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紅崖山水庫(kù)加高擴(kuò)建工程棄渣場(chǎng)水土保持措施設(shè)計(jì)及棄渣綜合利用分析

文檔作者：安桂香文檔來(lái)源：甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年06月07日
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第53卷第1期
2017年1月
甘肅水利水電技術(shù)
GANSU WATERRESOURCES AND HYDROPOWER TECHNOLOGY
V01．53．No．1
Jan．，2017
·生態(tài)工程·
紅崖山水庫(kù)加高擴(kuò)建工程
棄渣場(chǎng)水土保持措施設(shè)計(jì)及棄渣綜合利用分析
安桂香
(甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，甘肅蘭州730000)
摘要：以紅崖山水庫(kù)加高擴(kuò)建工程為例，結(jié)合工程實(shí)際將棄渣場(chǎng)兼做防風(fēng)林帶建設(shè)區(qū)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)淤泥和棄渣的綜合利
用。該工程棄渣的處置方式為同類(lèi)工程提供了新的設(shè)計(jì)思路，渣場(chǎng)防風(fēng)林帶的設(shè)計(jì)也可為風(fēng)沙區(qū)防風(fēng)林帶建設(shè)提供參
考。
關(guān)鍵詞：紅崖山水庫(kù)；棄渣場(chǎng)；水土保持措施；防風(fēng)林帶；棄渣綜合利用
中圖分類(lèi)號(hào)：TV698．2+3；x703；$727．2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095--0144(2017)01--0057-05
1 前言
紅崖山水庫(kù)位于甘肅省河西走廊東北部的民勤
縣境內(nèi)，是我國(guó)著名的沙漠水庫(kù)，也是亞洲第一沙漠
水庫(kù)，該水庫(kù)是一座以灌溉為主，兼有防洪、旅游、水
產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的中型年調(diào)節(jié)水庫(kù)，水庫(kù)自1959
年建成至今已運(yùn)行半個(gè)世紀(jì)，水庫(kù)淤積嚴(yán)重、調(diào)節(jié)能
力下降，現(xiàn)狀工程已難以滿(mǎn)足青土湖生態(tài)補(bǔ)水和灌
區(qū)高峰期的灌溉要求。
201 1年9月，根據(jù)《關(guān)于上報(bào)十二五大型水庫(kù)
建設(shè)規(guī)劃和中型水庫(kù)建設(shè)規(guī)劃項(xiàng)目的報(bào)告》，紅崖山
水庫(kù)列入了“十二五”大型水庫(kù)建設(shè)規(guī)劃，其主要任
務(wù)是對(duì)紅崖山水庫(kù)進(jìn)行清淤、風(fēng)沙治理和加高擴(kuò)建，
增加青土湖的生態(tài)補(bǔ)水和紅崖山水庫(kù)庫(kù)區(qū)周邊防風(fēng)
固沙生態(tài)林灌溉任務(wù)，保障紅崖山灌區(qū)的灌溉用水，
促進(jìn)青土湖地下水位持續(xù)回升，為恢復(fù)青土湖生態(tài)
環(huán)境創(chuàng)造條件。根據(jù)地質(zhì)條件，結(jié)合工程施工、大壩
加高、環(huán)境保護(hù)等因素，確定清淤總量670萬(wàn)m3。
2棄渣場(chǎng)選址
工程規(guī)劃棄渣場(chǎng)位于紅崖山山頭，其選址主要
從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：
(1)從庫(kù)區(qū)地形來(lái)看，該水庫(kù)緊鄰騰格里沙漠
和巴丹吉林沙漠，風(fēng)大沙多，導(dǎo)致大量風(fēng)沙入庫(kù)沉
積，據(jù)甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2011年5月
實(shí)測(cè)，淤積庫(kù)容達(dá)3 279萬(wàn)m3，占總庫(kù)容的32．5％t11。
目前，在紅崖山水庫(kù)周邊未建成完整的防護(hù)林體系，
僅水庫(kù)北面營(yíng)造了防風(fēng)林帶，但其他三面因造林規(guī)
模小，成活率低，不能發(fā)揮效益。因此，仍需在水庫(kù)周
邊建設(shè)防風(fēng)固沙林帶，以增加水庫(kù)使用壽命。
