天山北坡山区水利工程弃渣场水土流失分析及防治措施研究

论文摘要

以大西沟水利工程施工期间的弃土弃渣场为例,根据工程设计进行土石方平衡分析,确定弃土弃渣数量,应用AutoCAD、Excel等软件及数学方法计算出渣场合理的堆渣高度及范围,确定较优的堆渣方式,并推算堆渣的表面积。利用土壤侵蚀的常规监测方法和技术——标桩法和侵蚀沟量测法对弃渣场进行了水土流失监测。根据监测结果,对渣场的水土流失特点及水土流失量进行了定量分析预测,给出了施工期弃渣场的年侵蚀模数,为评价和治理水土流失情况提供了参考。并以此为指导有针对性地对弃渣场的综合防治管理进行了研究。主要研究结果如下：对于选定的沟道型弃渣场,根据其自然地形特点,从沟道的泄洪功能、堆渣量、渣体的稳定性、运输与堆渣作业的方便性、水保工程的经济可行性和后期土地恢复利用等方面进行分析,确定选择填平沟道,新建泄洪渠的堆渣方式进行堆渣。得出堆渣高度在15m左右、长度约2000m的范围进行弃渣是比较合理的,对应的堆渣表面积达到2.4×105m2。水力侵蚀的时间分布不平衡,在6、7、8月流失量显著大于其他月份。在监测时段内,土壤侵蚀的面蚀侵蚀量占总量的29.9%,沟蚀侵蚀量占总量的70.1%,面蚀量与沟蚀量之比约为3：7。侵蚀初期,细沟侵蚀量比较大,可占总沟蚀量的50%以上,随着累计降雨量的增加,明显的侵蚀沟形成后,细沟侵蚀量显著减少。弃渣场的综合年侵蚀模数为9097.15t.km-2.a-1。弃渣后可能造成水土流失的总量约为4174.53t,新增水土流失量为3761.13t,由施工期工程弃渣造成的水土流失非常严重。针对本工程的沟道型弃渣场,按照“先挡后弃”的原则,设计了重力式挡渣墙和渣体顶部排洪渠,沿渣顶左右两岸布设排水沟。并提出了相应的生物措施以改造渣场环境,将渣场可能造成的严重水土流失和环境危害减小到最低。渣场治理应从整体出发,针对工程的各个时期,采取综合防治措施,因地制宜,防、治结合,并且注意在落实各类防治措施时人员的管理及责任,使弃渣场得到综合有效的防治和管理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 研究内容及技术路线
• 第2章 研究区概况与数据采集
• 2.1 研究区概况
• 2.2 工程概况
• 2.3 渣场试验区数据采集
• 第3章 弃渣场土石方平衡分析及堆渣方式比选
• 3.1 土石方平衡分析
• 3.2 堆渣方案的选择与堆渣方式研究
• 3.3 小结
• 第4章 研究区建设项目土壤侵蚀分析
• 4.1 建设项目对土壤侵蚀的影响
• 4.2 土壤侵蚀的特点
• 4.3 小结
• 第5章 弃渣场水力侵蚀分析
• 5.1 土壤侵蚀模数
• 5.2 土壤侵蚀特征
• 5.3 水土流失量预测
• 5.4 小结与讨论
• 第6章 弃渣场综合治理措施
• 6.1 早期规划
• 6.2 工程措施
• 6.3 生态治理措施
• 6.4 弃渣场管理方案
• 6.5 小结
• 第7章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介