淺談下坂地水利樞紐工程水土保持的前期工作

李 磊

1 工程概況

下坂地水利樞紐工程位于新疆塔里木河主流葉爾羌河主要支流之一的塔什庫爾干河中下游,是塔里木河流域近期綜合治理規(guī)劃中唯一的山區(qū)水利樞紐工程,其主要任務是以生態(tài)補水和春旱供水為主,結合發(fā)電的Ⅱ等大(2)型工程,主要建筑物由攔河壩、導流泄洪洞、引水發(fā)電洞和電站廠房等工程組成;導流泄洪洞布置在大壩右岸,泄洪量為400 m3/s。引水發(fā)電洞布置在大壩左岸,電站布置在壩址下游8.5 km處。下坂地壩址斷面多年平均徑流量10.901×108m3,多年平均流量34.2 m3/s,百年一遇洪峰流量750 m3/s,壩址斷面輸沙量60.72×104t,懸移質年平均輸沙量52.8×104t,推移質年平均輸沙量7.92×104t,多年平均含沙量0.484 kg/m3。

2 生態(tài)環(huán)境

塔什庫爾干縣地處歐亞大陸腹地,遠離海洋,地勢高峻?？h城坐落在海拔3 200 m的高寒峽谷,據塔縣氣象站提供的氣象資料,該縣屬于高寒地區(qū),全年分冷暖兩季,多年平均冷季(≤0℃)143 d,暖季222 d,全年平均氣溫3.3℃,極端最低氣溫-39.1℃,最高氣溫30.8℃,多年平均降水量68.9 mm,多年平均蒸發(fā)量2 272 mm,全年無霜期102 d,冰凍期180 d,最大冰層厚度1.7 m,最大風速23 m/s。經濟模式屬于以牧為主,農牧結合的類型。

3 工程開發(fā)任務

下坂地水利樞紐工程是塔里木河流域近期綜合治理規(guī)劃中唯一的山區(qū)水利樞紐工程,是以生態(tài)補水和春旱供水為主,結合發(fā)電的綜合性水利樞紐工程。下坂地水庫建成后具有以下作用:1)廢棄16座平原水庫,代替平原水庫的蓄水,減少蒸發(fā)滲漏損失;2)可負擔喀什地區(qū)及克孜勒蘇克爾克孜自治州(兩地洲)電力系統(tǒng)的調峰任務,為實現將塔什庫爾干河下游6梯級水電站作為兩地洲的綠色能源基地創(chuàng)造條件,滿足地區(qū)國民經濟發(fā)展對電力的不斷需求,可以帶動地區(qū)經濟的發(fā)展具有十分重要的意義;3)解決灌區(qū)的春旱缺水,提高糧食單產,為調整農業(yè)種植結構,實現經濟效益增長創(chuàng)造條件;4)控制塔什庫爾干河季節(jié)性洪水,利用水庫的滯洪調峰作用,提高河道的泄洪能力,使下游即將開發(fā)的6級梯級水電站不再受到洪水災害的影響,還可基本上解除對葉爾羌河段的洪水威脅。

4 水土流失現狀

本工程項目位于塔什庫爾干河中下游,辛迪—班迪構造剝蝕型谷地,海拔2 900 m～2 930 m,山勢陡峻,巖石裸露,溝壑發(fā)育,植被覆蓋率低,生態(tài)環(huán)境十分脆弱,水土流失類型為水力、風力和重力侵蝕。

在項目建設區(qū)中有113 hm2的土地將遭到占用和破壞。該部分土地主要包括大壩施工區(qū)20 hm2,電站廠房區(qū)4.53 hm2,工程管理區(qū)3.3 hm2,棄渣場26 hm2,料場 48.5 hm2,施工臨時生產、生活區(qū)臨時占地10.67 hm2。經實地調查可知,在以上破壞面積中26 hm2為荒漠草場,65.33 hm2為荒地。

下坂地水利樞紐工程建設擾動原地貌、損壞土地和植被面積總共為602.7 hm2。

在工程建設中開挖產生的棄土、棄渣總量為233.44×104m3;其中樞紐工程產生的125×104m3棄渣分別堆存于上下游的棄渣場,另外篩分場產生的66.12×104m3棄渣,可就近回填于附近料場。

5 水土流失危害

水土流失造成的危害主要表現在兩方面:一方面為暴雨形成的洪水、泥石流沖毀公路等設施。另一方面為重力侵蝕發(fā)生的巖石崩落,對工程區(qū)現有人類活動帶來一定的危害。主要表現在:

1)對下游防洪設施的影響。2)對工程本身的影響。3)對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響。

6 水土流失原因

工程建設過程中造成水土流失的主要原因由以下兩部分組成:1)因建設項目擾動原地貌,造成水土保持功能降低甚至喪失,土地生產力下降,導致土壤侵蝕加劇而增加的水土流失量,主要是由挖損、埋壓、占用原地貌土地及植被造成;2)因項目建設造成的大量棄渣不合理堆放而增加的水土流失量。

