淺議大伙房水庫輸水工程水土保持措施

王 丹

(遼寧潤(rùn)中供水有限責(zé)任公司，沈陽 110166)

遼寧省大伙房水庫輸水工程是遼寧省“十五”、“十一五”期間重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，是為解決遼寧省中部地區(qū)的沈陽、撫順、遼陽、鞍山、營(yíng)口、盤錦等城市工業(yè)和居民生活用水的大型輸水工程。工程內(nèi)容是修建輸水隧洞及附屬建筑物，主體工程由取水口建筑物、輸水隧洞、永久支洞、臨時(shí)支洞、出口建筑物等組成。

1 區(qū)域內(nèi)水土流失及水土保持現(xiàn)狀

本工程位于遼東低山區(qū)。根據(jù)《遼寧省人民政府關(guān)于確定水土流失重點(diǎn)防治區(qū)的公告》，該區(qū)屬于我省水土流失重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū)。該區(qū)自然狀況良好，森林面積廣，植被覆蓋度在70%左右。水土流失面積占總面積的20%左右，土壤侵蝕主要以水蝕為主。造成項(xiàng)目區(qū)水土流失的主要原因是亂砍濫伐、亂開荒、自然災(zāi)害及開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目等。

近些年，水土流失帶來的嚴(yán)重后果引起了該區(qū)各級(jí)政府的重視，治理水土流失工作納入了當(dāng)?shù)卣闹攸c(diǎn)工作。工程所在地的各級(jí)政府，采取了水土保持工程措施和植物措施相結(jié)合的治理方法，并加強(qiáng)了預(yù)防和管護(hù)措施。通過各級(jí)政府和當(dāng)?shù)厝嗣耖L(zhǎng)時(shí)間的艱苦努力，工程區(qū)的水土流失現(xiàn)象逐漸輕微，土壤侵蝕強(qiáng)度逐年下降。

工程所在區(qū)域的水土保持職能部門協(xié)同當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)、林業(yè)等有關(guān)部門，統(tǒng)籌安排、因地制宜，采取工程措施與植物措施緊密結(jié)合的科學(xué)方法，對(duì)該區(qū)的水土流失進(jìn)行了分期、分批治理，其治理措施主要有:營(yíng)造水土保持林、封禁治理、種草、修建谷坊塘壩、小河道治理、溝頭防護(hù)等，取得了一定的效果。到2000年止，共營(yíng)造水保林254703.1hm2、封禁治理12850hm2、修建谷坊1887座、作業(yè)路245.7km，總工程量351.52萬m3。

2 建設(shè)期間水土流失預(yù)測(cè)

2.1 預(yù)測(cè)時(shí)段的劃分

本工程建設(shè)期為69個(gè)月，在工程施工過程中，將有大量的開挖裸露面產(chǎn)生，裸露面土體疏松，植被損壞嚴(yán)重，部分邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，侵蝕強(qiáng)度急劇增加。工程出渣、運(yùn)渣及堆渣工作頻繁進(jìn)行。各項(xiàng)工程施工均造成不同程度的水土流失。工程竣工后，相應(yīng)的各項(xiàng)水土保持措施也同期完成。水土保持措施充分發(fā)揮其功能，水土流失基本得到控制。因此，本工程水土流失預(yù)測(cè)主要針對(duì)工程建設(shè)期(即施工期水土流失預(yù)測(cè))，期限為69個(gè)月。

2.2 工程建設(shè)損壞的水土保持設(shè)施面積及數(shù)量

本工程損壞水土保持設(shè)施主要由工程占地及各項(xiàng)工程施工所引起。所損壞的水土保持措施主要為耕地、林地和荒地(植被覆蓋度小于30%的林草地)及其他水土保持工程措施?？傆?jì)損壞水土保持設(shè)施面積435.27hm2，其面積及數(shù)量見表1。

表1 工程損壞水土保持設(shè)施面積及數(shù)量統(tǒng)計(jì)

2.3 水土流失預(yù)測(cè)

2.3.1 預(yù)測(cè)范圍

本次水土流失預(yù)測(cè)以建設(shè)項(xiàng)目區(qū)為主體，以各類項(xiàng)目征地范圍為界。預(yù)測(cè)面積為434.67hm2(不含建筑物占地)。

