10 水土保持设计.docx

1、10 水土保持设计陕西省汉中市佛坪县椒溪河耖家庄水电站工程可行性研究报告 10水土保持10 水土保持221陕西省汉中市佛坪县椒溪河耖家庄水电站工程可行性研究报告 11水土保持10水土保持10.1概述椒溪河耖家庄水电站位于佛坪县西岔河镇境内，地处秦岭腹地，电站坝址位于李家河坝上游约800km的猫儿梁，上距佛坪县城约12km，坝址以上集雨面积486.0km，占全流域面积的83%。厂房位于坝址下游约2.6km的左岸滩地，厂房集雨面积514km。西岔河镇境内山大沟深，地形复杂，气候温和，四季分明，资源比较丰富。西岔河镇森林覆盖率达65，人均林地面积18.8亩，区内盛产山茱萸（又名枣皮）、天麻、猪苓、杜

2、仲、银杏、黄柏、五倍子、金钱草等中药材；有木耳、香菇、核桃、板栗、生漆、蜂蜜等林特资源。椒溪河贯穿南流。已查明储藏有大量的石英石、大理石、花岗石等10余种地下矿产资源。椒溪河流域属秦岭中山地区，南北长46km，东西宽13km，呈南北狭长状，地势北高南低，北部最高海拔高程2400m，南部最低海拔高程666m，平均1400m。 椒溪河流域森林茂密，为针、阔叶混交林，植被良好，水土保持好，汛期河道含沙量较小，其余时间水流清澈无沙。椒溪河流域属北亚热带湿润气候, 气候的基本特点： 四季分明, 夏无酷热, 冬无严寒, 春季温升迅速, 间有倒春寒现象, 秋凉湿润多连阴雨。椒溪河流域地处秦岭以南, 雨季在5

3、10 月, 其中79 三个月降水量占全年总量的55%, 流域中游佛坪年最大降水量1356.4mm, 上游龙草坪实测最大12 小时降雨量 115mm。酉水河华阳、茅坪一带是暴雨多发区, 华阳为流域的暴雨中心, 最大一日降雨量为166.3mm。本区多年平均气温11.4，极端最高气温37，极端最低气温-12.9。初霜始于11月上旬，终霜止于3月下旬，全年无霜期218天。本区多西南风，多年平均风速2.1m/s，最大风速28m/s。10.2 主体工程水土保持评价主体工程通过方案比选提出的耖家庄水电站坝址、厂房、施工布置、渣场推荐方10-12陕西省汉中市佛坪县椒溪河耖家庄水电站工程可行性研究报告 11水土

4、保持案满足有关规范的关于工程选址、选线限制性规定，符合“预防为主”的水土流失治理方针。主体工程设计通过耖家庄水电站工程的方案比选，减少了工程建设征地面积，减轻了施工活动对原地貌的扰动，最大程度地减少了对耕地等水土保持设施的破坏。主体工程设计耖家庄坪水电站工程土石方平衡规划充分考虑了弃渣回用。工程设计中从工程自身功能和安全角度考虑，布置了坝肩边坡稳定处理措施、场内永久道路防护及排水措施等具有水土保持功能的工程，在充分发挥工程自身作用的同时，也具有减少径流冲刷、保护水土资源的功能。人为因素是造成耖家庄水电站工程建设区域内水土流失的主要影响因素，如基础开挖、施工生产生活区场地平整、场内施工道路建设、

5、料场开采和弃渣堆放等施工建设活动。10.3 水土流失防治责任范围及分区10.3.1 水土流失防治责任范围依照“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负责治理”原则和开发建设项目水土保持方案技术规范（GB504332008）的规定，同时结合本工程建设及运行可能影响的水土流失范围，本工程水土流失防治责任范围由项目建设区和直接影响区两个部分组成，项目建设区主要包括工程永久性征地和临时占地范围；而直接影响区指项目建设区外缘周边，由于开发建设活动影响直接受其危害及其可能造成水土流失的范围。a) 项目建设区项目建设区是以工程的征地范围为界，主要指开挖、回填、剥离、堆放渣料等建设活动直接扰动地表、增加水土流失的区域

