抽水蓄能电站水土流失预测及防治措施研究论文_徐飞

抽水蓄能电站水土流失预测及防治措施研究论文_徐飞

中国水利水电建设工程咨询北京有限公司 河北承德 068350

摘要:随着社会的不断发展,人们对电力的需求不断增大,电力蓄能技术应运而生。但是,在水电站建设的过程中,出现了水土流失的问题。文章对水电站工程建设过程中新增水土流失进行了分析,并提出了行之有效、有针对性的水土保持防治措施、布局及方案,为保证水电站工程的安全发电、保护生态环境提供科学依据。文章就此进行分析。

关键词:抽水蓄能电站;水土流失预测;防治措施

1.工程概况

某抽水蓄能电站建设扰动原地貌面积共计239.18hm2,土石方开挖总量877.65万m3,造成的水土流失总量约42.53万t。电站工程水土流失防治分枢纽工程、交通道路、料场、弃渣场、施工临时设施、移民安置6个区域,水土保持总投资9118.47万元,其中主体工程已列投资1443.11万元,专项水土保持投资7432.46万元,水土保持设施补偿费242.90万元。

2.水土保持工程主要特性

2.1地质地貌特性

电站工程区域地质构造发育,工程区基岩为震旦系滨海相碎屑岩,外围为浅变质火山岩和火山碎屑岩。上库区变质含砾中粗砂岩分布于库周及主坝一带,变质中细砂岩分布于库岸中部及库盆内,变质泥质粉砂岩分布于库盆及副坝一带;下库区岩性为变质中粗砂岩。

工程所在区域为中低山地貌,林草植被覆盖率80%,属省级水土流失重点预防保护区。水土流失类型属以降雨及地表径流冲刷为主的水力侵蚀类型区,工程区土壤侵蚀强度为微度,现状土壤侵蚀模数约250t/(km2•a)。

2.2土壤植被特性

工程上库区主要分布水稻土和山地黄壤,下库区主要分布红壤、水稻土和潮土。工程区植被较丰富,海拔800m以下多为以壳斗科、樟树、荼科等科树为主的常绿阔叶林、竹林以及马尾松林、人工杉木林等;海拔800m左右为甜槠为主的常绿阔叶林;海拔800m以上为黄山松林、常绿阔叶林;山脊部分为以杜鹃类、短柄栎、交让木等为主的矮林或灌木林。

2.3气候气象特性

电站处于中亚热带季风湿润气候区,四季分明,温度适中,雨量充沛。极端最高气温39.0℃,低端最低气温-11.0℃。年平均相对湿度79%,年平均日照时数1872.6h,年降雨量1731.8mm。主要灾害性气候有春寒、洪涝、干旱等。

3.水土流失预测分析

3.1水土流失预测内容

水土流失预测内容主要包括工程建设扰动原地貌、破坏土地和植被面积,损坏水土保持设施面积,弃土弃渣量,可能造成的水土流失量以及可能造成水土流失危害等5项内容。

3.2水土流失预测时段

水土流失预测时段包括施工建设期(包括准备期)和自然恢复期。

3.3水土流失预测方法

水土流失定量预测采用类比法,类比工程选择某已建工程龙头桥水库,各施工迹地扰动后的土壤侵蚀模数采用龙头桥水库的实测值。

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3.4水土流失预测结果

3.4.1扰动原地貌、损坏土地和植被的面积

本工程建设扰动原地貌、破坏土地和植被的面积为54.09hm2,占用地类主要为水域、耕地、林地、草地等。

3.4.2弃土、弃渣量

本工程土石方开挖量较大,主要来自排水沟、冲沙闸及翻板闸工程基础开挖及导土石坝清基,开挖土石方共26.50万m3,其中土方开挖24.15万m3,石方开挖2.35万m3,调出、调入方12.20万m3,主要用于土石坝的填筑,施工期间弃土弃渣0.95万m3;电站工程竣工后围堰拆除6.76万m3形成弃土弃渣;本工程弃渣总量为7.72万m3,全部堆放在坝上右岸永久弃渣场内。本工程弃渣量共计7.72万m3,全部弃于弃渣场。施工期间拟回填利用的挖方临时堆置,各区区内利用方共计6.59万m3,根据临时弃渣量、施工时序及工程占地情况,经综合分析确定各区临时弃渣场的布置,本工程共计布设11处临时堆土场。

4.抽水蓄能电站水土流失防治措施研究

4.1总体布局

以实地情况为基础,根据工程的建设规划和废渣的具体产生情况,拟采用的措施可分为工程措施、植物措施、临时措施等,具体布置如下。

整体思路上有机结合工程措施和植物措施,合理搭配点、线、面水土流失防治措施,使不同措施能有效互补,确保工程时效性和控制性的充分发挥,以达到短时期内减少直至遏制水土流失;同时通过植物措施,利用种植适宜的水保植物和开展土壤整治以恢复土壤保水蓄水能力,保护回填后的新生地表,最终达成彻底防治水土流失。具体措施为:在弃渣场和施工场地建立防护拦挡工程,以“点”为单位集中拦蓄弃渣、工程产生的水土流失;在施工道路等“线”状地点,以护坡工程措施为主体,植物措施为辅助;施工中形成的新生面修建条带状的截水沟,挡土(渣)墙和护坡,以巩固地基和坡脚,同时在“线”上种植水保林草充分控制水土流失,减少地表径流冲刷,使泥沙、废土、块石“难出沟、不下河、不入库”;同时在施工场地进行土地平整,将被工程破坏的土地修复、改造至平整状态,并种植植株,形成“面”的防治。最终,在工程措施和植物措施结合的基础上,通过点、线、面的合理配置,形成互补互利的立体综合防治体系,实现控制水土流失、改善生态环境、确保生态安全的整体效益。

4.2分区防治

根据项目特点、项目影响、环境条件、项目功能分区等,结合不同用地的水土流失特征、水土流失防治重点和土地整治后的发展利用方向等因素,将区域分化为不同水土保持分区。经分析,工程应将水土流失防治分区分为枢纽区、渣场区、料场区、施工公路区、施工营地场地区、移民安置区、生厂生活区和直接影响区。

4.3防治效果预测

工程建设过程中,项目建设区内采取植物措施恢复植被,项目建设区可恢复植被面积111.81hm2,实施植物措施面积111.81hm2,林草植被恢复率高于99%,达到了防治目标要求。水土保持方案和主体工程中已有水土保持功能的防护措施实施后,水土流失将大大减轻,将减少水土流失量31.10万t,水土流失控制率达96%。随着所有水土保持措施发挥效益,项目建设区土壤侵蚀模数将下降到427t/(km2•a),土壤流失控制比为1.12,达到1.0的防治目标。

综上所述,各项工程措施要随施工区域的进度相应进行,施工项目完成后,水土保持工程措施要立即开始进行,植物措施则根据季节变化相应进行。该工程通过相关措施,有效地控制了工程建设中的水土流失,实现了水电站的生产效益和环境的生态效益并举,为类似的开发建设提供参考和借鉴。

参考文献:

[1]兰景涛,何小军,岳增璧.抽水蓄能电站工程水土保持监测指标体系探讨[J].西北水电,2016,(06):9-11.

[2]王春峰.新疆叶尔羌河錾高水电站工程水土保持监测方法浅析[J].陕西水利,2016,(S1):194-196.

[3]俞素花.水电站工程水土保持监测效果分析评价[J].农业与技术,2016,36(04):52+79.

论文作者:徐飞

论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期

论文发表时间:2018/4/10

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