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108m3,灌溉农田面积33533.3hm2,电站总装机容量49.5MW;
提供工业和生活用水量1.0m3/s;
通航过坝设施按100t级斜面升船机考虑。
另外,为减少淹没损失,对库区4个片区采取工程防护措施。
该水库为大
(二)型水库,属Ⅱ等工程。
主要枢纽建筑物有:
主坝、副坝、泄水建筑物、电站厂房、灌溉进水闸等。
工程总工期42个月。
工程静态总投资98835.78万元,总投资101605.36万元。
2水土流失预测
工程建设中产生的水土流失量主要由两部分组成:
一是由于工程扰动原地貌、破坏或占用土地及植被,使该范围内土壤侵蚀加剧所造成的水土流失量;
二是由于工程建设产生的大量弃渣不合理堆放而增加的水土流失量。
该工程扰动原地貌、损坏土地及植被面积达2310.14hm2,工程施工期总弃渣量为55.06×
104m3(松方)。
经采用类比法和数学模型法相结合的预测方法进行分析计算,该工程施工区将由原有的轻度水土流失区变为强度水土流失区,水土流失强度将由原来的1286t/km2·
a增加到7000t/km2·
a,工程建设可能造成的水土流失量达8.91×
104t~9.41×
104t。
3水土保持方案设计
3.1水土流失防治分区
该水利枢纽工程占地面积共81.1hm2,其中包括大坝、厂房等枢纽建筑物占地(17.5hm2),弃渣场(29.4hm2)、土料场(8.7hm2)、石料场(2.4hm2)、永久公路(4.8hm2)、施工临时占地(18.3hm2)。
根据工程建设的特点、主体工程的布局、可能造成的水土流失情况以及工程建设用地范围等,将工程水土流失防治划分为6个防治类型区,即弃渣场、土料场、石料场、枢纽工程基础开挖区、永久公路、施工临时占地。
3.2水土保持措施总体布局
根据各水土流失防治类型区的水土流失特点,遵循治理与防护相结合、植物措施与工程措施相结合、防治水土流失与改善生态环境相结合的原则,统筹布局各项水土保持措施,形成完整的水土流失防治体系:
以工程措施为先导,在弃渣场建立拦渣工程,对各永久建筑物周边、块石料场及公路沿线等开挖边坡采取边坡防护工程;
利用工程措施的控制性和速效性,使新增水土流失得以集中拦蓄和控制,在此基础上,对料场、渣场利用工程弃土进行表土回填和覆土,经土地整治工程后采取植树造林种草等植物措施进行绿化;
对临时施工区、厂区、公路沿线及库区周围等进行绿化,通过植物措施和土地整治工程,保护新生地表和改善生态环境,弃分发挥绿化工程的观赏性和后效性,实现水土流失由被动控制到开发治理的转变。
3.3分区水土保持措施设计
3.3.1弃渣场地水土保持措施
枢纽工程永久弃渣量为55.06×
104m3(松方),在右岸上下游和左岸下游共设布置有3个弃渣场。
(1)右岸上游弃渣场:
位于坝址右岸上游1.5~2.0km的一级阶地,地面高程54~60m(黄海高程),场地开阔,由于此弃渣场位于水库淹没区,其弃渣主要为石渣(堆渣量为22.96×
104m3),因此在水库蓄水前将弃渣推平即可,水库蓄水后其被淹没,对水库防洪不产生影响,也不会造成水土流失危害。
(2)右岸下游弃渣场:
位于坝址右岸下游1.5km处的一级阶地,地面高程57m(黄海高程)左右,堆渣量为5.0×
104m3,因为该弃渣场位于河道边,为防止弃渣造成水土流失危害,需在弃渣场临河一侧修筑拦渣工程,对弃渣进行拦挡。
