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    級別:國家級期刊

    周期:月刊

    國內刊號:11-5025/TK

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    農業論文

    某水利工程棄渣場水土保持措施設計

    中体育比分网 www.372141.live 時間:2020年03月30日 所屬分類:農業論文 點擊次數:

    [摘要]某水利工程的施工棄渣場為攔溝型渣場,坡地堆渣可能產生的水土流失危害,渣場設計按照先攔后棄,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,以使工程建設與水土保持和環境?;は嘈?。 [關鍵詞]水土保持;棄渣場;水

      [摘要]某水利工程的施工棄渣場為攔溝型渣場,坡地堆渣可能產生的水土流失危害,渣場設計按照“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,以使工程建設與水土保持和環境?;は嘈?。

      [關鍵詞]水土保持;棄渣場;水土流失危害;措施設計

    水土保持工程

      水土保持論文投稿刊物:中國水土保持科學主要欄目有:水土保持及相關基礎理論研究、水土保持應用技術研究、水土保持區域規劃與發展戰略研究、水土流失與荒漠化監測的理論與實踐、水土保持監督執法與管理的理論與實踐、水土保持生態經濟評估理論在水土保持中的應用、現代新技術在水土保持與荒漠化防治中的應用、國際學術動態等。

      1概述

      某水利樞紐工程位于新疆阿勒泰地區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(二臺)約30km,距青河縣城約120km,距阿勒泰市384km。項目區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℃,多年平均水面蒸發量1410.1mm,多年平均風速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。項目所在區域屬于阿勒泰山國家級水土流失重點預防區,項目區以水力侵蝕為主,屬輕度水土流失區。

      2棄渣量及棄渣場

      該工程土石方量主要包括大壩、導流隧洞、圍堰、場內道路及施工生產生活區的開挖回填。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,且均遠離周邊公共設施、工業企業和居民點;沒有布設在對重要基礎設施、人民群眾生命財產安全及行洪安全有重大影響的區域,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境不會造成危害。根據主體工程土石方平衡分析,工程建設總開挖為118.94萬m3(自然方),工程產生棄渣116.75萬m(3松方)。共設置2個永久棄渣場(上游圍堰和上游導墻4.03萬m3,施工結束后拆除,主體按棄渣處理,置于庫底,不另設渣場),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,堆放棄渣23.33萬m(3松方)。

      2號棄渣場位于水庫淹沒區,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基本無影響,亦不會對水庫運行產生危害。施工期,導流建筑物設計洪水標準為10年一遇,相應河道水位為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,需對渣體進行防護。

      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“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,渣體內部凝聚力、粘聚力等物理參數降低[1]、渣體浸潤曲線抬高,導致渣體失穩,將造成嚴重的水土流失,更有甚者可能誘發滑坡、泥石流等地質災害[2]。

      4水土保持措施體系及防護標準

      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計,工程措施、植物措施合理配置,構成相互協調與統一的有機整體。在防治措施體系設計時,充分分析棄渣場建設可能造成的水土流失類型、水土流失量及其產生的危害,在防治措施設計中,應充分考慮施工期的臨時防護措施,采取的植物措施應綜合考慮項目區的自然環境、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,其等級和防洪標準綜合考慮設計規范要求,棄渣場規模、周圍防護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標準見表1[4]。棄渣場級別根據堆渣量、堆渣總高度和渣場失事后對主體工程及環境得危害程度分為5級。

      5水土保持措施設計

      2號棄渣場位于水庫淹沒區,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。分析在施工導流期間與運行期,渣場受施工導流與水庫運行影響情況。施工導流期間:根據主體工程施工組織設計,第一年3月至8月底,進行左岸導流底孔及上、下游導墻的施工,原河床過水,設計洪水標準為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,導流底孔過水,導流標準為10年一遇,為981.32m,相應庫容為300萬m3,此時棄渣場棄渣已結束,棄渣占調節庫容的7.78%,對施工導流影響較小,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,導流底孔過水,壩體臨時度汛洪水標準為50年一遇,洪峰流量636m3/s,導流底孔上游水位987.75m,壩前相應庫容為1000萬m3,棄渣占調節庫容的2.23%,對施工導流影響較小,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,施工導流期間,渣場下游、坡面均有可能受到洪水影響,需對渣體進行防護。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基本無影響,亦不會對水庫運行產生危害。

      5.1工程措施

      攔擋及護坡: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鉛絲石籠護腳,護腳高2m,并護腳高度以上渣體迎水坡面設鉛絲石籠護坡,厚度50cm,由1.0m×0.5m×0.5m標準規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臨時截排水溝,將匯水排入下游溝道或河道內。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結語

      棄渣場建設過程中,渣場將會產生松散的棄土棄渣,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生的水土流失危害,有針對性的進行了擋墻、臨時防護等措施設計,滿足棄渣場防治要求。

      [參考文獻]

      [1]趙芹,鄭創新.溝道型棄渣場的水土流失危害及工程防護措施分析[C].//中國水土保持學會規劃設計專業委員會2009年年會暨學術研討會論文集,2009.

      [2]趙鴻,寇曉梅,李紅星.攔溝型棄渣場水土保持措施設計[J].水利與建筑工程學報,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].水電站設計,2001,17(4):39-41.

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