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摘要：土石方平衡贯穿于水土保持方案设计的始终，影响工程的水土流失量预测、占地、水土流失防治责任范围面积、水土保持措施布置及其工程量、从而影响方案的水土保持总投资，因此，优化土石方平衡在水土保持方案设计中起到决定性的作用，也是优化方案设计最关键的第一步，在工程水土保持方案设计时，要注重土石方平衡的优化，达到低投资、高水土保持效益的目的。

关键词：优化土石方平衡 ，水土保持方案

1、概述

水土流失多发生在山区、丘陵区，尤其是地貌起伏大、坡陡、降水集中、多暴雨、地表土质疏松、植被稀少的区域，随着社会经济的发展，科学技术的创新，人类对自然资源的开发利用水平越来越高，不断兴建各类开发建设项目，盲目毁林开荒、陡坡开垦、超载过牧、扩大耕地、滥砍滥伐、破坏天然植被、开发建设的同时不注意采取水土保持措施等不当行为造成了严重的水土流失。水土流失造成土壤肥力降低，引起环境质量下降和生态平衡失调，导致河、湖淤积，甚至影响水利工程的正常使用，因此，水土流失问题受到世界各国的重视，我国也越来越重视水土流失治理。

在我国，目前主要采取编制开发建设项目水土保持方案、设计水土保持措施避免或减轻水土流失，要达到实质上的水土流失防治效果，做好水土保持方案设计尤为重要，由于优化土石方平衡贯穿水土保持方案的始终，影响整个方案的水土流失量预测、工程占地、水土保持措施布置及其工程量、从而影响方案的水土保持投资，因此，优化土石方平衡在水土保持方案设计中起到决定性的作用，也是优化方案设计最关键的第一步。

2、土石方平衡分析中的问题

在水土保持方案编制过程中，土石方平衡分析主要存两方面的问题，第一，存在漏项，比如项目区原有设施拆除未纳入土石方平衡分析，造成弃渣量偏少，主体工程设计绿化区域的覆土漏纳入土石方平衡分析，导致弃渣量增多;第二，水土保持意识低，有部分业主把水土保持方案编制的目的定位为水土保持方案的批复，导致所提供的土石方资料与实际出入过大，引起土石方平衡分析计算的准确性较差，使得水保方案编制后的土石方平衡对工程没有实际意义。

3、怎样优化土石方平衡

结合水土保持方案编制过程中土石方平衡分析中的问题，水土保持方案编制的土石方平衡分析主要从四方面来优化，首先，熟悉主体工程概况，充分研究工程设计资料，并结合现场踏勘，有疑问的地方要与主体工程设计人员或业主单位进行充分的交流和沟通，了解设计单位的设计思路和意图，以便全面且有针对性地进行土石方平衡分析评价，从水土保持角度，分析主体工程设计是否采用土石方开挖量较少，弃渣量少的方案，判断主体工程设计方案的合理性，并复核主体工程设计的土石方工程量，对不满足水土保持要求的地方，提出合理化建议，从水土保持的角度指导和优化主体方案的设计;第二，收集表土，对占用水田、耕地及林草地的，开挖前进行表土剥离，集中堆放，用作工程建设区后期的覆土;再次，根据主体工程施工组织设计，工程各组成部分的土石方互相借调，开挖量不够回填的区域，尽量调用项目内部区域的土石方;最后，充分利用项目周围地形，肥沃的土方可回填于附近低洼处贫瘠地区。

4、优化土石方平衡的意义

优化土石方平衡实际上是在主体工程设计的基础上，根据水土保持相关法律法规、标准及规范的要求，除主体工程已设计的土石方回填利用量外，从水土保持角度，充分利用土石方开挖量和所占用耕地的表土，使工程建设的弃渣量尽量减少的一种水土保持手段。优化土石方平衡，归根结底就是提高开挖土石方的利用率、减少弃渣量，减少由于弃渣引起的水土流失，减少弃渣场占用的土地面积，减少相应的拦挡、排水等水土保持措施，从而减少弃渣场水土保持措施的投资。