根据渣场的地形、地貌、地质、建材________及施工条件,经过对拦渣堤和挡渣墙进行方案比选分析认为,采用衡重式浆砌石挡渣墙拦渣。
挡渣墙为4级建筑物,全长426m,墙高5.5m,底宽3.3m,顶宽0.5m,基础底部修筑一底板,厚0.5m。
墙体沿纵向每隔10~15m设一道伸缩沉降缝,缝宽2cm,缝内用沥青麻布或沥青木丝填塞,墙体纵向每隔2~3m设置
(3)左岸下游弃渣场:
位于坝址左岸下游1.5km处的河漫滩地(砂料场旁),地面高程53m(黄海高程)左右,场地开阔,堆渣量为27.7×
104m3。
由于其地理位置的特殊性,在水土流失防治措施设计中采用了两种方案进行比选,一种是在弃渣场临河一侧修筑浆砌石挡渣墙进行拦渣,但由于其地形、地质等因素,使工程造价较高,施工较为复杂,而且视觉上容易有突兀感,影响景观,因此经分析比较后,选用第二种方案,即堆渣时将弃渣先临时堆放于砂料场旁的滩地上,四周修筑临时挡土墙进行拦挡,临时挡土墙墙高1m,由装土草袋堆砌而成,取砂结束后将临时挡土墙拆除,并将15×
104m3弃渣填于砂料场凹坑中(工程取砂量为15×
104m3),其余12.1×
104m3弃渣依就地势堆垫于砂料场表面,平均堆高约0.63m,坡度约1∶200。
经分析,此处弃渣不影响河道行洪,弃渣经压实后表面平整覆土并营造水土保持林,水土保持林的栽植行方向要顺着规整流路所要求的导线方向,林带与水流方向构成30°
~45°
角度,呈雁翅形造林。
造林树种为垂柳、黄栀子,混交方式采用行间混交,每隔2行黄栀子种植1行垂柳,垂柳株行距为4m×
6m,黄栀子株行距1.5m×
2m,整地方式为穴状整地,垂柳穴大40cm×
40cm×
40cm,黄栀子穴大20cm×
20cm×
20cm。
3.3.2土料场水土保持措施
土料场包括枢纽工程围堰用土料场和副坝用土料场以及防护工程用土料场,其中围堰用土料场有2个,副坝用土料场有1个,均位于库区,水库蓄水后将被淹没;
防护工程用土料场有10个,均分布于相应堤防附近。
土料开采时剥离的表层弃土,先集中堆放在各土料场取料形成的工作台面,土堆堆置高度不超过3m,堆置边坡坡比控制在1∶2.0以内,在土堆边坡坡脚修筑装土草袋成临时挡土墙进行挡土,土料开采结束后进行表土回填,回填厚度0.3~0.5m。
对防护工程用土料场还应根据土料场的地形及料场来水情况,在料场采挖面内设置土质排水沟,并与料场周边排水系统相衔接,形成完善的排水系统。
排水沟边坡系数m取值1.25,糙率n取值0.0275,底坡i取值1/600。
土料场经土地整治后复耕还农。
3.3.3石料场水土保持措施
石料场包括枢纽工程用石料场和防护工程用石料场,其中枢纽工程用石料场有2个,分别位于坝址左岸上游0.3~0.6km处和坝址右岸上游0.8km处;
防护工程用石料场也有2个,均分布于堤防附近。
石料开采时剥离的无用层弃土,集中堆放在各石料场取料形成的工作台面,四周用装土草袋建临时挡土墙进行拦挡,石料开采结束后进行表土回填,回填厚度2m,营造水土保持林草,造林树草种采用湿地松、木荷、胡枝子、百喜草和狗牙根草等混合草种,混交方式为乔灌草行间混交,湿地松与木荷星状混交,穴状整地,规格为湿地松和木荷穴大40cm×
40cm,胡枝子穴大20cm×
20cm,混合草种采用播间距为30cm的条播方式。
3.3.4枢纽工程基础开挖面防护措施
枢纽工程基础开挖面在工程完工后大部分被大坝、消力池、护坦等永久建筑物覆盖,在主坝与山体的连接处有部分开挖面在工程完建后仍会裸露,需作好开挖面防护。
