CN205501928U - 一种水库淹没浸没区造地还耕结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水库淹没浸没区造地还耕结构，包括河床冲击砂卵砾石层及依次设置于河床冲击砂卵砾石层上方的弃渣填筑层、黏土碾压填筑层、耕植土回填层和防护提，弃渣填筑层和黏土碾压填筑层位于河床冲击砂卵砾石层与防护提之间，耕植土回填层位于弃渣填筑层和黏土碾压填筑层顶部，并与防护提相连，坡面网格梁内侧分别设置有库周冲洪积沙壤土区和造地还耕区。本实用新型能够对水利水电工程建设开挖的弃渣进行有效回填综合利用，能够对水利水电工程水库淹没线下的乔灌木进行有效移栽综合利用，并能在一定程度上解决水库淹没及浸没区的耕地资源损失问题，有效缓解水库库区库周人地矛盾问题，经济、环境、社会效益显著。

Description

一种水库淹没浸没区造地还耕结构

技术领域

本实用新型属于水利水电工程环境保护技术领域，具体是涉及一种水库淹没浸没区造地还耕结构。

背景技术

水利水电工程建设开挖产生弃渣的科学、合理综合利用问题一直是水利水电工程开发重点关注的内容，此外，水库淹没、蓄水及运行对库区库周的土地资源、生物资源产生了较大淹没与浸没影响，使库区库周人民群众的生产生活也遭受了较大损失，其中，水库淹没及浸没区耕地资源损失问题成为水库库区库周人地矛盾的主要方面。因此，科学规划、合理解决水利水电工程建设的弃渣综合利用以及水库淹没浸没区的耕地资源损失问题，有效缓解水库库区库周人地矛盾问题，是非常需要和迫切的。

目前，我国水利水电工程施工临时占地的土地复垦工作体系已较为成熟，但关于水库库区库周淹没、浸没区域的造地还耕等***研究工作开展较少，水利水电工程水库库区库周人地矛盾问题现象依然非常突出，水利水电工程开发的经济、环境、社会效益未得到充分发挥。因此，从科学合理利用工程弃渣、减少水库淹没的生物资源浪费角度出发，探索有效的水库淹没浸没区造地还耕施工方法，建设绿色环保型水利水电工程，是势在必行并符合建设生态文明需要的。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种水库淹没浸没区造地还耕结构。从科学合理利用工程弃渣、减少水库淹没的生物资源浪费角度出发，对水利水电工程水库库区库周淹没、浸没区域的造地还耕结构做出统一要求，以提高水库淹没浸没区造地还耕工作技术水平，克服现有技术的不足。

本实用新型是通过如下技术方案予以实现的。

一种水库淹没浸没区造地还耕结构，包括河床冲击砂卵砾石层及依次设置于河床冲击砂卵砾石层上方的弃渣填筑层、黏土碾压填筑层、耕植土回填层和防护提，所述弃渣填筑层和黏土碾压填筑层位于河床冲击砂卵砾石层与防护提之间，耕植土回填层位于弃渣填筑层和黏土碾压填筑层顶部，并与防护提相连，所述坡面网格梁内侧分别设置有库周冲洪积沙壤土区和造地还耕区。

所述防护提由底梁、顶梁、边梁及坡面网格梁组成，底梁和顶梁分别置于坡面网格梁的底部和顶部，边梁位于底梁和顶梁之间，坡面网格梁通过底梁、顶梁和边梁固定成一个整体。

所述黏土碾压填筑层与防护提之间还设置砂砾石填筑层。

所述造地还耕区布置有若干电灌站和植土暂存区，且电灌站靠近坡面网格梁一侧，植土暂存区靠近库周冲洪积沙壤土区一侧，在地还耕区内还种植有防护林。

所述造地还耕区内设置有新排洪沟，且新排洪沟与设置于库周冲洪积沙壤土区的原排洪沟相连。

本实用新型的有益效果是：

采用本实用新型所述的造地还耕结构，能够对水利水电工程建设开挖的弃渣进行有效回填综合利用，能够对水利水电工程水库淹没线下的乔灌木进行有效移栽综合利用，并能在一定程度上解决水库淹没及浸没区的耕地资源损失问题，有效缓解水库库区库周人地矛盾问题，经济、环境、社会效益显著，为开发绿色环保型水利水电工程提供了有力借鉴。

