仙洞沟水库工程水土保持设计

裴林刚

（临汾市尧都区水利局）

1 工程概况

仙洞沟河属汾河一级支流，发源于吕梁山南麓临汾市尧都区西部山区枕头乡前子孙角村，自西向东横穿尧都区而过，在金殿镇东麻册村东汇入汾河。河道全长45 km，流域面积122.5 km2。仙洞沟水库地处仙洞沟河上，坝址位于南仙洞景区入口下游约240 m处，是一座以农业灌溉为主，兼顾防洪、旅游等综合利用的小（1）型水利工程，总库容109.6万m3，控制流域面积91.6 km2。该水库的兴建，将保障邻近灌区农作物适时灌溉，保证粮食安全，并为农民增产增收提供创造条件。另外，该水库建成蓄水后将在现有的仙洞沟景区内形成人工湖泊，从而吸引游人前往观光休闲，带动当地旅游业快速发展。

水库枢纽大坝为堆石混凝土重力坝，由非溢流坝、放水洞及泄洪排沙底孔等组成。最大坝高61.4 m，坝顶全长77.55 m，坝顶宽5-19.5 m，坝顶高程784.4 m。放水洞位于右岸非溢流坝体内，采用直径0.6 m 压力钢管将水库蓄水引入下游河道。泄洪排沙底孔进口高程744.0 m，共 1 孔，孔口尺寸5.0 m×6.5 m（宽×高），为有压短管后接明流无压洞型式，在进口处设有平面事故检修闸门与潜孔式弧形工作闸门，下游出口采用挑流消能。

该水库工程属于新建工程，2014年9月1日正式开工，原定工期2 a，由于种种原因，目前还未完工，处于正在建设阶段。

2 水土流失防治目标与责任范围

仙洞沟水库新建工程，在建设期动土石方量、扰动破坏地表面积和弃土弃渣量均较大，如不进行防护，将会产生较为严重的人为水土流失，同时对周边区域的生态环境产生不利影响。产生水土流失的部位和区域，主要集中在大坝枢纽区、施工工区、施工道路区及弃土弃渣场区，尤以弃土弃渣场区为重点区域。水土流失的主要方式是水力侵蚀。

2.1 水土流失防治目标

根据山西省人民政府《关于划分水土流失重点防治区的通告》（晋政发[1998]42 号），水库工程项目区属于省级重点治理区。依照《生产建设项目水土流失防治标准》（GB50434-2018）规定，项目区属于西北黄土高原区，综合考虑项目特点，执行建设类项目水土流失防治二级标准。设计水平年水土流失防治目标为：水土流失治理度90%，土壤流失控制比0.75，渣土防护率88%，表土保护率85%，林草植被恢复率90%，林草覆盖率18%。

2.2 水土流失防治责任范围

依照《生产建设项目水土保持技术标准》（GB50433-2018）要求，水土流失防治责任范围包括工程建设过程中征用的土地范围，包括征占地和租用地，共计15.12 hm2。

3 水土保持设计

根据水库工程布局、建设占地类型、水土流失特点及防治目标等，结合项目区域自然环境状况，将该项目的水土流失防治分区划分为主体工程区、施工工区、施工生活区、施工道路区、弃土弃渣场区5个一级分区，其中的主体工程区又分为水库淹没区、枢纽工程区和水库管理区3个二级分区。

3.1 主体工程区

3.1.1 水库淹没区

不布局具体治理措施，只采取加强管理的预防保护措施。

3.1.2 枢纽工程区

主体设计水库大坝为堆石混凝土重力坝，具有水土保持功能，但该区域需补充临时防护措施。设计在坝址附近开辟一块临时堆渣场，长、宽均为100 m，面积1 hm2，最大堆渣高度不超过5 m。在堆渣坡脚处，用双排装土草袋拦挡，拦挡高度1 m。

3.1.3 水库管理区

采取工程措施和植物措施治理。工程措施为修建地面排水沟，浆砌石矩形断面，宽、深各0.5 m，长度200 m；植物措施是对管理区进行绿化美化，栽植杨、柳及四季常青针叶树和绿篱，面积0.21 hm2。

