黑粮蓄能电站常家冲弃渣场防护措施设计

黑粮蓄能电站常家冲弃渣场防护措施设计

1湖南图书馆设保场黑牡峰蓄能站位于湖南省长沙市北郊黑牡峰森林公园内，属于湘江流域。地理位置如图1所示。电站总装机容量1200MW,为Ⅰ等大(1)型工程,主要承担湖南电力系统调峰、调频、调相和紧急事故备用任务。电站由上水库、输水发电系统和下水库三大建筑物组成。电站总投资34.286亿元,于2005年4月28日开工建设,1号、2号机组分别于2009年8月23日、2010年1月5日投入试运行。电站共布设了2处弃渣场,分别为常家冲弃渣场和湖溪冲弃渣场。本文以堆渣量较大的常家冲弃渣场为代表进行了水土保持典型设计分析。2渣场地板保护工程的背景2.1冲沟出口出液压常家冲冲沟展布方向为NE向,沟道长度约270m,集雨面积0.44km2。最高位于冲沟北部,高程113.84m,最低位于冲沟出口出,高程65.00m。常家冲弃渣场所在区域属中亚热带湿润季风气候区,多年平均日照时数1610h,多年平均气温17.2℃,多年平均降水量1443.6mm,10年一遇24h设计暴雨值为160mm,汛期3月~8月降水量占全年的70%以上,无霜期270d。2.2弃渣场土渣场该弃渣场弃渣来源于下水库工程及地下厂房系统开挖弃渣,弃渣为土石混合渣,以石渣为主,土石比约为3.5∶6.5。弃渣场土渣主要来自下水库工程的覆盖层开挖,类型为花岗岩红壤,土壤质地疏松,抗蚀能力较差,土壤肥力状况中等。弃渣中石渣主要来自下水库工程及地下厂房系统开挖的花岗岩、板岩块碎石、卵砾石,以花岗岩块碎石占主要成分。2.3开挖弃渣方案弃渣场为冲沟型弃渣场,沟底为耕地,其他部分为林地,沟道内无长流水。弃渣场下方无特殊环境敏感物体分布。堆渣高程65.00~135.00m,堆渣容量约250万m3,主要负责下水库工程及地下厂房系统开挖弃渣。弃渣最大运距为0.75km,最小运距0.3km,弃渣条件较好。堆渣过程中在高程85.00m和高程110.00m处设置2m宽马道,渣场各单级边坡分别为1∶20、1∶1.9和1∶1.8。弃渣完成后,经分析弃渣体渗透系数≥10-3cm/s,允许堆渣坡度0.6~0.7。经稳定性分析,堆渣坡比为1∶1.8~1∶2.0,渣场满足整体稳定要求。常家冲弃渣场作为下水库工程设置的唯一弃渣场,在下水库施工中使用频繁、周期长,造成弃渣场地表扰动频繁、地表松散堆积物裸露时间长,是工程潜在水土流失最严重的区域之一,也是水土流失防护的重点。3绿化美化要求该工程位于黑麋峰森林公园,为减少对森林公园生态及景观的破坏,在弃渣场水土保持措施布设时,力求满足绿化美化与生态景观的要求。弃渣场水土流失防护采取坡脚拦挡、坡面防护、坡顶植被恢复及场地排水的综合防治措施体系,具体为:坡脚布设浆砌石挡渣墙,坡面布设干砌石护坡,渣顶平台结合生态景观进行绿化美化设计,弃渣场周围设计浆砌石梯形截水沟,每级马道布设排水沟,形成良好截、排水系统,见图1。4炉渣区水土流失防治工程4.1挡墙顶高程和外侧边坡生长弃渣场为冲沟型,沟道内无长流水,适合布设挡渣墙进行拦挡。挡渣墙采用衡重式。挡墙顶部高程75.00m,外侧边坡1∶0.2;墙基埋入地面线以下1.0m,挡墙内设置排水管以排除渣体内积水,每隔2m交错布置Φ10cm圆形排水孔,在排水孔进口处设置反滤层,以防止排水时带出墙后填土,挡渣墙典型设计见图2。4.2干砌石护坡弃渣场以碎块石弃渣位置,在进行坡面防护时,采用干砌石护坡,干砌石护坡厚度40cm。为排除渣体积水,每隔3m交错布置Φ10cmPVC排水管。4.3高影响排水设计该弃渣场集雨面积0.44km2,堆渣场下部无特殊环境敏感设施分布,根据SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》中“其它水利工程的水工建筑物设计标准”和GB50201-94《防洪标准》的要求,确定沟水处理建筑物级别为5级。采用10年一遇洪水标准设计,相应设计流量为1.78m3/s。排水设施采用明渠排水,渣场顶部设置截水沟,其坡面外侧山体及渣场顶部的汇集水由截水沟排至渣场下游的天然冲沟,渣场斜坡汇集水通过马道设置的截水沟排至渣场下游的冲沟。马道截水沟断面尺寸为0.5m×0.5m(宽×高),见图3;顶面截水沟设置在堆渣边缘,断面尺寸为1.0m×1.0m(宽×高)见图4。截、排水沟均采用浆砌石砌筑,内表面采用M10水泥砂浆进行防渗处理。4.4狗牙根草籽播种苗渣场顶部平整后绿化面积为4.55hm2。渣场顶部覆土后播种狗牙根草籽,草籽播种量15g/m2;根据黑麋峰森林植物分布种类,常家冲弃渣场顶部种植香樟、杜英,种植方式采用品字形种植,按株行距3m×3m挖穴栽种,见图5。5总结5.1常家冲弃渣场的水土保持情况根据本工程水土保持监测单位提供的监测报告,常家冲弃渣场的水土保持情况见表1。弃渣场实际土壤侵蚀量累计为202t,各类措施产生较好的拦渣效益,拦渣率为99.8%。5.2综合防治措施的实施效果黑麋峰抽水