关于水利水电工程弃渣场选址的思考

关于水利水电工程弃渣场选址的思考

徐雄才

四川省水利水电勘测设计研究院有限公司，四川 成都 610031

摘要:弃渣场选址限制性因素较多，在保证弃渣场安全稳定运行和投资合理的前提下，优化弃渣场选址尤为重要。文章结合实际工程案例，对水利水电工程的弃渣场选址合理性重点限制性因素进行了分析评价，具有一定的参考价值。

关键词：水利水电工程；弃渣场选址；弃渣场设计

1项目及项目区概况

某水利水电工程主体工程主要由沥青混凝土心墙坝、导流洞、溢洪洞、泄洪冲沙洞、灌溉引水发电洞、发电厂房等组成。工程规模为中型，是一座具有灌溉、防洪、兼顾发电等综合任务的水库工程。

工程区属于暖温带大陆性干旱气候，项目区多年平均气温为11.5℃，多年平均降水量为24.7mm，多年平均蒸发量为2329.9mm，多年平均风速为3.2m/s，主要风向为ENE。项目区土壤类型主要为棕壤，地表植被稀疏，主要有骆驼刺、白刺、马先蒿、针茅等植物，植被覆盖度约5%左右。

2弃渣场选址合理性分析与评价

2.1弃渣场选址

工程共产生弃渣约260万m3，弃渣量较大。工程位于中低山区，受地形环境、施工布置等限制，没有适合直接堆放260万m3弃渣的区域。对周边地形地貌分析后，适当降低每处弃渣场的堆渣量，再进行弃渣场选址。

(1)方案一：工程共设置2处弃渣场。1#弃渣场布置在坝址上游右岸Ⅳ级阶地上，距坝址约500m，为库区型弃渣场，堆渣区域为平地。工程蓄水后，1#弃渣场位于死水位以下。除该位置，坝址附近再无足够开阔的阶地或坡地堆渣。2#弃渣场布置在坝址下游河道左岸阶地上，距坝址5km，为坡地型弃渣场。2#弃渣场坡地相对平缓，无坍塌、滑坡等不良地质现象，具备堆渣条件，通过合理堆置后弃渣相对稳定。

(2)方案二：工程共设置2处弃渣场。1#弃渣场布置在坝址上游右岸Ⅳ级阶地上，距坝址约500m，为库区型弃渣场，堆渣区域为平地，与方案一基本一致。2#弃渣场布置在坝址上游右岸一条狭长形沟道，距坝址约550m，沟道长1.3km，宽30～260m，为库区弃渣。该方案两处弃渣均为库区型弃渣，工程蓄水后，1#、2#弃渣场均位于死水位以下。2个方案堆渣量均能满足主体设计弃渣的要求。

2.2水利水电工程弃渣场布设原则

在选择弃渣场时，应坚持严格把控、科学选址、详细勘测、安全稳定、经济节约的原则，确保设置的弃渣场不占用永久基本农田、不占河道管理范围、生态红线、避开不良地质、重要基础设施和居住点等，同时也应考虑方便征地原则。减小弃渣场对周边生态环境和水土资源的破坏力，做到“来时绿水青山走时青山绿水”。

2.3弃渣场类型

根据《水土保持工程设计规范（GB51018-2014）》和《水利水电工程水土保持技术规范（SL575-2012）》等规范要求：按地形条件、与河（沟）相对位置、洪水处理方式等，将弃渣场分为沟道型、临河型、坡地型、平地型以及库区型。由于水利水电工程建设地点大多位于地质地形条件复杂区域，建设地点也较为分散，弃渣量大，弃渣场类型根据施工区域地形地貌特征，并结合占地类型、经济成本和交通条件等综合确定。水利水电工程建设中要合理设置弃渣场，充分论证弃渣场的选址，并对弃渣场采取相应的防护措施，减少对周边生态环境的破坏。水利水电工程弃渣场的选址除了受到弃渣量、弃渣场容量、占地类型、弃渣场运输距离、经济成本等因素综合影响，还应《生产建设项目水土保持技术标准（GB50433-2018）》《水土保持工程设计规范（GB51018-2014）和《水利水电工程水土保持技术规范（SL575-2012）》等中关于弃渣场的约束性规定相符合。这些规范规定弃渣场选址主要满足以下要求：一是弃渣场选址首要考虑安全要素，尽量避开地质灾害易发区，避开居民点或者居民生活区，严禁在危害群众生命财产安全的区域设置弃渣场；二是弃渣场选址不能影响周边重要基础设施以及河流的行洪安全；三是不宜选择汇水面积和流量大的区域、坡陡谷深、出口不易拦截的沟道；四是减少占压耕地，优先选择地质条件简单、地形平缓的区域；五是不宜占用河道、湖泊管理范围，确需占用的要满足河道管理和行洪安全。