(2)考慮到工程區(qū)自然條件，地形地貌特征，以
及本項(xiàng)目與連古城國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)和甘肅石羊河
國(guó)家濕地公園保護(hù)區(qū)的位置關(guān)系，工程清淤量及工
程建設(shè)棄渣堆放場(chǎng)選擇余地較小，利用棄渣堆放場(chǎng)
進(jìn)行防護(hù)林帶建設(shè)，既滿(mǎn)足防護(hù)林建設(shè)要求，棄渣也
得到了充分利用，解決了棄渣外運(yùn)對(duì)環(huán)境的不利影
響。
(3)從項(xiàng)目區(qū)風(fēng)向考慮，工程區(qū)常年盛行西北
風(fēng)，防風(fēng)林帶建設(shè)位置應(yīng)位于庫(kù)周與盛行風(fēng)垂直布
設(shè)，即紅崖山山頭及西壩壩后溢洪道右岸至黑山頭
間荒灘地，但由于西壩壩后溢洪道右岸至黑山頭間
荒灘地位于連古城國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，項(xiàng)目業(yè)主
與連古城國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局多次協(xié)商未果，
因此，將棄渣場(chǎng)布置于紅崖山山頭。
(4)根據(jù)紅崖山水庫(kù)與甘肅石羊河國(guó)家濕地公
園保護(hù)區(qū)的位置關(guān)系，紅崖山山頭棄渣場(chǎng)上段防護(hù)
林建設(shè)區(qū)域?yàn)樗畮?kù)外圍50～80 m的范圍，下段防護(hù)
林建設(shè)區(qū)域?yàn)樗畮?kù)周邊400 1TI范圍。
收稿日期：2017一01—09
作者簡(jiǎn)介：安桂香(1984一)，女，甘肅榆中人，工程師，碩士，主要從事開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制及水土保持設(shè)計(jì)，
E—mail：464780050@qq．corn。
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2017年第1期甘肅水利水電技術(shù)第53卷
3棄渣場(chǎng)水土保持措施布設(shè)
3．1 水土保持工程級(jí)別和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
(1)棄渣場(chǎng)級(jí)別
工程棄渣場(chǎng)堆渣299．66萬(wàn)m3(自然方)，平均堆
高3．2 m(松方計(jì)算堆高)，根據(jù)SL 575—2012((水利水電瞅土保持技術(shù)規(guī)范潤(rùn)彤己，棄渣場(chǎng)級(jí)別為3級(jí)。
(2)棄渣場(chǎng)防護(hù)工程級(jí)別
根據(jù)SL 575—2012《水利水電工程水土保持技
術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，棄渣場(chǎng)防護(hù)工程建筑物級(jí)別為4
級(jí)，防風(fēng)固沙工程級(jí)別為3級(jí)。
(3)棄渣場(chǎng)植被恢復(fù)與建設(shè)工程級(jí)別
根據(jù)SL 575—2012《水利水電工程水土保持技
術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，棄渣場(chǎng)植被恢復(fù)與建設(shè)工程級(jí)別為
2級(jí)。
3．2渣場(chǎng)水土保持措施設(shè)計(jì)
3．2．1工程措施
為保證工程安全，工程在棄渣場(chǎng)臨水庫(kù)一側(cè)修
建重力式擋渣墻，擋渣墻墻頂按1 485．0 m高程控
制，材料為C20混凝土，擋渣墻長(zhǎng)度3 820 m。
3．2．2植物措施
3．2．2．1渣頂防風(fēng)林帶建設(shè)
根據(jù)保護(hù)區(qū)劃定范圍，紅崖山上段棄渣場(chǎng)規(guī)格
為1 754 ITI×50 in(長(zhǎng)×寬)，紅崖山下段棄渣場(chǎng)規(guī)格
為2 070 m×400 m(長(zhǎng)×寬)，分別對(duì)上、下兩段進(jìn)行
防護(hù)林設(shè)計(jì)。
(1)紅崖山上段防護(hù)林設(shè)計(jì)
①林帶走向：垂直于主風(fēng)向。
②林帶寬度：根據(jù)GB／T 16453．5—2008((水土保
持綜合治理技術(shù)規(guī)范風(fēng)沙治理技術(shù)》，綠洲與沙丘接
