1、xxxx 大 学学 士 学 位 论 文题目名称： 乌江流域水电站水土流失特征及其防治措施-以xxxxxxx学生姓名： xxxx 院 系：xxxxxxxxx 专业年级：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx指导教师： xxx 职 称： 副 教 授 2015 年 xx 月 xx 日目 录乌江流域水电站水土流失特征及其防治措施 xxxxxx .I摘 要： .I关键词 .I1 前言.12.大花水电站概况 13. 区域水文气候和地貌特征 23.1 水文气候 23.2 地质地貌特征 24. 水土流失时段的划分及水土流失特征 44.1水土流失重要时段划分及水土流失特征 44.2 水土流失重要地段划分及
2、水土流失特征 54.3 水土流失特征 54.3.1.厂房及料场治理区的水土流失特征 54.3.2.公路沿线治理区的水土流失特征 54.3.3 大坝治理区的水土流失特征 65 水土流失治理措施 65.1 大坝治理区治理措施 65.1.1 合理布置施工道路、集碴平台 65.1.2 河床清碴清理措施 75.2 厂房及料场治理区防治措施 75. 3 公路沿线治理区治理措施 85.4 渣场治理区治理措施 85. 4. 1 挡土墙 85. 4. 2 护坡 96 结语 97 讨论 10参考文献 10致 谢 12I乌江流域水电站水土流失特征及其防治措施xxxxxxxxx姓 名：xxx 专 业：水土保持 xxx
3、指导教师：xxx摘 要：乌江流域水电站建设对工程区域内的自然生态环境和水土保持带来负面影响。本文以大花水电站工程为例,对水电站工程建设造成的水土流失特征进行了分析，并提出切实可行的水土保持防治措施,为保证小水电站工程的安全发电、保护生态环境提供科学依据。关键词：水土流失特征，防治措施，大花水电站。Wujiang river basin hydropower stations of soil and water loss characteristics and control measures - in big hydropower station as an exampleName：xxxxx
4、xMajor：soil and water conservation and desertification combating majorTutor：xxxxxxxxAbstract: Wujiang river basin hydropower station construction in engineering area of natural ecological environment and soil and water conservation have a negative impact. In big hydropower station as an example, thi
5、s paper characteristics of soil and water loss caused by the hydropower projects construction are analyzed, and put forward practical and feasible prevention measures of soil and water conservation, to ensure the safety of small hydropower station power generation, and provide a scientific basis for