附图说明

图1为本实用新型所述的水库淹没浸没区上游侧典型断面库岸防护及造地还耕工程剖面图；

图2为本实用新型所述的水库淹没浸没区典型断面库岸防护工程立面图；

图3为本实用新型所述的水库淹没浸没区库岸防护及造地还耕工程平面示意图。

图中：1-底梁，2-顶梁，3-边梁，4-弃渣填筑层，5-黏土碾压填筑层，6-砂砾石填筑层，7-坡面网格梁，8-库区原地面线，9-耕植土回填层，10-河床冲击砂卵砾石层，11-库周冲洪积沙壤土区，12-造地还耕区，13-植土暂存区，14-电灌站，15-新排洪沟，16-原排洪渠，17-防护林，18-造地还耕区上游区与中游区分界线，19-造地还耕区中游区与下游区分界线。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1至图3所示，本实用新型所述的一种水库淹没浸没区造地还耕结构，包括河床冲击砂卵砾石层10及依次设置于河床冲击砂卵砾石层10上方的弃渣填筑层4、黏土碾压填筑层5、耕植土回填层9和防护提20，所述弃渣填筑层4和黏土碾压填筑层5位于河床冲击砂卵砾石层10与防护提20之间，耕植土回填层9位于弃渣填筑层4和黏土碾压填筑层5顶部，并与防护提20相连，所述坡面网格梁7内侧分别设置有库周冲洪积沙壤土区11和造地还耕区12。如图1所示，弃渣填筑层4和黏土碾压填筑层5均位于库区原地面线8上方。

所述防护提20由底梁1、顶梁2、边梁3及坡面网格梁7组成，底梁1和顶梁2分别置于坡面网格梁7的底部和顶部，边梁3位于底梁1和顶梁2之间，坡面网格梁7通过底梁1、顶梁2和边梁3固定成一个整体。

所述黏土碾压填筑层5与防护提20之间还设置砂砾石填筑层6。

所述造地还耕区12布置有若干电灌站14和植土暂存区13，且电灌站14靠近坡面网格梁7一侧，植土暂存区13靠近库周冲洪积沙壤土区11一侧，在地还耕区12内还种植有防护林17；所述造地还耕区12内设置有新排洪沟15，且新排洪沟15与设置于库周冲洪积沙壤土区11的原排洪沟16相连。通过设置排洪沟进行洪水导排，设置防护林17以防风蚀沙埋，以确保造地还耕工程安全、有效运行并充分发挥经济、社会与环境效益。

本实用新型所述的一种水库淹没浸没区造地还耕结构的施工方法，该方法根据水利水电工程开挖弃渣以及水库淹没、浸没涉及区域的实际情况，对水库库区库周淹没与浸没涉及区域进行造地还耕工作，以提高水库淹没浸没区造地还耕工作技术水平，达到水利水电工程开发与环境保护相协调的目的；其具体方法步骤包括库岸防护、弃渣回用与防护料填筑、耕植土开挖及回填及附属配套设施施工；

如图1至图3所示，所述库岸防护是在水库淹没与浸没区域的库岸通过设置防护提20方式予以防护，其中防护提20包括依次连接的底梁1、顶梁2、边梁3及坡面网格梁7；

所述底梁1为设置在库岸防护工程底部及河床基础上，将库岸防护工程上部荷载传递给河床地基持力层的支撑结构，以对库岸防护结构整体稳定起基础支撑与承重作用，宜采用钢筋混凝土等强度高、造价低的结构，底梁1顶部高程宜超出库岸防护工程所在河床基础高程10厘米至30厘米，底梁1的高度一般为1.0米至3.0米、宽度一般为0.5米至1.0米，其结构尺寸形式、基础埋置深度、强度、稳定性等需满足相应设计要求。