壤地區(qū)允許林帶寬度30～50 in。
③林帶結(jié)構(gòu)：緊密結(jié)構(gòu)。
④林帶配置：?jiǎn)坦嗷旖涣謳?，共布?條林帶，
迎風(fēng)面為2條阻沙林帶，林帶寬度7 m，林帶間距10
m，背風(fēng)面布置1行固沙林帶，林帶寬度16 m；各林
帶間(10 in)撒播草籽，選擇草種為沙蒿，種植密度
80 kg／hm2。
⑤林帶布置：阻沙林帶2條，為灌木混交，選用
樹(shù)種為梭梭、檉柳和沙拐棗，梭梭、檉柳和沙拐棗各
種植兩行，株行距l(xiāng) m×1 m，不同樹(shù)種間行距為2 m。
阻沙林帶配置如圖1所示。
圖1紅崖山上段棄渣場(chǎng)阻沙林帶配置示意圖
固沙綠化帶1條，為喬灌混交，與阻沙林帶間距
為10 m，選用樹(shù)種為榆樹(shù)、側(cè)柏和梭梭，臨近阻沙林
帶一側(cè)種植3行梭梭，株行距1 m×2 ITI，其次種植
兩行側(cè)柏，株行距1 m×2 In，最后種植榆樹(shù)3行，株
行距2 m×3 m。
固沙林帶配置如圖2所示。
⑥整地方式：頭年水平犁溝整地，溝深50 cm，
寬30 cm，翌年在溝內(nèi)挖穴栽植，挖穴規(guī)格喬木0．6
m×0．6 m，灌木0．3 In×0．3 in。
·58·
(2)紅崖山下段防護(hù)林帶設(shè)計(jì)
①林帶走向：垂直于主風(fēng)向。
②林帶寬度：根據(jù)GB／T 16453．5—2008((水土保
持綜合治理技術(shù)規(guī)范風(fēng)沙治理技術(shù)》，林帶寬度為
50 m。
③林帶間距：根據(jù)GB／T 16453．5—2008((水土保
持綜合治理技術(shù)規(guī)范風(fēng)沙治理技術(shù)》，林帶間距為
50—100 m，設(shè)計(jì)林帶間距為50 tel。
④林帶結(jié)構(gòu)：疏透結(jié)構(gòu)。
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
第l期安桂香：紅崖山水庫(kù)加高擴(kuò)建工程棄渣場(chǎng)水土保持措施設(shè)計(jì)及棄渣綜合利用分析第53卷
側(cè)柏榆樹(shù)
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H&amp;amp;瑚。一矗瑚囂溺瑚R枷閨筠踟蕊
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60
固沙綠化帶
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林帶問(wèn)各草／i梭?。退堋谎睺—o
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圖2紅崖山上段棄渣場(chǎng)固沙綠化帶配置示意圖
⑤林帶配置：外圍設(shè)置200 in灌草帶，其后為3
條喬灌混交林帶。
⑥林帶布置：灌草帶200 m，選用梭梭和沙蒿，
梭梭株行距2 Ill，沙蒿種植密度80 kg／hm2；喬灌混交
林帶3條，1條沙棗+檉柳林帶，兩條榆樹(shù)+樟子松
林帶，每條林帶寬度50 m，林帶間距50 m，樹(shù)種選擇
沙棗、檉柳、榆樹(shù)和樟子松，緊鄰灌革帶種植沙棗+
檉柳林帶l條，其次為榆樹(shù)+樟子松林帶兩條。
沙棗+檉柳防風(fēng)林帶寬度50 m，沙棗株行距
2 m×5 m，栽植7行，左右兩側(cè)分別為5行檉柳，檉
柳株行距1 In×2 m；榆樹(shù)+樟子松林帶兩條，與沙
棗+檉柳林帶間距為50 in，榆樹(shù)株行距2 mX 3 In，
栽植13行，樟子松株行距1 m×2 In，栽植7行。
圭匾咀
灌草帶和防風(fēng)林帶造林配置如圖3所示。紅崖
山水庫(kù)加高擴(kuò)建工程棄渣場(chǎng)防護(hù)林造林模式設(shè)計(jì)見(jiàn)
表1所列。
3．2．2．2堆渣邊坡防護(hù)措施
渣場(chǎng)堆高平均為3．2 m，結(jié)合棄渣場(chǎng)區(qū)(兼防風(fēng)
林帶)橫剖面，考慮景觀效果，對(duì)堆渣邊坡實(shí)施灌草
混交的護(hù)坡措施，邊坡比1：2，種植面積5．53 hm2，
選擇樹(shù)種為檸條和沙蒿，檸條株行距1 in×1 m，沙
蒿種植密度80 kg／hm2。
4棄渣綜合利用分析
工程土石方開(kāi)挖量總計(jì)793．22萬(wàn)1T13(清淤670
萬(wàn)m3，西壩、東壩、溢洪道、泄沖閘、輸水洞、防護(hù)堤等
建筑物土石方開(kāi)挖123．22萬(wàn)m3)，借方16．03萬(wàn)m3。
Ⅲ” 葫。
200m灌草帶
?
