洪 波,王 宇,刘志勇,赵 育
(辽宁省清河水库管理局有限责任公司,辽宁 铁岭112003)
清河水库位于辽河支流清河干流偏下游,总库容9.68亿m3,为大(2)型水利枢纽工程,水电站布置在清河水库大坝右岸输水洞下游,电站厂房为一管一机布置形式,共安装3台混流式水轮发电机组,总装机容量15MW,单机容量5MW。水电站由大坝、取水头部、压力管道、输水洞、调压井、尾水渠、发电厂房、升压站、进厂道路和综合办公楼等组成,工程等别为Ⅳ等,主要建筑物级别为4级。大坝利用原清河水库大坝,取水头部和部分压力管道利用“清河水库供水取水头部及输水改造工程”的取水头部和压力管道,进厂道路、尾水渠利用“清河水库除险加固工程”进厂道路和尾水渠。本工程与“清河水库除险加固工程”、“清河水库供水取水头部及输水改造工程”3个项目共用输水洞。
项目区位于辽北丘陵区,为辽河支流清河下游,调压井位于水库大坝右岸山体山头侧台地上,地面高程142~144m,较平坦;电站主副厂房及升压站建筑物位于清河水库大坝下游清河右岸阶地上,地形起伏,地面高程在100~113m之间,北高南低。属于东北黑土区—长白山—完达山山地丘陵区,为长白山植物区系和华北植物区系的过渡地区,地带性植被为针叶和阔叶混交林,林草覆盖率为38%。水土流失总面积8757hm2,占总面积的18.23%,土壤侵蚀以轻度水力侵蚀为主,平均侵蚀模数1080t/km2·a。根据SL190—2007《土壤侵蚀分类分级标准》,容许土壤流失量为200t/km2·a。
依据“谁开发谁保护,谁造成水土流失谁治理”的原则,清河水库水电站工程水土流失防治责任者为工程建设单位,即辽宁省清河水库管理局有限责任公司。本工程损坏原地貌主要源于工程建设。因此,水土流失防治责任范围主要为工程建设区和由于工程建设活动而造成水土流失及危害的直接影响区域。
工程建设区主要包括主体工程区 (调压井、电站及升压站)、永久办公生活区(综合办公楼)、施工道路、施工生产生活区和弃渣场区,直接影响区是因建设活动而造成水土流失危害的区域。防治责任范围总面积4.25hm2,其中工程建设区3.81hm2,直接影响区0.44hm2。工程水土流失防治责任范围如表1。
表1 水土流失防治责任范围 单位:hm2
工程建设性质为新建建设类项目。工程项目区位于辽北丘陵区,属于国家级和辽宁省水土流失重点治理区,依据GB50433—2008《开发建设项目水土保持技术规范》规定,确定工程水土流失防治标准等级为1级。
针对项目主体工程的特征和新增水土流失特点,因地制宜、合理布局,在防止新增水土流失的基础上,治理水土流失。在布设水土保持工程措施时,首先采取临时性水土保持措施,防止建设过程中的水土流失,同时也要治理防治责任范围内的水土流失,建成完整的水土流失防治体系。
根据水土保持措施布置原则,实行工程措施、临时措施与植物措施相结合的防治措施,同时配合主体工程设计中采取的水土保持措施进行综合治理,并从预防和治理两方面考虑,形成完善的水土流失了防治体系。
4.2.1 主体工程防治区
包括调压井工程、电站及升压站工程防治区。占地面积0.64hm2,其中林地0.08hm2,其他空闲地面积0.56hm2。
(1)根据施工布置,调压井施工区域较为狭小,拆除的混凝土和基础开挖的土石方随即运至弃渣场,不在施工区域内存留。因调压井所处位置为南高北低,为避免施工中土石滑落坡下,在北侧区域沿占地边缘堆筑装土纺织袋进行拦挡。
(2)电站及升压站工程开挖土石方全部运至弃渣场,基础工程结束后,再将土方运回回填。从水土保持角度要求施工单位在土方及弃渣运输过程中采用保护措施,防止沿途散溢,造成水土流失。
(3)主体工程防治区永久占地在工程完工后基本被建筑物及混凝土地面覆盖。为美化环境,防风降尘,增加林草覆盖,调压井施工部位采取栽植攀缘植物和撒播草籽措施恢复植被,厂区内沿北侧和西侧护坡侧单排栽植乔木林带,栽植乔木前,将剥离的表土回覆至绿化区域,并进行土地整治。临时占地区域主体设计在考虑电站安全及生态环境的前提下,采取了风格生态护坡形式进行恢复,满足水土保持要求,不再增设绿化措施。
4.2.2 永久办公生活防治区
占用林地面积0.03hm2,土壤表层土质较好,满足剥离条件,剥离表土集中堆放到厂区空地。表土平均堆放高度3m,占地面积50m2,对临时堆放的表土采用装土编织袋拦挡,彩条布苫盖。
绿化区域主要为围墙内侧、建筑物周边空地。在办公区围墙内侧栽植单排树木,树种选择梓树;在建筑物周边空地自然式栽植树木,乔、灌、草相结合;厂区道路旁栽植水蜡。
4.2.3 施工道路防治区
主要为临时施工道路区域,工程施工道路长750m,其中利用现有道路150m,新建道路600m。施工道路临时占地类型为林地和空闲地,施工结束后,原为林地的区域,栽植乔木,原为空闲地的区域,经土地整治后,栽植灌木,并在林下撒播草籽,增加林草覆盖率。
4.2.4 施工生产生活防治区
占地面积1.00hm2,占地类型为林地和空闲地,施工期间主要为建筑物和机械占压,工程结束进行土地整治,栽植乔木、撒播草籽措施恢复植被。本区域内现有的刺槐、杨树树龄较老且比较高大,因两次移栽不公增加工程投资且不能保证成活率,建议工程开工前适当季节移栽至清河水库管理局的空闲地内,以减少生态损失。
考虑施工临时场地的雨水排放,在施工厂区四周修筑排水沟,排水沟采用梯形断面形式,开挖土方治排水沟一侧堆放,沟底及边坡进行铲平修整。
4.2.5 弃渣场防治区
为弃渣的堆放区域,本工程弃渣运至清河水库除险加固工程1#弃渣场堆填,不新增弃渣场。因清河水库除险加固工程在水土保持方案设计时,弃渣场周边设计了浆砌石挡土墙657m,根据容渣量分析,弃渣场可容纳本工程弃渣,浆砌石挡墙亦满足本工程增加后的防护要求,本工程不再增加挡墙长度。该防治区采取的措施有工程措施、临时措施和植物措施。
本工程弃渣量6.17万m3,弃渣堆放后,采取拖拉机分二层压实,堆渣结束后进行土地整治,采取栽植乔木、撒播草籽措施恢复植被。对临时堆放于弃渣场的剥离表土,采取彩条布覆盖,装土编织袋拦挡,由于工程弃渣以土方为主,弃渣堆放时,将拆除的混凝土和石方堆放于渣场底部,土方堆放在上部,以保持堆渣的稳定性。
清河水库水电站工程水土保持方案符合工程实际,合理可行。经分析预测,水土保持措施实施后,防治责任范围内发生水土流失的土地及易发生水土流失的土地将得到治理,工程建设产生的新增水土流失量也将得到有效控制,减轻各种自然灾害可能造成的损失,有利于区域内的生态平衡。