馮朝紅，張鵬文

(內(nèi)蒙古水利規(guī)劃設(shè)計研究院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010020)

1 工程概況

西烏蓋溝水庫工程位于內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市烏拉特后旗境內(nèi)。烏拉特后旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西北部，巴彥淖爾市西北部，屬高原大陸性氣候。氣候寒冷干燥，降水少，雨量集中，蒸發(fā)量大，常年多風(fēng)，晝夜溫差較大。項目區(qū)處于溫帶干旱半干旱區(qū)，土壤類型為風(fēng)沙土，植被類型為荒漠草原植被，生態(tài)環(huán)境非常脆弱。

該工程屬于新建工程。西烏蓋溝水庫工程興建目的是作為巴音寶力格鎮(zhèn)城鎮(zhèn)供水、農(nóng)業(yè)灌溉的抗旱應(yīng)急備用水源，工程任務(wù)是供水、灌溉等綜合利用的水利工程。綜合利用水資源是該項目的基本方針，即在干旱月份，一是滿足巴音寶力格鎮(zhèn)的城鎮(zhèn)居民抗旱生活用水要求，二是滿足西烏蓋溝下游村鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)抗旱灌溉要求。

該工程為點型工程，水庫總庫容482.9×104m3，年城鎮(zhèn)抗旱供水量92.04 ×104m3，抗旱灌溉供水量11.73 ×104m3，總供水量103.77×104m3，灌溉面積240 hm2(0.36萬畝)。工程等別為Ⅳ等，規(guī)模為小(1)型，水庫主要建筑物包括大壩、泄洪沖砂洞、引水洞(為4級建筑物)和次要建筑物(為5級建筑物)。

水庫工程及管理區(qū)等永久占地及施工生產(chǎn)生活區(qū)、臨時道路、檢修道路、料場、棄渣場和供電工程，總占地面積79.15 hm2。

項目區(qū)主要土壤類型為風(fēng)沙土，植被類型為荒漠草原植被。項目所在旗縣－烏拉特后旗的土壤侵蝕類型以輕度水力侵蝕為主。根據(jù)內(nèi)蒙古土壤侵蝕遙感調(diào)查成果，項目區(qū)水蝕模數(shù)為500 t/(km2·a)，風(fēng)蝕模數(shù)為300 t/(km2·a)。該區(qū)域土壤容許流失量為1 000 t/(km2·a)。

2 水土保持現(xiàn)狀

2.1 重點預(yù)防區(qū)和重點治理區(qū)劃分情況、防治標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《全國水土保持規(guī)劃國家級水土流失重點預(yù)防區(qū)和重點治理區(qū)復(fù)核劃分結(jié)果的通知》(辦水保［2013］188號)，烏拉特后旗屬于陰山北麓國家級水土流失重點預(yù)防區(qū)［1］。

依據(jù)《開發(fā)建設(shè)項目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50434－2008)規(guī)定，工程水土流失防治應(yīng)執(zhí)行建設(shè)類項目一級防治標(biāo)準(zhǔn)［2］。

2.2 區(qū)域水土保持現(xiàn)狀 當(dāng)?shù)卣种匾曀帘３止ぷ?，水土流失治理逐步實現(xiàn)由單一示范點治理向以小流域為單元的水土流失綜合治理的重要轉(zhuǎn)變，采取了一系列切實可行的水土流失治理措施，初步改善了生態(tài)環(huán)境。

2.3 項目區(qū)水土保持現(xiàn)狀 項目區(qū)范圍內(nèi)沒有進(jìn)行專門的水土保持建設(shè)工作。

3 防治總體布局

3.1 水庫工程區(qū) 水庫工程區(qū)包括重力壩等建筑物、水庫管理范圍、淹沒區(qū)和影響區(qū)4部分。該區(qū)重力壩壩基、泄洪沖沙洞及導(dǎo)流圍堰的開挖、回填等活動頻繁，造成人工堆墊地貌，擾動面積大，且呈點狀分布，新增水土流失類型包括水蝕和風(fēng)蝕，工程建設(shè)活動造成的水土流失危害較大。該區(qū)施工時應(yīng)控制施工區(qū)域，盡量減少擾動面積，施工結(jié)束后壩肩擾動區(qū)域及時進(jìn)行整治和營造壩肩防護(hù)林。