2.3.2 預(yù)測(cè)方法

本工程的水土流失預(yù)測(cè)因施工特點(diǎn)及施工地點(diǎn)不同，采取不同的預(yù)測(cè)方法。主要有類比預(yù)測(cè)法、通用土壤流失方程式法和專家預(yù)測(cè)法。

2.3.3 預(yù)測(cè)結(jié)果

2.3.3.1 棄渣場(chǎng)水土流失量

a.預(yù)測(cè)方法:類比預(yù)測(cè)法。

b.類比工程:富爾江引水工程。

c.預(yù)測(cè)結(jié)果:可能造成的水土流失總量為11.06萬 t，詳見表2。

表2 各棄渣場(chǎng)水土流失量匯總

2.3.3.2 施工道路水土流失量

a.預(yù)測(cè)方法:通用土壤流失方程式法。

b.采用公式:A=R·K·L·C·P。

c.預(yù)測(cè)結(jié)果:可能造成的水土流失總量為0.37萬t，詳見表3。

表3 施工道路水土流失量匯總

2.3.3.3 施工場(chǎng)地水土流失量

a.預(yù)測(cè)方法:通用土壤流失方程式法。

b.采用公式:A=R·K·L·C·P。

c.預(yù)測(cè)結(jié)果:可能造成的水土流失總量為0.79萬t，詳見表4。

表4 施工場(chǎng)地水土流失量匯總

2.3.3.4 料場(chǎng)及主洞、支洞口水土流失量

a.預(yù)測(cè)方法:專家預(yù)測(cè)法。

b.采用公式:Et=∑Ei(i=1－m)。

c.預(yù)測(cè)結(jié)果:可能造成的水土流失總量為4.5萬t。

2.3.4 工程造成的水土流失總量

工程建設(shè)過程中損壞原地貌面積435.27hm2，可能產(chǎn)生的水土流失總量為16.7萬t。土壤侵蝕模數(shù)在2000～11000t/(km2·a)之間。2.3.5 預(yù)測(cè)結(jié)果的綜合分析

根據(jù)上述預(yù)測(cè)結(jié)果，本工程的水土流失主要發(fā)生在工程各開挖面及棄渣場(chǎng)，尤其是棄渣場(chǎng)范圍，砂石流失強(qiáng)度在短期內(nèi)大幅度增加，危害極大。

3 建設(shè)期水土流失防治責(zé)任范圍

大伙房水庫輸水工程建設(shè)期水土流失防治責(zé)任范圍根據(jù)項(xiàng)目組成等因素分為棄渣場(chǎng)防治區(qū)、料場(chǎng)防治區(qū)、施工道路防治區(qū)、主洞及支洞口防治區(qū)、施工場(chǎng)地防治區(qū)及生產(chǎn)管理區(qū)。分區(qū)與初步設(shè)計(jì)階段相同，詳見表5。變更后的防治責(zé)任范圍為277.76hm2，主要為項(xiàng)目建設(shè)區(qū)占地。

表5 遼寧省大伙房水庫輸水工程水土流失防治責(zé)任范圍單位:hm2

工程施工期間為有效控制開挖與棄渣運(yùn)輸、堆放引發(fā)的水土流失，全面落實(shí)了經(jīng)水行政主管部門批準(zhǔn)的《遼寧省大伙房水庫輸水工程水土保持方案報(bào)告書》，按發(fā)包人委托的監(jiān)理工程項(xiàng)目實(shí)施監(jiān)理工作。主體工程中棄渣場(chǎng)防治工程，其監(jiān)理工作在主體工程建設(shè)中同步實(shí)施。

4 水土流失防治方案

4.1 棄渣場(chǎng)防治區(qū)

棄渣場(chǎng)防治區(qū)為本工程重點(diǎn)防治區(qū)。根據(jù)類比工程的調(diào)查和水土流失預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)，棄渣堆放后，在不采取任何形式防治措施的情況下，渣場(chǎng)穩(wěn)定性極差，在水力和重力等外應(yīng)力作用下，易產(chǎn)生渣體整體移動(dòng)，嚴(yán)重的可導(dǎo)致泥石流危害，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)和生產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。本工程渣場(chǎng)邊坡按自然穩(wěn)定邊坡考慮坡比為1∶2，并在此基礎(chǔ)上布設(shè)邊坡固定工程或攔擋工程。