6、 protecting ecological environment.Keywords: soil erosion characteristic. controlling measure. The big hydropower station11.前言乌江流域是我国较大的水电能源基地之一, 同时由于水电站的建设和开发利用，也使其成为生态环境脆弱、水土流失较为严重的地区。水电工程在施工建设中,由于工期长、弃渣量大、扰动程度高,造成的水土流失危害也较大，而在水电站建成后的运营阶段，由于地貌特征、水位等的变化，原有的生态、地貌平衡被破坏，也容易加剧水土流失。水电建设项目造成的人为水土流失是十分强烈的
7、，由于松散堆积物堆积不当, 防治不力, 曾造成过重大的滑坡、泥石流等灾害, 不仅对开发项目本身的安全运行造成了严重威胁, 还造成了重大的人员伤亡和财产损失。因此, 分析水电站开发建设中重要时段和关键部位的水土流失特点, 设计完善水土保持措施体系, 对预防和治理施工建设期的人为严重水土流失有重要意义。本文以 乌江流域清水河大花水电站为研究对象,在分析水土流失特征的基础上，结合其特点提出适用于乌江流域水电站的水土保持措施防治体系,为该地区水电建设水土流失防治提供借鉴和依据。中国是世界水土流失最为严重的国家之一，由于特殊的自然地理条件和社会经济条件，使水土流失成为中国主要的环境问题。因此，小水 电站
8、水土流失危害及水土流失因素进行分析,研究工程建设中产生水土流失的重点工程与环节,将主体设计优化与工程建设中水土保持措施有效地结合起来,总体布局应针对各防治分区所处位置、地形地貌、自然条件、施工工艺及水土流失产生特点,结合主体工程具有水土保持功能工程,采取有效的工程措施、植物措施、临时防护措施进行全面防 护,以形成完整、科学的水土流失防治体系,达到良好的防治效果。尤其在喀斯特地貌条件的工程建设造成水土流失相当严重，在喀斯特地貌中河流密布，各种小水电站随之而起，工程建设中造成严重的水土流失。2.大花水电站概况2大花水电站是贵州省“ 十五 ”期间计划开工建设修建的 “西电东送”和省内重点项目之一，大
9、花水水电站位于清水河中游的福泉市与开阳县交界处，支流独木河河口 2.5km 的河段，是一座以发电为主，兼顾防洪及其它效益的综 合水利水电枢纽。 为清水河干流水电梯级开发的第三级，大花水 坝址控制流域面积 4328 km2，坝址多年平均流量 75.8 m3/s，年径流量 2.41 亿 m3。水库正常蓄水位 868.00m，死水位 845.00m，调节库容为1.355 亿 m3，库容系数为 0.056，具有季调节能力，电站装机容量 180MW，多年平均发电量 7.23 亿 kWh。1工程于 2003 年 12 月开始施工准备，2004 年 11 月 22 日胜利截流，历时 33 个月，于 2007
10、 年 8 月 16 日 16 时 16 分成功下闸蓄水，并于 2007 年 11 月并网发电。3. 区域水文气候和地貌特征3.1 水文气候清水江流域属于亚热带季风气候区，冬季主要受西风北支急流的影响，夏季由于太平洋副热带高压北上西伸， 东南季风带着巨厚的暖湿气流进入本流域，湿润多雨，同 时也因地处云贵高原，地势较 高的高原面与地势较低洼的河谷，气候有明显的差异。随着海拔高度的递增，其气候由西南的低温区向东北的高温区变化。全年降雨天数大约为179 天到 280 天，清水江流域多年平均降雨量为 1130mm。降雨的年内分配极不均匀，410 月降水量约占全年的 86.5左右，支流独木河上游为多雨区，
11、多年平均降雨量为 1200mm 以上，下游洞头水文站以下为少雨区，多年平均降雨量为 1000mm 以下。清水江流域气温变化受地理位置及地形影响十分明显，一般市区受温室效应略为偏高，根据大花水电站附近的贵定、开阳气象站 19571990 年和瓮安气象站 19601990 年资料统计，本流域多年平均气温为 12.815.0，极端最高气温为 35.4（开阳，1959 年 8 月 211 1 清水河大花水水电站大坝土建工程施工组织设3日），极端最低气温-10.1 （开阳， 1970 年 1 月 6 日） 1。清水江流域气候温和湿润，其多年平均相对湿度一般都在 75%以上。根据大花水电站附近的贵定、开阳
