深圳抽水蓄能电站水土保持设计

段东亮，张晓远，李建生，郑美燕

(广东省水利电力勘测设计研究院有限公司，广东 广州 510635)

深圳抽水蓄能电站(以下简称“工程”)是我国首个建在超大城市内的大型抽水蓄能电站，也是我国“十二五”期间开工建设的首座抽水蓄能电站。工程2011年11月获国家发展和改革委员会核准，2012年12月开工建设，2017年11月首台机组投入运行，2019年10月枢纽工程和水土保持设施通过了专项验收，2020年9月完成了工程竣工验收。

笔者结合工作实际，对设计中的经验进行了总结，对存在的困难提出了解决建议，为类似工程提供借鉴。

1 工程概况

工程位于深圳市东北部的盐田区和龙岗区内，装机容量1200MW(300MW×4台)，为Ⅰ等大(1)型工程，建筑物主要由上水库、输水系统，地下厂房、上下库连接道路及下水库等组成，平均年抽水用电量19.55亿kW·h，平均年发电量15.11亿kW·h。

上水库位于盐田区北面的小三洲盆地内，主要由1座主坝、5座副坝和环库道路等组成。下水库位于龙岗区横岗镇简龙村东北面的龙岗河支流响水河上，利用现有的铜锣径水库扩容改建而成，以租赁的方法获得825.24万m3蓄能库容(下库另项建设)。

项目区地形以低山丘陵为主，地势上呈东南高西北低，山脊整体较平缓，山体坡度一般20°～35°，属南亚热带海洋性季风气候，多年平均降雨量1941mm，土壤以红壤、赤红壤为主，植被以低矮的灌丛和杂草为主，覆盖率较高。

工程实际扰动地表面积215.09hm2，挖方286.62万m3，填方224.77万m3，弃方61.85万m3全部综合利用，未设置土石料场和弃渣场，恢复林草植被面积41.58hm2，林草植被恢复率98.6%，林草覆盖率32.2%，水土流失总治理度98.8%，未发生水土流失灾害事件。

2 设计难点

(1)项目区人地矛盾突出，环境敏感度高

工程地处超大城市深圳，受地形限制、生态控制及城市快速扩张等原因，用地指标紧张，人地矛盾突出。工程上水库施工区域靠近小三洲生态林保护区和东部华侨城旅游度假区，位于三洲田水源保护区和骆马岭水库上游，环境敏感程度高，需控制施工扰动范围和植被损毁面积，减少对周边环境造成的不利影响，保证水土流失防治效果，兼顾景观要求。

(2)工程施工点面多，地形落差大，土石方量大

工程建设包括上水库、上下库连接道路、输水发电系统及下水库四个施工区域，涉及的施工点面多，上、下水库落差达445m，挖填土石方量超500万m3，且不同施工部位多有交叉，土石方调配利用受空间和施工时序衔接等因素制约，优化空间小，弃渣处置和防护困难。

(3)工程区位于暴雨中心，地表挖填扰动强烈

上水库位于暴雨中心，涉及的建筑物复杂多样，大量的土石方挖填等施工活动对地表扰动强烈，在强降雨和大地形落差的双重作用下，易造成大的水土流失，需要因地制宜成体系布设防治措施，各防治区间有效联防，措施间合理搭配，控制水土流失及其造成的危害。

(4)工程景观融合要求高，植物措施要求高

上水库临近东部华侨城风景旅游度假区，区域原状植被优良，且项目周边常有市民游玩、休憩，工程建设本身又对地形、植被覆盖改变较大，需要消除建设带来的不利影响，最大限度的保护与恢复林草植被，提高工程与周边景观的融合，改善和保护生态环境。

3 设计经验

(1)弃渣优先利用，优化土石方调配，减少渣料场布置

批复的水土保持方案中，工程需弃渣163.05万m3，设弃一处占地10.03hm2，地类为林地的渣场堆置；需外借石料165.46万m3，设一处占地6.18hm2，地类为林地的自采石料场。施工图阶段，通过与施工专业协商，调整优化了土石方调配方案，取消了石料场和弃渣场，工程所需石料全部利用自身开挖石方，弃渣结合场地回填整治全部综合利用，减少了施工扰动范围和植被损毁面积，从源头上消除了石料场、弃渣场两个水土保持“痛点”，在降低工程水土流失防治难度的同时，又保护和合理利用了土地资源，这在土地资源紧缺、人地矛盾突出的深圳，尤显珍贵，值得类似工程借鉴。

