山西某電站表層土設計需求量分析研究

景鵬云，付 斌，楊浩明

（山西垣曲抽水蓄能有限公司，山西 運城 043700）

山西某電站位于國家級水土流失重點治理區，山頂高程一般為400～1 100 m，主峰高程為1 105 m，屬中低山地貌。區內沖溝溝谷切割較深，溝谷斷面多呈“V”字形，覆蓋層較薄，生態系統結構穩定性較差，容易受到外界的干擾發生退化演替。工程建設期內會面臨大量的工程綠化[1]、生態修復、植被恢復及復墾等任務，需要大量的表土資源。工程動工前，做好表層土需求設計，可有效保護表土資源，有利于后期項目區植被恢復、水土流失防治及生態環境改善。

項目區土壤發育微弱，褐土土層厚0.1～0.8 m，主要為耕植土；黃土土層覆蓋深厚，一般為2.5～20 m，地表多被植被和殘坡積碎石土覆蓋，土質較松。從地形地貌來看，工程區屬于西北黃土高原土石山區，山坡較陡處多為崩坡積物，山坡較緩處多為殘坡積物，表層土多分布在山地較平緩地段。從區域位置來看，表層土主要分布在上水庫庫盆、上水庫西南側等部位。從水土保持防治分區來看，上水庫樞紐區、施工生產生活區、交通設施區等區域表土分布相對豐富，樞紐區棄渣場厚度較薄，甚至無表土。

1 表土需求量敏感性分析

表層土需求量主要受水土保持綠化面積、綠化措施類型和綠化植物種類等因素的制約。水土保持綠化面積、綠化措施類型和綠化植物種類在實施中總會與設計存在偏差，這些偏差將導致表層土需求量的變化[2]。綠化面積、綠化措施類型和綠化植物種類雖然是表層土需求量的敏感性因子，但在實施時受主體工程變化、地形地貌情況、投資控制及人為因素等影響，無法進行量化分析，只能進行定性分析。

水土保持綠化面積在實施中的變化主要有以下幾個方面：公路及洞口開挖邊坡與設計邊坡發生變化（變大或變小），棄渣場因棄渣量變化導致需要恢復植被面積發生變化，以及料場開采量的變化導致料場恢復植被面積發生變化。綠化措施類型在實施過程中發生變化主要是開挖或填筑邊坡坡比發生變化或考慮措施與周邊景觀協調性及景觀的需要，導致措施類型發生變化。綠化植物種類在實施過程可能因景觀需要、工程投資控制等需改變植物種類，進而導致表層土需求量發生變化。

2 表土需求設計原則

結合工程區域特點和區域水土流失防治標準，本工程水土保持植物措施[3]包括種植喬灌草和生態護坡，防治分區包括樞紐工程區、交通設施區、棄渣場及暫存場區、料場區、施工生產生活區和專項設施改建區。

對樞紐工程區采用喬灌木綠化，土、石質邊坡分別采用三維植被網、厚層基質噴附生態護坡；對永久公路采取碎落臺栽植喬灌木、邊坡種草、三維植被網、蜂巢格室護坡、厚層基質噴附等綠化措施；對施工臨時道路、施工臨建區和專項設施改建區采取植被恢復措施；對渣場區、料場區采取植被防護措施。

植物措施的喬、灌木栽植采取客土栽植，喬木、灌木挖坑直徑×坑深分別為60 cm×60 cm 和50 cm×40 cm，覆土量分別為0.17 m3和0.08 m3；種草覆土厚度為20 cm；三維植被網、蜂巢格室護坡、厚層基質噴附等生態護坡覆土厚度分別按15 cm、13 cm 和10 cm考慮；復耕覆土厚度按50 cm 考慮。

3 表土需求量分析計算

3.1 樞紐工程區

樞紐工程區的開關站、交通洞、引水調壓井、排風機房等開挖邊坡采用三維植被網、馬道種植槽栽植灌木綠化，對有景觀需要的環庫路裸露石質邊坡采用厚層基質噴附綠化，上、下水庫管理房區采用灌草進行綠化，永久供電線路擾動區采用種草綠化。樞紐工程區各部位表土需求量如表1 所示。