所述顶梁2为设置在库岸防护工程顶部的固定结构，以对库岸防护结构整体稳定起固定作用，宜采用钢筋混凝土等强度高、造价低的结构，顶梁2顶部高程宜与库岸防护工程顶部高程一致，顶梁2的高度一般为0.5米至1.0米、宽度一般为1.0米至2.0米，其结构尺寸形式、基础埋置深度、强度、稳定性等需满足相应设计要求；

所述边梁3为设置在库岸防护工程各护坡单元工程区间的连接及固定结构，以对库岸防护结构整体稳定起稳定作用，宜采用钢筋混凝土等强度高、造价低的结构，边梁3的宽度一般为0.3米至0.5米，高度一般为0.3米至0.5米，其结构尺寸形式、基础埋置深度、强度、稳定性等需满足相应设计要求；

所述坡面网格梁7为设置在库岸防护工程坡面的钢筋混凝土网格梁护坡结构，坡面的基面宜采取人工修整措施去除表面浮渣和突出部分石块，以确保网格梁护坡坡比小于1:2，对于坡比在1:2之上的应采取护坡锚固结构确保库岸防护工程坡面的整体稳定性。坡面网格梁7的网格一般为菱形或平面四边形型式布置，宜在库岸防护工程沿库区纵向每14米至21米设置一组坡面网格梁7，每一组坡面网格梁7内的单个网格对应两角横向间距一般为2米至4米，纵向间距一般为3米至5米；坡面网格梁7内的格梁宽度一般为0.2米至0.4米，高度一般为0.3米至0.5米。

所述弃渣回用与防护料填筑是在造地还耕工程区域底部采取弃渣填筑方式以抬高原水库淹没浸没区影响范围的基础高程，并通过在原水库淹没浸没区靠近库岸一侧采取防渗体填筑与砂砾石填筑等方式予以综合防护，如图1中的黏土碾压填筑层5和砂砾石填筑层6所示，以达到有效减缓造地还耕工程区域水库淹没浸没不利影响的目的；

所述弃渣填筑是指对水利水电工程建设开挖产生的弃渣进行综合回填利用，将开挖渣料回填至造地还耕工程区域底部以抬高原水库淹没浸没区影响范围的基础高程，弃渣填筑可根据造地还耕工程区域地形条件分区、分级进行，并应予以碾压压实，填筑的高度、坡度及工程量应根据造地还耕工程范围及原水库淹没浸没区的抬高高度要求予以确定，并以满足水库淹没浸没区造地还耕工程整体安全、稳定运行为宜；

所述防渗体填筑是利用低透水性的材料将造地还耕工程库岸区域的水库渗流控制在允许范围内，如图1中黏土碾压填筑层5所示，其填筑材料一般为粘性土、砾质土、风化料及掺和料，其渗透系数以不大于1×10^-4厘米/秒为宜，防渗体应具有较好的塑性和渗透稳定性，其厚度一般在0.5米至1.5米之间，并应予以碾压压实，其填筑坡度及工程量应根据造地还耕工程范围及原水库淹没浸没区的抬高高度要求予以确定，并以满足水库淹没浸没区造地还耕工程整体安全、稳定运行为宜。

所述砂砾石填筑是在坡面钢筋混凝土网格梁网格内及其基础下方，以及库岸防护工程的底梁、顶梁基础与周边，进行表面浮土、杂物清除与平整后填筑砂砾石，并采取压实机械予以压实形成如图1所示的砂砾石填筑层6，填筑的砂砾石一般采取天然砂砾石，其直径应在10厘米至30厘米之间混合配制，砂砾石铺料厚度宜在0.5米至1.5米之间，以确保砂砾石填筑层及库岸防护工程整体不因水库淹没浸没区的水位变化而失稳。