6、，由工程建设区和水库淹没区组成。本阶段项目建设区的确定，主要是在现场调查的基础上，结合施工征地范围图量测得出。工程永久占地主要包括引水枢纽、引水工程、电站厂房等占地，面积为22.8亩，工程临时占地主要包括弃渣场、施工生产、施工便道等占地，面积为44.29亩。项目建设10-23陕西省汉中市佛坪县椒溪河耖家庄水电站工程可行性研究报告 11水土保持区面积共计67.09亩。b) 直接影响区本工程直接影响区是指在项目建设区，由于土石方开挖、施工场地平整，其扰动土地的面积可能超出征地范围以外，并造成水土流失及直接危害的区域。本阶段直接影响区的确定，主要是在现场调查的基础上，参考同类工程水土保持竣工验收结果

7、，并结合施工征地范围图量测得出。直接影响区面积44.29亩，是枢纽区、厂房区、引水建筑物、施工生产生活区、施工道路区和渣场区以外，由于开发建设活动和工程运行可能产生水土流失及其直接影响的范围。c)防治责任范围耖家庄水电站工程项目建设区面积67.09亩,其中永久占地22.8亩,临时占地面积44.29亩;直接影响区面积44.29亩。因此防治责任范围总面积为67.09亩。10.3.2水土流失防治分区耖家庄水电站项目涉及2.3km的隧洞，结合工程施工总体布置特点，以及项目在区域内总体面积不大，确定本项目属点式类工程，其防治分区划分原则主要以地貌、水土流失类型、防治措施和功能，并结合施工区进行划分。经现

8、场实地踏勘与调查，参照主体工程设计及施工总体布设，本工程共划分以下6个水土流失防治分区，分别为枢纽防治区、电站厂房防治区、引水建筑物防治区、弃渣场防治区、施工生产防治区、道路防治区。水土流失防治分区划分见下表。 10-3分区特点扰动形式为挖损、回填地表，侵蚀形式主要为建设期开挖面、回填面及临时堆渣的水蚀。扰动形式为挖损、回填地表，侵蚀形式主要为建设期开挖面、回填面及临时堆渣的水蚀。扰动形式为挖损地表，侵蚀形式主要为建设期开挖面及临时堆渣的水蚀。扰动形式为填筑占压地表，侵蚀形式为堆渣体建设期的水力侵蚀。扰动形式为场平挖损、临建占压破坏地表，水土流失形式为建设期的水蚀。扰动形式为挖损、回填占压破坏

9、地表，侵蚀形式主要为建设期的水蚀。4备注陕西省汉中市佛坪县椒溪河耖家庄水电站工程可行性研究报告 11水土保持耖家庄水电站水土流失防治分区划分表防治分区枢纽防治区厂房防治区引水建筑物防治区弃渣场防治区施工生产防治区道路防治区10.4 水土流失预测10.4.1 预测时段耖家庄水电站工程分为建设期和植被自然恢复期两个时段。在工程建设期，从工程筹建准备进行场地平整，修筑场内外道路及临建设施，到主体工程土石方开挖与砼工程施工过程，在这一时段内，由于施工扰动和破坏原地貌、土壤植被及水土保持设施，导致土壤结构破坏，林草、耕地毁坏，降低表层土壤的抗蚀性，造成严重的水土流失；由于施工产生大量弃土弃渣，易造成水土

10、流失。而在植被自然恢复期，开挖扰动地表、占压土地和损坏林草植被的施工活动基本停止，因施工活动可能产生水土流失的各种因素在各项水土保持措施实施后逐渐消失，并且随着时间的推移各项水土保持措施功能日益得到发挥，生态环境将逐步得到恢复和改善，水土流失量逐渐减少直至达到新的稳定状态。但考虑到运营初期各项措施的水土保持功能还未完全发挥作用，也可能造成一定程度的水土流失。因此，本项目预测时段包括工程建设期和植被自然恢复期，施工期为水土流失预测的主要时段。根据相应区域工程施工进度安排，结合生产水土流失的季节，按最不利条件来确10-45陕西省汉中市佛坪县椒溪河耖家庄水电站工程可行性研究报告 11水土保持定，工程