枢纽工程土方开挖后的边坡裸露面积约150m2,坡比小于1∶1.5,根据其立地条件,这部分边坡裸露面撒播百喜草、狗牙根、马尼拉草、结缕草、高羊茅、草地早熟禾、多年生黑麦草等混合草籽进行种草护坡,混合草种采用撒播,用耙或耱等方法覆土镇压,覆土厚度0.5~1cm,播种量为15kg/hm2;
枢纽工程石方开挖后的岩石边坡面积约400m2,这部分边坡裸露面因表面为基岩,无法直接恢复植被,可采取种植爬山虎或常青藤等攀岩植物进行绿化,爬山虎或常青藤为单行种植,每穴1株,株距1m,穴状整地规格为20cm×
3.3.5永久公路绿化措施
永久公路包括上坝公路0.2km、进厂公路0.18km、至副坝公路4.5km及时对外公路4.7km。
在公路的内侧,开挖后的裸露面因表面多为基岩无法直接恢复植被,因此采取种植爬山虎或常有藤等攀岩植物进行绿化;
在公路的外侧,裸露面多为回填的土石方,可在碾压平整后,在路边种植行道树,采用树种为杉树,单行种植,株距3m,穴状整地规格为40cm×
40cm;
对于填方边坡,采用撒播生长快的百喜草、狗牙根等草籽进行绿化。
3.3.6施工临时占地区水土保持措施
施工临时用地主要分布于沿河道两岸。
对终止使用的施工场地,进行土地平整,营造水土保持林,造林树种为垂柳、黄栀子,采用行间混交方式,每隔2行黄栀子种植1行垂柳,垂柳株行距4m×
2m,穴状整地规格为垂柳穴大40cm×
40cm,黄栀子穴大20cm×
4结论
该水利枢纽工程水土保持总投资为1039.94万元,各项费用包括水土保持设施补偿费346.12万元、工程措施449.91万元、植物措施83.85万元、临时工程93.13万元、独立费用46.72万元、预备费20.21万元。
水保方案实施后,工程建设损坏的植被面积除淹没和建筑物占地外,大部分可以有效恢复,工程开挖、填筑及弃渣等形成的裸露面将基本上由植被覆盖,预计植被覆盖率在工程完工后可达到90%;
挡渣墙等工程措施可防止弃渣崩塌、滑坡等危害发生,防止泥沙进入河道产生淤积,减轻洪涝灾害等不利影响。
工程区土壤侵蚀模数由7000t/km2·
a减少至500t/km2·
a,水土流失治理度达到95%,生态环境效益和社会效益十分显着。
总之,水利枢纽工程建设虽然涉及范围广,开挖动土面多,对当地的水土保持会带来一定影响,但只要根据工程建设的特点,切实做好水土保持设计工作,通过水土流失防治点、线、面相结合的总体布局,因地制宜地采取拦渣、护坡、土地整治及绿化等各项水土流失防治措施,就能有效控制人为新增水土流失,并治理工程区原有水土流失,使泄入下游河道泥沙显着减少,保障工程安全,改善当地生态环境,形成工程建设和生态环境治理协调发展的良性循环。
水土保持方案篇2
编制与实施保持水土的方案,可以在建设项目的生产过程中将经济、生态与社会效益充分有效地发挥出来,水土保持方案编制设计的科学性与合理性在一定程度上为生产项目的建设打下了坚实的基础。
为此,必须在结合水利工程的具体情况和水土流失的特点上全面、准确地编制与设计保持水土的方案,以此来科学地预测由人为因素所造成的水土流失,采取综合性措施对水土保持进行合理地布置。
1.水利工程中常见水土保持方案编制设计的一些问题
1.1水土保持方案的编制与设计过于形式化
水土保持方案的编制,在一定程度上可以帮助开发商在工程的建设和施工过程中将自身所应该承担的责任和义务明确下来。
但是,现阶段的绝大多数开发商并不重视方案的编制工作,过于形式化,仅仅只是将编制和审批水土保持的方案当作是简单的例行公事,思想上尚未形成方案实施的具体概念。