3.2 工程管理區(qū) 工程管理區(qū)包括建筑物基礎(chǔ)的開挖和回填等。該區(qū)擾動面積較小，且呈點狀分布，造成的水土流失危害較小。施工結(jié)束后及時對建筑物周邊擾動區(qū)域進(jìn)行整治和植被建設(shè)，且應(yīng)提高綠化標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 施工生產(chǎn)生活區(qū) 該區(qū)包括倉庫、輔助企業(yè)和生活區(qū)等占地較為集中。在施工準(zhǔn)備期開始進(jìn)行場地平整等工作，施工期主要是施工機(jī)械和施工人員的活動，對地表擾動程度較小，占地面積較小，水土流失危害程度也較小。在施工期間，該區(qū)域應(yīng)嚴(yán)格控制場地的范圍，為防止施工場地被降雨徑流沖刷和排出施工人員生活用水，需做好場地周邊的截排水措施，施工結(jié)束后及時進(jìn)行土地整治和恢復(fù)植被。

3.4 道路區(qū) 道路區(qū)包括2.8 km永久上壩道路和4 km施工臨時道路。占地面積較大，且為線型分布，水土流失危害的程度相對較大。施工結(jié)束時，永久道路兩側(cè)應(yīng)及時營造防護(hù)林，臨時道路占地區(qū)域及時進(jìn)行整治和植被恢復(fù)。

3.5 料場區(qū) 該工程料場包括塊石料場和土料場。料場開采過程中，形成陡坡和堆墊等人工地貌，邊坡穩(wěn)定性降低，土體結(jié)構(gòu)松散，易發(fā)生水土流失，且擾動面積較大，造成的水土流失危害也較大。新增水土流失以風(fēng)蝕為主，兼有水蝕。取料前，需剝離表層無用層;施工過程中，需做好臨時擋護(hù)和截排水措施，取料結(jié)束后及時整治并回覆表土，恢復(fù)植被。塊石料場應(yīng)采取邊坡防護(hù)措施。

3.6 棄渣場 為了避免降雨形成坡面徑流，沖刷棄渣場并對周邊造成危害，棄渣場需采取截排水措施，還需做好剝離表土的臨時擋護(hù)措施。棄渣時應(yīng)遵循“先擋后棄”的原則，棄渣結(jié)束后及時進(jìn)行整治和植被建設(shè)。

3.7 供電工程區(qū) 供電工程區(qū)包括埋設(shè)電桿和鋪設(shè)電線時對周邊區(qū)域的臨時擾動，應(yīng)嚴(yán)格控制擾動范圍。該區(qū)占地面積較小，水土流失危害的程度也較小。施工完成后及時進(jìn)行整治和恢復(fù)植被。

4 水土保持工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

該工程水土保持措施主要是土地整治、植被恢復(fù)、臨時擋護(hù)和截排水。

(1)棄渣場及截排水溝。依據(jù)規(guī)范，該工程棄渣量小于50萬m3，且堆高小于20 m，確定棄渣場級別為5級，且截排水溝級別相應(yīng)為5級。

(2)植被恢復(fù)工程。該工程涉及的植被恢復(fù)與建設(shè)工程主要在水庫工程施工臨時占地區(qū)域內(nèi)，級別為3級。

5 防治措施典型設(shè)計

5.1 水庫工程區(qū)防護(hù)設(shè)計

(1)工程措施。主體工程已考慮施工結(jié)束后的圍堰拆除。施工結(jié)束后，對壩肩擾動區(qū)域進(jìn)行土地整治，為植被建設(shè)作準(zhǔn)備。

