淺談天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園水利設(shè)施建設(shè)項目特性與規(guī)模

張國萍

甘肅省武威市天?？h南陽山片生態(tài)移民供水工程建設(shè)管理局，甘肅武威 733299

為鞏固脫貧攻堅成果，穩(wěn)定農(nóng)牧民群眾收益，防止邊緣人口、監(jiān)測人口返貧，助推鄉(xiāng)村振興，天?？h多措并舉，持續(xù)完善產(chǎn)業(yè)扶貧體系，2020年全面發(fā)展壯大“牛羊雞馬菜菌藜藥”8大特色產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建以“八大產(chǎn)業(yè)”為主，“五小”產(chǎn)業(yè)為補充的富民產(chǎn)業(yè)體系，同時持續(xù)加快新型經(jīng)營主體培育，發(fā)展省級龍頭企業(yè) 3 家，培育認定市（縣）級龍頭企業(yè) 6家，通過訂單種養(yǎng)、資金入股、資產(chǎn)入股、務(wù)工就業(yè)等形式，推動形成“龍頭企業(yè)+合作社+村集體+農(nóng)戶”的帶村帶戶利益聯(lián)結(jié)機制。

1 概述

天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園和天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園相鄰，位于華藏寺鎮(zhèn)岔口驛村，距天祝縣城12 km，總占地面積為93 333 km2，為天祝縣2020年重點建設(shè)的12個產(chǎn)業(yè)園中的2個。天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園是天祝縣與甘肅康美現(xiàn)代農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)集團共同籌資建設(shè)的，集標(biāo)準化養(yǎng)殖示范、屠宰分割、系列產(chǎn)品深加工、民俗文化旅游體驗為一體的白牦牛全產(chǎn)業(yè)鏈文化示范園，園區(qū)總建筑面積45 380 m2，總投資1億元；天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園是天?？h與深圳亨德元公司共同籌資建設(shè)的，集羊屠宰、羊肉及副產(chǎn)品深加工、羊毛絨碳化生產(chǎn)加工、羊毛絨紡織成品生產(chǎn)為一體的綜合性產(chǎn)業(yè)園，園區(qū)總建筑面積12 100 m2，總投資1.2億元。2個產(chǎn)業(yè)園可為貧困戶提供穩(wěn)定就業(yè)崗位350個（天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園提供300個、天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園提供50個），帶動周邊上萬戶群眾參與牛羊相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)營，使全縣旅游產(chǎn)業(yè)、特色農(nóng)產(chǎn)品銷售、酒店服務(wù)業(yè)、交通運輸業(yè)和農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)快速發(fā)展。

1.1 工程存在的主要問題

工程地處高原，坡地多，溝道落差大，降水形成的地表徑流迅速向山谷匯集下泄，極易形成局地山洪，破壞性大。本工程保護對象天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園和天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園園址坐落于金強河一級支流石門河左岸，園區(qū)北部為兩條小山洪溝道，由于產(chǎn)業(yè)園的建設(shè)封堵了原泄洪通道，洪水直接進入園區(qū)。為此，產(chǎn)業(yè)園施工單位在園區(qū)上游溝口處修建了簡易防洪土堤，但由于防洪標(biāo)準較低，且未形成系統(tǒng)的防洪體系，不能抵御較大的洪水，產(chǎn)業(yè)園的建設(shè)及后期運行面臨著較為嚴重的洪水隱患[1]。

1.2 工程建設(shè)的必要性

（1）工程缺乏防洪體系，防洪能力達不到國家《防洪標(biāo)準》。天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園和天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園靠山而建，園址坐落于山洪溝道溝谷中。而工程未進行過系統(tǒng)完善的防洪規(guī)劃和治理，防洪基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，無法抵御山洪災(zāi)害所侵害。實施防洪工程，構(gòu)建完整的泄洪通道，是工程抵御洪水最有效的措施之一，可以有效提高工程的防洪能力，使其達到國家標(biāo)準，同時改善區(qū)域環(huán)境，確保工程防洪安全。

