浅议小水库水土保持设计工作

陈得阳 王 松

浅议小水库水土保持设计工作

陈得阳 王 松

宿州市现有小型水库82座，其中小（1）型 10座，小（2）型 72座，总库容4005×104m3。近年来，随着国家及地方对水库安全问题的重视，陆续对其中部分安全状况较差的水库进行了除险加固处理。由于水库多为土质坝体，施工过程中原有坝体遭到破坏，容易造成水土流失，同时对水库安全也造成了很大威胁。因此，小水库除险加固设计工作是其中的重要环节，现以位于宿州市埇桥区符离镇清上村境内清水水库的水土保持设计为例进行说明。

一、工程概况

清水水库始建于1958年10月，总库容55.47×104m3，兴利库容44.55×104m3，调洪库容9.92×104m3，死库容1.0×104m3，水库为小（2）型水库，主要建筑物有大坝、溢洪道、放水涵等。

项目区内地层为第四系全新统冲积堆积的粉土、粉质粘土等。主要植被为平原植被。

据监测，项目区水土流失以水蚀为主，风蚀轻微。

二、水土流失防治方案

（一）水土流失预测

1.扰动原地貌、损坏土地和植被的面积预测

清水水库除险加固工程施工在原有建筑物基础上进行，除粘土料场和弃渣场需新征土地，临时施工道路、仓库和生活办公区需临时施工征地之外，工程施工基本在原水库管辖的范围内进行。

根据本工程的特点，工程的施工期为水土流失的主要预防期，施工造成新的水土流失项目主要包括主体工程建设、土料场开挖、弃土弃渣及废弃物堆放、临时施工占地等。结合实地调查分析，对工程建设过程中扰动原地貌、损坏土地和植被的面积分别进行测算、统计，预测扰动土地面积总计为1.56hm2。

2.损坏水土保持设施的面积预测

工程建设施工期占用的土地类型为林地、耕地、滩地等，其面积纳入破坏水土保持设施范畴，现状水面不纳入水土保持设施。

通过对工程建设过程中扰动原地貌、损坏土地和植被的面积以及占地类型的分析，本工程损坏水土保持设施面积为1.32hm2。

3.弃土弃渣量的预测

本工程弃土弃渣主要发生在上游护坡整治、溢洪道开挖、放水涵洞拆除及临时工程等生产建设过程中。通过对主体工程加固方案的查阅及现场调查，了解其开挖量、回填量、剥采比、单位产品的弃渣量等，预测各时段的弃土、弃石、弃渣总量为2.36×104m3。

（二）水土流失防治目标、分区及措施

1.水土流失防治目标

根据皖政[1999]53号《关于划分全省水土流失重点防治区，加强水土保持工作的通知》要求，项目区属水土流失重点预防保护区，水土防治标准采用一级标准，全面控制工程及其建设过程中可能造成的新的水土流失，绿化、美化项目区生态环境，促进工程建设和生态环境协调发展。项目施工建设期水土流失防治指标水土流失控制比达到1.5，拦渣率达到95%。

2.水土流失防治分区

根据水土流失防治责任范围内地貌类型和工程总体布局，确定本工程水土流失防治分区划分为主体工程区、土料场区、弃渣场区、交通道路区、施工生产生活区五个防治类型区。对主体工程和交通道路提出二级分区，主体工程分大坝、溢洪道和放水涵三个分区；交通道路分为坝顶道路和施工临时道路两个分区。

（1）主体工程区

大坝加固、整修溢洪道和新建放水涵洞等，面积共0.47hm2，水土流失防治重点是对大坝上下游边坡、坝顶道路、溢洪道和新建放水涵洞进出口进行防护。

（2）土料场区

土料场选在大坝右侧库区内的空地，面积0.06hm2。集中、适量开采土料，并采取一定的临时水土保持措施。施工结束后，采取土地整治措施防治水土流失。

（3）弃渣场区

工程施工产生的弃渣首先回填到土料场开挖区域，同时布置1个弃渣场，选址在大坝右侧库区，面积0.04hm2。渣场水土流失的防治重点是做好弃渣场的拦挡、排水和弃渣场的土地整治、绿化及利用。

（4）交通道路区

主要为坝顶道路和施工临时道路，坝顶道路0.1hm2，施工临时道路面积为0.15hm2，本区的防治重点是做好交通道路两侧的边坡防护、拦挡、排水等措施。

（5）施工生产生活区

本区面积共0.30hm2，防治重点是因地制宜增设部分排水设施和沉沙池等防护工程措施。施工场地及时清理平整，覆土整治，恢复原地貌，做好施工生产区与渣场结合的水保措施。

3.水土流失分区防治措施

（1）主体工程区

大坝：本次加固工程按标准断面对上下游坝坡同时进行加固，上游为干砌块石护砌，下游为草皮护坡，加设排水设施。工程完成后能够满足水土保持的要求，该部分工程量在主体工程中已经考虑。

溢洪道：溢洪道进口与出口及开挖边坡采用浆砌石防护处理，两岸土质边坡采取三叶草防护，防护宽度2m，面积280m2；溢洪道边坡与水平地面连接部裸露面选择单行攀缘植物五叶地锦防护，两边防护宽度共2m；开挖基面部分采用潜孔钻凿孔，采用气腿钻孔小药量松动爆破，人工辅助清挖。

施工中拟对溢洪道两端开挖处设置临时防护措施，采用编织袋袋装土及雨布临时拦护，袋装土埂高1.5m，宽0.5m，共需袋装土81m3。考虑降雨对工程开挖边坡的侵蚀，对开挖土质边坡覆盖雨布临时拦护，需雨布68m2。

