大型電廠工程水土保持防治措施設計

李啟聰

(廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司，廣東 廣州 510635)

1 問題的提出

全力促進清潔能源消納，積極建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系，是堅決打好污染防治攻堅戰的有力措施[1]。近年以來，隨著廣東省韶關市經濟的高速發展，區域用電需求激增。為滿足韶關電網供電需求，進一步優化電網結構，提高當地電網抵御自然災害能力，亟需建設華電南雄“上大壓小”熱電聯產工程。工程廠址位于韶關南雄市北面全安鎮的大塘面附近，西面有韶贛高速公路引線通過，北面有韶贛高速公路，自然高程在129～147m之間。項目主要由電廠廠區、廠外管線、廠外道路、鐵路專用線、貯灰場和施工生產生活區組成。項目旨在建設2×350MW超臨界循環流化床供熱機組及相應公用設施，工程等級屬大型電廠工程。電廠建成后年發電量達3850GWh，年供熱量為725萬GJ，供熱面積為7850hm2[2]。工程于2016年4月開工，2019年12月投產，總工期40個月。項目的建設對于減少環境污染，促進區域經濟可持續發展具有重要意義。項目建設過程中，會不可避免地擾動地表，引起建設范圍內一定程度的水土流失，因此須制定針對性的水土保持措施，切實保護和改善項目周邊區域生態環境。

2 防治責任范圍及防治分區

2.1 防治責任范圍

根據水土保持方案批復文件，該工程防治責任范圍為84.10hm2，其中項目建設區77.07hm2，直接影響區7.03hm2。水保方案確定的防治責任范圍詳見表1，分布范圍如圖1所示。

表1 水土保持方案批復防治責任范圍表 單位：hm2

圖1 水土保持防治責任范圍分布

2.2 防治分區

根據工程建設特點，結合工程施工區布局，將項目水土流失防治分區劃分為Ⅰ—電廠廠區、Ⅱ—施工生產生活區、Ⅲ—廠外管線區、Ⅳ—廠外道路區、Ⅴ—鐵路專用線區、Ⅵ—貯灰場區6個防治分區，詳見表2。

表2 水土流失防治分區表

3 水土保持防治措施設計

3.1 防治目標

該項目屬建設類項目，防治目標執行一級防治標準[3]，具體目標為：擾動土地整治率為95%，水土流失總治理度為92%，土壤流失控制比為1.0，攔渣率為98%，林草植被恢復率為99%，林草覆蓋率為27%[4]。

3.2 水土保持措施總體布局

根據該工程施工特點、施工進度安排，以及水土流失產生的類型和強度等，進行水土流失防治措施布局[5- 6]。總體布局為工程措施與植物措施相結合，以形成“點、線、面”三位一體的防護體系[7- 8]：根據不同施工區的特點，建立分區防治措施體系，在站場、施工場地等“點”狀位置，以護坡、排水等工程為主；在鐵路沿線等“線”狀位置，以護坡工程措施為主，綠化措施為輔；在整個施工區“面”上，以土地整治和綠化工程相結合，通過合理利用水土資源，以改善生態環境。

3.3 主要分區防治措施

3.3.1電廠廠區

電廠廠區主要水保措施為護坡、排水及綠化措施。場地分2個臺階進行坡面防護，坡面主要采用漿砌片石方格形、拱形、人字形等框格防護，框格內進行植草綠化，典型框格植草護坡如圖2所示。在邊坡上部和每階平臺處設橫向截水溝，框格設順坡排水溝。廠內地下布設雨水管道，收集場內雨水后輸至廠外雨水管線，最終排至凌江，從而構建完善、順暢的排水系統。主體工程完工后，廠區按功能區分別實施綠化：辦公區綠化種花、草、灌木為主；圍墻周圍種根深葉茂的喬、灌木為主，間種花草，起到吸聲降噪和美化環境的作用；貯煤場周圍種不落葉喬、灌木，形成綠化帶以起到擋風防塵作用；在不影響防火、消防、防雷和其它安全生產的前提下，各生產車間和附屬生產車間周圍選擇樹冠較小的灌木、草種進行綠化，與工程措施一并構成水土保持防護體系。

圖2 典型框格植草護坡斷面

3.3.2施工生產生活區

該區域內工程措施主要為表土剝離，并設置混凝土排水溝進行截排水；植物措施為撒播草籽并進行全面整地。

3.3.3廠外管線區

廠外管線的建設需臨時占用耕地，在施工期間人員、機械擾動頻繁。因此，工程結束后將剝離的耕植表土回覆到原耕地上，全面整地后歸還當地農民進行復耕。

3.3.4廠外道路區

主、次進廠道路均位于廠區西側，廠外道路路基挖填平整后，道路兩側將存在長約2400m填方邊坡，邊坡高度在0～6m之間。針對道路兩側的挖填方邊坡，采用兩種護坡型式來防護坡面：邊坡高度<4m的土質邊坡，進行植草護坡；邊坡高度>4m時，采用框格護坡，框格內噴播植草。同時，在道路兩旁和邊坡下方設置漿砌石排水溝，在挖方邊坡上方設置截水溝。根據道路綠化整體布局，在道路兩側空地采取綠化措施。考慮道路兩側景觀效果，在廠外道路兩側栽植行道樹，在行道樹下栽植地被綠化。