7 水土流失的防治和措施

7.1 水土流失保持措施

下坂地水利樞紐工程水土流失防治以工程措施為先導,在渣場和料場等設立臨時或永久攔擋措施,料場按穩(wěn)定邊坡開挖,適時回填,使棄渣在“點”上得以集中治理;在永久道路兩側布設擋渣墻和排水溝,沖溝與公路交匯處設置暗管或明涵等工程措施,使水土流失在“線”上得以控制。充分發(fā)揮工程措施的控制性和速效性,保證短期內工程棄渣不下河。在新增水土流失得到集中攔蓄、控制的前提下,通過“面”上拋撒礫石或林草植被,保護新生地表,改善生態(tài)環(huán)境,并且積極在人類經常居住的地區(qū)發(fā)揮植物措施的觀賞性和后效性,實現水土流失防治措施由控制到開發(fā)治理的轉變。

7.2 水土流失防治的目標

根據當地的客觀實際情況,建立有效的水土流失防治體系,其目標:使防治責任范圍內因工程建設而導致的新增水土流失得到有效控制,除永久建筑物外,基本都應得到較高程度的治理,治理度達到80%以上;工程棄渣應盡量加以利用,不能利用的全部妥善堆置,并做好防護措施,攔渣率達到95%以上;對于工程棄渣臨時堆放場地要采取臨時防護措施,減少施工期水土流失;由于項目區(qū)位于高海拔,低氣溫,降水量少和風蝕嚴重的地區(qū),不適宜植物生長,工程區(qū)水保措施以工程措施為主,植物措施為輔,爭取植被恢復系數達到或超過60%以上。林草植被覆蓋度達到10%以上;綠化美化樞紐管理區(qū)、廠區(qū)和后方生活基地,營造舒心的工作和生活環(huán)境;保護移民安置區(qū)新開耕地水土資源,為維護區(qū)域可持續(xù)發(fā)展奠定物質基礎;使主體工程設施的安全得到有效保障;使區(qū)域生態(tài)環(huán)境質量得到一定的改善,建立有效的水土流失動態(tài)監(jiān)測網絡,及時有效地控制水土流失對當地環(huán)境的不利影響。

7.3 加強水土保持工作的組織管理

為作好水土保持工作,成立了下坂地水利樞紐工程水土保持領導小組,還專門設了水土保持辦公室,主要負責宏觀決策,擬定有關政策,指導檢查水土保持工作及負責編制落實水土保持總體規(guī)劃,組織、協(xié)調、檢查、監(jiān)督各項工程項目的水土保持工作。為作好水土保持的工作,我們認為有必要進一步搞好水土保持前期工作,為全面貫徹執(zhí)行“預防為主、全面規(guī)劃、綜合防治、因地制宜、加強管理、注重效益”的水土保持方針打下良好的基礎。

7.4 水土保持中植物措施

水土保持中植物選擇,要根據適地適樹原則,強調樹種多樣化,但工程區(qū)地處高原,多年平均降水量68.3 mm,多年平均蒸發(fā)量達2 307.6 mm,多年平均氣溫3.3℃,極端最高氣溫32℃,極端最低氣溫-39.1℃;無霜期102 d,工程區(qū)植被現有帕米爾蒿類、苔草、芨芨草、錦雞兒、紅柳、沙棘等;人工樹種有多種楊樹、柳樹等。

根據當地適生林草及新疆當地林草種植經驗,喬木選擇楊樹,灌木選擇沙棘,草種選擇芨芨草、麻黃等。另外,根據工程區(qū)實地調查,喬木生長受海拔高度的影響,生長狀況不良,水土保持是以恢復植被保護生態(tài)平衡為主,有很多地方不能種樹,因此,植物措施一律種草。

7.5 水土保持中工程措施

水土保持中采用的主要工程措施為:在大壩建設區(qū)、渣場采用了修建防洪擋渣堤、棄渣外運、削坡護坡、排水渠、土地整治及綠化等,初步形成了工程措施與綠化措施相結合的立體布局。在施工區(qū)、對外公路采取了相應的措施。

7.6 水土保持防治的目的,生態(tài)效益和社會效益

水土保持防治的目的主要是:控制區(qū)域土壤侵蝕發(fā)生,防止工程廢棄渣及其他水土流失直接進入庫區(qū)和河道,影響下游水環(huán)境質量及防洪安全;維護各水工建筑物的安全,保證施工暢通運行;保護移民安置區(qū)水土資源,綠化美化廠區(qū)環(huán)境等。水土保持各項措施的實施,通過控制水土流失,有效地減少水的面源污染,減少洪量和削減洪峰,增加土壤蓄水,補給地下水。因此,水土保持綜合治理是實現水資源持續(xù)利用的一條有效途徑,既可以保障規(guī)劃及實施的科學性,又可提高治理項目的質量,但從項目區(qū)生態(tài)環(huán)境來看,生態(tài)環(huán)境還比較脆弱,如何控制水土流失,減少入庫泥沙和下游泥沙,建設生態(tài)環(huán)境,保護國家重點工程,開發(fā)旅游景點,改善當地群眾生產生活條件,發(fā)展邊疆山區(qū)經濟還需做大量的工作。

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