北安市紅農水庫除險加固工程水土保護設計

孫蘭鳳，呂仁國，謝 宇

(1.黑河市水利勘測設計院，黑龍江 黑河 164300;2.黑河市愛輝區水務局，黑龍江 黑河 164300;3.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080)

1 工程概況

北安市紅農水庫位于烏裕爾河一級支流轱轆滾河支流上，在趙光鎮北勝村境內，工程距北安市45 km，是一座以灌溉為主，兼顧防洪和水產養殖等綜合利用的小(1)型水庫。水庫樞紐工程由土壩、放水洞兩部分組成。水庫對下游青山屯1 000人、耕地533.3 hm2及濱北鐵路起到一定的防洪保護作用。

施工期間在無水土保持措施的情況下，主體工程區、臨時施工區、料場區、棄渣場區將產生一定的水土流失量，因此工程重點對這些區域進行治理。根據水土流失防治分區，在水土流失預測及分析主體工程中具有水土保持功能工程的基礎上，針對建設活動引起水土流失的特點和造成水土流失危害程度，采取有效的水土流失防治措施。

2 水土保持設計

2.1 水土流失現狀及預測分析

2.1.1 水土流失現狀及治理情況

2.1.1.1 當地水土流失現狀及治理情況

北安市屬現有水土流失面積128 260 hm2，占總面積44.04%。50多年來，全市已治理水土流失面積60 000 hm2，其中梯田2 060 hm2，營造水保林13 850 hm2，改壟18 180 hm2。在幾十年的治理水土流失過程中積累了一些的經驗，特別是20世紀80年代以來，在總結以往經驗教訓的基礎上，探索出了一些水土保持方面的經驗，推動了水土保持工作的開展。

2.1.1.2 水庫周邊水土流失現狀及其產生的原因

根據《北安縣水土保持規劃》中的水土保持分區，項目區為西南部丘陵漫崗重度侵蝕治理區，土壤類型主要是黑土和草甸沼澤土。該區屬丘陵漫崗及河谷階地，地形起伏變化大，相對高差在100 m左右。溝壑縱橫，水土流失嚴重，侵蝕類型以水蝕為主，兼有風蝕，土壤侵蝕模數5 000 t/km2·a。

水土流失成因:本區水土流失產生原因除自然因素外，更主要的是人為因素。主要是:①人口過多，人口密度高達291人/km2，致使森林植被遭到嚴重破壞，陡坡開荒嚴重。②治理速度緩慢，新產生水土流失面積大于治理面積，致使流失面積不斷增加。③人們對水土流失危害認識不夠。

2.1.2 水土流失預測分析

2.1.2.1 水土流失定性分析

主體工程主要包括大壩、放水洞、臨時圍堰及對原放水洞拆除，施工集中布置，工程量不大，故工程建設產生的水土流失主要分布于主體工程施工區、料場區、臨時施工區和棄渣場，具體分析如下:

主體工程區大壩、放水洞、臨時圍堰及對原放水洞拆除形成祼露的土質坡面，土質疏松，若工程護坡措施不及時進行，在徑流沖刷作用下將產生一定量的水土流失;料場區的料場開挖破壞植被，改變地表，擾動劇烈，將產生大量水土流失;臨時施工區是在建設期間臨時布置生產生活區，包括混凝土拌和場、倉庫和臨時生活區，以及暫存棄渣場。建設期間占地區被臨時建筑物遮蔽，水土流失輕微。施工結束，臨建拆除，占地區成為裸露的休閑地，若不及時恢復植被將產生水土流失;棄渣場因該建設項目為原有工程除險加固工程，工程建設共產生棄渣7 892 m3，主要為清基無法使用的土料、拆除的原放水洞鋼筋混凝土、大壩石方拆除及拆除的臨時圍堰等，棄渣直接推至壩下低洼處的棄渣場。

2.1.2.2 擾動地表面積

項目建設過程中，主體工程施工區、料場區、臨時施工區和棄渣場等對原地貌均產生不同程度的擾動，擾動地表面積永久占地為2.82 hm2，臨時占地為3.94 hm2。

2.1.2.3 損壞水土保持設施面積

工程占地類型主要有草地、耕地和其它類型占地。工程施工壓占破壞的具有水土保持作用的草地和耕地，屬損壞水土保持設施面積，臨時施工區占草地 0.04 hm2，料場占耕地0.83 hm2。

2.2 水土流失防治責任范圍

根據《開發建設項目水土保持技術規范》規定，水土流失防治責任范圍包括項目建設區和直接影響區。根據該項工程的布置和特征，確定本工程水土流失防治責任范圍為4.23 hm2。

2.3 水土保持措施設計

2.3.1 水土流失防治目標

北安市屬于黑龍江省水土流失重點治理區，項目區侵蝕類型以水蝕為主，兼有風蝕，土壤侵蝕模數5 000 t/km2·a，土壤容許流失量200 t/km2·a。本工程水土流失防治等級為二級。結合項目特點和項目區實際情況，本工程水土保持方案實施要實現的總體目標是:擾動土地整治率95%、水土流失總治理度85%、土壤流失控制比為0.6、攔渣率95%、林草植被恢復率95%、林草覆蓋率達20%。通過水土保持方案的有效實施，保障工程設施安全，生態環境質量得到改善，生態環境優于工程建設前。

2.3.2 水土流失分區及分區防治措施

2.3.2 .1 水土流失防治分區及措施總體布局

結合主體工程的布局及施工建設特點，將項目區劃分為主體工程防治區、料場防治區、臨時施工防治區和棄渣場防治區四個防治分區。根據水土流失防治分區，針對建設活動引起水土流失的特點和造成水土流失危害程度，采取有效的水土流失防治措施。防治措施總體布局見圖1。

圖1 防治措施總體布局框圖

2.3.2 .2 分區防治措施

主體工程區占地面積為2.82 hm2。主體設計已采取了防護措施，措施完善，水土保持不再增加新的防護措施;料場防治區占地0.83 hm2，施工結束后，進行全面整地，恢復耕地;臨時施工防治區占地0.06 hm2，施工期間施工區建筑材料要整齊堆放。建設期間加強臨攔擋措施，建設結束后進行整地，采用植物措施，撒播草籽，草種可選用早熟禾或芨芨草，草籽用量為60 kg/hm2;棄渣場防治區占地0.23 hm2，建設結束后進行整地，采用植物措施，撒播草籽，草種可選用早熟禾或芨芨草，草籽用量為60 kg/hm2。

2.3.2 .3 水土保持施工進度安排

水土保持預防措施施工安排，在時間上考慮與主體工程同步或提前進行，在工程施工結束后，即進行水保恢復措施安排。

綜上，只要通過水土保持方案的有效實施，便可保障水保工程設施發揮效益，改善生態環境質量。由于該工程無水土保持制約因素，工程項目可行。

[1] 中華人民共和國國務院.中華人民共和國水土保持法[S].北京:中華人民共和國國務院，2010.

[2] 黃河水利委員會勘測規劃設計研究院.SL274—2001碾壓式土石壩設計規范[S].北京:中國水利水電出版社，2001.