摘要:我国在改革开放后为了平衡地区水资源量以及减少洪涝灾害大力推进水利工程的建设,水利水电工程是一项庞大的工程,整个设计和建设周期长,工程量大,对环境的影响也较大。随着社会的发展以及对环境的重视,水土保持问题越来越被关注,水利水电工程作为选址较偏僻对生态环境影响较大的庞大工程尤其应该注意采用相应的水利保持措施防止水土流失等灾害的发生。水利水电工程中的弃渣场属于水利施工中废渣堆放地区,占据面积较大,污染较为严重,所以为了保持生态环境应该推进弃渣场水土保持措施的建设。文章通过简要介绍了弃渣场的特点、类型划分、防洪标准以及场地布置,然后进行了弃渣场的水土保持措施探讨,最后通过工程案例进一步阐述水利工程中弃渣场水土保持的措施。
关键词:水利工程;弃渣场;水土保持;措施
引言
随着水土流失问题的恶化,常年来多处地质灾害的发生,水土保持已经越来越受到政府和相关部门的重视。水利水电工程在施工建设过程中会造成水土流失,对周边生态环境产生比较严重的影响,因此对项目进行水土保持措施设计十分必要,其中弃渣场水土保持措施设计是重点。
1弃渣场对区域水土流失的影响因素分析
弃渣场在施工期间将被开挖出的土石方占压,堆置的土石方较为松散,弃渣中的细颗粒易受大风和暴雨侵蚀产生流失,总体的土壤侵蚀强度为中度,局部区域甚至可达到强度。施工完毕后,原本天然草地被裸露的渣体占压,失去了蓄水保土的能力,原有的水土保持设施被破坏,在自然恢复期内将产生面蚀为主的水力侵蚀。弃渣的堆放再塑了原地貌,形成较陡的边坡,改变了原地表坡面的产汇流条件,若不妥善解决排水问题,不仅会造成弃渣本身的流失,而且可能使渣堆附近区域的水土流失由原来的面蚀逐渐演变为沟蚀,加剧当地局部区域的水土流失,甚至可能淤塞河道或沟道,影响行洪,对下游水利工程及设施、人员产生危害。
2水利工程弃渣的特点
1)水利工程弃渣量大。水利工程是一项庞大的工程,无论是开挖量机械使用量还是弃渣量都较其他工程大。所以,水利工程施工过程中存在大量的废渣,废渣的堆放量大。
2)弃渣场的选址困难。水利工程大多安置在偏远的山区,山区道路崎岖、地形复杂,不容易找到能够进行弃渣堆放的地域。
3)弃渣危害大。水利工程的由于施工的地形的原因往往会将废渣堆放在施工场地附近,而施工场地的附近就是河流,如果下雨或者其他天气情况废渣很可能涌入河流之中,污染水土。不但如此,废渣在河道堆积降低了河道的泄洪能力,在大暴雨情况极容易发生洪涝灾害。另一方面,废渣的堆积将会破坏当地的生态环境,并且由于对方的长期性,被污染的土体或被破坏的植被很难再恢复原来状态。综上,在水利水电施工中的弃渣场区域应合理的进行水土保持设计。
3水土流失防治的重点
根据以上分析,为防止弃渣滑塌流失,需布设经济、合理有效的拦渣措施,应结合当地的降雨情况,从弃渣的机械组成、渣场位置、上游来水等情况实施合理的拦挡措施,确保堆渣体稳定,使堆渣体在设计洪水位以下部分满足抗冲要求,坡脚不被洪水淘刷,在设计洪水位以上部分不发生水土流失。通过措施比较,结合堆渣体的位置、高度等实际情况,择优选取技术上可行、有效、投资省、方便施工的防护方案。还应做好植被恢复措施,应当以工程措施和生物措施相结合,尽可能的减少工程措施,尽可能的放缓边坡,降低拦挡设施的高度,增加植物措施的比重。
4弃渣场的设置
4.1弃渣场类型
水利水电工程弃渣场分为沟道型、临河型、坡地型、平地型和库区型这5种类型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆①沟道型弃渣场是将废渣堆放在沟道中;②临河型弃渣场就是将废渣堆放在河道或是沟道的两岸;③坡地型弃渣场是将工程废渣堆放在施工场地的高台地上;④平地型弃渣场是将废渣堆放在平地上;⑤水库新弃渣场是将废渣堆放在库区内的台地、阶地和河滩地上。这几种类型的弃渣场在设置时都需要考虑对堆放时对环境的影响,然后应根据具体的情况及时调整弃渣场的距离以及废渣的高度,以减少对周边环境的负面影响。