(2)弃渣综合利用与微地形重塑结合，因地制宜提升景观效果

上水库施工区域弃渣，结合主坝、1#副坝及2#副坝坝后管理用地回填整治需求综合利用，消除了因地形和基坑挖填等因素形成的坝后积水坑洼地，增加了可恢复植被面积，提升了景观效果，同时通过减少大坝、坝坡等圬工体相对高度来降低带来的视觉违和感，提高了与周边景观融合。上、下库连接道路施工区弃渣，结合k7转弯处道路行车安全和景观需求，设置一处景观平台，用于来往车辆、行人休憩及观景，工程设计与弃渣综合利用结合，提高了该处的景观效果。

(3)层层设防，预防为主

抓住暴雨这个水土流失主因，土建施工期每年汛前均编制水土保持度汛方案，基于工程施工计划和组织安排，梳理分析各施工作业面水土流失特点，明确水土流失防治的关键部位和时段，因地制宜，做到区域联防、措施灵活搭配，尽力将水土流失控制在源头，流失的部分再从途中截留，最后在末端消除，化解了被动局面，确保工程安全度汛的同时，有效控制了泥沙流失对下游的影响。具体为：源头上，上水库库区内各土石方挖填、地表裸露的施工面先以苫盖、拦挡措施及截排水沟控制水土流失；途中，利用泄洪洞底板高程和库底自然高程差形成的积水区域，以及库内存在的坑洼地、水塘等，分区划片布设挡水埂，将各施工面流失的泥沙层层截留、沉滞；末端，在主坝坝后冲沟内布设一座格宾石笼拦沙坝，控制泥沙输出，对下游敏感区域的骆马岭水库，在库尾沟道内再设一座铺设反滤土工布的格宾石笼坝，避免悬移质泥沙对水库水质造成影响。

(4)将植物措施布设和库区内乡土林木资源保护相结合

工程上水库淹没区内林木资源丰富，根据胸径10cm以上的自然风景林木清点结果，按树种、树龄、树形分类，综合考虑运距、移植成本及景观价值等因素，从中筛选出了18种4646株进行移栽(含假植)和利用，作为永久生产生活管理区、道路景观平台、行道树等绿化苗木来源，成功保护了当地乡土林木资源的同时，又为下闸蓄水前的库区清理提供了便利，还节约了工程投资。

(5)植物措施立体化布设，兼顾景观效果

设计中，对可恢复为林草地相对平缓的区域采取乔、灌、草结合绿化，涉及到的挖填方边坡采取铺草皮、喷混植生防护，对于局部以圬工防护措施为主但又有景观要求的边坡，如上、下库连接道路填方侧路基挡墙和挖方边坡处挡墙，则结合地形，在挡墙坡脚、中间平台(墙顶)建槽填土栽植花灌木和攀援植物，起到了遮挡作用的同时，又增加了绿化面积和景观效果，提升了工程形象。

4 问题与建议

(1)现场施工与设计有偏差，缺少高效沟通桥梁

现场缺少专业监理人员，造成措施实施和设计有脱节，需要从机制上重视，配备有技术能力的水土保持专业监理人员。

(2)总价项目分解和措施实施计划制定，得不到重视和落实。

造成水土保持措施，特别是临时措施，现场实施和管理缺少参照，需要施工单位根据结合实际制定和更新措施实施计划，分解投标时的总价项目。

(3)表土保护，设计与现场实施有偏差。

设计时以土地利用现状匡算剥离范围和厚度，按需剥离，实施时实际表土分布及回覆需求量又存在偏差，需要设计根据现场调整，厘清绿化、复垦表土回覆需求量，根据表土实际分布，提前谋划调配利用方案。