大型电厂工程水土保持防治措施设计

李启聪

(广东省水利电力勘测设计研究院有限公司，广东 广州 510635)

1 问题的提出

全力促进清洁能源消纳，积极建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系，是坚决打好污染防治攻坚战的有力措施[1]。近年以来，随着广东省韶关市经济的高速发展，区域用电需求激增。为满足韶关电网供电需求，进一步优化电网结构，提高当地电网抵御自然灾害能力，亟需建设华电南雄“上大压小”热电联产工程。工程厂址位于韶关南雄市北面全安镇的大塘面附近，西面有韶赣高速公路引线通过，北面有韶赣高速公路，自然高程在129～147m之间。项目主要由电厂厂区、厂外管线、厂外道路、铁路专用线、贮灰场和施工生产生活区组成。项目旨在建设2×350MW超临界循环流化床供热机组及相应公用设施，工程等级属大型电厂工程。电厂建成后年发电量达3850GWh，年供热量为725万GJ，供热面积为7850hm2[2]。工程于2016年4月开工，2019年12月投产，总工期40个月。项目的建设对于减少环境污染，促进区域经济可持续发展具有重要意义。项目建设过程中，会不可避免地扰动地表，引起建设范围内一定程度的水土流失，因此须制定针对性的水土保持措施，切实保护和改善项目周边区域生态环境。

2 防治责任范围及防治分区

2.1 防治责任范围

根据水土保持方案批复文件，该工程防治责任范围为84.10hm2，其中项目建设区77.07hm2，直接影响区7.03hm2。水保方案确定的防治责任范围详见表1，分布范围如图1所示。

表1 水土保持方案批复防治责任范围表 单位：hm2

图1 水土保持防治责任范围分布

2.2 防治分区

根据工程建设特点，结合工程施工区布局，将项目水土流失防治分区划分为Ⅰ—电厂厂区、Ⅱ—施工生产生活区、Ⅲ—厂外管线区、Ⅳ—厂外道路区、Ⅴ—铁路专用线区、Ⅵ—贮灰场区6个防治分区，详见表2。

表2 水土流失防治分区表

3 水土保持防治措施设计

3.1 防治目标

该项目属建设类项目，防治目标执行一级防治标准[3]，具体目标为：扰动土地整治率为95%，水土流失总治理度为92%，土壤流失控制比为1.0，拦渣率为98%，林草植被恢复率为99%，林草覆盖率为27%[4]。

3.2 水土保持措施总体布局

根据该工程施工特点、施工进度安排，以及水土流失产生的类型和强度等，进行水土流失防治措施布局[5- 6]。总体布局为工程措施与植物措施相结合，以形成“点、线、面”三位一体的防护体系[7- 8]：根据不同施工区的特点，建立分区防治措施体系，在站场、施工场地等“点”状位置，以护坡、排水等工程为主；在铁路沿线等“线”状位置，以护坡工程措施为主，绿化措施为辅；在整个施工区“面”上，以土地整治和绿化工程相结合，通过合理利用水土资源，以改善生态环境。

3.3 主要分区防治措施

3.3.1电厂厂区

电厂厂区主要水保措施为护坡、排水及绿化措施。场地分2个台阶进行坡面防护，坡面主要采用浆砌片石方格形、拱形、人字形等框格防护，框格内进行植草绿化，典型框格植草护坡如图2所示。在边坡上部和每阶平台处设横向截水沟，框格设顺坡排水沟。厂内地下布设雨水管道，收集场内雨水后输至厂外雨水管线，最终排至凌江，从而构建完善、顺畅的排水系统。主体工程完工后，厂区按功能区分别实施绿化：办公区绿化种花、草、灌木为主；围墙周围种根深叶茂的乔、灌木为主，间种花草，起到吸声降噪和美化环境的作用；贮煤场周围种不落叶乔、灌木，形成绿化带以起到挡风防尘作用；在不影响防火、消防、防雷和其它安全生产的前提下，各生产车间和附属生产车间周围选择树冠较小的灌木、草种进行绿化，与工程措施一并构成水土保持防护体系。

图2 典型框格植草护坡断面

3.3.2施工生产生活区

该区域内工程措施主要为表土剥离，并设置混凝土排水沟进行截排水；植物措施为撒播草籽并进行全面整地。

3.3.3厂外管线区

厂外管线的建设需临时占用耕地，在施工期间人员、机械扰动频繁。因此，工程结束后将剥离的耕植表土回覆到原耕地上，全面整地后归还当地农民进行复耕。

3.3.4厂外道路区

主、次进厂道路均位于厂区西侧，厂外道路路基挖填平整后，道路两侧将存在长约2400m填方边坡，边坡高度在0～6m之间。针对道路两侧的挖填方边坡，采用两种护坡型式来防护坡面：边坡高度<4m的土质边坡，进行植草护坡；边坡高度>4m时，采用框格护坡，框格内喷播植草。同时，在道路两旁和边坡下方设置浆砌石排水沟，在挖方边坡上方设置截水沟。根据道路绿化整体布局，在道路两侧空地采取绿化措施。考虑道路两侧景观效果，在厂外道路两侧栽植行道树，在行道树下栽植地被绿化。