1.2在编制水土保持方案中所存在的一些问题
1.2.1在范本的帮助下抄袭之风盛行
目前,方案编制单位中的科学技术人员,相关的专业配备严重准备不足,而在所谓的范本的帮助下,不少人员借机不去进行深入地调查与研究,导致不能仔细地勘测工程现场的具体情况,在编制方案的过程中,人员互相借鉴和抄袭的现象十分严重。
1.2.2方案编制人员不能十分清楚地将主体工程的概念表达出来
由于对方案进行编制的人员在实际工作中,不能充分地认识到与水利工程相关的建设性质、当地的地形地貌、施工过程中所采用的具体工艺、土石方挖填平衡的实际特点等,致使在编制方案的过程中,该有的项目十分简略,不应该进行阐述的地方叙述了很多。
1.2.3防治指标没有任何特色而言
将国际上最新采用的无量纲指标除去以外,在水土保持方案的编制与设计中,并没有将各地区、各行业和各企业的具体情况有效地结合起来作为参照,导致所制定的防治指标与标准不仅不够全面不够详细,并且没有任何特色而言。
1.2.4不能够准确地对水土流失进行预测
在预测水土流失的时段,往往带有很强的随意性,水土流失的界定也并没有严格按照水利工程的建设情况和当地的气候特点进行;
在对弃土弃渣流失量进行计算的过程中,由于直接将众多数据省略掉,导致结果存在很大的误差;
由于没有对材料的质量、标段的划分、运输的距离以及施工的时段等因素进行综合考虑,导致对弃土渣量的估算上存在很大的偏差。
1.3实施水土保持方案中存在的问题
“先建设后施工”的不良倾向在水利工程的建设过程中普遍存在着,只有在顺利完成主体工程的建设之后,才能针对水土流失的情况采取相应的防治措施。
只有在完成主体工程的可行性研究报告之后才进行水土保持方案的编制与设计,给予问题考虑出发点的不同,导致主体所能够提供的各种资料在满足方案的编制和设计中面临着很大的难度,防治措施的提出在很大程度上也与实际情况不相符合。
在变更主体工程的设计方案时,不能在第一时间内将变更的具体情况告知给相关的编制单位,导致不能进行同步变更,方案中与保持有关的措施也很难继续执行。
2.提高水利工程中水土保持方案编制设计的重要措施
2.1促进保持水土法制观念的进一步增强
地方政府应该发挥好带头领导的作用,通过对水土保持相关法律法规的大力宣传,从思想上能够切实有效地促进水利工程建设项目单位与个人的认识,促进保持水土法制观念的进一步增强,把人为水土流失的防治当作自己应尽的责任与义务去对待。
另外,根据最新修订的《水土保持法》与社会发展的实际情况有机结合起来,进一步促进地方水土保持法律发挥的有效完善。
2.2促进水土保持方案编制水平的进一步有效提高
对相关编制水土保持方案的单位和个人进行专业技术方面的培训,以此将他们自身的业务水平提升到一定的高度,严格地进行权限的编制,杜绝出现越权编制的行为。
通过野外勘测和实地调查,能够更加充分地掌握不同类型水利工程建设项目的扰动特点,然后在此基础上有针对性地制定和布置相关的防治措施。
(3)深入地研究预测水土流失的各种方法,尽可能地能够针对水利工程类型的不同提出相应的预测方法,进而能够在此基础上为科学合理地布局各种水土保持措施提供强有力的理论依据。
(4)对主体水利工程的水土保持方面进行客观、公正且科学的评价与分析,针对那些与实际要求不相符合的项目选址和选线提出否定性的意见和建议。
2.3对保持水土措施的实时进度进行科学且合理的安排
在对水利工程建设项目中水土保持制度进行严格执行的过程中,结合各阶段防治水土流失的具体目标,将当地气候的特点和主体工程的具体进度有机地结合起来进行充分地考虑,以此对保持水土的具体措施进行合理的安排,保证能够在规定时间内完成施工。
