探析水利工程開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持對(duì)策

□范世俊(江西省水土保持科學(xué)研究院)

水土資源是人類生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此水土保持就顯得尤為重要。改革開放以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人口數(shù)量不斷增加，對(duì)水土資源造成了很大的壓力，而水利工程開發(fā)建設(shè)等項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)地表產(chǎn)生了很大的擾動(dòng)、石渣廢棄物的堆放、流入河道也造成了新的水土流失。

1 水利工程開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目中的水土流失及原因分析

1.1 水利工程開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失

水利工程開發(fā)建設(shè)造成的水土流失與自然條件下的水土流失存在區(qū)別，前者是一種人為造成的水土流失。如施工臨時(shí)占地、棄渣場(chǎng)和土石料場(chǎng)等都對(duì)土壤及其地表的植被造成了嚴(yán)重的破壞，并導(dǎo)致水土流失。總的來(lái)說(shuō)，水利工程開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目造成的水土流失類型較多、規(guī)律復(fù)雜、并且在時(shí)空上分布不均衡。

水利工程開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目對(duì)地表產(chǎn)生的擾動(dòng)，使原有自然地貌狀態(tài)發(fā)生改變，導(dǎo)致了水土流失，其危害較大。首先，對(duì)寶貴的土地資源造成了侵占；其次，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了負(fù)面的影響。由于對(duì)植被的破壞，造成生態(tài)平衡失調(diào)和生態(tài)環(huán)境的惡化；再次，對(duì)水資源造成了污染。水利工程開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目施工會(huì)產(chǎn)生廢石渣等廢棄物的任意堆放和排放，對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，同時(shí)也造成了水土流失。此外，還對(duì)土地生產(chǎn)力造成破壞。對(duì)地表產(chǎn)生的碾壓和擾動(dòng)，導(dǎo)致土地的裸露，開挖土方對(duì)土壤層次產(chǎn)生擾動(dòng)，并造成土壤沙化生產(chǎn)力下降。

1.2 水利工程建設(shè)項(xiàng)目中水土流失的原因分析

水土工程開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目造成的水土流失有許多原因，一是由于工程項(xiàng)目開挖造成了地表植被的破壞、打破了表土與植被之間的平衡關(guān)系，表土的抗蝕能力減退，加上雨水、水流的沖擊作用和風(fēng)蝕造成了水土流失；二是由于水利工程進(jìn)行大挖方施工時(shí)，挖方量大于填方量通常將多余的土石進(jìn)行廢渣處理，隨意堆積或者傾倒，進(jìn)而造成了水土的流失；三是處理不當(dāng)?shù)耐潦冗€會(huì)造成后續(xù)新的水土流失。此外，水利工程開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目缺乏水土保持的意識(shí)、有關(guān)部門缺乏對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)督管理也是造成水土流失的原因之一。

2 水利工程開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持的對(duì)策

2.1 施工臨時(shí)占地的水土保持對(duì)策

根據(jù)我國(guó)水土保持法的有關(guān)規(guī)定，需要對(duì)建設(shè)項(xiàng)目所占用土地的地表土進(jìn)行分層剝離、保存和利用，并對(duì)土方石實(shí)現(xiàn)挖與填的平衡，減少對(duì)地表的擾動(dòng)。因此，首先應(yīng)對(duì)地表土進(jìn)行分層剝離，并進(jìn)行集中堆放和擋護(hù)；場(chǎng)地平整后在場(chǎng)地周圍設(shè)置排水溝，從而對(duì)地面的來(lái)水進(jìn)行攔截與收集，并將其排入河道；其次，在工程建設(shè)開始后，需要對(duì)施工生活區(qū)內(nèi)空閑地采取綠化措施，種植花卉和草等,選擇的草種應(yīng)與施工場(chǎng)地的氣候環(huán)境條件與生物種類等相適應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)好的綠化效果；再次，對(duì)施工臨建區(qū)進(jìn)行施工道路、堆料區(qū)和剝離表土存放區(qū)的臨時(shí)排水，設(shè)置臨時(shí)排水溝。

2.2 棄渣場(chǎng)的水土保持對(duì)策

水利工程建設(shè)開發(fā)需要對(duì)洞室和渠道進(jìn)行開挖，對(duì)大壩基礎(chǔ)和壩肩進(jìn)行削坡等，因此會(huì)產(chǎn)生較多的棄渣，這就導(dǎo)致了棄渣場(chǎng)的水土流失現(xiàn)象。因此需要對(duì)棄渣場(chǎng)制定水土保持對(duì)策。