50 n，防風(fēng)林帶(沙棗+檉柳)
12Q篳兇{2QQ}2QQl2Q92蚴2QQl2四2圓} 5鰻—卜』QQ一卜一地吐——墅皿——塑業(yè)——墨n一一幽犁叢珞獨(dú)地q2喲
建i蟄煎煎樟子松霉幽
樟子松榆樹(shù)50m防風(fēng)林帶(榆樹(shù)+樟子松’ 幢子松儉撾
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鯽m林帶問(wèn)距豇審： ：o扎·
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圖3紅崖山下段棄渣場(chǎng)防風(fēng)林帶配置示意圖
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2017年第1期甘肅水利水電技術(shù)第53卷
造林種植林帶寬7 m，種植兩林帶寬度16 m，楊樹(shù)3行，林帶間距10m， 灌草混交200m 1條沙棗+檉柳混兩條榆樹(shù)+樟子松
模式規(guī)模行，兩林帶間距10 m側(cè)柏2行，外側(cè)梭梭3行間距內(nèi)撒播草籽交林帶(50 m) 混交林帶
選用梭梭、檉柳、沙拐棗榆樹(shù)、側(cè)柏、梭梭沙蒿梭梭、沙蒿沙棗、檉柳榆樹(shù)、樟子松
樹(shù)種
配置1：1：1 8：6：9 一灌草混交喬灌混交
方式
株行種間：1 m×2m 喬：2m×3m灌：1 m×2m密度：80k加m2 灌：2m×2m 喬：2m×5m 喬：2m×3m
距或種內(nèi)：1 m×1 m 草：80k加m2 灌：l m×2m 灌：l m×2m
密度
整地方式喬、灌木頭年犁溝整地，翌年穴狀整地；草籽全面整地
時(shí)間頭年秋季水平犁溝整地，翌年春季穴狀和全面整地
規(guī)格犁溝：0．3 m×0．5 m犁溝：03 m xO．5 m喬：0：6 m一犁溝：O．3×0．5 m， 犁溝：0．3 m×0．5 m；喬：O．6m×0．6m；
灌：0．3m×O．3m ×0．6m灌：0．3m×0．3m 灌：0．3×O_3m 灌：0．3m×O．3m
造林方法植苗植苗撒播植苗、撒播草籽植苗
時(shí)間春季
苗木1年生播種苗榆樹(shù)：兩年生移植苗， I級(jí)種，新鮮飽梭梭：1年生播種沙棗：兩年生播榆樹(shù)：兩年生插條
規(guī)格側(cè)柏：兩年生移植苗， 滿(mǎn)，純度95％p2苗，沙蒿：I級(jí)種子種苗，檉柳：1年苗，樟子松：兩年生
梭梭：1年生播種苗上，發(fā)芽率90％ 生播種苗移植苗
以E
撫育管理每年松土除草各1次，連續(xù)3年，灌水每年2次每年松土除草各l每年松土除草各1次，連續(xù)3年，灌水
次，連續(xù)3年，灌水每年2次
每年1次
清淤土120．46萬(wàn)m3用于西壩、東壩、溢洪道、泄
沖閘、輸水洞、防護(hù)堤等建筑物填筑，棄渣549．54萬(wàn)
m3；西壩、東壩、溢洪道、泄沖閘、輸水洞、防護(hù)堤等建筑
物開(kāi)挖土石，各建筑物自身利用110．46萬(wàn)m3，12．76
萬(wàn)m3為棄渣；兩部分建筑物利用土石230．92萬(wàn)m3，
棄渣總計(jì)562．30萬(wàn)m3(其中549．54萬(wàn)m3為淤泥，
12．76萬(wàn)ms為建筑物開(kāi)挖棄渣)。
考慮到庫(kù)區(qū)浸沒(méi)將影響部分耕地的耕作，工程
設(shè)計(jì)采取在浸沒(méi)防護(hù)區(qū)采取修防護(hù)堤并墊高處理恢
復(fù)耕地的措施，根據(jù)國(guó)土資源部蘭州礦產(chǎn)資源監(jiān)督
檢測(cè)中心出具的淤泥檢測(cè)報(bào)告，淤泥滿(mǎn)足土壤Ⅲ類(lèi)
標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量較好。因此，將262．65萬(wàn)m3淤泥用于浸
沒(méi)區(qū)墊高恢復(fù)耕地，剩余299．66萬(wàn)m3堆置于棄渣
場(chǎng)，棄渣場(chǎng)布置于水庫(kù)周邊紅崖山山頭，棄渣平均堆
置高度3．2 m，堆置后在水庫(kù)一側(cè)修建擋渣墻，渣頂
作為防風(fēng)林帶建設(shè)區(qū)，在滿(mǎn)足工程安全的同時(shí)，既增
加了防風(fēng)林帶建設(shè)區(qū)的土壤肥力，提高了棄渣的綜
合利用，對(duì)庫(kù)區(qū)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境具有積極作用，又增加
了水庫(kù)的使用壽命。
5結(jié)論與建議
(1)根據(jù)本工程自身特點(diǎn)及周?chē)匦蔚孛矖l
件，將棄渣場(chǎng)兼做防風(fēng)林帶建設(shè)區(qū)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)淤泥和