11、项目施工时段超过项目区雨季（5月-10月），则工程项目的预测时段按全年计算。根据耖家庄水电站计划总工期为24个月。植被自然恢复期即工程建成后交付使用的初期，期限以该区林木植被破坏后实行人工栽种和自然封育等植物措施进行恢复，达到原有水土保持功能所需的年限，根据项目区的自然环境状况，植物措施一般两年可以较好的发挥保水保土效益，因此本项目植被自然恢复期按2年计算。因此，该项目水土流失预测期限为5年。其中第1、2、3年为建设期，预测时段为3年；第4、5年为植被自然恢复期，预测时段为2年。10.4.2 预测范围根据开发建设项目水土保持技术规范的要求，预测评价范围包括项目建设区的永久性占地（不含淹没区）和

12、临时占地范围。10.4.3预测的内容和方法10.4.3.1 预测内容根据本工程建设特点，采用定性分析方法进行预测。预测内容包括：项目建设新增水土流失对土地资源的破坏和影响；项目建设对周边生态环境的影响；对工程自身安全的影响；对下游河道的影响。10.4.3.2 预测方法扰动原地貌，破坏、占压土地和植被面积的预测依据主体工程设计文件，以主体工程的征用、占地资料为准，结合现场调查结果确定。损坏水土保持设施数量预测根据水利部关于水土保持设施解释问题的批复、陕西省水土保持设施补偿费、水土流失防治费征收和使用管理办法有关规定和相关水土保持技术规范，采用实地调查和统计分析法。弃渣量10-56陕西省汉中市佛坪

13、县椒溪河耖家庄水电站工程可行性研究报告 11水土保持根据工程设计资料，统计计算弃渣量。可能造成的水土流失量水土流失总量的预测是指在电站工程建设中，若不采取任何水土保持防护措施的情况下，可能造成的新增水土流失量。根据该工程施工特点，可能造成这部分水土流失量主要来自两个方面：一是由于工程开挖损坏和填筑压埋，造成原地貌植被水土保持功能的降低或丧失从而形成加速侵蚀区产生水土流失增量，或称为扰动地表流失量；二是因工程建设产生的大量弃渣、弃土，不合理堆放而造成的水土流失增量，即弃渣流失量。采用引用资料法和类比实测法进耖家庄水电站工程建设项目对水土流失的影响主要在建设期和植被自然恢复期，以建设期最为严重。建

14、设期是扰动原地貌、损坏土地和植被、弃渣的集中时期，工程征占地范围内原水土保持设施所具有的水土保持功能迅速降低或丧失，并为水土流失发生发展提供了大量易冲蚀的松散堆积物；植被自然恢复期，部分水土保持措施的水土保持功能体现，需要一个逐步地发展过程，尤其是植物措施。在此过程水土流失程度也将明显高于原有水平；运营远期由于植被恢复，渣场防护等水土保持措施作用的发挥，项目区水土流失程度将恢复到原有水平或低于原有水平。10.5 水土流失防治标准和总体布局10.5.1水土保持措施总体布局按照水土流失防治责任范围，依据水土流失防治分区，结合项目建设区地质地貌条件、水土流失特征，对各分区提出水土保持措施的总体布局，

15、制定防治措施体系，详见下表。防治措施体系框图见下图。 10-6水土保持措施枢纽工程防治区电站厂房防治区引水建筑防治区弃渣场防治区施工生产防治区道路防治区7措施类型边坡喷护弃渣临时防护河床平整挡墙临时排水 彩条布防护施工临时防护场地平整、绿化措施场地平整 边坡喷护植草场地平整 浆砌石挡墙干砌石防护铅丝石笼护坡植草土地复垦彩条布防护排水沟 场地平整 绿化措施植被恢复 浆砌石挡墙排水沟路面硬化植被备注工程工程植物工程植物工程植物工程植物工程植物陕西省汉中市佛坪县椒溪河耖家庄水电站工程可行性研究报告 11水土保持水土流失防治分区及总体措施布局表水土流失防治分区10.5.1.1枢纽防治区主体工程设计了开