首先，擋渣墻的建設(shè)是水利工程開發(fā)建設(shè)中棄渣場(chǎng)的水土保持先行措施，可以有效的對(duì)棄渣場(chǎng)的水土流失進(jìn)行控制。其次，建設(shè)排水工程。排水工程主要包括邊溝、排水溝、排洪涵洞、消力池、馬道截水溝和護(hù)坦等。通常在棄渣場(chǎng)的底部設(shè)置排洪涵洞以便上流的來(lái)水進(jìn)行排泄；在棄渣場(chǎng)的護(hù)坡與周邊進(jìn)行排水邊溝的建設(shè)，從而阻止周邊洪水的匯入；馬道上設(shè)置截水溝；棄渣場(chǎng)坡面設(shè)置縱向的排水溝等。由于形成了較為完整的坡面排水系統(tǒng)，因此減少了水土流失的情況。再次，進(jìn)行邊坡的防護(hù)，主要是棄渣場(chǎng)上游與下游的邊坡防護(hù)。上游邊坡防護(hù)是在排洪涵洞入口處設(shè)置干砌石護(hù)坡，對(duì)棄渣進(jìn)行分層碾壓，并向溝內(nèi)延伸，當(dāng)堆渣達(dá)到堆渣墻頂部時(shí)，對(duì)下游坡面進(jìn)行1:3的削坡，并設(shè)置馬道與截水溝。形成下游邊坡防護(hù)后進(jìn)行覆土。此外，在棄渣場(chǎng)施工中，應(yīng)將石渣堆存在棄渣場(chǎng)的底部，并將土方覆蓋在石渣的上方，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后進(jìn)行渣頂?shù)钠秸?，便于進(jìn)行綠化。

2.3 土料場(chǎng)、砂礫料場(chǎng)和堆石料場(chǎng)的水土保持對(duì)策

根據(jù)水利工程的類型，其料場(chǎng)也存在一定的差異，如土料場(chǎng)、砂礫料場(chǎng)與堆石料場(chǎng)等。土料場(chǎng)和砂礫料場(chǎng)的水土保持對(duì)策主要包括進(jìn)行表土的剝離、削坡開級(jí)、設(shè)置土料場(chǎng)的頂部截水溝，進(jìn)行施工后的覆土與土地平整，設(shè)置臨時(shí)堆料區(qū)，設(shè)置表土保存區(qū)的臨時(shí)防護(hù)等。堆石料場(chǎng)水土保持對(duì)策除上述幾種措施外，還需要進(jìn)行堆石料場(chǎng)頂部截水溝的設(shè)置、坡腳的漿砌石擋護(hù)等。

首先，進(jìn)行表土剝離。土料場(chǎng)、砂礫料場(chǎng)與堆石料場(chǎng)在施工開始時(shí)均要進(jìn)行表土的剝離，表土剝離主要是由于覆蓋層不能用于工程建設(shè)，并且表土的土壤肥力較高，有利于工程結(jié)束后對(duì)植被的恢復(fù)，因此需要對(duì)表土進(jìn)行剝離并妥善的保存。其次，削坡開級(jí)。土料場(chǎng)開采的削坡開級(jí)設(shè)置5 m一個(gè)臺(tái)階，邊坡為45°，底部為開采品平臺(tái)，上部均為反坡式開采平臺(tái)，坡度為2～3°，這種設(shè)計(jì)有利于對(duì)雨水進(jìn)行攔截，防止雨水的沖刷，同時(shí)還應(yīng)在取土平臺(tái)內(nèi)設(shè)置矩形的漿砌石排水溝。進(jìn)行堆石料場(chǎng)的開采時(shí)，臺(tái)段為10 m，開采邊坡70°，底部為開采平臺(tái)，上部均為2～3°的反坡式開采平臺(tái)。同時(shí)還應(yīng)在堆石料場(chǎng)頂部設(shè)置截水溝，在堆石料場(chǎng)坡腳設(shè)置漿砌石擋墻。

2.4 廢渣場(chǎng)、土料場(chǎng)、砂礫料場(chǎng)和堆石料場(chǎng)的植被恢復(fù)

在工程結(jié)束后進(jìn)行原地貌的植被與耕地的恢復(fù)能夠?qū)崿F(xiàn)涵養(yǎng)水源、水土保持和防風(fēng)固沙的作用。如對(duì)棄渣場(chǎng)占用的耕地進(jìn)行平整與復(fù)耕，對(duì)棄渣場(chǎng)、土料場(chǎng)、砂礫料場(chǎng)和堆石料場(chǎng)未被利用的林地進(jìn)行樹木的種植等。植被的恢復(fù)能夠?qū)Φ乇韽搅鬟M(jìn)行攔截、實(shí)現(xiàn)涵養(yǎng)水分，減少土壤的侵蝕等。樹種的選擇應(yīng)結(jié)合施工場(chǎng)地的自然環(huán)境條件與土壤性質(zhì)來(lái)進(jìn)行，所選的樹種需要具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，并能夠滿足當(dāng)?shù)鼐用竦男枨蟆?/p>

