán)境東北水利水電2013年第8期3棄渣場(chǎng)防護(hù)措施設(shè)計(jì)治理工程規(guī)劃了2處永久棄渣場(chǎng)

7、，分別為位于豐滿大壩下游左岸段吉村棄渣場(chǎng)和位于壩址下游左岸的腰屯棄渣場(chǎng)，其中，段吉棄渣場(chǎng)距施工區(qū)73km，堆渣量40020萬(wàn)(堆方)，堆渣頂高程為285m，最大堆渣高度46m；腰屯棄渣場(chǎng)距壩址約10km，棄渣量10169萬(wàn)m3(堆方)，堆渣頂高程為320m，最大堆渣高度30m。棄渣場(chǎng)工程措施設(shè)計(jì)的基本原則就是通過(guò)削坡或修建擋墻，設(shè)計(jì)排水，進(jìn)行坡面防護(hù)，確保堆渣穩(wěn)定，不發(fā)生水土流失。兩處渣場(chǎng)防護(hù)措施主要包括提出棄渣要求，施工期擋渣、坡面排

8、水、坡面防護(hù)、土地整治及表土防護(hù)等措施，根據(jù)工程棄渣特點(diǎn)及棄渣場(chǎng)堆渣條件。31臨時(shí)防護(hù)措施考慮到棄渣場(chǎng)的植被恢復(fù)，對(duì)棄渣場(chǎng)進(jìn)行表土剝離，堆置于兩渣場(chǎng)內(nèi)平緩地。堆土高度約3m，堆土坡度為1：15，四周采用編織袋土進(jìn)行防護(hù)，編織袋土采用梯形斷面，頂寬O5m，高10。m，邊坡1：O5。堆土表面拍實(shí)，并撒播紫花苜蓿草籽進(jìn)行防護(hù)。32工程措施321排水措施通暢的排水體系對(duì)于渣場(chǎng)小流域范圍內(nèi)的水土流失防治十分重要，因此，根據(jù)棄渣場(chǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及水文成果

9、設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)，在棄渣場(chǎng)上游匯流位置布設(shè)主排水溝排除棄渣場(chǎng)上游匯水，各級(jí)馬道內(nèi)布設(shè)支排水溝。腰屯和段吉村棄渣場(chǎng)排水溝比降分別為20％和15％，以保證渣場(chǎng)小流域范圍內(nèi)設(shè)計(jì)洪水安全排出。兩處棄渣場(chǎng)主排水溝采用漿砌石結(jié)構(gòu)，腰屯棄渣場(chǎng)主排水溝內(nèi)口尺寸底寬10m，高度08m，段吉村棄渣場(chǎng)主排水溝內(nèi)口尺寸底寬15m，高度10m。各棄渣場(chǎng)支排水溝尺寸均按05mXO5m(底寬高)的梯形斷面設(shè)計(jì)，邊坡比為1：O2，采用03m厚漿砌石襯砌。322攔擋措施由于

10、開挖基面土方破壞了原有土體的穩(wěn)定平衡狀態(tài)，為防止堆渣料滑塌或散落，在渣堆坡腳設(shè)置漿砌石擋渣墻，頂寬05m，渣堆側(cè)邊坡1：05，臨空面鉛直，埋深1m，總高度220m；坡腳開挖1：15邊坡后，回填塊石，距頂部05m，15m分別設(shè)排水孔，38間距2m，并在相應(yīng)處設(shè)置粘土隔水墻及反濾布。323坡面防護(hù)為提高渣體的整體穩(wěn)定性及沖刷能力，渣體邊坡按1：2的邊坡進(jìn)行堆放。在堆渣較高時(shí)，每10m高設(shè)置2m寬的馬道。棄渣場(chǎng)坡面采用三維植被網(wǎng)護(hù)坡，可有效的

11、防止水土流失。三維植被網(wǎng)防護(hù)面積926hm2。33植物措施331渣場(chǎng)頂面綠化棄渣場(chǎng)堆渣完畢后，頂面進(jìn)行平整壓實(shí)，場(chǎng)平后覆土30～5Ocm，土源為棄渣堆放前剝離的表土。經(jīng)過(guò)平整、覆土等立地條件改造后恢復(fù)植被，面積約1772hm2。喬木選擇刺槐，林下撒播紫花苜蓿草種。刺槐栽植株行距為2mX2in，紫花苜蓿播種量10g／m。332棄渣場(chǎng)坡面綠化對(duì)棄渣場(chǎng)坡面進(jìn)行清理、平整，在平整后的坡面覆蓋10cm厚的表土，輕輕壓實(shí)，鋪設(shè)三維植被網(wǎng)，然后在網(wǎng)上

12、混播紫花苜蓿、早熟禾、高羊茅、胡枝子等灌草種，用量25g／m2。并在棄渣場(chǎng)進(jìn)行三維植被網(wǎng)設(shè)計(jì)。4結(jié)語(yǔ)水電站工程擾動(dòng)面積大，土石方量大，施工周期長(zhǎng)不可避免地造成大量的水土流失。因此，要針對(duì)工程特點(diǎn)切實(shí)做好水土保持設(shè)計(jì)通過(guò)點(diǎn)、線、面相結(jié)合的水土流失防治措施進(jìn)行總體布局。因地制宜地采取攔擋、護(hù)坡、排水、土地整治、復(fù)墾及綠化等各項(xiàng)水土流失防治措施才能有效控制項(xiàng)目建設(shè)造成的新增水土流失保證項(xiàng)目區(qū)域生態(tài)環(huán)境朝良性方向發(fā)展。[參考文獻(xiàn)][1]周建平，

13、魏志遠(yuǎn)，杜效鵠關(guān)于豐滿水電站大壩全面治理設(shè)計(jì)研究的思考[1]水力發(fā)電，2008，34(2)：81—84[2]路振剛，張正平，范永思等豐滿大壩全面治理方案選擇研究Cj]水力發(fā)電，2010，36(1)：60—62[3]石峰，潘存德，韓守都水利工程土石方平衡分析及棄渣量計(jì)算[I]水土保持應(yīng)用技術(shù)，2010，4：33—35[4]中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司豐滿大壩全面治理工程重建方案預(yù)可行性研究報(bào)告[R]沈陽(yáng)：東北電網(wǎng)有限公司，2008【