3.2 施工工区

施工工区布置在坝址附近的临时堆渣场处，堆放的骨料采用彩条布临时苫盖，苫盖面积600 m2。

3.3 施工生活区

施工生活区在使用前进行表土剥离，剥离厚度0.3 m，堆放一角并加苫盖。施工结束后进行平整回覆并植草绿化，面积0.81 hm2，草种选用无芒雀麦，播量120 kg/hm2，均匀播撒，播后浇水一次，以保证正常出苗。周边人工开挖土质排水沟，梯形断面，底宽0.3 m，沟深0.4 m，边坡 1∶0.75，长度180 m。

3.4 施工道路区

施工道路区主要采取植树进行绿化。施工道路长度共3 km，永临结合，道路两侧栽植行道树，树种选择油松，每3 m一株，树间空地撒播无芒雀麦。

3.5 弃土弃渣场区

根据施工设计，修建该水库工程的弃土弃渣量共计15.63万m3。弃土弃渣场布置在水库上游2 km 处河岸边，属临河贴坡型弃渣场，占地面积1.87 hm2，平均堆高9.5 m。要求弃土弃渣时，下渣上土，以满足植被恢复的基本要求。主要采取工程措施和植物措施进行防护。

3.5.1 工程措施

（1）表土剥离。厚度0.3 m，将剥离表土临时合理堆放，并加苫盖，然后方可弃土弃渣。

（2）挡渣墙。弃渣场临河侧修建重力式浆砌石挡渣墙，长度579 m，高2 m，顶部宽1 m，上边坡1∶1，下边坡1∶0.2。挡渣墙基底嵌入风化岩1 m。当堆渣至挡渣墙顶高程后，修建2 m 平台，按1∶1.5 的坡度继续向上堆弃形成渣面边坡，平台及坡面采用干砌石护坡，厚度0.4 m。

（3）表土回覆。堆渣结束后，将原剥离表土返还至弃渣场顶面，为绿化创造条件。

3.5.2 植物措施

堆渣结束并在渣场顶面覆土后，进行种树种草绿化，面积0.63 hm2。树种选择杨树，株行距2 m×2 m，树间空地撒播无芒雀麦。

4 水土保持监测与管理

4.1 水土保持监测

为了掌握和控制水库工程建设过程中的水土流失动态变化，全面了解布局的各项水土保持措施实施效果，最大限度地减少人为水土流失增量，开展水土保持监测十分必要。监测方法宜采用调查监测、定点监测和场地巡查等方法。调查监测内容，项目占地面积、扰动破坏地表与植被面积、水土保持设施破坏面积等，由监测人员深入工程现场通过访问、实地量测和填写表格等形式获取监测数据；定点监测内容，根据主体工程建设特点，结合水土保持方案中的新增水土流失预测结果，在弃土弃渣场区和临时堆土区设置临时监测坡面，监测每次暴雨后的侵蚀沟条数、长度、宽度，计算水土流失量；场地巡查内容，根据施工进度，定期实地巡查占地范围与扰动土地变化，设计水土保持措施实施情况。

4.2 水土保持管理

在工程招标过程中，及时将水土保持措施建设纳入工程建设专项招标合同。按照水土保持“三同时”制度要求，工程建设指挥部建立相关管理科室，配置水土保持专业人员，具体负责水土保持措施实施。加强水土保持工程监理，开展阶段检查验收和单项工程检查验收，全部工程完工后自主进行竣工验收并报备。在施工过程中，加强法制宣传教育，增强施工及有关人员的水土保持意识。

5 结语

随着经济社会发展，生产建设项目的人为水土流失呈持续增加态势，局部的土壤侵蚀强度远比自然水土流失强度大得多，有的达到数倍、几十倍甚至上百倍。为了生产建设项目工程顺利建设和周边区域的生态安全，加强监督管理，开展水土保持设计，实施设计的水土保持措施，十分必要。