抽水蓄能電站水土流失與水資源利用范文

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摘要：隨著我國新能源的迅速發展，需要加速抽水蓄能電站建設。抽水蓄能電站上水庫有兩個顯著特點，一是旱季施工用水資源不足，二是雨季水土流失，如何解決水土流失和水資源不足成為人們關系的話題。本文針對抽水蓄能電站上水庫水土流失情況分析，通過對水資源的循環利用研究，盡量降低施工區域水流外排，達到減少水土流失的目的。

關鍵詞：水土流失；水資源；循環利用

引言

抽水蓄能電站的建設選址上一般選擇靠近用電負荷中心，存在天然高差，地質情況穩定的區域。一般抽水蓄能電站選在靠近大山深處，高差較大的地方。因此，抽水蓄能電站上水庫地勢高，無外來徑流，全靠天然降雨來解決施工用水問題，水資源極為珍貴。同時，抽水蓄能上水庫一般自然保護區內，生態環境較好，水土保持要求高，水土流失危害大。如何有效解決水資源不足和水土流失之間的關系尤為重要。下面從這方面進行研究分析。

1抽水蓄能電站上水庫工程的特點

某抽水蓄能電站上水庫位于深圳市區東部，鹽田區和龍崗區交界的山區，地處北回歸線以南，珠江口東岸，現狀植被為次生的針葉林、常綠闊葉林、灌草叢、草叢、果林、農田群落。本標施工區域下游分布多座水庫，西北方向為鹽田港、東北方向為華僑城，有著獨特的地理位置和優美的自然環境。上水庫集雨面積0.62km2，總庫容983.0萬m3。施工區域多年平均降雨量為1932mm，雨量較為豐沛，但年內分配不均勻，4～9月降雨量占全年降雨量的80%以上，前汛期（4～6月）以鋒面雨為主，后汛期（7～9月）以臺風雨為主。雨季雨量較為充沛，水土流失風險大。根據施工情況，旱季（10月～次年3月）為抽水蓄能電站施工的高峰期，降雨量較少，僅占去年降雨量的20%，但該階段年需水總量達40萬m3以上。而施工區域內蓄水用的小三洲塘庫容較小，蓄水總量約為1萬m3，高峰期施工用水缺口很大。

2抽水蓄能電站工程水土流失的危害性

抽水蓄能電站類開發建設項目造成的土壤侵蝕主要集中在施工期，是以人類生產建設活動為主要外營力形成的土壤侵蝕類型。具體概括有以下特點：①抽水蓄能電站上水庫工程多位于高差較大的大山深處，土壤侵蝕類型多樣，且各種類型相互作用、相互重疊，構成了更復雜的土壤侵蝕體系。②抽水蓄能電站上水庫工程建設工期長，破壞地表植被范圍大；取土、棄渣量大；施工便道、堆渣場多；棄渣堆置時間較長，土壤侵蝕周期也較長。③以誘發性土壤侵蝕為主；固體廢棄物多堆置在流域內，廢棄物的淋溶及地表徑流的流失和滲漏，造成了地表水和地下水的污染，破壞了水資源。④巖土擾動程度大，植被破壞嚴重；侵蝕搬運物質復雜，土壤侵蝕成倍增長；易引發重力侵蝕，影響行洪，危及正常的生產及人民的生命財產安全；造成特殊的工程侵蝕。⑤工程區地表沖刷嚴重，降雨產流產沙特征明顯，土壤侵蝕危害大。由于抽水蓄能電站工程有其特殊性，也就決定了其危害性。抽水蓄能電站工程建設過程中大面積的開挖及其棄渣的堆放，破壞了工程區原有的地表植被及坡面穩定，形成了新的流失源，嚴重影響了工程區環境及生態平衡。更為嚴重的是大量棄渣隨徑流流入下游區，對工程區及其下游地區的防洪和當地群眾的生命、財產及生存環境構成嚴重的威脅。同時也會引發洪澇、滑坡、泥石流災害，使生態環境質量下降，影響區內旅游業的發展。

3施工用水需求

根據施工用水項目，結合水利水電現行施工規范、施工定額等，各項目施工單位用水量分別為：①固結灌漿混凝土鉆孔0.224m3/m，基巖鉆孔0.284m3/m，灌漿10.1m3/m；②帷幕灌漿混凝土鉆孔5.0m3/m，基巖鉆孔6.2m3/m，灌漿11.5m3/m；③壩基排水孔鉆孔4.6m3/m；④常態混凝土施工1.0m3/m3；⑤防滲墻施工7.33m3/m2；⑥碾壓混凝土施工0.9m3/m3。根據本工程主要施工項目工程量，上述單位用水量統計主要項目施工總用水量如表1所示。

4水資源循環利用規劃與實施

為解決旱季施工用水缺口，確保旱季施工順利進行，通過對低洼地帶周邊設置攔水埂、攔渣壩等措施形成集水坑，將天然降雨收集起來，然后通過抽排水抽水將收集起來的雨水用于施工生產。水資源循環利用規劃（圖1）如下：

4.1水資源循環利用規劃

根據工程當前現狀，可利用主壩上游基坑、圍堰上游庫區（含土料場L區與砂料堆場之間的沼澤地）進行臨時性蓄水。主壩上下游基坑蓄水來源主要包括：地下水、天然降水以及部分可重復利用的施工棄水。經測算，該部位蓄至490m高程可存水約2.5萬m3、蓄至496m高程可存水約7.1萬m3。圍堰上游庫區蓄水來源主要包括：地下水、天然降水、小三洲塘滲水以及可重復利用的施工棄水。對該區域全部清淤擴挖至493m高程后，經測算，該部位蓄至498m高程可存水約10萬m3。4#副壩上下游基坑蓄水來源主要包括：地下水、天然降水以及部分可重復利用的施工棄水。經測算，該部位蓄滿后單次可供應小三洲塘水量約3萬m3。

4.2水資源循環利用實施

上水庫大壩土建工程于2014年1月啟動水資源循環利用方案，至2015年4月主體工程完工后停止水循環抽水，歷時13個月。期間通過循環抽水114萬余m3，解決了施工用水缺口，避免了工程停工。（表2）

5水資源循環利用的意義

通過采取水資源循環利用，不僅解決了旱季施工用水缺口，也有效減少了水土流失，其意義有以下幾方面。①通過設置集水區，將含泥沙水流匯入集水區后依地形地勢設置沉沙措施，通過阻滯水流使泥沙沉淀，減少下泄水流泥沙含量。②可以將具體的用水需求作為依據，對水資源循環區進行分類，從而科學合理的對水資源進行重復利用，達到污水的零排放，對生活環境實行保護。③有效的解決了抽水蓄能電站上水庫施工用水缺口的問題。

6結語

上水庫大壩土建工程于2014年1月啟動施工用水循環利用方案，至2015年4月主體工程完工后停止水循環抽水，歷時13個月。期間通過蓄水措施，解決了70萬m3的施工用水缺口，同時也有效降低了施工區域的水土流失。有效的解決了抽水蓄能電站上水庫水資源緊缺和水土流失的問題。

參考文獻：

[1]王小芳，楊玲娟.從我國水資源的現狀論水污染治理的策略[J].天津師范學院學報，2001，21（5）：41.

[2]劉躍.中國水資源與可持續發展[J].中國水資源與可持續發展，1998（5）.

[3]廖澤前.如何促進水資源的可持續發展[J].廣西電力報，2002，7（662）.

作者：趙偉國 單位：中國水利水電第八工程局有限公司