根據(jù)土石方平衡計(jì)算，本工程棄渣總量為780.62萬m3。棄渣場(chǎng)分布于主洞進(jìn)出口及各支洞口附近，共8處。其中，進(jìn)口及1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)渣場(chǎng)為平地型，其余渣場(chǎng)為山坡型。5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)渣場(chǎng)和出口渣場(chǎng)，堆渣量較多，渣場(chǎng)規(guī)模較大。各渣場(chǎng)根據(jù)堆放形式和堆放地點(diǎn)不同而分別采取不同的防護(hù)措施。

對(duì)于平地型渣場(chǎng)主要采取格狀框條護(hù)坡，并在框條內(nèi)撒播草籽。在棄渣堆放前，首先用推土機(jī)清理表層土，采用填土草袋做臨時(shí)防護(hù)，棄渣堆放完畢后，再將表土回填。經(jīng)整理后，種植刺槐，并撒播早熟禾草籽。

對(duì)于山地型渣場(chǎng)主要采用漿砌塊石擋土墻，并布設(shè)排水系統(tǒng)。擋土墻的斷面高度及尺寸根據(jù)各渣場(chǎng)的堆渣高度及地質(zhì)條件等特性確定。排水溝的斷面尺寸依據(jù)P=2%、P=3.3%、P=5%各階段設(shè)計(jì)洪水計(jì)算而得，各渣場(chǎng)根據(jù)不同的地理位置，考慮到其重要程度，采用不同的設(shè)計(jì)頻率。山地型渣場(chǎng)的頂部采用復(fù)墾和植被恢復(fù)措施。采用的覆土方法與平地型渣場(chǎng)一致，種植的植物主要有刺槐、早熟禾、白穎苔等。

4.2 料場(chǎng)防治區(qū)

根據(jù)渣量平衡計(jì)算，工程各取料場(chǎng)開挖后形成的凹坑，由料場(chǎng)無用層回填，保證料場(chǎng)不形成大的坑地，以利于工程臨時(shí)征占地后復(fù)墾或恢復(fù)植被。本方案主要采取植被恢復(fù)措施，采用的樹種為楊樹，共需30000株。

4.3 施工道路防治區(qū)

本方案主要針對(duì)道路兩側(cè)采取綠化措施。采用樹種為柳樹，共需6950株。

4.4 主洞及支洞口防治區(qū)

主要采用在洞口底部種植攀援植物的方法來綠化洞口開挖面。采用的攀援植物為爬山虎，共需1800株。

4.5 施工場(chǎng)地防治區(qū)

采取的措施主要為植被恢復(fù)措施和施工期臨時(shí)攔擋措施。共種植刺槐35650株，砌筑干砌塊石1350m3。

4.6 生產(chǎn)管理防治區(qū)

主要針對(duì)工程管理局采用園林綠化措施。

5 水土流失監(jiān)測(cè)方案

主要采用定位觀測(cè)及實(shí)地測(cè)量?jī)煞N方法，對(duì)工程主要水土流失因子、水土流失危害及水土保持設(shè)施效益等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)地段主要有:棄渣場(chǎng)及施工開挖面，包括施工場(chǎng)地、洞口開挖面、施工道路開挖面、料場(chǎng)開挖面等。

6 結(jié)語

通過對(duì)大伙房水庫輸水工程建設(shè)期間水土保持方案的逐步完善，增加項(xiàng)目建設(shè)區(qū)的植被覆蓋度，堅(jiān)持“預(yù)防為主”的方針，始終把預(yù)防監(jiān)督放在水土保持工作的首位，在此基礎(chǔ)上綜合治理水土流失，不斷改善生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境，既保證了工程的安全運(yùn)行，又從源頭上控制住人為水土流失，使大伙房水庫輸水工程建設(shè)所造成的影響區(qū)域得到有效的治理和改善。工程總治理率達(dá)到95%以上，攔渣率達(dá)到95%以上。治理后的各開挖面水土流失總量較治理前減少90%以上，水土保持措施效果明顯?！?/p>

1 遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.遼寧省大伙房水庫輸水工程可行性研究報(bào)告［R］.2002.

2 中日友好環(huán)境保護(hù)中心.關(guān)于大伙房水庫輸水工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)采用標(biāo)準(zhǔn)的請(qǐng)示［R］.2002.

3 水利部.關(guān)于遼寧省大伙房水庫輸水工程水土保持方案報(bào)告書的批復(fù)［R］.2003.