16、挖坝肩边坡的削坡和喷护，本方案新增施工结束后的围堰拆除、平整，同时应控制好基础开挖土石方的临时防护。10.5.1.2厂房防治区主体工程设计中厂房开挖形成的高边坡设置挡墙挡护，场地四周及场内设置排水沟，具有较好的水保功能。方案新增剥离表土的临时堆放及防护，场地平整、厂区绿化。10.5.1.3引水建筑物防治区引水建筑物区出露地表的有支洞口和压力管道，工程设计中布设了洞口开挖坡面的喷护，排水沟等措施，工程开挖的弃渣全部运至渣场堆存。本方案新增洞口施工结束后的平整场地，压力管段的回填后的覆土植被。10.5.1.4施工生产生活区本工程大部分施工辅助企业均布置在河滩地上，其余生产生活区由混凝土系统等、变电

17、站、施工供水组成。根据挖填情况，采取挡护及排水工程，在建设排水沟等工程措施的基础上，对混凝土系统等区域建设乔灌防蚀林，绿化美化的同时保水保土。工程施工结束后进行平整和绿化。10.5.1.5渣场区弃渣场采用浆砌石挡渣墙，弃渣面周边修筑浆砌石截水沟，弃渣平台修筑平台截10-78陕西省汉中市佛坪县椒溪河耖家庄水电站工程可行性研究报告 11水土保持水沟，弃渣结束后对弃渣边坡采用浆砌石护坡；堆渣前剥离表层熟土，采取编织袋挡土墙临时拦挡，弃渣结束后对渣面进行整平，对挡护平台、弃渣边坡、渣面回填表层熟土后进行绿化还林恢复植被。10.5.1.6施工道路场内永久施工道路防护措施以工程措施为主，植物措施为辅，完善

18、路基、路面排水工程和路基挡护工程、边坡支护工程；在工程措施的基础上，在永久道路两侧种植单行行道树。临时施工道路，在主体工程施工结束后将进行迹地恢复。防护措施以施工期临时措施为主，完善路基、路面排水工程、路基挡护工程、边坡支护工程和边坡临时种草工程。施工结束后，对施工临时道路进行“乔灌草”植物措施恢复。10.6分区防治措施设计10.6.1枢纽区坝肩防护依据主体工程设计资料，在坝体上游正常蓄水位以上及左、右坝肩开挖后留下了裸露边坡，对土质边坡进行削坡并采用砼喷护，裸岩坡削坡至稳定，两坝肩并设置浆砌石排水沟。洞口防护洞口开挖的土石方弃渣直接运送至弃渣场，本区域的防护为洞口扰动地面的防护。主体工程设计

19、中，支洞口开挖面采用砼喷护，开挖面顶部设排水沟，很好的防护了该区域的水土流失。本方案主要考虑工程建成后对洞口道占地的植被恢复。洞口开挖前将表层熟土层开挖剥离，临时集中堆放，以便建设结束后整平绿化利用。剥离的表层熟土集中堆放在周边平坦处，堆高以不高于4m为宜，采用梯形台体堆放，堆放体边坡 1:1，四周采用临时编织袋挡墙拦护。洞口开挖剥离表层熟土 25m3，表层熟土剥离厚3050 cm。10.6.2厂房区厂房在建设过程中需进行基础开挖、平整、回填，形成的边坡主体工程设计了防护挡墙和排水沟，开挖产生的弃渣，弃渣用于回填。因此，厂区实施水土保持防护的主要任务为施工期的临时防护和植被绿化。10.6.2.

