水电站工程水土保持监测效果分析评价

水电站工程水土保持监测效果分析评价
水电站工程水土保持监测效果分析评价

摘要:本文介绍了水电站工程的自然地理特点,分析了水电站工程的水土保持监测范围及施工过程中水土流失的特点,提出了具有针对性的工程防治措施,评价了各项措施的总体效果。结果表明,该工程水土流失防治效果良好,达到目标值。可为同类开发建设项目水土流失预测和水土保持防治方案的制定提供科学依据。

关键词:水电站工程;监测;分析评价

开发建设项目水土保持监测是运用多种技术手段,对工程建设过程中由于占用或扰动地表,使得影响水土流失的因子发生变化,加剧水土流失的成因、数量、强度、影响范围、危害及水土流失防治效果进行动态监测和评估[1]。通过监测及时掌握建设及生产过程中的水土流失,对于协助建设单位落实水土保持方案、优化水土流失防治措施,及时准确掌握生产建设项目水土流失状况和防治效果,促进项目区生态环境的有效保护和及时恢复等具有重要意义[2]。

1项目及项目区概况

甘肃省碌曲县洮河多松多水电站工程位于甘肃省甘南藏族自治州碌曲县双岔乡多松多村附近的洮河干流上,电站为低坝无调节引水式电站,电站厂房距碌曲县城约60km。本工程建设规模为:电站枢纽正常挡水位2915m,装机容量21MW,多年平均发电量9106万KW.H,利用小时数4336h,工程属Ⅳ等小(Ⅰ)型工程。

多松多水电站工程位于青藏高原东北边缘的西秦岭山地,工程区呈侵蚀、剥蚀褶皱山地区河谷地貌景观。该项目区地处内陆高原,属典型的大陆性气候,具有冬春季长、夏秋季短、气温日差较大的特点。工程区年平均降水量558.1mm,多年平均气温2.0℃。

项目区属于省级水土保持重点预防保护区。项目区水土流失类型以水力侵蚀为主。

2工程建设期水土流失的特点

2.1施工准备期

在施工准备期,主要是三通一平工作,以及进行部分挖方及填方工作,在原地貌土地的扰动和土方的流转过程中,造成原有的地面覆盖物或地表结皮被清除,大面积的土地将完全暴露在外,土体疏松,可能导致裸露地面的水土流失。

2.2土建施工期

在土建施工阶段,主要是进行基坑开挖、桩基工程及建(构)筑物的建设,施工材料运输、土石方外运和回填量均很大,堆置的松散土体较多,在土石方流转过程中,极易产生弃土弃渣流失。

3监测范围

本项目建设区面积29.19hm2,具体包括:枢纽区、引水系统、厂房区、库区淹没区、料场、弃渣场、施工道路、枢纽及厂房施工区等工程的永久用地和临时用地。

4水土保持监测结果

4.1水土流失量的监测

水土流失量的监测主要通过不同侵蚀单元的原地貌与扰动地表在监测期内土壤侵蚀厚度的测量、调查,分别推算其土壤侵蚀模数,由此计算工程建设产生的新增土壤流失量。

4.1.1原地貌侵蚀模数

项目区水土流失类型以水蚀为主。根据《甘肃省水土保持区划》及碌曲水文站的观测资料,项目区土壤侵蚀强度为轻度,土壤侵蚀模数背景值为1100t/km2?a。

4.1.2地表扰动侵蚀模数

水土保持监测人员在各施工扰动区布设了简易水土流失观测场,对各监测点的数据进行了采集、整理与分析,监测结果表明:面蚀比较明显,侵蚀厚度最大达到0.8mm,最小0.1mm,但无明显沟蚀,根据扰动地表监测点数据,得出扰动地表平均土壤侵蚀模数4500t/km2?a。

4.1.3不同防治措施侵蚀模数

根据同类项目《甘肃省碌曲县洮河阿拉山水电站工程监测总结报告》监测成果类比确定,扰动地表在防治措施逐步实施完毕后初步发挥效益时的土壤侵蚀模数为610t/km2?a。

