李银娟,康开霞,高岩
(甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司,兰州 730000)
录巴寺水电站地处黄土高原和青藏高原过渡区的甘南高原东部,海拔2 610~3 100 m,位于洮河流域,属于典型的大陆性气候,该地区多年平均气温4.6 ℃,平均降水量560 mm,平均蒸发量1 251.1 mm,最大冻土深度110 cm,无霜期105 d,多年平均风速1.5 m/s。研究区占用土壤类型主要为白土、褐色森林土、棕色森林土、山地栗钙土和山地草甸土五大类。区内植被属青藏高原植被区的森林草原地带,阴坡植被覆盖度85%以上,阳坡植被覆盖度约35%。
根据《甘肃省人民政府关于划定省级水土流失中重点预防区和重点治理区的公告》,项目区属洮河流域省级水土流失重点治理区,按照《全国水土保持规划(2015—2030 年)》划分,项目区位于紫色土区。土壤容许流失量为500 t/(km2·a)。
录巴寺水电站工程建设水土流失特点主要表现为:
1)开挖方量和弃渣总量大;
2)工程占地面积大;
3)工程施工工期长,主体工程建设总工期57 个月,共跨越4 个雨季,不可避免也经历了雨季和汛期施工。
电站在建设过程中造成的水土流失危害主要表现在以下方面:(1)水土流失严重,施工期工程建设活动产生的临时堆土以及运行期渣场永久弃渣成为新的水土流失策源地,在强降雨或外营力作用下极易产生水土流失。(2)原地表损坏严重,工程施工扰动地表和破坏原地貌,水土流失强度明显增大,破坏项目区及其周边生态环境。(3)水土流失危害严重,大量松散土石渣冲入河道,增加洮河泥沙含量,淤积下游河床,抬高水位,降低河道防洪能力,影响下游电站的正常运行[1]。
工程实际发生的防治责任范围面积26.48 hm2,其中项目建设区18.15 hm2(永久占地面积2.38 hm2,临时占地面积15.77 hm2),直接影响区8.33 hm2。工程建设土石方开挖总量为8.424×105m3,电站建设回填3.268×105m3,地方新农村建设等垫地回填3.261×105m3,弃方1.895×105m3,设4 个弃渣场堆放。
根据开发建设项目水土保持要求,结合工程总体布局和施工特点,录巴寺水电站工程水土流失防治分区分为弃渣场区、料场区、主体工程区、库岸防治区、施工营地及工厂防治区及场内外道路区6 个防治分区。
本工程措施由工程措施和植物措施组成:
1)弃渣场区措施为土地整治、铅丝石笼、土地复垦、绿化;2)料场区措施为排水系统、覆土;
3)库岸防治区措施为土地整治、覆土、绿化;
4)主体工程区措施为浆砌石挡墙、排水、场地平整、覆土、绿化;
5)施工营地及工厂防治区措施为土地整治、复垦、覆土;
6)场内外道路区措施为土地整治。
2.3.1 主体工程完成的水土保持措施情况
主体工程中完成具有水土保持功能的水保措施主要有:主体工程区排水渠长128 m,库岸防护区及管理区场地平整2.46 hm2。
2.3.2 方案新增水土保持措施完成情况
1)工程措施完成情况
完成的水土保持措施及工程量有:土地整治9.78 hm2,铅丝石笼728 m,浆砌石挡墙90 m,复垦5.97 hm2,覆土2.91×104m3。
渣场区:对B3、B4 两个渣场采取复垦措施,复垦面积5.79 hm2,覆土量2.15×104m3,B1、B5 渣场绿化区域及未能复垦的区域进行土地整治,土地整治面积为1.49 hm2;B1、B3、B4、B5 渣场靠近河道,对渣场临河侧实施铅丝石笼防护措施,共计728 m。
料场区:砂石料场未启用。
库岸防护区:主体工程对库岸区进行垫高,工程结束后进行土地整治并覆土,共计土地整治面积为1.59 hm2,覆土4 800 m3。
主体工程区:该区包括大坝枢纽、引水隧洞、厂区、升压站、管理区、输电线路区,施工结束后对该区除硬化区域进行土地整治,共计土地整治面积0.93 hm2,覆土1 900 m3;调压井垫高区临施工道路一侧实施浆砌石挡墙90 m。
施工营地及工厂防治区:该区主要是临时施工场地,施工结束后对该区进行土地整治、复垦,共计土地整治面积1.94 hm2,复垦0.18 hm2,覆土500 m3。
场内外道路区:对该区进行土地整治,共计完成土地整治3.82 hm2。
2)植物措施完成情况
实施植物措施主要是对渣场区B1、B5 两个渣场实施绿化措施,主体工程区中的坝区和管理区、库岸防护区实施绿化措施,共计绿化面积3.70 hm2。
渣场区:对B1、B5 渣场进行绿化,共计绿化面积1.47 hm2,撒播早熟禾草籽10.98 kg。
主体工程区:坝区管理房外侧绿化0.29 hm2,撒播早熟禾草籽2.17 kg,大门两侧栽植侧柏6 株,大坝管理区空地栽植侧柏1 200 株;厂区管理区空地种植草坪0.15 hm2,撒播早熟禾草籽3.3 kg,草坪外围及围栏周边栽植侧柏共110 株;调压井平台绿化0.21 hm2,栽植沙棘500 株。