另外,出于对北方地区冬季气温的考虑,与土方石工程措施有关的措施坚决不能在冬季施工,在采用植物措施时也应该对土壤的解冻时期进行充分考虑。
结语
综上所述,__从水土保持方案的编制与设计过于形式化、在编制水土保持方案中所存在的一些问题以及实施水土保持方案中存在的问题等方面系统地论述了现阶段水利工程中常见水土保持方案编制设计的一些问题,在此基础上经过深入地思考与分析,从促进保持水土法制观念的进一步增强、促进水土保持方案编制水平的进一步有效提高以及对保持水土措施的实时进度进行科学且合理的安排等方面,提出了如何促进水利工程中水土保持方案编制设计的重要措施。
水土保持方案篇3
资源型城市环城矿山,尤其是环城露天矿山大量固体废弃物被排弃在排土场,容易引起严重的水土流失,导致周围大气和水体被污染,并严重破坏矿山周围的自然景观,威胁周围居民的生活与身体健康。
与此同时,矿山企业,特别是国有老矿山企业的矿山废弃地的综合治理,普遍存在前期投入大,生态效益、社会效益显着,而经济效益低下的问题,治理维护费用的投入给企业造成较大的经济负担,不利于治理的可持续发展。
针对以上问题,笔者对安徽省马鞍山市姑山铁矿的钟山排土场的水土流失综合治理模式进行了研究及示范,通过示范治理控制水土流失,彻底解决了排土场生态环境破坏对居民生活、身体健康带来的威胁和危害,同时通过农、林、副产品收入,提高了生态环境综合治理的经济效益,改变了综合治理“投入大、产出小”的局面,减轻了国有老矿山企业的经济负担,为长江流域乃至全国类似资源型城市环城矿山废弃地的生态环境综合治理提供参考借鉴。
1研究区概况
1.1研究区简介姑山铁矿位于长江下游南岸的安徽省马鞍山市,矿山采用露天开采,开采规模为150万t/a。
钟山排土场主要排弃姑山铁矿露天开采剥离的岩土,已于20__年停止排土,排土场南北长约550m,东西宽约350m,共形成5个排土平台,标高分别为20m(1平台)、30m(2平台)、40m(3平台)、50m(4平台)及60m(5平台)。
排土场总占地面积约22.8hm2,其中4平台是面积最大的平台,面积约5hm2。
钟山排土场区域多年平均降雨量1053mm,最大年降雨量1895.5mm,最大1d降雨量316.1mm。
梅雨期最长达43d,梅雨量最多达530.9mm,约占全年降雨量的45%。
降水季节性强,5~9月份降雨量约占全年的60%以上。
所在地区年平均风速2.46m/s,最大风速39.9m/s,年主导风向及频率分别是ENE和10.75%,年次导风向及频率分别是E和8.98%。
1.2治理问题的提出钟山排土场位于马鞍山市规划城区,其东侧紧靠宁芜高速公路(G4211),毗邻青山河,北部、西部和南部3面紧邻居民区,西侧有当涂至查湾县级公路沿排土场而过。
目前排土场主要存在以下问题:
(1)排土场平台土壤贫瘠,土体石砾含量高、压实严重,渗透系数低,遇到大雨,容易形成较大汇水,造成严重水土流失;
(2)排土场弃土质地松散,遇到大风天气极易形成扬尘,遇暴雨极易形成严重的水土流失,诱发滑坡等地质灾害;
(3)排土场紧邻马芜高速公路及青山河,严重破坏了青山河两岸的自然景观,造成了高速公路的视觉污染。
2生态环境综合治理模式研究
2.1综合治理目标通过治理,彻底解决钟山排土场生态破坏、扬尘及水土流失严重等问题,同时通过农、林、副产品的.收入提供较好的经济效益,实现生态环境综合治理的可持续发展。