12、气象站 19571990 年和瓮安气象站 19601990 年资料统计，多年平均相对湿度为 7985%。根据洞头水文站 19531996 年共 44 年资料统计，多年平均水面蒸发量（全部换算为 E601）为 661.7mm，年内七八九三个月蒸发量最大。最大年蒸发量为 860.3mm（1988 年），最小年蒸发量为 503.7mm（1995 年），年内各月蒸发量以八月最大为 164.4mm，一月最小为 16.1mm。3.2 地质地貌特征清水江两岸地形不对称，断层及构造裂隙发育，弱 风化带内及断层带附近发育有溶蚀夹泥层，左岸古河床下岩溶 发育强烈，枯水季左岸存在地下水位低槽带。 坝址区为岩溶中高山
13、地形，左岸坡顶高程 1070m，右岸 1200m，至 现代河床高差约 500m。由于地壳的间歇性抬升，两岸在 830、800、770m 高程三级阶地较明显，级阶地为侵蚀阶地，沿左岸 790-810m 高程顺河展布的级阶地为堆积阶 地，此 级阶地为典型的残留古河床，原河床两岸的岸蚀现象较明显，底部冲积砂卵砾石层保存较好；级阶地在左岸为堆积阶地，右岸为侵蚀阶地。坝址区位于平寨向斜的东翼，岩层倾左岸略偏上游，基本为顺向河谷。右岸坡面除沿垂直河向断层发育有较典型的溶沟、溶槽外，无大型冲沟发育，坡面 较完整；830m 高程以下为约 70的陡壁，以上至坡顶为 1527度斜坡。左岸地形不平整，以 P2w1
14、泥页岩软弱地层为界，由 790（上游）820m（下游）高程以下至河 边约 70的陡壁， 790820m高程以上至 820865m 高程为约 1020 的缓坡台地，820865m 高程以上为近 50的陡坡；左岸边坡主要为吴家坪组地层构成的逆向坡，受岩性软硬互层的影响，坡面沿硬岩呈台阶状爬升；受垂直河向发育的陡直“X”型小断层的影响，左岸坡面上亦呈“X” 状发育有小型的冲沟，但源短沟浅，无常年流水。4河床基岩面起伏不规则，多有岩礁分布，高程 758755m ，无纵向深槽。坝址下游约 150m 后，右岸河谷突然开 阔，近 东西向横亘与河流呈 70交角、高约 100 余米的陡壁（临空面），陡壁由栖霞茅
15、口 组（P 1q+m）坚硬灰岩组成，底为梁山组（P 1l）、大湾 组（O 1d）泥页岩、粉砂岩、砂岩，构成二元结构边坡，受长期卸荷影响，陡壁上卸荷裂隙较发育，并发生崩塌等现象。陡壁脚为 地形较平缓的大型古滑坡体及崩塌堆积体，覆盖层较厚。区域出露的岩石地层由老至新依次出露寒武系娄山关群（ 2-3ls）、奥陶系奥陶系桐梓组（O 1t）、红花园组（O 1h）、大湾组（O 1d），二叠系梁山组（P 1l），栖霞茅口组（P 1q+m），峨眉山玄武岩组（P 2），吴家坪组（P 2w）（细分为 P2w1、P2w2、P2w3 三层）， 长兴组（P 2c）。缺失志留系、泥盆系及石炭系地层。 O1d、P1L、P2
16、w1 泥 页岩属软岩， 2-3ls、O1t 属中硬岩，P2w2、P2w3 属 软硬互层类岩体，O 1h、P1q+m、P2c 为坚 硬岩。沿 软岩常形成台地及沟谷等平缓地形或负地形。第四系主要分布在左岸 800850m 高程缓坡台地上，以及坝址上游右岸的古滑坡体部位；左岸 800850m 高程缓坡台地上的堆 积物主要为坡积、崩塌堆积层及古河床冲积物，上部为 棕红色、黄色粘土 夹块石、碎石，底部为古河道冲积卵砾石、细砂等，一般厚 1115m 。下游古滑体厚约 60m 左右，靠上游陡壁脚堆积有崩积块石及公路修建时的人工堆积块碎石。河床冲积层较薄，大部分为基岩裸露，部分河床槽谷中冲积砂卵砾石深 13m
17、。坝址区位于平寨向斜的东翼，岩层单斜， 倾左岸略偏上游，坝址河谷近似为走向谷。由于坝址区距平寨向斜核部较近 2，岩层产状由坝址段的 N10W，SW2527，转至清水河大桥一带的 N2035W，SW 2535；代表性岩 层产状 N10W，SW27。坝址区断层以近垂直河流的北西西向 N5580 W，NE7085 及北东东向N6590E ，SE7085 两组最为发育，沿河此两组小断层呈陡直的“X”型同序次发育，2 2 清水河大花水水电站大坝土建工程施工组织设5甚为密集，呈棱型网格状分布，间距 3070m，综合计算， 34 条/100m；北东东向断层表现为左行压扭性质，北西西向断层表现为右行压扭性质。