库岸防护区:施工结束后对该区进行绿化,栽植旱柳65 株并撒播早熟禾草籽11.93 kg,共计绿化面积1.59 hm2。
渣场占地面积比原方案设计增加3.98 hm2,土地整治面积增加1.49 hm2,复垦面积增加2.13 hm2,覆土量减少1.48×104m3(设计覆土厚度1.0 m,实际覆土厚度0.3 m);设计未实施绿化措施,实际对B1、B5 渣场进行覆土绿化,绿化面积增加1.47 hm2;由于实际渣场数量增多,堆渣高度降低,坡度较缓,堆渣结束后复垦作为农田,渣场外围地势高,可以防止雨水对坡面的冲刷,坡面排水设施未实施;设计渣场临河侧为浆砌石挡墙,实际实施铅丝石笼挡墙,铅丝石笼挡墙长728 m。
砂石料场未启用,实际土地整治面积较方案设计减少8 hm2,排水渠减少920 m。
工程施工结束后,对该区施工迹地及扰动区域实施全面土地整治,土地整治增加1.59 hm2;该区占地类型为河滩地,工程施工结束后实施覆土绿化,复垦面积减少2.0 hm2,绿化面积增加1.59 hm2;覆土厚度比设计减少0.7 m,覆土量减少1.52×104m3。
该区硬化面积比设计减少,土地整治增加0.73 hm2;对硬化外的区域实施覆土绿化,复垦面积减少0.1 hm2,覆土量增加900 m3;对调压井平台垫高段临路一侧新增浆砌石挡墙,长90 m。对可绿化区域实施绿化,绿化面积增加0.58 hm2。
设计该区占地类型为耕地,施工结束后实施复垦,该区实际占地类型为耕地及河滩地,工程施工结束后对占用农地的区域实施复垦,对河滩地进行土地整治,该区占地面积减少0.27 hm2,复垦面积减少2.42 hm2,覆土量减少2.55 m3;对占用河滩地的区域实施土地整治,新增土地整治1.94 hm2。设计该区对尾水施工营地实施植物措施,实际未实施绿化,面积减少0.1 hm2。
该区道路主要是利用原有道路和在河滩地上新修道路,新修道路施工结束后场地平整恢复原貌,由于占地面积比设计增加2.8 hm2,土地整治增加3.82 hm2,设计复垦面积减少1.5 hm2,覆土量减少1.5×104m3。
1)扰动土地整治率:录巴寺水电站工程建设区内扰动土地总面积18.15 hm2,扰动土地整治面积为17.40 hm2。经计算分析,扰动土地整治率95.88%,达到目标值95%。
2)水土流失总治理度:录巴寺水电站工程项目区已整治的水土保持措施达标面积15.75 hm2,水土流失总面积16.5 hm2,经计算分析,水土流失总治理度为95.47%,达到目标值95%。
3)土壤流失控制比:项目区属于洮河流域省级水土流失重点治理区,土壤容许流失量为500 t/(km2·a)。经计算分析,工程水土保持措施实施后平均土壤侵蚀模数为581 t/(km2·a),土壤流失控制比1.16(旧规范目标值1.2),达到了目标值。
4)拦渣率:工程土石方开挖总量为8.424×105m3,回填利用3.268×105m3,弃渣量1.895×105m3,设4 个弃渣场堆放,经现场监测,实施铅丝石笼拦挡措施后,有效拦挡弃渣1.806×105m3,拦渣率为95.32%,达到目标值95%。
5)林草植被恢复率:通过对工程水土流失防治责任范围内各防治分区现场调查,确定项目区可恢复林草植被面积为3.76 hm2,目前已完成人工林草植被达标面积3.7 hm2,经计算分析,林草植被恢复率达到98.52%,达到目标值98%。
6)林草覆盖率:达到20.39%(未达到目标值25%)。林草覆盖率未达到目标值的主要原因为:由于工程布置紧凑,主体工程区、库岸防护区、施工营地及工程防护区、场内外道路区等工程设施硬化及水域面积占项目区总面积的50%;渣场区、施工营地及工场防护区覆土还田5.97 hm2,工程区可绿化区域仅为B1、B5 渣场区、枢纽管理区及厂区管理区和库岸防护区,可绿化区域面积减少,林草植被覆盖未达到目标值。
根据水土保持工作的相关规定和要求,在工程验收过程中,向录巴寺水电站工程周围群众发放了30 张水土保持公众抽查表,进行民意调查。目的在于了解项目水土保持工作及水土保持设施对当地经济和自然环境所产生的影响,作为本次研究工作参考的依据。调查采用现场调查和发放调查表相结合的形式,调查对象主要为当地农民,调查对象有老年人、中年人和青年人。其中,男性20 人,女性10 人。
在被调查者人中,96.67%的人认为水电站对当地经济有较大的促进作用;83.33%的人认为项目对当地环境有好的影响;80%的人认为项目区林草植被建设搞得好;86.67%的人认为项目对弃土弃渣管理好;有90%的人认为项目对扰动的土地恢复得好。
综合评价,甘肃省卓尼县录巴寺水电站工程基本能够按照相关规范完成各项水土保持措施,各项水土保持措施建成后,运行情况良好,起到了较好的水土保持作用,基本上达到了水土流失防治的预期效果,水土保持措施实施后的防护效果显著。