2.2土地适宜性评价钟山排土场已于20__年停止生产,笔者首先根据钟山排土场气候、地形地貌、土壤性质等实际情况,并参考马钢姑山铁矿土地利用规划和钟山排土场附近居民的意愿,对钟山排土场土地适宜性进行了评价,初步确定了排土场土地的拟利用方向,评价结果见表1。
【1】
2.3综合治理模式研究根据排土场生态环境综合治理目标,参考马鞍山市土地利用总体规划[1]
及姑山铁矿相关规划等,并征求排土场附近居民的意见,将钟山排土场划分为4个功能区进行综合治理,如图1所示。
【2】
2.3.1生态农业区(4平台)该功能区主要位于排土场4平台,该平台位于排土场的中间位置,为排土场面积最大的平台,面积达5hm2。
该功能区的综合治理目标为控制汇水,并通过农副产品收入提供一定的经济效益,实现生态环境综合治理的可持续发展。
(1)设计在钟山排土场4平台修建排灌系统及集水池,收集平台汇水,一方面可以为综合治理提供水源,另一方面可以将4平台集水池建设为渔塘,在外围饲养鹅、鸭等家禽;
(2)设计将排土场4平台其余土地建设为农田,种植花生等经济作物。
2.3.2生态用材林、防风林区(1~3平台迎风坡及5平台)该功能区包括钟山排土场1~3平台迎风坡及5平台,该功能区的主要综合治理目标为控制汇水、防风固土、并适当考虑环境绿化。
在平台内侧修建排水渠系,排除汇水;
在平台营造生态用材林及防风林,一方面可以防治风害,为4平台生态农业区的建设提供保护,另一方面可以通过林木蓄积产生一定的经济效益;
在高速公路旁栽植雪松、棕榈、紫叶李等观赏树种,营造一条亮丽的风景线,消除视觉污染。
2.3.3生态经济林区(1~3平台背风坡)该功能区包括钟山排土场1~3平台背风坡,该功能区的综合治理目标为控制汇水,防治水土流失,同时考虑经济效益和社会效益。
在平台营造经济林,种植油桃等,通过经济林产品收入提供一定的经济效益;
由于1~3平台背风坡紧邻居民区,设计同时在林间开辟道路,修建一些休闲娱乐设施,提高社会效益。
2.3.4水土保持林区(排土场边坡)钟山排土场边坡坡度较大,且流沙和石渣混排,质地松散,是水土流失和粉尘污染的主要源头,该功能区治理方向为建设水土保持林,水土保持林采用乔灌草综合配置。
3示范区建设及运行
3.1生态农业区建设及运行根据设计,将钟山排土场4平台建设为生态农业区,分为经济作物种植区,鱼塘及家禽饲养区2部分。
截至20__年底,姑山铁矿在4平台开挖鱼塘(集水池)2口,在外围建立围饲养鸭、鹅等家禽,鱼塘和家禽饲养区面积约0.5hm2,其中水面面积0.3hm2。
利用姑山铁矿剥离的第四系粘土作为客土[2-3],覆盖厚度80cm,建造了约4hm2农田,钟山排土场排弃的混合岩土及客土已经过检测,符合土壤环境质量标准二级标准值。
集水池(鱼塘)现处于蓄水阶段,并已在鱼塘外围饲养了少量的鹅和鸭等家禽,主要供应姑山铁矿食堂;
在建造的农田上种植了芝麻、花生等经济作物,20__年芝麻产量约70kg/667m2,花生产量约300kg/667m2,基本达到附近农田的平均产量,经济效益显着。
3.2生态用材林、防风林区建设及运行根据设计,在钟山排土场1~3平台迎风坡及5平台建设生态用材林、防风林区。
选用杨树作为生态用材林、防风林的主要树种[4],采用穴状整地回填客土的方式进行土地整治,杨树栽植株行距2m×
2m,林下撒播草籽。
在宁芜高速公路(G4211)旁栽植雪松、棕榈、紫叶李等绿化树种。
经过多年的建设,已经完成了生态用材林、防风林区的建设,营造了一条长约1000m的生态用材林、