20、1临时防护措施10-839陕西省汉中市佛坪县椒溪河耖家庄水电站工程可行性研究报告 11水土保持厂房开挖前将厂区范围内表层熟土层开挖剥离，临时集中堆放，以便厂区建设结束后整平绿化利用。剥离的表层熟土集中堆放在厂房周边平坦处，堆高以不高于 4m为宜，采用梯形台体堆放，堆放体边坡1:1，四周采用临时编织袋挡墙拦护。厂房区开挖剥离表层熟土600m，表层熟土剥离厚3050cm，临时堆土场占地0.01hm，临时堆土结束后经人工培肥尽可能整治为农地。10.6.2.2植物防治措施厂区实施水土保持防护的主要任务为植被绿化，其面积大约控制到厂区总面积的1520%。本次绿化主要是厂房区建筑物附近的景观绿化和管理站周

21、围的防护绿化。可在管理站厂前区建设花园绿地、孤植或对植绿化树种，将办公建筑物点缀得优美得体。具体绿化设计如下：绿化美化方案：首先在厂区周围营造一排绿化防护林，在建筑物周围和站内道路边种植草皮，草种选择三叶草。整地方式、规格要求：绿化树种采取穴状整地，栽植规格为33m，草种按25kg/hm播种，灌草均采取带状整地，栽植小叶黄杨或播种新鲜三叶草草种。减小水土流失造成的危害，也可美化环境，并具有一定的阻隔噪声污染和阻滞、减少悬浮物的作用。树种选择按照“适地适树”的原则，结合厂区立地条件，选择主干通直、抗病虫害的当地适生树种挖穴栽植。树种选择蜀桧或青杄，株距3m。灌木选择小叶黄杨，株距0.3m。土地整

22、治厂区开挖平整后土壤有机质少、结构差，故绿化前需对种植坑覆土回填等土地整治措施。表土来源：厂区表层土料采集回用，待使用时分别运至每个种植坑，并进行人工换土。覆土方法：均采取局部覆土的方法，即仅在每个植树的穴内铺敷表土，覆土前先在穴内铺一层粘土，碾压密实，再填表土，乔木每穴覆土厚度 1.0m，灌木每穴覆土0.4m。草种覆土0.4 m。种植密度厂区绿化为使人工林发育为结构合理的林分，充分利用水、土、热等资源，种植10-9整地规格（m）直径1.2，深1.2直径0.5深0.5覆土深0.4苗木100株青杄小叶黄杨100m10整地方式穴状整地穴状整地全面（块状）整地苗木草种单位2100株100株3备 注绿

23、化面积数量600215300种植土m20060030090m3200150陕西省汉中市佛坪县椒溪河耖家庄水电站工程可行性研究报告 11水土保持组均采用品字配置，乔木株间距为3m3m，灌木株行距0.5m0.5m。局部整地局部整地时间在造林前一年的秋季或冬季前进行，采用穴状整地方式，具体方式及规格见下表。 厂区局部整地规格表类型乔灌草工程量厂区植物措施工程量见下表。 厂区植物措施工程量表区域蜀桧厂区三叶草播草皮10.6.3引水建筑区耖家庄水电站引水建筑物主要是输水隧洞，工程建设期占用地仅为支洞口的开挖面，隧洞开挖的土石方弃渣直接运送至弃渣场，本区域的防护为支洞口和压力管道扰动地面的防护。主体工程设

24、计中，支洞口开挖面采用砼喷护，开挖面顶部设排水沟，很好的防护了该区域的水土流失。本方案主要考虑工程建成后对洞口和 调压井占地的植被恢复。10.6.3.1临时措施洞口、调压井和压力管道开挖前将表层熟土层开挖剥离，临时集中堆放，以便建设结束后整平绿化利用。剥离的表层熟土集中堆放在周边平坦处，堆高以不高于 4m为宜，采用梯形台体堆放，堆放体边坡1：1，四周采用临时编织袋挡墙拦护。引水建10-1011陕西省汉中市佛坪县椒溪河耖家庄水电站工程可行性研究报告 11水土保持筑物区开挖剥离表层熟土0.26万m3，表层熟土剥离厚3050 cm。10.6.3.2植物措施树种选择按照“适地适树”的原则，结合立地条件