2.4弃渣场选址合理性分析与评价

从工程占地、施工组织设计、施工布置、施工工期、弃渣场安全运行、工程投资、景观协调等重点方面进行比选，对弃渣场选址合理性运行分析、评价。

2.5.1限制因素评价

2个方案的弃渣场选址不在泥石流易发区、固定半固定沙丘区等易引起严重水土流失的地区。工程征占地范围内不涉及国家级水土流失重点预防保护区和重点治理成果区。工程不占用国家水土保持定位观测站，弃渣场周边无公共设施、工业企业、居民点等。弃渣场选址不存在水土保持制约性因素，符合水土保持要求。

2.5.2弃渣场设计比选

两个方案1#弃渣场位置、面积、堆渣量等指标变化不大，弃渣堆放后相对安全稳定。2#弃渣场位置、面积、堆渣量等指标发生比较大的变化，弃渣堆放后需分析安全稳定情况。因此，主要针对2#弃渣场进行分析和评价。

(1)弃渣场占地：从水土保持角度分析，工程建设应最大限度的减少施工过程中扰动地表面积，控制水土流失。方案一2#弃渣场面积较方案二大57.61hm2，项目区扰动面积较大，会造成较大的水土流失量，不符合水土保持要求。从占地面积方面比选后，认为方案二优于方案一。

(2)施工组织设计：工程弃渣主要来自于大坝坝基、溢洪洞和施工道路的开挖。本工程进场道路布置在河道右岸，方案一2#弃渣场布置在坝址下游5km河道左岸，距离坝址施工场地较远，而且没有现有道路可以利用。因此，需在坝址下游5km处修建1座荷载等级为公路Ⅱ级的临时钢桥，钢桥跨径54m，桥面净宽4.2m(2个行车道)。方案二2#弃渣场距坝址约550m，无需新建临时交通道路。对比运距，方案一较方案二长4.45km。从施工组织方面分析，方案一运距较小，施工过程中可缩短施工工期和扰动面积，认为方案二优于方案一。

(3)弃渣场稳定分析：方案一2#弃渣场面积较大，为坡地型弃渣场。通过软件建模分析，2#弃渣场最大堆高为10m。方案二2#弃渣场面积较小，为库区内沟道弃渣场，最大堆高为40m。方案一最大堆高小于方案二，但工程运行后，方案一2#弃渣场如遇历年强暴雨，有发生洪水冲刷损毁的可能性，对周边环境造成一定的危害。方案二位于库区死水位以下，水库蓄水后不再产生水土流失，也不会发生滑塌。从安全稳定方面分析比选后，方案二优于方案一。

综上所述，从占地面积、施工组织、弃渣场安全运行、工程投资、景观协调等方面分析，确定本工程弃渣场选址为方案二。

3结论

水利水电工程建设利国利民，它的建设不仅保障了工程建设区群众的人身财产安全，而且建成后还能产生巨大的经济、灌溉、防洪等效益。但水利水电工程在建设中存在随意倾倒弃渣，不落实弃渣场水土保持措施的问题，这给水利水电工程造成了不利的影响，主要表现为破坏水土资源，影响河流行洪安全，侵占河湖水库保护范围，引发地质灾害，造成安全事故。因此如何合理合法合规地处理弃渣成为水利水电工程建设中的重要问题。解决水利水电工程建设产生的弃渣问题，需要参建各方共同努力，减小弃渣对周边生态环境的不利影响。设计方应严格根据相关法律法规、行业规范和地形地貌特征合理布局弃渣场，准确计算工程建设产生的弃渣量；建设方应积极履行主体责任，督促施工方严格弃渣的堆放，加强对工程弃渣堆放的监督。从弃渣场限制性因素、施工组织、占地面积、安全运行、工程投资等方面对弃渣场选址的合理性进行分析评价后，方案二弃渣场选址减小了工程扰动地表面积，减少工程建设产生的水土流失，符合水土保持要求。同时，弃渣场选址方便施工，减少工期，减小工程投资成本，符合工程建设经济效益。该工程弃渣场比选考虑全面，方法合理，对类似工程具有一定的参考价值。

参考文献

［1］罗宗彦，刘勇，邱竟威，等.库内型弃渣场场址选择及防护治理体系研究［J］.甘肃水利水电技术，2019，55(05):62-65

［2］李光明.红毛洞水电站弃渣场设计与选址合理性论证［J］.水利建设与管理，2020，40(05):9-12

作者简介

徐雄才（1989.10-），男，汉族，四川邛崃人，硕士，工程师，主要从事水土保持方案、监测及验收技术咨询服务工作。