18、近顺河断层仅见发育有f23、f25 两条。以上断层中规模较大且对枢纽建筑物及坝肩抗滑稳定有影响者主要有f1、f2、f3、f4、f23、f25、f29、f30 等 8 条断层 2。4. 水土流失时段的划分及水土流失特征水电站建设的不同时段和不同地段水土流失特点和流失量明显不同，因此，划分水电站建设的水土流失不同时段和地段，探讨其水土流失特点和流失量，对于水电站建设水土保持治理和防治具有重要意义。4.1水土流失重要时段划分及水土流失特征根据水土流失类型、特征及流失量大小，将水电站水土流失时段划分为三通一平阶段、主体施工阶段和运营阶 段等三个重要时段。三通一平阶段是指基本建设项目开工的前提条件，具体
19、指水通、电通、路通和 场地平整。该阶 段是水电站主体工程的房屋建筑物,施工道路、弃渣场、料 场、仓储、施工营地、供水供电等辅助设施建设阶段。三通一平阶段土石方开挖量大, 弃渣不易集中堆放, 也是水土流失最严重的阶段。主要表现在, 从施工时序上来说, 先建设营地、设备运输道路和弃渣道路, 再修建弃渣场, 之前弃渣只能临时堆放, 甚至不合理堆放或任意堆放, 为大量松散堆积物的流失创造了物质基础;从施工条件来 讲, 沿高山峡谷区江河两岸施工, 道路建设以开挖为主 , 随挖随运难度很大, 堆 积边坡线长量大; 从水土保持方案的措施设计来讲, 大都把道路边坡开挖土石方按挖填平衡 处理, 从土石方量计算结
20、果看, 数量并不大, 但挖填不可能平衡, 甚至无填方路段, 理论上的填方都变成了弃渣, 临时道路的防治措施也以临时措施为主, 水土流失持续时间很长。主体施工阶段是大坝浇筑前后的施工阶段, 大坝浇筑前后的上下游围堰、大坝基础、导流洞、弃渣场、料场、施工 辅助设施都开工建设, 该阶段最易形成高陡边坡, 水土流失6的特点是流失点多, 流失面大, 因此这个阶段是水土流失的重要时段。而从大坝浇筑开始,土石方量不多, 水土流失点少, 面小。据统计水电站建设三通一平阶段、大坝浇筑前阶段和大坝浇筑及后期阶段土石方量分别约占土石方总量的 20%、70%和 10 %。运营阶段是水电站完成建设，进行蓄水的阶段。 该
21、阶段由于水库蓄水，河流及水 库库区水位上涨或发生变化，同 时由于工程建设，周 围 岩石、土 层收到扰动而脱落或松动，极易造成河流及水库库区的水土流失。4.2 水土流失重要地段划分及水土流失特征施工道路：施工道路建设扰动地表面积大, 土石方开挖量大, 回填利用少, 松散土石方沿途自然堆积多, 是水土流失中最严重的部位之一。该地段施工现场渣场松散堆积物集中堆放, 对基础处理, 径流截排, 分台碾压堆积要求高, 水土流失隐患大, 危险高, 是水土流失最敏感的部位之一。大坝枢纽、厂房、施工营地等部位：大坝枢纽、厂房、施工营地等部位, 虽然也存在突发水土流失的隐患, 但这些部位直接关系主体工程安全和施工
22、管理人员生命安全, 施工期较短, 不是水土流失的重要部位。其它施工辅助工程一般选址容易, 占地面积小, 开挖量不大, 也不是水土流失的重要部位。大花水电站两岸地形不对称，断层及构造裂隙发育，该部位容易引起崩塌、裂陷等地质灾害的发生。4.3 水土流失特征4.3.1.厂房及料场治理区的水土流失特征厂房及料场属于大坝修建工程中所必须的临时铺助工程设施，一般情况下选址较容易，占地面积不大，水土流失小队较弱。大花水电站的厂房及料场建立在大坝上游右岸 1km 处的 1 号弃渣场场地平整后场地上。因此，产生的水土流失现象不明显，本区的水土流失主要是由整个一号弃渣场产生。4.3.2.公路沿线治理区的水土流失特征大花水电站工程施工交通较为便利，共计 7 条公路从水电站附近通过，分别为省级公路、县级 公路、乡村公路。根据工程施工需求新修 7 条临时公路分别为临时施工道路特性表
