[摘要]某水利工程的施工棄渣場為攔溝型渣場，坡地堆渣可能產(chǎn)生的水土流失危害，渣場設(shè)計按照“先攔后棄，自下而上”的棄渣原則，依次施工擋渣墻、截水溝，再堆渣，從下往上分層堆放、壓實，以使工程建設(shè)與水土保持和環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)。

　　[關(guān)鍵詞]水土保持;棄渣場;水土流失危害;措施設(shè)計

　　水土保持論文投稿刊物：中國水土保持科學(xué)主要欄目有：水土保持及相關(guān)基礎(chǔ)理論研究、水土保持應(yīng)用技術(shù)研究、水土保持區(qū)域規(guī)劃與發(fā)展戰(zhàn)略研究、水土流失與荒漠化監(jiān)測的理論與實踐、水土保持監(jiān)督執(zhí)法與管理的理論與實踐、水土保持生態(tài)經(jīng)濟(jì)評估理論在水土保持中的應(yīng)用、現(xiàn)代新技術(shù)在水土保持與荒漠化防治中的應(yīng)用、國際學(xué)術(shù)動態(tài)等。

　　1概述

　　某水利樞紐工程位于新疆阿勒泰地區(qū)青河縣烏倫古河上游河段，壩址位于烏倫古河布爾根匯合口下游約48km處，距青河縣薩爾托海鄉(xiāng)(二臺)約30km，距青河縣城約120km，距阿勒泰市384km。項目區(qū)屬北溫帶大陸性寒冷干旱氣候，多年平均降水量188.7mm，多年平均氣溫1℃，不小于10℃年有效積溫3580℃，多年平均水面蒸發(fā)量1410.1mm，多年平均風(fēng)速1.4m/s，最大凍土深度239cm。土壤類型以棕鈣土、灰棕漠土為主，植被類型為山地荒漠植被，地表植被稀疏，植被覆蓋率約為15%左右。項目所在區(qū)域?qū)儆诎⒗仗┥絿�家級水土流失重點預(yù)防區(qū)，項目區(qū)以水力侵蝕為主，屬輕度水土流失區(qū)。

　　2棄渣量及棄渣場

　　該工程土石方量主要包括大壩、導(dǎo)流隧洞、圍堰、場內(nèi)道路及施工生產(chǎn)生活區(qū)的開挖回填。主體工程布置的棄渣場基本滿足水土保持要求，均未占用耕地，所占用的均為覆蓋度較低的天然牧草地，且均遠(yuǎn)離周邊公共設(shè)施、工業(yè)企業(yè)和居民點;沒有布設(shè)在對重要基礎(chǔ)設(shè)施、人民群眾生命財產(chǎn)安全及行洪安全有重大影響的區(qū)域，同時避開了水流量較大的溝道，渣場失事對主體工程或周邊環(huán)境不會造成危害。根據(jù)主體工程土石方平衡分析，工程建設(shè)總開挖為118.94萬m3(自然方)，工程產(chǎn)生棄渣116.75萬m(3松方)。共設(shè)置2個永久棄渣場(上游圍堰和上游導(dǎo)墻4.03萬m3，施工結(jié)束后拆除，主體按棄渣處理，置于庫底，不另設(shè)渣場)，其中1號棄渣場堆放棄渣93.42萬m(3松方)，2號棄渣場位于水庫淹沒區(qū)，堆放棄渣23.33萬m(3松方)。

　　2號棄渣場位于水庫淹沒區(qū)，棄渣高度10.8m，堆渣總量為23.33萬m3，面積為1.95hm2，水庫死水位986m，高于渣場渣頂高程985m，水庫蓄水后，渣體將被淹沒。水庫死庫容為0.08億m3，水庫50年淤積庫容為646.5萬m3，50年壩前泥沙淤積高程為974.20m，占用淤積庫容很小，堆渣對水庫淤積形態(tài)基本無影響，亦不會對水庫運行產(chǎn)生危害。施工期，導(dǎo)流建筑物設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，相應(yīng)河道水位為983.5m，故施工期渣體可能受到洪水影響，且水庫蓄水后，為防止水體沖刷渣體影響大壩安全，需對渣體進(jìn)行防護(hù)。

　　3棄渣場水土流失危害

　　攔溝型棄渣場由于棄渣堆放方向與溝道上游匯水自流方向相互垂直，阻隔了溝道水流自然下泄，在棄渣場上游蓄積了大量匯水，并淤積溝道抬高高程，如果解決措施不合理，出現(xiàn)“小洪水、高水位、多險情”的概率增加。一旦失事，在降雨和上游來水等外營力作用下，渣體內(nèi)部凝聚力、粘聚力等物理參數(shù)降低[1]、渣體浸潤曲線抬高，導(dǎo)致渣體失穩(wěn)，將造成嚴(yán)重的水土流失，更有甚者可能誘發(fā)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害[2]。