棄渣的綜合利用，在滿(mǎn)足庫(kù)容的同時(shí)，減少了占地面
積，大大保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，既達(dá)到防風(fēng)固沙的效果，
又使周邊環(huán)境得到美化和改善，對(duì)工程區(qū)水土保持
及生態(tài)環(huán)境具有重要意義。
(2)以往風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果均表明，灌
草帶對(duì)防風(fēng)固沙林帶起著重要的防護(hù)作用¨l，因
此，在條件允許的地區(qū)，迎風(fēng)面首先建設(shè)灌草帶，灌
草帶內(nèi)側(cè)布設(shè)喬灌混交林帶。
(3)為防治水庫(kù)水位漲落可能對(duì)棄渣場(chǎng)產(chǎn)生的
失穩(wěn)影響，在棄渣場(chǎng)臨水庫(kù)一側(cè)修建擋渣墻，在修建
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
第1期安桂香：紅崖山水庫(kù)加高擴(kuò)建工程棄渣場(chǎng)水土保持措施設(shè)計(jì)及棄渣綜合利用分析第53卷
擋墻時(shí)應(yīng)加強(qiáng)地基處理工作。
(4)基于項(xiàng)目區(qū)與國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的位置關(guān)
系，紅崖山上段棄渣場(chǎng)平均寬度為50 in，根據(jù)GB／T
16453．5—2008《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范風(fēng)沙治
理技術(shù)》“林帶寬度為8～10 m樹(shù)高”的規(guī)定，棄渣場(chǎng)
上段林帶寬度相對(duì)較窄，建議業(yè)主在下階段與相關(guān)
部門(mén)協(xié)調(diào)后，適當(dāng)加寬林帶寬度。
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(1)普通銅片止水大樣(2)不銹鋼止水大樣
圖2止水大樣圖
3．3施工工藝4結(jié)語(yǔ)
由于普通銅片止水為成品，可直接購(gòu)買(mǎi)，不銹多諾水電站已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)行3年多了，廠(chǎng)房上游
鋼止水則為現(xiàn)場(chǎng)制作。該止水現(xiàn)場(chǎng)主要的施工工藝邊墻運(yùn)行條件良好，壁面干燥，無(wú)明顯的滲水點(diǎn)，說(shuō)
為： 明廠(chǎng)房上游墻止水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案合理。通過(guò)對(duì)止水
瀝青油麻絲纏繞_÷箍體制作_止水環(huán)制作_ 結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，采用這種施工簡(jiǎn)單、投資低的止水
箍體與止水環(huán)焊接_止水與壓力鋼管焊接。本工程方案，其止水效果非常良好。且該種新型結(jié)構(gòu)在都毛
中的止水施工工藝簡(jiǎn)單，技術(shù)安全可靠，止水制作爾蓋水電站等多個(gè)地面廠(chǎng)房的設(shè)計(jì)中得到了應(yīng)用，
過(guò)程不復(fù)雜，施工附加的費(fèi)用不高。均取得了很好的效果，值得以后類(lèi)似工程的借鑒。
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啟門(mén)或閉門(mén)；停止按按鈕，閘門(mén)停止啟閉門(mén)。按鈕按
下并保持的時(shí)間決定閘門(mén)啟閉門(mén)時(shí)升降的高度。
5結(jié)論
在啟閉機(jī)手動(dòng)控制回路設(shè)置冗余保護(hù)，同機(jī)械
限位保護(hù)一起為閘門(mén)手動(dòng)控制提供雙重保護(hù)。增加
點(diǎn)動(dòng)控制功能，實(shí)現(xiàn)閘門(mén)隨啟隨停，啟、停時(shí)間長(zhǎng)短
可控。手動(dòng)操作閘門(mén)到位自動(dòng)停機(jī)，并蜂鳴報(bào)警，消
音復(fù)位后才能操作至極限位置，便于閘門(mén)啟閉機(jī)調(diào)
試和檢修。調(diào)試一人操作即可，無(wú)需再派人監(jiān)視，降
低了人力成本。
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