所述耕植土开挖及回填是将水库淹没浸没区原地表耕植土进行开挖后，对其中的杂物予以清理，并将满足回填质量标准要求的耕植土暂存至造地还耕工程区域内的指定堆存场，在弃渣与防护料填筑工程完成后，在造地还耕工程区域表层进行耕植土回填，从而形成如图1所示的耕植土回填层9。合格耕植土不得含有垃圾、草皮、树根、大尺寸砾石等杂物，耕植土回填厚度应不少于0.6米，具体回填厚度应根据造地还耕工程区域农作物相应要求确定，耕植土回填区整平压实高程应符合要求方能回填，其平整度宜为10000平方米范围±30厘米，以对水库淹没浸没区土壤资源进行有效综合利用并确保造地还耕工程实施成效。

所述附属配套设施是指在造地还耕工程区域通过设置灌溉泵站进行水利灌溉，设置排洪沟进行洪水导排，设置防护林以防风蚀沙埋，以确保造地还耕工程安全、有效运行并充分发挥经济、社会与环境效益。

如图3所示，所述灌溉泵站是指采取电灌站14等提水灌溉方式进行造地还耕工程区域的水利灌溉，电灌站14的泵站一般采用离心泵提水，一般安装两台，一用一备，泵房结构一般为地面式砖混结构，电灌站14的提水流量、扬程、转速、功率等具体参数应满足造地还耕工程水利灌溉设计要求。

如图3所示，所述排洪沟是预防造地还耕工程区域洪水灾害而修筑的沟渠，排洪沟应尽量在水库淹没浸没区原有排洪沟16基础上新建或改建新排洪沟15，充分利用造地还耕工程区域地形坡度布设，使截流的洪水能以最短距离重力流入受纳水体。排洪沟一般采取明渠形式，断面形式一般为梯形或矩形；纵坡一般不小于1％，当纵坡很大时应考虑设置跌水或陡槽，但不得设在转弯处；一般采取浆砌石或混凝土材质；最小设计流速一般为0.4米/秒，最大设计流速一般为4.0米/秒；排洪沟走向、形式、纵坡、设计流速、设计规格等具体参数应满足相应规范与造地还耕工程区域排洪要求。

如图3所示，所述防护林17是通过移栽水库淹没线以下受淹乔木与灌木，并辅以树苗等方式，在造地还耕工程区域周边及各地块区间设置防护林以防风蚀沙埋，促进造地还耕工程区域农作物稳产、高产。防护林17应与造地还耕区农作物协调共生关系好，主根应深而侧根幅较小，树冠较窄，不易风倒、风折，具有较强的抗寒、抗旱、抗病虫害、耐水湿、耐盐碱性等能力；防护林带间距一般为防护林树种平均树高的15倍至20倍，防护林林带内树木布置间距应达到有效防风蚀沙埋目的为宜，防护林的树种选择、苗木质量、造林方法等具体参数应满足相应规范与造地还耕工程区域防风蚀沙埋要求。防护林17种植在造地还耕区11内，在在造地还耕区11内设置有造地还耕区上游区与中游区分界线18、造地还耕区中游区与下游区分界线19隔开。

以下结合青海黄河直岗拉卡水电站实施实例对本实用新型方案作进一步详细说明如下：

(1)工程概况

青海直岗拉卡水电站位于青海省东部地区，其坝址在黄南藏族自治州尖扎县与海东地区化隆回族自治县交界的黄河干流上。直岗拉卡水电站主要任务为发电，中型三等工程，现装机容量19.0万kW，水库正常蓄水位2050m，死水位2048m，总库容1540万m³，其中调节库容300万m³。

直岗拉卡水电站采用河床式布置型式，主要建筑物由右岸挡水建筑工程、引水发电工程、泄水消能工程、升压变电工程及左岸土石坝工程组成，最大坝高42.5m，最大发电水头17.5m。工程水库淹没与建设征地涉及尖扎县坎布拉镇、化隆县牙什尕镇与查普乡共计2县3镇(乡)，工程建设永久征地451.86亩，临时征地473.12亩。水库淹没陆地面积0.47km²、水域面积0.51km²，浸没土地面积0.17km²，淹没耕地147.33亩、林地199.94亩(全为水浇地)、荒山荒坡347.39亩、河滩地11.04亩、草地1.0亩、零星果树173047株(果树类17741株、经济类14782株、用材类140524株)。