　　4水土保持措施體系及防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

　　水土保持防治措施主要針對棄渣場在施工過程中和完工后可能造成的水土流失而設(shè)計，工程措施、植物措施合理配置，構(gòu)成相互協(xié)調(diào)與統(tǒng)一的有機(jī)整體。在防治措施體系設(shè)計時，充分分析棄渣場建設(shè)可能造成的水土流失類型、水土流失量及其產(chǎn)生的危害，在防治措施設(shè)計中，應(yīng)充分考慮施工期的臨時防護(hù)措施，采取的植物措施應(yīng)綜合考慮項目區(qū)的自然環(huán)境、植物生長的立地條件等影響因素，以選擇合適的植物類型。由于棄渣場為大型、攔溝型棄渣場，所有工程措施均為永久性建筑物，其等級和防洪標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮設(shè)計規(guī)范要求，棄渣場規(guī)模、周圍防護(hù)對象的重要性等來確定[3]。棄渣場水土流失防治措施體系及防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)見表1[4]。棄渣場級別根據(jù)堆渣量、堆渣總高度和渣場失事后對主體工程及環(huán)境得危害程度分為5級。

　　5水土保持措施設(shè)計

　　2號棄渣場位于水庫淹沒區(qū)，棄渣高度12m，堆渣總量為23.33萬m3，面積為1.95hm2，棄渣場渣底高程為970m，棄渣場主要堆放重力壩左岸開挖和導(dǎo)流明渠開挖的棄渣，棄渣時間為第一年3月至8月底。分析在施工導(dǎo)流期間與運行期，渣場受施工導(dǎo)流與水庫運行影響情況。施工導(dǎo)流期間：根據(jù)主體工程施工組織設(shè)計，第一年3月至8月底，進(jìn)行左岸導(dǎo)流底孔及上、下游導(dǎo)墻的施工，原河床過水，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇時，渣場洪水為980.16m，高于渣底高程;第1年11月初至第3年4月底，圍堰擋水，導(dǎo)流底孔過水，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，為981.32m，相應(yīng)庫容為300萬m3，此時棄渣場棄渣已結(jié)束，棄渣占調(diào)節(jié)庫容的7.78%，對施工導(dǎo)流影響較小，渣場斷面水位980.50m，高于渣底高程，棄渣場大部分位于水下;第3年5月初至第3年10月底，壩體擋水，導(dǎo)流底孔過水，壩體臨時度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，洪峰流量636m3/s，導(dǎo)流底孔上游水位987.75m，壩前相應(yīng)庫容為1000萬m3，棄渣占調(diào)節(jié)庫容的2.23%，對施工導(dǎo)流影響較小，此時渣場斷面水位986.93m，高于渣頂高程，棄渣場全部位于水下。

　　因此，施工導(dǎo)流期間，渣場下游、坡面均有可能受到洪水影響，需對渣體進(jìn)行防護(hù)。水庫運行期：水庫死水位986m，高于渣場渣頂高程982.0m，水庫蓄水后，渣體將全被淹沒。水庫死庫容為0.08億m3，水庫50年淤積庫容為646.5萬m3，50年壩前泥沙淤積高程為974.20m，占用淤積庫容很小，堆渣對水庫淤積形態(tài)基本無影響，亦不會對水庫運行產(chǎn)生危害。

　　5.1工程措施

　　攔擋及護(hù)坡：為防止施工期洪水對渣體邊坡造成沖刷，將2號渣場渣體邊坡削坡至1∶2.5，在渣體迎水坡坡腳設(shè)鉛絲石籠護(hù)腳，護(hù)腳高2m，并護(hù)腳高度以上渣體迎水坡面設(shè)鉛絲石籠護(hù)坡，厚度50cm，由1.0m×0.5m×0.5m標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格鉛絲石籠組合堆砌，石料選用渣場棄料，渣場頂面保持平整。

　　5.2臨時措施

　　為防止降雨及坡面匯水沖刷渣面，施工期，在2號渣場上游和周邊布設(shè)臨時截排水溝，將匯水排入下游溝道或河道內(nèi)。截水溝斷面尺寸為0.5m×0.5m，坡比為1∶1，2號棄渣場臨時排水溝長460m。

　　6結(jié)語

　　棄渣場建設(shè)過程中，渣場將會產(chǎn)生松散的棄土棄渣，若不及時采取水土保持措施，渣體在雨水沖刷下進(jìn)入河流，影響下游水庫安全運行，同時對公路造成一定的破壞。文中分析了其可能產(chǎn)生的水土流失危害，有針對性的進(jìn)行了擋墻、臨時防護(hù)等措施設(shè)計，滿足棄渣場防治要求。

　　[參考文獻(xiàn)]

　　[1]趙芹，鄭創(chuàng)新.溝道型棄渣場的水土流失危害及工程防護(hù)措施分析[C].//中國水土保持學(xué)會規(guī)劃設(shè)計專業(yè)委員會2009年年會暨學(xué)術(shù)研討會論文集，2009.

　　[2]趙鴻，寇曉梅，李紅星.攔溝型棄渣場水土保持措施設(shè)計[J].水利與建筑工程學(xué)報，2014(5)：202-204.

　　[3]操昌碧.水利水電工程棄渣場水土保持工程措施研究[J].水電站設(shè)計，2001，17(4)：39-41.