4.2水土流失防治效果监测结果

分析保持实施后的3个侵蚀单元上扰动土地整治率。该工程防治责任范围内扰动土地面积29.19hm2,水土流失治理面积为5.80hm2,硬化面积为3.34hm2,扰动土地整治达99.46%(目标值95%)。

水土流失总治理度:经监测,该工程防治责任范围内水土流失面积5.85hm2,目前完成水土流失治理措施达标面积5.80hm2,水土流失总治理度为99.15%(目标值90%)。

拦渣率。本工程建设期内土方回填后多余部分运至道路区铺筑道路,其他建设过程中开挖的土石方经合理调配利用后挖填基本平衡,再无永久弃土弃渣。根据现场调查,本工程施工过程中土方调运过程中不可避免的会造成一定的流失,因此,确定本项目拦渣率可达到98%(目标值95%)。

土壤流失控制比。根据前面采取防治措施后土壤侵蚀模数分析计算结果,采取各类水土保持防护措施后项目区平均土壤侵蚀模数为610t/km2.a,则土壤流失控制比为0.82(小于1)。

林草植被恢复率与林草覆盖率。植物措施总面积5.80hm2,扰动土地面积29.19hm2,项目区可恢复植被面积为5.85hm2,因此植被恢复率为99.15%(目标值97%),植被覆盖率63.11%(目标值25%)。

从以上可知,该工程扰动土地整治率、水土流失总治理度、拦渣率、土壤流失控制比、林草覆盖率、林草植被恢复率6项指标均达到了防治目标要求。

4.3水土流失防治措施监测结果

已完成的水土保持防护措施有:土地整治面积5.8m2,排水沟长770m,干砌石护坡长1764m;植物措施面积为5.80hm2,其中厂房区绿化面积1.20hm2,厂房施工区绿化面积0.60hm2;枢纽区土坝后渣场绿化面积1.77hm2;道路回填弃渣场绿化2.18hm2;枢纽综合护坡及护坡旁绿化面积0.05hm2,均为种草,草籽名称为垂穗披碱草。根据监测和施工监理报告,水土保持设施质量全部合格。

4.4取、弃土场监测结果

本工程共设计料场4处,其中砂石料场2处,块石料场1处,土料场1处,总占地面积10.66hm2。

本工程实际弃渣场共有2处,包括枢纽坝后渣场和道路回填弃渣场,占地面积为4.00hm2。多松多电站总开挖量约为27.45万m3,除14.07万m3用于工程本身回填外,其它弃渣经方案优化后大部用于110变电所、厂区和阿贡公路加高回填利用,剩余约2500m3弃渣弃在枢纽下游右岸阿贡公路边回填。

5评价及建议

5.1水土保持措施评价

本项目水土保持工程措施主要有厂房区及枢纽区排水沟、土地整治、弃渣场干砌石护坡,在施工期内水土保持效果好,见效快,是关键措施。各施工区完工后撒播草籽恢复植被,种草等植物措施可持续拦沙保土。从整个监测结果看,目前各措施运行良好,达到了防治水土流失,保护工程本身安全的防治效果,防治效果显著。

5.2体会及建议

本工程在建设过程中,没有及时进行水土保持方案及监测工作委托,导致监测项目组错失了施工准备期和施工前期的工作时段,使项目建设的全程监测不完整,有些数据无法进行补测。

监测单位对施工建设过程中的水土流失进行适时监测分析,为水土流失防治提供依据。根据监测情况及时建议建设单位按照水土保持方案设计要求采取相应的防控措施,最大限度地减少水土流失。

对已完成的水土保持工程措施,要加强管护、维修,定期检查其完好程度,发现破损应及时修补。

参考文献

[1]陈子平,邹战强,张展羽等.广东LNG站线项目水土保持监测及其评价[J].水土保持通报,2008,28(3):113-117.

[2]罗霞,华国春.输变电建设水土流失特点与水土保持监测[J].安徽农业科学,2015,43(13):182-183,198.

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