（2）實施防洪工程是促民生、保和諧的需要。天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園和天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園是天?？h2020年重點建設(shè)的12個產(chǎn)業(yè)園中的2個，是為鞏固脫貧攻堅成果，穩(wěn)定農(nóng)、牧民群眾收益，防止邊緣人口、監(jiān)測人口返貧，助推鄉(xiāng)村振興，持續(xù)完善產(chǎn)業(yè)扶貧體系的產(chǎn)物[2]。產(chǎn)業(yè)園可為貧困戶提供穩(wěn)定就業(yè)崗位600個，可帶動周邊上萬戶群眾參與牛羊相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)營，同時帶動天祝縣旅游產(chǎn)業(yè)、特色農(nóng)產(chǎn)品銷售、酒店服務(wù)業(yè)、交通運輸業(yè)和農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)快速發(fā)展。由于防洪體系不完善，若遭受洪水侵襲，將會對園區(qū)設(shè)施造成損害，也對該工程不能按時完成造成工程竣工后延期，從而對天祝縣產(chǎn)業(yè)扶貧體系的建設(shè)完善造成不良影響，不利于該工程經(jīng)濟的發(fā)展及社會的穩(wěn)定。故工程迫切需要進行防洪工程的規(guī)劃和建設(shè)，以穩(wěn)定2座產(chǎn)業(yè)園的建設(shè)和生產(chǎn)環(huán)境，保護園區(qū)設(shè)施免受洪水災(zāi)害。本工程以防洪治理為核心任務(wù)，對確保地方社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、促民生保和諧具有十分重要的意義。

該工程實施后，可保護天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園和天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園工作人員生命和園區(qū)財產(chǎn)不受洪水威脅，最大限度地減少洪水災(zāi)害，做到防患于未然，增強了社會的穩(wěn)定性和安定性。工程的實施將對該工程內(nèi)社會及自然環(huán)境產(chǎn)生長期的、潛在的有利影響。因此，天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園水利設(shè)施建設(shè)工程的建設(shè)是十分必要的。

2 水文

2.1 洪水特性

根據(jù)調(diào)查，該工程發(fā)生過多次洪水，洪水與局地暴雨相對應(yīng)，其過程一般為陡漲陡落型，持續(xù)時間為1~2 d，洪峰持續(xù)時間為0.5 h左右。

2.2 設(shè)計洪水

該工程治理洪水主要由石門河左岸兩條小支溝洪水組成。東側(cè)溝道控制流域面積0.27 km2，治理斷面以上主溝槽長0.409 km，平均坡降103.2‰。西側(cè)溝道控制流域面積0.30 km2，治理斷面以上主溝槽長0.476 km，平均坡降7.78%。由于治理溝道流域無詳細的水文資料，且實測暴雨、洪水徑流資料甚缺，屬小流域無資料情況。本次水文分析采用莊浪河經(jīng)驗公式法及甘肅省小流域經(jīng)驗公式法3種方法對不同頻率洪水進行計算。暴雨徑流參數(shù)根據(jù)《甘肅省暴雨洪水圖集》《甘肅省暴雨特性研究》查算。通過分析比較3種計算方法洪水成果，可以看出頻率較低時，3種方法計算成果均較為接近；頻率較高時，莊浪河經(jīng)驗公式法計算結(jié)果最小，甘肅省小流域洪峰流量公式法計算成果最大。

《甘肅省水文圖集》使用說明指出，用其推薦的各河流經(jīng)驗公式計算的洪峰流量，對于設(shè)計頻率較低的小型工程比較接近實際，而頻率較高時，則可能偏小。使用時應(yīng)結(jié)合具體情況，通過調(diào)查，分析比較，尤其對于暴雨歷時超過匯流時間的小流域，應(yīng)參照暴雨歷時分析擬定[3]。

據(jù)小流域暴雨徑流研究組著《小流域暴雨洪峰流量計算》介紹，對流域面積100 km2以下的小流域，尤其對10 km2以下的特小流域，當(dāng)山坡匯流所占比重比較大時，經(jīng)生產(chǎn)實踐驗證，按照分析的洪水成果比較接近實際情況[4]。由于考慮了暴雨歷時及山坡匯流等因素，計算結(jié)果更能符合本工程小流域特征，故本次設(shè)計推薦計算結(jié)果作為設(shè)計洪水采用值，即東側(cè)溝道治理斷面處20年一遇洪峰流量為2.23 m3/s，10年一遇洪峰流量為1.52 m3/s，西側(cè)溝道治理斷面處20年一遇洪峰流量為2.48 m3/s，10年一遇洪峰流量為1.69 m3/s。