(2)植物措施。在壩肩擾動區(qū)域營造防護(hù)林，林下種草。樹種選擇小葉楊，草種選擇沙蒿。

(3)臨時措施。在工程開挖產(chǎn)生的棄渣臨時堆放處采取編制土袋擋護(hù)的措施，渣體表面用密目網(wǎng)苫蓋。編織土袋高1 m，寬0.5 m。

5.2 工程管理區(qū)防護(hù)設(shè)計

(1)工程措施。施工結(jié)束后，對管理區(qū)的空地進(jìn)行土地整治，為綠化種植植被，并配備灌溉工程進(jìn)行灌溉。

(2)植物措施。工程管理區(qū)是水庫工程的管理所，應(yīng)提高綠化標(biāo)準(zhǔn)，增加庫區(qū)景觀的美觀度。對圍墻內(nèi)、建筑物周邊和大門兩側(cè)分別進(jìn)行綠化設(shè)計。圍墻內(nèi)栽植樟子松，大門兩側(cè)栽植云杉，道路兩側(cè)栽植榆樹綠籬并在空地種草，草種選擇沙蒿。

5.3 施工生產(chǎn)生活區(qū)防護(hù)設(shè)計

(1)工程措施。施工結(jié)束后，對擾動區(qū)域清除建筑垃圾后進(jìn)行土地整治，以恢復(fù)植被。

(2)植物措施。在土地整治后的施工生產(chǎn)生活區(qū)域，采取灌草種植的植被恢復(fù)措施，樹種選擇花棒，草種選用沙蒿。

5.4 道路區(qū)防護(hù)設(shè)計

(1)永久道路防護(hù)。施工結(jié)束后，永久上壩道路路面已硬化，對道路兩側(cè)各1.5 m寬范圍進(jìn)行整治，營造護(hù)路林帶，林下種草。樹種選擇花棒，草種選用沙蒿。同時配備灌溉工程。

(2)施工臨時道路防護(hù)。施工前，將臨時道路表土剝離，施工結(jié)束后全面平整回覆表土，覆土厚度為30 cm。擾動區(qū)域全面整治后進(jìn)行植被建設(shè)，營造灌木林，林下種草，樹種選擇花棒，草種選用沙蒿。

另外，剝離的表土呈帶狀堆放，四周用編織土袋進(jìn)行擋護(hù)，土袋高1 m，寬0.5 m。土體表面定期灑水，以防止產(chǎn)生水土流失。

5.5 料場區(qū)防護(hù)設(shè)計

(1)工程措施。取土結(jié)束后，砂礫石料場邊坡整治后，全部回覆表土以進(jìn)行植被恢復(fù);對塊石料場邊坡采取掛鋼絲網(wǎng)的防護(hù)措施，采坑整治后覆土恢復(fù)植被。

(2)植物措施。對覆土后的料場區(qū)進(jìn)行植被恢復(fù)。采用灌草結(jié)合的方式，草種選用沙蒿，樹種選擇花棒，同時配備灌溉工程。

(3)臨時措施。料場開采前，需先剝離腐殖層及風(fēng)化層，集中堆放，用于后期恢復(fù)植被，料場開采時根據(jù)主體工程施工進(jìn)度采取分區(qū)開采。取料時將先期開采區(qū)的腐殖層及風(fēng)化層剝離，臨時堆放在后期開采的料場區(qū)域內(nèi)，待先期區(qū)域開采完畢后，將清表土推入前期采坑內(nèi)并整平。

①表土臨時擋護(hù)。料場剝離的腐殖層及風(fēng)化層需要較長時間集中堆置，為防止堆置期間產(chǎn)生水土流失，在堆置區(qū)采用編織土袋擋護(hù)和密目網(wǎng)苫蓋的防護(hù)措施。編織土袋斷面為高1 m，寬0.5 m。表土呈帶狀堆放，邊坡比1∶2。

②臨時截排水。為防止降雨時坡面來水沖刷料場，在料場上部設(shè)置臨時截水溝，根據(jù)同類施工經(jīng)驗確定，截水溝采取梯形斷面，采取半挖半填的方式，在截水溝的下側(cè)，利用截水溝開挖的土方填筑截水溝埂。

5.6 棄渣場區(qū)防護(hù)設(shè)計

(1)工程措施。

①排水溝。為了避免降雨形成坡面徑流，沖刷棄渣場并對周邊造成危害，需在棄渣場上部坡面布設(shè)排水溝，出口設(shè)消力池，截流天然降水，匯入自然溝道中。

排水溝設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇24 h暴雨。設(shè)計該排水溝為梯形斷面，用漿砌片石砌筑，底部為砂礫墊層。