總之，在水利工程開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持上實(shí)現(xiàn)工程措施與生物措施的相輔相承，才能夠?qū)λ亮魇鸬搅己玫木C合治理效果。

3 實(shí)例分析

3.1 江西省峽江水利樞紐工程水土保持對(duì)策

峽江水利樞紐工程是我國(guó)規(guī)模最大的水電站之一，位于贛江中游峽江老縣城巴邱鎮(zhèn)上游4 km處，主要保障鄱陽(yáng)湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)以及南昌的電力供應(yīng)。該工程的開發(fā)建設(shè)對(duì)原地貌、土地以及植被造成的擾動(dòng)與破壞面積總共為4548.17hm2，造成的水土流失總量達(dá)到111.83萬(wàn)t，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)水土的保持，該工程水土保持的重點(diǎn)在于棄土棄渣場(chǎng)、土石料場(chǎng)、臨時(shí)堆土場(chǎng)以及大壩兩側(cè)大型開挖面等區(qū)域的水土保持。為進(jìn)行水土保持，共設(shè)置了13個(gè)定位監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

首先，對(duì)損壞的水土保持設(shè)施數(shù)量、土方石的平衡和棄渣量等進(jìn)行了復(fù)核，并明確了棄渣場(chǎng)與料場(chǎng)的位置以及水土流失的責(zé)任范圍，進(jìn)行了合理的分區(qū)布局。

其次，對(duì)分區(qū)措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。將水土流失的責(zé)任范圍分為樞紐工程防治區(qū)、庫(kù)區(qū)防護(hù)工程防治以及移民安置和專項(xiàng)設(shè)施改建防治區(qū)3個(gè)一級(jí)防治區(qū)，在各個(gè)一級(jí)防治區(qū)分別進(jìn)行二級(jí)防護(hù)區(qū)的分區(qū)。

再次，在各個(gè)二級(jí)防護(hù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)的水土保持工程措施與生物措施。分析確定棄渣場(chǎng)的防洪和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；采取了樞紐工程巖質(zhì)邊坡三維網(wǎng)噴播措施和管理綠化；根據(jù)棄渣場(chǎng)布置，查明溝道洪水情況設(shè)計(jì)排水，根據(jù)地形進(jìn)一步完善棄渣場(chǎng)設(shè)計(jì)；對(duì)坡形棄渣場(chǎng)采取攔擋、排水與土地整治和植被的恢復(fù)；對(duì)同江老河棄渣場(chǎng)堆放進(jìn)行臨空側(cè)攔擋及邊坡防護(hù)；設(shè)置防護(hù)堤和導(dǎo)托渠等；對(duì)抬田工程區(qū)進(jìn)行表土剝離、回填與防護(hù)等；落實(shí)監(jiān)督管理。

此外，在對(duì)移民安置防護(hù)區(qū)的通行道路改建或擴(kuò)建時(shí)盡量利用原有道路，并加強(qiáng)道路水土流失防護(hù)措施、兩側(cè)的綠化以及排水措施。

3.2 效益分析

綜合分析該工程的水土保持效益發(fā)現(xiàn)，施工用地得以平整、綠化和復(fù)墾，擾動(dòng)土地的總治理率為98%，水土流失的治理率為97.80%，攔渣率為97%，對(duì)水土流失的控制比達(dá)到1.00。植被恢復(fù)率達(dá)到99.60%，林草覆蓋率達(dá)35.87%；同時(shí)增加了土壤入滲，減少了土壤的侵蝕。保證了堤防的安全和穩(wěn)定，河道行洪正常，河道水質(zhì)得到了一定的改善，恢復(fù)了土地的生產(chǎn)力和自然景觀等，提高了生態(tài)環(huán)境。通過(guò)提高地面林草的覆蓋率，實(shí)現(xiàn)了地表溫度、濕度與風(fēng)力的改善等。各項(xiàng)效益指標(biāo)均達(dá)到或者超過(guò)了水土流失防治的目標(biāo)值。

4 結(jié)語(yǔ)

水利工程開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持對(duì)策的實(shí)施能夠有效的對(duì)水土流失進(jìn)行控制，產(chǎn)生較高的工程基礎(chǔ)效益、社會(huì)效益與生態(tài)效益。

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