3.3.5鐵路專用線區

鐵路專用線涉及南雄站改造、新建電廠站。南雄站改造內容主要是在南雄站西側增加兩股道，有效長度達850m，新加牽出線一條，有效長450m。針對線路填方邊坡高度H≤4m，挖方邊坡高度H<3m時，邊坡采用植草防護；填方邊坡高度H>4m，挖方邊坡高度H≥3m時，坡面采用3m×3m(寬×高)的漿砌片石拱型骨架護坡(骨架厚0.4m)，骨架內結合撒草籽防護，部分路段采取混凝土擋土墻進行防護。在站場周圍邊坡下方設置漿砌石排水，排水溝采用矩形斷面：尺寸為0.40m×0.60m(寬×高)，漿砌石襯砌30cm，表面進行2cm水泥砂漿抹面，將排水引至周邊溝道中。在挖方邊坡坡頂設置截水溝，長約350m；股道間設縱向混凝土排水溝。站場區以硬化覆蓋為主，綠化措施主要集中在辦公用房、檢修房等區域，為恢復植被，采取移植草皮的綠化措施。

3.3.6貯灰場

為保證灰場的正常運行、施工，防止灰場四周地面的雨水流入灰場，在標高174m處設置截水溝。灰場集雨面積0.15km2，頻率P=10%時，洪峰流量為0.51m3/s，截水溝采用10年一遇標準設計，將雨水截住通過壩頂排出灰場外。

3.4 水土保持措施實施對比分析

3.4.1工程措施

該項目具有水土保持功能的工程措施主要是電廠廠區、施工生產生活區、廠外道路區、鐵路專用線區、貯灰場區等設計的護坡工程以及排水工程等。水土保持工程措施實際實施與方案設計對比情況詳見表3，工程措施變化的主要原因有：①斜坡防護工程措施類型與方案基本一致，根據實際情況漿砌石骨架護坡有所調整，實際增加土工格柵、混凝土擋土墻等工程措施。②原水保方案電廠廠區邊坡截水溝及砌石排水溝，因邊坡防護措施發生變化，后期實施過程中也相應進行調整，并增加了邊坡跌水等措施；工程電廠廠區部分雨水工程，改為道路排水溝，相應的工程量略有變化。③貯灰場區原方案設計屬于可研階段，實施過程中將場地內的防洪排導工程進行了細化(主要表現為混凝土排水圓涵、混凝土排水箱涵、混凝土排水豎井、消力池、排水盲溝、壩坡腳漿砌石排水溝等措施)。根據現場調查，相關設施滿足場內的水土流失防治效果要求。

表3 工程措施實際完成量與設計情況對比表

3.4.2植物措施

根據項目區域的自然環境，本著“因地制宜、適地適樹(草)”的原則[9]，對項目區實施植物措施以進行綠化、美化。水土保持植物措施實際實施與方案設計對比情況詳見表4，植物措施變化的主要原因有：①根據項目建設期具體實施情況，由于擾動面積有所減少，故全面整地及塊狀整地措施有所減少；同時，施工生產生活區根據臨時用地協議，現已交還當地政府，并由當地政府另行委托單位進行復墾或開發，故原設計的全面整地及撒播草籽等措施，實際未實施。②廠區綠化根據實際的運營管養要求，對綠化設計進行了調整，減少了部分喬木及灌木的數量，增加了廠區地被植被的種植面積；部分原有邊坡防護措施改為植草護坡，故實際邊坡植草面積有所增加。③鐵路專用線區，根據實際防護要求減少部分撒播草籽措施量，改為綠化效果更好的噴播植草，并增加了附屬工程綠化措施。

表4 植物措施實際完成量與設計情況對比表

3.4.3臨時措施

臨時措施主要為對各防治分區剝離的表土采取臨時攔擋、苫蓋、排水等防護措施。共計完成臨時攔擋2770m3，臨時苫蓋2.7hm2，臨時排水溝2750m，沉砂池10座。水土保持臨時措施變化的主要原因為：本項目擾動面積實際有所減少，同時采取“永臨結合，提前綠化”的方式，優化場地內的排水、攔擋及邊坡防護，故相應臨時措施實際建設期過程中有所減少。通過查閱監測報告，因場內工程措施實施相對及時，有效地起到了水土流失的防治效果，建設期間未發生因臨時措施實施量的減少導致的水土流失危害事件。

4 水保措施效益分析

在工程建設期間，水土保持措施隨主體工程施工同步實施，起到了積極的水土流失防治效果。防治責任范圍內的水土流失均得到了及時有效的治理，工程建設區的水土保持工程標準較高、質量合格，項目區的生態環境較工程施工期有所改善，總體上發揮了保持水土、改善生態環境的作用。

根據項目水土保持監測結果，施工期防治責任范圍為85.43hm2，工程建設期水土流失總量為2306.9t，小于前期方案預測值(8564t)，主要流失區為鐵路專用線區。由于項目在建設期較好地實施了批復的水土保持方案，經進一步防護后，實踐表明，擾動土地整治率達到了99.02%，水土流失治理度達到了97.19%，攔渣率達到了99.0%，林草植被恢復率達到了99.09%，林草覆蓋率為27.21%，土壤流失控制比為1.0。6大指標均已達到了預期防治目標。

5 結論及建議

華電南雄“上大壓小”熱電聯產工程的建設，有利于滿足韶關及周邊地區未來電力負荷增長的需要。主要結論及建議如下：

(1)圍繞水土保持防治目標，進行了水土流失防治措施布局。通過工程措施與植物措施相結合，以形成“點、線、面”三位一體的防護體系。

(2)項目共劃分為6個水土防治分區，并進行了分區防治措施設計。根據水土保持監測結果，6項主要防治指標均達到了預期目標值。

(3)從水土保持角度分析，項目符合批復要求，整體具備可行性。建議在運行期對工程的防護工程、排水工程、綠化工程進行定期的檢修、維護和管理，確保其正常發揮水土保持功能。