表1 樞紐工程區各部位表土需求量匯總表

3.2 交通設施區

對永久公路土質邊坡、填筑邊坡進行綠化處理，根據邊坡長度和周邊景觀的協調性，采用種草、三維植被網、蜂巢格室等進行綠化；對有景觀要求區域的石質邊坡采用厚層基質噴附綠化；對馬道和道路坡腳的種植槽覆土栽植側柏，株距為3.0 m。

對臨時公路占用的耕地進行復耕，覆土厚度為50 cm[4]；對其他種類的臨時公路以覆土20 cm 考慮，按4∶3∶2∶1 混播白羊草、早熟禾、白三葉和荊條，播種量為20 g/m2，并栽植側柏、刺槐，株行距均為3.0 m×3.0 m。

交通設施區各部位表土需求量如表2 所示。

表2 交通設施區各部位表土需求量匯總表

3.3 棄渣場及表土暫存場區

棄渣結束后，對各渣場表面及坡面進行覆土綠化，覆土厚度為20 cm，按4∶3∶2∶1 混播白羊草、早熟禾、白三葉和荊條，播種量為20 g/m2。

渣場頂面栽植側柏、刺槐，株行距均為3.0 m×3.0 m，坡面栽植黃刺玫、連翹，株行距均為1.5 m×1.5 m。

工程施工結束后，對上、下表土暫存場擾動跡地栽植側柏，株行距為3.0 m×3.0 m。

棄渣場及表土暫存場區表土需求量如表3 所示。

表3 棄渣場及表土暫存場區表土需求量匯總表

3.4 施工生產生活區

施工生產生活區主要包括施工營地區及上、下水庫施工區和施工支洞、臨時供水供電線路、業主營地。

施工營地區及上、下水庫施工區：施工營地區有7.42 hm2占地為耕地和園地，按覆土50 cm 進行復耕，其他區域在措施配置上選擇喬、灌、草恢復植被，場地清理后覆土20 cm，按4∶3∶2∶1 混播白羊草、早熟禾、白三葉和荊條，播種量為20 g/m2，并栽植側柏、刺槐，株行距均為3.0 m×3.0 m。

施工支洞：施工期間對施工支洞土質邊坡采取三維植被網防護措施，覆土厚度為15 cm。

臨時供水供電線路：臨時供水供電線路為線性占地，且施工期間土石方開挖擾動較小，大部分為占壓擾動，施工結束后，對臨時供水供電線路栽植側柏、刺槐恢復植被。

業主營地：業主營地主要進行綠化美化，平均覆土厚度為30 cm。 施工生產生活區表土需求量如表4 所示。

表4 施工生產生活區表土需求量匯總表

3.5 專項設施改建區

專項設施改建區包括改建10 kV 輸電線路1.0 km、通訊線路3.4 km、供水管道0.21 km。輸電線路、通訊線路、供水管道采取水土保持措施，此區主要為線路樁基開挖、管溝開挖、施工臨時道路以及施工臨建擾動地表，施工結束后恢復臨時占地植被[5]。專項設施改建區估算表土剝離量為3 600 m3。

4 表土需求量匯總

匯總以上各工程區表土設計需求，總量為31.77 萬m3，其中植物措施表土需求量為276 731 m3，復耕所需表土量為40 950 m3。考慮運輸及堆存流失等損耗，實際表土需求量按1.1 倍的擴大系數考慮，最終表土需求量為34.95 萬m3。

5 結束語

本文根據電站所在區域土質結構特點和工程建設實際，分區分部位合理規劃綠化面積、綠化措施類型、綠化植物種類，并充分考慮在實施過程中可能出現的主體工程變化、地形地貌情況、投資控制以及人為因素等變化影響，在定性分析的基礎上，系統全面準確地計算出電站表土需求量，為下一步表土在水土保持上的利用[6]打下基礎，值得類似工程參考借鑒。