放水涵洞：新建放水涵洞主要对进口开挖边坡进行防护处理。该部分工程量在主体工程中已经考虑。放水涵出口处结合下游坝坡整治采用草皮护坡防护，防护面积20m2。

（2）土料场区

土料场开挖集中在勘探确定的料场范围内，禁止无序开挖。各土料场取土前，表层覆土必须清除，清废厚度0.3m。表层覆土可以分段开挖，后一段的清废土可以放入前一段开挖的坑中，只有边缘第一段的清废土需堆放在各土料场的边缘，堆放呈梯形台体形式。施工完成后，将坝体及溢洪道施工区弃渣沿临时施工道路就近回填至附近的土料场，将堆放在各土料场的边缘清废土就近回填至附近的土料场，对取土坑边坡采用机械或人工方式进行修坡，防止坍塌，坡比采用1∶1.5。然后对土料场地进行平整，合计土地平整面积0.15hm2，同时结合立地条件及植被特点，布设植物措施。

（3）弃渣场区

本区防护措施为：工程出渣必须及时运输至指定渣场集中堆放，不得沿途沿线随意倾倒，严禁将弃渣向河道内倾倒。运输车辆在运渣过程中不能让石渣随意散落。对于弃渣临时堆放点，要做好临时排水等防护措施，在雨天要做好遮盖。弃渣结束后，对渣场规划采取植物措施或恢复利用，整平弃渣顶面，修整边坡成自然稳定边坡，防止水土流失。由于本工程渣料中石渣较多，有机质少，结构差，在实施植物措施前需进行覆土整平工作。项目区植被恢复与重建所需的表土主要来源于渣场堆渣前清挖的表层熟土。覆土为腐殖熟土，覆土深为0.2m～0.7m，覆土面积为0.11hm2。

根据弃渣场立地条件及水土保持防护的主要任务，营造渣场防护林主要选用经果林、水杉和白杨树，搭配一些观赏树种，达到美化绿化渣场、防治水土流失和改善生态环境的目的。

（4）交通道路区

施工期在临时道路两侧路肩采用编织袋装土进行防护，施工完成后原地貌为植被的进行植树种草，恢复植被。对部分开挖和回填的裸露土质或碎石土质边坡进行防护，采用植狗芽根（撒播草籽）方式，共计植草皮护坡面积3343m2。

（5）施工生产生活防治区

工程措施为临时排水系统，主要考虑混凝土拌和站和砂石料加工系统等区域。排水沟采用矩形断面，断面尺寸40cm×25cm，在排水沟下端设沉沙池，矩形断面，块石砌筑并抹面，尺寸为3.0m×1.0m×1.5m。根据计算，需修建临时排水沟总长200m，沉沙池1座。

施工临时场地占地面积0.30hm2。使用前应进行土地平整，压实，并对空闲地进行绿化。

施工结束后，首先对临时占地上的杂物进行清除或掩埋，然后进行土地整治，对施工临时场地种草。草种选择狗牙根撒播，撒草籽按每100m2草种1.2kg计。

4.水土保持工程量

清水水库除险加固工程水土保持方案包括工程措施、植物措施和临时措施三大部分内容，新增工程量有：

工程措施：包括施工区临时排水沟及沉沙池等。共需完成土方开挖36m3，砌石 30m3。

植物措施：包括草皮护坡、施工场地植被恢复、行道树、施工生活区绿化美化、弃渣场绿化等。共需完成草皮护坡13505m2、乔木灌木373株。

临时措施：土地平整0.15hm2、编织袋装土填筑810m3、雨布临时防护68m2。

（三）水土保持监测

1.监测目的

水土保持监测是以保护水土资源和维护良好的生态环境为出发点，防止水土流失的一项基础性工作。适时监测有利于正确分析和评价水土保持措施实施的效果，并依据监测结果和标准，及时完善相应的水土保持设施，达到方案要求的防治目标，从而保障工程的安全运行和防治水土流失。

2.监测内容

根据《水土保持监测技术规程》（SL277-2002），监测内容主要包括影响水土流失主要因子的监测（降雨量、降雨强度、植被覆盖率、水土流失强度及其危害等）、水土流失量的监测、水土流失危害监测、环境变化监测和水土保持措施防治效果的监测等内容。

3.监测方法

监测采用地面观测法和调查监测法。对影响水土流失的主要因子如地形、地貌、水系、水利工程的变化，水土流失的危害，生态环境的变化以及水土保持方案实施等情况采用调查监测法；对重点监测区域和典型监测断面（点）降雨量、水土流失量、水土保持防护工程的防护效果等主要采用地面观测法，辅以调查监测法。此外，可利用GPS对建设区域地表扰动和面上的水土流失情况进行定位观测和面积测算。根据需要，对工程建设的相关部位可采取巡测的办法开展水土流失的监测。原地貌对照观测区在项目建设区相应监测点附近选取。

4.监测时段和监测频率

建设期：根据施工进度安排，监测时段为第一年10月（雨季后）、第二年2～4月（施工期）和6月各监测1次。当中途出现大暴雨时，应适当增加频次。

植被恢复期：植被恢复期的水土流失监测主要对采取植物措施的区域进行监测。监测时段拟定为工程运行初期的前两年，5月（雨季前）、10月（雨季后）各监测1次。

三、结语

小水库除险加固工程是一项民生工程，对于保障库区周围的人民群众及厂矿企业的安全有着重要意义，水土保持作为工程的重要环节，要严格遵循“三同时、四到位”制度，按标准设计，按标准施工，按标准运行，以发挥更好的效益

安徽省宿州市水利水电建筑勘测设计院 234000 安徽省淮河河道管理局 233000）

（专栏编辑：张 帆）