為了使水流平順流入下游溝道，在流入下游前設(shè)消力池消能。設(shè)計消力池采用漿砌石砌筑，底板與側(cè)墻同厚度，下鋪砂礫墊層。

②剝離表土、渣面平整及覆土措施。棄渣前，將表土層剝離，臨時堆置于渣場未堆渣區(qū)域，后期用來恢復(fù)植被。棄渣過程中，直接一次性形成1∶2的邊坡，棄渣結(jié)束后，需要平整渣面，并將剝離的表土回覆在棄渣邊坡及平臺上，用于恢復(fù)植被。

③棄渣場擋渣墻。位于大壩下游溝口的棄渣場，由于棄土棄渣結(jié)構(gòu)松散，在水力、風(fēng)力和重力作用下易發(fā)生滑坡或坍塌，對附近公路及周邊將造成危害，需修筑擋渣墻進(jìn)行擋護(hù)。

設(shè)計擋渣墻設(shè)置在坡面下側(cè)，采用重力式，設(shè)計根據(jù)《開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案技術(shù)規(guī)范》，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇，斷面尺寸要素參考擋渣墻的設(shè)計指標(biāo)。墻背采用垂直面，墻面坡比采用1∶0.25，根據(jù)棄土棄渣高度，墻高采用2.5 m，該區(qū)域地質(zhì)狀況屬軟質(zhì)巖層，故深埋0.5 m。墻背鋪設(shè)砂礫墊層，擋渣墻采用漿砌片石砌筑。為了防止擋渣墻產(chǎn)生不均勻沉陷，擋渣墻沿長度方向每隔一定間距設(shè)一道伸縮縫，縫內(nèi)填塞瀝青麻絮。為防止渣體滲水破壞墻體穩(wěn)定，墻體設(shè)排水孔，設(shè)置兩排，品字型排列。排水孔采用預(yù)埋塑料管。

(2)植物措施。施工結(jié)束后，需對渣體表面采取植被恢復(fù)措施，設(shè)計采取造林種草的方法。草種選用沙蒿，樹種選擇花棒，并配備灌溉工程。

(3)臨時措施。臨時堆土為棱臺狀。為防止土堆遭受水流沖刷造成水土流失，設(shè)計土堆的四周用編制土袋擋護(hù)，表面用密目網(wǎng)苫蓋。

5.7 供電工程區(qū)防護(hù)設(shè)計

(1)工程措施。施工結(jié)束后，對供電工程施工臨到擾動區(qū)域進(jìn)行土地整治，以恢復(fù)植被。

(2)植物措施。在整治后的供電工程擾動區(qū)域，采取種草的植被恢復(fù)措施。草種選用沙蒿。

6 結(jié)語

通過對該工程方案的探討，總結(jié)出如下建議，供同類工程設(shè)計參考。

(1)水庫建設(shè)涉及內(nèi)容多，表土被擾動的面積大，易造成嚴(yán)重的水土流失問題。因此在設(shè)計時料場應(yīng)盡量選擇鄰近施工工地的地方，既減少運輸費用，減少運輸過程中的沿途灑落，又便于及時回填，減少施工中遇雨天形成地面徑流造成次生危害，還需做好表土剝離以保持土壤肥力，便于后期地表整潔和植被建設(shè)。

(2)工程管理區(qū)對地表擾動相對較小，造成水土流失危害也較小;應(yīng)提高綠化標(biāo)準(zhǔn)，率先進(jìn)行地面整治和植被建設(shè)。

(3)道路區(qū)設(shè)計時應(yīng)充分考慮永久道路與臨時施工道路的綜合利用，盡量減少對表面的擾動，減少水庫棄渣量。永久道路應(yīng)盡量減少使用硬質(zhì)地面的面積，保護(hù)水庫周邊的環(huán)境生態(tài)。

［1］水利部辦公廳文件.水利部辦公廳關(guān)于印發(fā)《全國水土保持規(guī)劃國家級水土流失重點預(yù)防區(qū)和重點治理區(qū)復(fù)核劃分成果》的通知［E］.辦水保［2013］188號文.

［2］中華人民共和國水利部主編.開發(fā)建設(shè)項目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)［M］.北京，中國計劃出版社，2008