3.3.5铁路专用线区

铁路专用线涉及南雄站改造、新建电厂站。南雄站改造内容主要是在南雄站西侧增加两股道，有效长度达850m，新加牵出线一条，有效长450m。针对线路填方边坡高度H≤4m，挖方边坡高度H<3m时，边坡采用植草防护；填方边坡高度H>4m，挖方边坡高度H≥3m时，坡面采用3m×3m(宽×高)的浆砌片石拱型骨架护坡(骨架厚0.4m)，骨架内结合撒草籽防护，部分路段采取混凝土挡土墙进行防护。在站场周围边坡下方设置浆砌石排水，排水沟采用矩形断面：尺寸为0.40m×0.60m(宽×高)，浆砌石衬砌30cm，表面进行2cm水泥砂浆抹面，将排水引至周边沟道中。在挖方边坡坡顶设置截水沟，长约350m；股道间设纵向混凝土排水沟。站场区以硬化覆盖为主，绿化措施主要集中在办公用房、检修房等区域，为恢复植被，采取移植草皮的绿化措施。

3.3.6贮灰场

为保证灰场的正常运行、施工，防止灰场四周地面的雨水流入灰场，在标高174m处设置截水沟。灰场集雨面积0.15km2，频率P=10%时，洪峰流量为0.51m3/s，截水沟采用10年一遇标准设计，将雨水截住通过坝顶排出灰场外。

3.4 水土保持措施实施对比分析

3.4.1工程措施

该项目具有水土保持功能的工程措施主要是电厂厂区、施工生产生活区、厂外道路区、铁路专用线区、贮灰场区等设计的护坡工程以及排水工程等。水土保持工程措施实际实施与方案设计对比情况详见表3，工程措施变化的主要原因有：①斜坡防护工程措施类型与方案基本一致，根据实际情况浆砌石骨架护坡有所调整，实际增加土工格栅、混凝土挡土墙等工程措施。②原水保方案电厂厂区边坡截水沟及砌石排水沟，因边坡防护措施发生变化，后期实施过程中也相应进行调整，并增加了边坡跌水等措施；工程电厂厂区部分雨水工程，改为道路排水沟，相应的工程量略有变化。③贮灰场区原方案设计属于可研阶段，实施过程中将场地内的防洪排导工程进行了细化(主要表现为混凝土排水圆涵、混凝土排水箱涵、混凝土排水竖井、消力池、排水盲沟、坝坡脚浆砌石排水沟等措施)。根据现场调查，相关设施满足场内的水土流失防治效果要求。

表3 工程措施实际完成量与设计情况对比表

3.4.2植物措施

根据项目区域的自然环境，本着“因地制宜、适地适树(草)”的原则[9]，对项目区实施植物措施以进行绿化、美化。水土保持植物措施实际实施与方案设计对比情况详见表4，植物措施变化的主要原因有：①根据项目建设期具体实施情况，由于扰动面积有所减少，故全面整地及块状整地措施有所减少；同时，施工生产生活区根据临时用地协议，现已交还当地政府，并由当地政府另行委托单位进行复垦或开发，故原设计的全面整地及撒播草籽等措施，实际未实施。②厂区绿化根据实际的运营管养要求，对绿化设计进行了调整，减少了部分乔木及灌木的数量，增加了厂区地被植被的种植面积；部分原有边坡防护措施改为植草护坡，故实际边坡植草面积有所增加。③铁路专用线区，根据实际防护要求减少部分撒播草籽措施量，改为绿化效果更好的喷播植草，并增加了附属工程绿化措施。

表4 植物措施实际完成量与设计情况对比表

3.4.3临时措施

临时措施主要为对各防治分区剥离的表土采取临时拦挡、苫盖、排水等防护措施。共计完成临时拦挡2770m3，临时苫盖2.7hm2，临时排水沟2750m，沉砂池10座。水土保持临时措施变化的主要原因为：本项目扰动面积实际有所减少，同时采取“永临结合，提前绿化”的方式，优化场地内的排水、拦挡及边坡防护，故相应临时措施实际建设期过程中有所减少。通过查阅监测报告，因场内工程措施实施相对及时，有效地起到了水土流失的防治效果，建设期间未发生因临时措施实施量的减少导致的水土流失危害事件。

4 水保措施效益分析

在工程建设期间，水土保持措施随主体工程施工同步实施，起到了积极的水土流失防治效果。防治责任范围内的水土流失均得到了及时有效的治理，工程建设区的水土保持工程标准较高、质量合格，项目区的生态环境较工程施工期有所改善，总体上发挥了保持水土、改善生态环境的作用。

根据项目水土保持监测结果，施工期防治责任范围为85.43hm2，工程建设期水土流失总量为2306.9t，小于前期方案预测值(8564t)，主要流失区为铁路专用线区。由于项目在建设期较好地实施了批复的水土保持方案，经进一步防护后，实践表明，扰动土地整治率达到了99.02%，水土流失治理度达到了97.19%，拦渣率达到了99.0%，林草植被恢复率达到了99.09%，林草覆盖率为27.21%，土壤流失控制比为1.0。6大指标均已达到了预期防治目标。

5 结论及建议

华电南雄“上大压小”热电联产工程的建设，有利于满足韶关及周边地区未来电力负荷增长的需要。主要结论及建议如下：

(1)围绕水土保持防治目标，进行了水土流失防治措施布局。通过工程措施与植物措施相结合，以形成“点、线、面”三位一体的防护体系。

(2)项目共划分为6个水土防治分区，并进行了分区防治措施设计。根据水土保持监测结果，6项主要防治指标均达到了预期目标值。

(3)从水土保持角度分析，项目符合批复要求，整体具备可行性。建议在运行期对工程的防护工程、排水工程、绿化工程进行定期的检修、维护和管理，确保其正常发挥水土保持功能。