4.2弃渣场选址
弃渣场的选址必须满足2个条件:①不影响周围设施,且在重要地区和对人们生命财及行洪安全有重大影响的地区禁止设置弃渣场,若有特殊情况需要进行严谨的科学论证并且提高相应的标准;②不得在河道管理范围内弃渣,如有特殊情况也必须经过严谨的科学论证并在相关部门审核批准的情况下才能够进行设置。
4.3弃渣场防洪标准和设计原则
弃渣场的防洪标准需要根据具体的情况来确定,不同的场地条件具有不同的防洪标准,具体参考《防洪标准》(GB50201—94)。弃渣场的设计原则是保证安全、保证场内挡墙的问题、保证排水系统的正常运作。在水电工程的施工中,由于需要占一部分的耕地,为了后期的复耕一般会将弃渣场安置在占用的耕地上。除此外,弃渣场还应该注重一定的景观问题。
5弃渣场水土保持措施设计
5.1拦挡措施
弃渣场一般是靠拦挡坝进行围挡,防止废渣的释出。挡渣坝一般是选用重力坝,重力坝具有设计施工便捷、抵抗力强、安全稳定等特点,能够很好的防止废渣的释出。
5.2表土保护措施
弃渣场一般设置在耕地之上,为了后期复耕,需要在堆放废渣之前进行弃渣场土地表层处理。表层土体由于覆盖腐殖质,对土体复耕有促进作用,所以根据后期复耕的面积和种类进行表层腐殖土的剥离,剥离后的表层土堆放在弃渣场的一角。为了防止水土流失,在这些堆放的土体上进行覆盖处理或是播撒草籽。
5.3排水措施
弃渣场的排水处理分为两个阶段,一个阶段是在施工期间需要进行的临时排水,还有一个阶段是需要在废渣堆放完毕后进行长期排水。在施工期间,废渣场需要根据整个区域洪水情况进行排水设置,防止雨水的淤积,造成损失。在施工完毕后,弃渣场需要根据控制流域的面积、所在区域的降水情况、建设的水利工程等级情况进行排水系统的设置。一般在弃渣场可以进行排水渠排水和涵洞式排水,排水渠所排放的洪水流量较小,涵洞式排水所排放的洪水量较大,所以根据施工场地的具体情况选择弃渣场的排水方式。
5.4恢复措施
弃渣场由于大多建设在耕地之上,所以在施工结束后需要复耕。复耕时要选择较为容易耕种和生产的植物,以方便而高效的进行土地复耕。恢复措施也需要具体问题具体对待,对于在管理区的弃渣场,在后期可能需要生态的进一步恢复,需要移栽相关部门规定的原种植树木。
结语
水利施工过程中弃渣场的类型和选址不但要结合施工现场状况还需要综合考虑后期复耕的问题。弃渣场作为废渣的收集地,虽然不是施工的关键区域却十分重要,而且弃渣场的选址将会影响到整个工程对当地区域的环境影响。弃渣场和水利施工中的其他区域一样要注重水土保持设计,防止弃渣场内发生水土流失,同时也是为了更好的完成后期场地的复耕。所以,对弃渣场采取水土保持措施是必须进行的环节。弃渣场的水土保持具体措施根据弃渣场的类型和选型有关,但一般都包括了拦挡措施、表土保护措施、排水措施和恢复措施。在四方井水利枢纽工程中的两个弃渣场采用的水土保持措施就存在一定的差异。在今后,随着施工工艺和技艺的进一步发展,弃渣场的水土保持措施将会有更多新的更加高效而便捷的措施,进一步降低水利施工对水土质量的影响。
参考文献:
[1]詹锐生.广东省水利工程弃渣场水土保持设计探讨[J].亚热带水土保持,2016,28(01):57-60.
[2]李智广.开发建设项目水土保持监测[M].北京:中国水利水电出版社,2008.
论文作者:杨斯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
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