2.3 泥沙

根據(jù)《甘肅省水文圖集》侵蝕模數(shù)圖等值線，該工程治理溝道流域中心位置侵蝕模數(shù)200~500 t/km2。按侵蝕模數(shù)200 t/km2計算，東側(cè)溝道懸移質(zhì)年輸沙量為54 t，西側(cè)溝道為60 t。按溝床組成情況，推移質(zhì)近似按懸移質(zhì)輸沙量的20%計入，東側(cè)溝道推移質(zhì)年總輸沙量為10.8 t，總輸沙量為 64.8 t；西側(cè)溝道推移質(zhì)年總輸沙量為12 t，總輸沙量為72 t。

2.4 冰情

工程區(qū)無冰情觀測資料。根據(jù)工程相鄰區(qū)域資料，結(jié)冰日期約在11月中下旬，開始封凍日期約在l1月下旬，解凍日期約在翌年4月上旬，全部融水日期約在翌年4月中旬，封凍天數(shù)約140 d。

2.5 天然建筑材料

該工程所需天然建筑材料主要為堤防填筑料、砼粗、細骨料及砂礫石墊層料。堤防填筑料全部采用排洪渠開挖料，就近采集拉運，儲量和質(zhì)量能夠滿足工程要求。地質(zhì)建議壓實系數(shù)不小于0.91。

砼粗、細骨料及塊卵石料從永登縣采購成品料，運至工地。巖性為（alplQ4）沖洪積砂礫卵石土層，厚度大于5 m，無剝離和夾層，結(jié)構(gòu)疏松，礫石磨圓度較好，分選性好，成分以花崗巖、花崗閃長巖、砂巖等為主，砂成分以石英、巖屑為主。通過場地砂礫卵石試驗成果與《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》（SL 251—2015）中技術(shù)要求對比，本料場除砂的含泥量（10.6%）超標(biāo)外，其他各項質(zhì)量指標(biāo)勻滿足技術(shù)要求，建議砂料沖洗后使用。

工程施工用水可就近從天祝縣天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園和天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園產(chǎn)業(yè)園供水管網(wǎng)拉運，其水質(zhì)良好，對普通砼無腐蝕，滿足施工生活用水要求。

3 工程任務(wù)和規(guī)模

天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園水利設(shè)施建設(shè)工程主要任務(wù)是在天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園和天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園外圍新建防洪工程，通過填筑防洪堤、開挖排洪渠等工程措施，構(gòu)建封閉的泄洪通道，安全引排設(shè)計標(biāo)準下園區(qū)北部溝道洪水，從而保護兩座產(chǎn)業(yè)園園區(qū)設(shè)施免受洪水災(zāi)害，達到穩(wěn)定生產(chǎn)、生活秩序，促進工程防護區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的目的。該工程防護對象為溝口新建的天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園和天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園兩座農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園總投資1億元、天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園總投資1.2億元。

4 工程布置及主要建筑物

4.1 工程總體布置

本次防洪工程擬在天?？h天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園和天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園外圍共布設(shè)3條治導(dǎo)線。其中，沿天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園北側(cè)—東南布置1條治導(dǎo)線攔截引排東側(cè)溝道洪水，沿天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園北側(cè)—西南布置1條治導(dǎo)線攔截引排西側(cè)溝道洪水，沿兩座產(chǎn)業(yè)園北側(cè)山坡自西向東布置1條治導(dǎo)線，攔截引排東西側(cè)溝道中間山坡坡面漫流至東側(cè)溝道新建排洪渠下泄。同時，為防止東西側(cè)排洪渠道將工程洪水集中排泄到下游從而對下游農(nóng)田、村莊等造成危害，工程計劃分別在兩側(cè)排洪渠出口修建滯洪池1座，對洪水進行削峰調(diào)節(jié)。滯洪池南側(cè)埋設(shè)2根φ800 mm鋼筋砼管，將滯洪池蓄滯洪水導(dǎo)排至下游道路南側(cè)灌溉渠道下泄。

按照前文布置形式，設(shè)計在天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園北側(cè)—東南側(cè)構(gòu)筑排洪渠448.9 m，其中，溝口新建堤防 189.3 m、下游開挖襯砌現(xiàn)澆C25鋼筋砼矩形排洪渠259.6 m。在天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園北側(cè)—西南側(cè)構(gòu)筑排洪渠 896.7 m，其中，溝口新建堤防149.3 m、下游開挖襯砌現(xiàn)澆C25鋼筋砼矩形排洪渠747.4 m；在2座產(chǎn)業(yè)園北側(cè)新建U型撇洪渠438.6 m。在排洪渠下游出口處新建滯洪池1座，設(shè)計容積5 000 m3。該工程選擇的布置方案不會對該工程產(chǎn)生的較大影響，便于實施，有利于洪水安全下泄。工程實施后，將封堵原洪水通道，引導(dǎo)上游洪水沿產(chǎn)業(yè)園東西兩側(cè)新建排洪渠安全下泄，從而消除天美白牦牛產(chǎn)業(yè)園和天喜亨德羊產(chǎn)業(yè)園的洪水隱患，保護產(chǎn)業(yè)園職工生命及財產(chǎn)安全不受損失。