直岗拉卡水电站工程开挖实际产生110.4万m³弃渣，为科学合理利用工程弃渣、减少水库淹没的生物资源浪费，直岗拉卡水电站实施了牛滩淹没浸没区造地还耕专项环保工程。

(2)造地还耕工程情况

1)库岸防护工程情况

牛滩淹没浸没区库岸防护采取混凝土、干砌石网格梁防护堤，护坡总长2225m，宽20m，顶部高程2052m，超出水库正常蓄水位2m，护坡坡比1:2.5。

如图1所示，防护堤底梁1为钢筋混凝土直墙，其宽度和高度分别为0.8m和1.5m，开挖深度为1.8m，底梁顶部高程超出库岸防护工程所在河床基础高程15cm。防护堤顶梁2为钢筋混凝土直墙，其宽度和高度分别为0.5m和1.0m，开挖深度1.2m，顶梁顶部高程与库岸防护工程顶部高程一致，均为2052m。防护堤边梁3为钢筋混凝土直墙，其宽度和高度分别为0.3m和0.5m。

如图2所示，坡面网格梁7的网格为菱形型式布置，在库岸防护工程沿库区纵向每16.85m设置一组坡面网格梁7，每一组坡面网格梁7内的单个网格对应两角横向间距为3m，纵向间距为4m；坡面网格梁7内的格梁宽度为0.3m，高度为0.5m。

2)弃渣回用与防护料填筑工程情况

牛滩淹没浸没区属于II级阶地，基座高程2038m～2042m，表层为1m～7m厚度不等的洪积壤土和细砂土。直岗拉卡水库正常蓄水位2050m时，牛滩浸没区平均宽度98m，长度1500m，高程范围2050m～2053.2m，浸没面积221亩。

直岗拉卡水电站工程施工开挖产生的弃渣110.4万m³全部运至牛滩淹没浸没区回填，以抬高原水库淹没浸没区影响范围的基础高程，弃渣回填、碾压后高程为2050.4m(下游侧)～2051m(上游侧)，以确保耕植土回填造地工程有效性。

采用粘土进行防渗体填筑，其渗透系数不大于1×10-4cm/s，具有较好的塑性和渗透稳定性，填筑厚度为1.0m(顶部)～1.5m(底部)，防渗体碾压压实后的坡度为1:2.5。

在坡面钢筋混凝土网格梁网格内及其基础下方，以及库岸防护工程的防护堤底梁1、防护堤顶梁2基础与周边，进行表面浮土、杂物清除与平整后填筑砂砾石构成如图2所示的砂砾石填筑层6，并采取压实机械予以压实，形成如图1所示的弃渣填筑层4和黏土碾压填筑层5，填筑的砂砾石为天然砂砾石，其直径在10cm至30cm之间混合配制，砂砾石铺料厚度为1.0m。

3)耕植土开挖及回填工程情况

牛滩淹没浸没区内耕植土平均开挖厚度1.0m，开挖量38.54万m³，耕植土开挖后保存至牛滩淹没浸没区内相应工区指定堆存场，在工程弃渣回填、碾压后，再将已开挖保存的耕植土回填，回填量36.85万m³。

耕植土回填高程为2051.4m(下游侧)～2052m(上游侧)，根据牛滩淹没浸没区内实际情况分为三个区域：上游区回填高程为2052m，中游区回填高程在2051.4m(近下游侧)～2052m(近上游侧)区间过渡，下游区回填高程为2051.4m。牛滩耕植土回填质量控制标准为：合格耕植土不得含有垃圾、草皮、树根、重砂质和小石；耕植土厚度不少于60.0cm，回填前必须对基层进行验收，整平压实高程符合要求方能回填；回填区平整度要求在10000m2范围±25cm。