5 、工程实例

为进一步论证优化土石方平衡在水土保持方案设计中的重要性，在此，选择砚山县补佐水库的水土保持方案进行论述。

5.1工程概况

补左水库工程位于砚山县稼依镇补左村，盘龙河上游一级支流岔河上，是一个以农田灌溉为主，兼顾农村生活供水的小⑴型水库，补佐水库工程建设任务是农田灌溉供水和农村生活供水。修建补佐水库后，至规划水平年可灌溉6300亩农田，其中基本烟田1953亩，并解决稼依镇补佐、店房、新寨三个村民委5489人、1624头大牲畜、2707头小牲畜生活用水困难。补佐水库工程拦河坝为粘土心墙堆石坝，坝轴线长102.0m，坝顶高程1507.60m，坝顶宽5.0m，大坝最低建基高程为1474.50m，最大坝高33.1m，上游坝坡1：1.8，上游护坡采用C20混凝土预制块护坡，下游坝坡1：1.7，下游护坡为C25混凝土框格梁草坪护坡。

工程由大坝枢纽区、弃渣场区，供水工程区、交通道路区、土料场区、石料场区及施工辅助设施区7个水土流失防治区组成。

5.2工程土石方平衡优化

根据补佐水库的主体工程设计，工程土石方开挖总量为303706m3，回填利用量为203790m3，弃渣量为99916m3。但在编制砚山县补佐水库工程水土保持方案报告时，对工程进行土石方平衡分析，优化土石方平衡，具体优化为：从水土保持角度，分析了主体工程方案选择的合理性，主体工程推荐的粘土心墙堆石坝方案与混凝土面板堆石坝方案相比，具有开挖量小，弃渣量小等优势，有效减少了弃渣场占地面积和由于弃渣引起的水土流失，主体设计方案合理，有利于水土保持。分析项目区所需表土，确定表土用量、来源及施工期间堆放地点，主体工程设计的大坝下游坝坡采取C25混凝土框格梁草坪护坡，护坡腐殖土905m3，方案设计时落实了腐殖土的来源为大坝所占用的耕地表土剥离，并规划施工期间腐殖土堆放于枢纽区空地;石料场后期所需表土4095m3来源大坝所占用耕地的表土剥离，表土堆于弃渣场;弃渣场的表土4600m3来源于弃渣场占地的表土剥离，堆于弃渣场;土料场的表土5727m3来源于土料场表土剥离，堆于土料场。根据施工组织设计，项目区之间的回填调用主要有料场的开采料调至大坝和围堰填筑。经过实地踏勘，供水工程区回填剩余的土方3935m3全部沿线回填于低洼处。除需要利用的表土、大坝填筑料、主体工程设计的回填量及供水工程沿线回填量外，剩余的土石方全部作为弃渣集中堆放于弃渣场，弃渣量为80654m3，经过土石方优化设计后，弃渣量少了19262m3。

注：（1）表中土石方均为自然方;

（2）开挖+调入=回填+调出+废弃;

（3）表中供水工程区的弃渣3935m3沿线回填，最终需集中堆放的弃渣量为84589m3减掉3935m3，为80654m3

5.3土石方平衡优化的对水土保持方案影响

（1）对占地面积及水土流失防治责任范围的影响

弃渣平均堆放高度按8m计，经过土石方平衡优化后，弃渣场相应的占地面积减少了0.24hm2，相应的水土流失防治责任范围面积将减少0.24hm2。

（2）对水土流失的影响

弃渣场的流失量按流弃比法计算，流弃比取10%，水土流失量减少3081.9t。

（3）对水土保持措施及工程量的影响

根据水土保持方案，土石方平衡优化前，弃渣场的挡土墙长度为81m、排水沟的长度为528m，优化后挡土墙长度为63m、排水沟长度为486m，挡土墙土方开挖减少了51.5m3、M7.5浆砌石减少了127.08m3;排水沟土方开挖减少了22.7m3、M7.5浆砌石减少了18.9m3。

（4）对水土保持措施投资的影响

根据补佐水库水土保持方案的估算，土方开挖单价为10.65元/m3，M7.5浆砌石挡墙198.92元/m3，M7.5浆砌石排水沟196.32元/m3，相应的水土保持工程的投资减少2.98万元。

6 A结语

水土保持方案设计时，优化土石方平衡，可以提高工程土石方开挖的利用率、较少弃渣量，从而使相应的弃渣场占地面积减少、水土流失量减少、水土流失防治责任范围面积减少、水土保持措施量会减少、水土保持工程的投资也减少，达到低成本、高水土保持效益的目的，因此，优化土石方平衡能优化水土保持方案设计。

参考文献

[1]、赵永军 ，开发建设项目水土保持方案编制技术，中国大地出版社，北京，2007。

[2]、郭索彦、苏仲仁，开发建设项目水土保持方案编写指南，中国水利水电出版社，2009年。