4.2 防洪堤設(shè)計

根據(jù)縱斷面設(shè)計成果，本次東西側(cè)溝道排洪渠工程入口部分地勢較低，需在保護對象一側(cè)填筑堤防擋水。防洪堤采用排洪渠開挖料（砂壤土）填筑迎水面坡比1∶1.5、背水面坡比1∶1.5。由于洪水直沖排洪渠入口防洪堤為確保防洪堤抗沖能力，防洪堤堤頂寬度取為 3~6 m?？紤]到東側(cè)溝道現(xiàn)狀為一沖溝，溝道較深且寬，該部分防洪堤頂寬在施工場地允許情況下，應(yīng)盡量取大值，即頂寬為6 m，以保證下游產(chǎn)業(yè)園區(qū)安全。填筑堤防迎水面設(shè)計采用現(xiàn)澆C20W4F100 砼護坡進行防護，護坡頂部厚度15 cm，底部厚度20 cm，基底伸入地面以下1.5 m，底部設(shè)水平寬0.5 m、厚0.3 m坡腳。由于過洪斷面較小，護坡基礎(chǔ)回填表面鋪設(shè)5 m寬格賓石籠護底，以提高溝底抗沖性能,防止基礎(chǔ)沖出，格賓石籠護底下鋪設(shè)一層300 g/m2透水土工布。

5 施工組織設(shè)計

5.1 施工條件

工程區(qū)位于華藏寺鎮(zhèn)岔口驛村，對內(nèi)、對外交通運輸便利，可利用的施工場地面積較大，能夠滿足施工總體布置。堤防填筑料可直接利用排洪渠開挖料。施工用水可就近采用產(chǎn)業(yè)園供水管網(wǎng)拉運，其水質(zhì)良好，滿足施工用水要求。施工用電可就近利用已有的供電系統(tǒng)解決，各施工點配備1臺柴油發(fā)電機作為施工備用。

工程施工特點：本工程為排洪渠工程，施工場地開闊，場內(nèi)外交通方便，考慮氣候及汛期對該工程的影響，為保證工期，采用人工配合機械的施工作業(yè)方法，土方工程以機械化施工為主，人工施工為輔提高施工效率。

5.2 施工導(dǎo)流

由于本工程規(guī)模相對較小，為使工程盡早建成并發(fā)揮效益，主體工程施工避開主汛期。

6 工程建設(shè)征地與移民安置

通過實地調(diào)查，再結(jié)合測繪資料和平面布置圖，根據(jù)施工總體布置情況，工程永久占地主要是堤防、排洪渠及滯洪池，占地面積為10 000 m2。臨時占地包括臨時施工區(qū)、臨時生產(chǎn)生活區(qū)和臨時施工道路占地，占地面積為13 333.33 m2。工程永久及臨時占地類型均為荒草地。

7 環(huán)境保護

該工程施工過程中對水環(huán)境質(zhì)量、大氣環(huán)境質(zhì)量、聲環(huán)境及生態(tài)環(huán)境都將產(chǎn)生一定范圍和不同程度的影響。工程運行后，工程對環(huán)境影響較小。

通過環(huán)境影響預(yù)測評價，該工程的實施可有效地控制設(shè)計洪水安全下泄，保護該工程產(chǎn)業(yè)園、水利、交通、電力等重要設(shè)施的安全，營造一個穩(wěn)定可靠的生產(chǎn)、生活環(huán)境。該工程的建設(shè)對環(huán)境的有利影響大于不利影響，工程建設(shè)無環(huán)境制約因素。此外，通過環(huán)境保護措施及水土保持措施布置及植被生態(tài)恢復(fù)，施工前后對工程生物多樣性、景觀生態(tài)格局、生物量等方面變化均不大。因此，只要按照國家建設(shè)工程環(huán)境保護的要求，認真落實環(huán)境保護措施，從環(huán)境保護角度分析工程建設(shè)是可行的。