25、，选择主干通直、抗病虫害的当地适生树种挖穴栽植。树种选择紫穗槐，株距0.5m。土地整治开挖平整后土壤有机质少、结构差，故绿化前需对种植坑覆土回填等土地整治措施。表土来源：表层土料采集回用，待使用时分别运至每个种植坑，并进行人工换土。覆土方法：均采取局部覆土的方法，即仅在每个植树的穴内铺敷表土，覆土前先在穴内铺一层粘土，碾压密实，再填表土，灌木每穴覆土0.4m。种植密度为使人工林发育为结构合理的林分，充分利用水、土、热等资源，种植组均采用品字配置，灌木株行距1.0m1.0m。局部整地局部整地时间在造林前一年的秋季或冬季前进行，采用穴状整地方式，挖穴0.4m0.4m。工程量引水建筑区共造林0.55

26、hm2，栽植灌木550株。10.6.4 施工生产区本项目施工生产区占地类型为耕地、河滩地、裸地。该区在使用期间大部分时段土地被临时建筑物占压，基本不产生水土流失，不需采取水保措施。但施工生产区的建设、拆除活动将造成新增水土流失。10.6.4.1 工程措施根据地形条件，在施工生产生活区周边设置排水沟，矩形断面，断面尺寸宽0.4、深0.4m，纵坡一般随坡就形，组成一个通畅的排水系统，避免雨水冲刷，造成水土流失。临时施工道路根据地形，设计考虑了挖填平衡，并设置了挡土墙防护。为了预防在筑路期间造成水土流失，本方案规划在简易道路两侧设置排水沟，既便于排除坡面10-1112陕西省汉中市佛坪县椒溪河耖家庄水

27、电站工程可行性研究报告 11水土保持和路面水，又可起到临时的挡护作用，排水沟断面为梯形，底宽 0.4m，深0.5m，边坡1：1，就地开挖、夯实。10.6.4.2 植物措施本工程施工生产生活区及施工道路大部分布置在耕地、河滩地上，采取覆土耕种或植草的措施。草种选择结合立地条件，根据成活率、生长量和适应性的综合分析，选用当地的三叶草。土地整治表土来源：根据开挖区表层土料采集回用计划，生产生活区绿化所需土料可取自临时堆放在附近的覆盖层剥离料，覆土厚度0.5 m。工程量施工生产区在工程完工后覆土植草，共覆土4300m3，植草0.9hm，植树1500株。10.6.4.3临时措施在施工过程中，采取临时工程

28、措施保证排水通畅，避免水土流失，对施工过程中产生的临时堆放的渣土进行及时覆盖，预防水土流失。周边设置矩形排水沟，排水沟断面尺寸40cm40cm。同时在施工期间未及时清运的临时堆渣覆盖，预防水土流失。道路开挖前将表层熟土层开挖剥离，临时集中堆放，以便道路绿化利用。剥离的表层熟土集中堆放在道路周边平坦处，堆高以不高于 4m 为宜，采用梯形台体堆放，堆放体边坡1：1，四周采用临时编织袋挡墙拦护。10.6.5 渣场区耖家庄水电站工程开挖量不算大，除大坝、厂房、上游围堰回填外，其余开挖量及拆除量均作弃渣处理。工程总计开挖量9.4万方，扣除主体工程建设需要的回填及作为砼骨料外，工程其实弃渣并不多。工程弃渣

29、基本为枢纽、输水隧洞的开挖弃料和围堰拆除量弃渣。主体工程设计推荐坝址下游、支洞口、厂房等3处渣场作为工程建设弃渣场地。10.6.5.1 弃渣防护设计原则渣场挡护根据弃渣场的弃渣量及弃渣堆放位置、堆放方式，结合弃渣场地形、地10-1213陕西省汉中市佛坪县椒溪河耖家庄水电站工程可行性研究报告 11水土保持质、水文等条件，布置弃渣挡护工程，有效控制水土流失；弃渣挡护工程设防标准，按其所处位置的重要程度确定；在满足防护要求的前提下，挡护工程建材尽可能利用工程弃方。10.6.5.2 挡渣工程设防标准弃渣场防护工程等别本工程选定弃渣的防护型式均采用砌石挡墙，依据开发建设项目水土保持技术规范，参照挡土墙设计规范、堤防工程设计规范确定工程等别。由于 3 处弃渣场四周没有重要建筑物，按照工程规模，弃渣防护工程为V等工程，其主要建筑物、次要建筑物按5级建筑物设计。洪水标准根据防洪标准、开发建设项