4)附属配套设施工程情况

灌溉泵站为小型电灌站，分别在牛滩造地还耕工程区上游、中游、下游设置一处泵房，泵房结构为地面式砖混结构，安装两台卧式多级单吸分段式离心泵提水，一用一备，提水流量12.5m³/h，扬程20m，转速2950rpm，抽功率1.33kW，电机功率2.2kW。

如图3所示，新排洪沟15在牛滩淹没浸没区原有排洪渠16的基础上新建，长432m，采取明渠形式，为0.3m厚浆砌石梯形断面，底宽1.8m，渠深1.6m～1.8m，坡比1:1。排洪沟纵坡2％，最小设计流速0.4m/s，最大设计流速4.0m/s。

牛滩造地还耕工程区域的防护林主要通过移栽水库淹没线以下受淹杨树、柳树及其他灌木，其中杨树37741株、柳树34782株，沙棘、水柏枝、黄花柳、刚毛忍冬、小叶锦鸡儿等各类灌木240524株，乔木树高在3.0m～7.0m之间，在造地还耕工程区域周边及各地块区间予以设置，防护林带间距为120m。

(3)造地还耕工程效益

牛滩淹没浸没区造地还耕专项环境保护工程共计投资2430万元，采用本实用新型所述的造地还耕结构，不但解决了主体工程建设弃渣处置及水库淹没线下植被保护问题，对库岸淹没浸没区进行了有效防护，还实施造地面积402.6亩，其中耕地341.04亩(小麦197.80亩、杂粮30.69亩、土豆17.05亩、油菜17.06亩、蔬菜27.28亩、青饲料51.16亩)、林地8.83亩(主要为耕地两侧防护林)、建设用地34.66亩(主要为生态观光园用房)，造地还耕区农业种植及观光旅游每年可创收近100万元，对于减缓直岗拉卡水电站库区人地矛盾，改善区域内农民生产生活起到了较大的促进作用，产生了良好的环境、经济及社会效益。

Claims (4)

1.一种水库淹没浸没区造地还耕结构，其特征在于：包括河床冲击砂卵砾石层(10)及依次设置于河床冲击砂卵砾石层(10)上方的弃渣填筑层(4)、黏土碾压填筑层(5)、耕植土回填层(9)和防护提(20)，所述弃渣填筑层(4)和黏土碾压填筑层(5)位于河床冲击砂卵砾石层(10)与防护提(20)之间，耕植土回填层(9)位于弃渣填筑层(4)和黏土碾压填筑层(5)顶部，并与防护提(20)相连，所述防护提(20)由底梁(1)、顶梁(2)、边梁(3)及坡面网格梁(7)组成，底梁(1)和顶梁(2)分别置于坡面网格梁(7)的底部和顶部，边梁(3)位于底梁(1)和顶梁(2)之间，坡面网格梁(7)通过底梁(1)、顶梁(2)和边梁(3)固定成一个整体，所述坡面网格梁(7)内侧分别设置有库周冲洪积沙壤土区(11)和造地还耕区(12)。

2.根据权利要求1所述的一种水库淹没浸没区造地还耕结构，其特征在于：所述黏土碾压填筑层(5)与防护提(20)之间还设置砂砾石填筑层(6)。

3.根据权利要求1所述的一种水库淹没浸没区造地还耕结构，其特征在于：所述造地还耕区(12)布置有若干电灌站(14)和植土暂存区(13)，且电灌站(14)靠近坡面网格梁(7)一侧，植土暂存区(13)靠近库周冲洪积沙壤土区(11)一侧，在地还耕区(12)内还种植有防护林(17)。

4.根据权利要求1所述的一种水库淹没浸没区造地还耕结构，其特征在于：所述造地还耕区(12)内设置有新排洪沟(15)，且新排洪沟(15)与设置于库周冲洪积沙壤土区(11)的原排洪沟(16)相连。