雅魯河治理工程水土流失預(yù)測與防治分析

馬海燕，陳佰福，吳 華

(齊齊哈爾市水利勘測設(shè)計研究院，黑龍江齊齊哈爾161006)

1 項目概況

項目區(qū)位于黑龍江齊齊哈爾市龍江縣、碾子山區(qū)境內(nèi)，工程任務(wù)主要為:新建堤防2.298 km，堤防加固95.868 km，填塘4.27 km，壓滲、蓋重39.333 km;穿堤建筑物新建4座，重建2座，維修2座;新建護坡21.805 km，重建護坡0.732 km，加高維修護坡2.721 km;新建護岸11.646 km;防汛道路112.458 km，進場路1.62 km，道口引道73個。

1.1 水土流失影響因素

自然因素主要有降雨、風、土壤、地表植被。

人為因素即工程建設(shè)期各種施工活動，如堤防填筑、施工區(qū)場地平整、建筑材料堆放、施工機械碾壓和施工人員踐踏等活動，擾動地表，使地表植被和土壤結(jié)構(gòu)都受到不同程度的破壞，引發(fā)或加劇水土流失。

人為因素是開發(fā)建設(shè)項目造成水土流失的主要因素［1］。

1.2 項目區(qū)水土流失類型及預(yù)測階段劃分

項目區(qū)現(xiàn)狀水土流失類型以水蝕為主，屬于大陸性季風氣候區(qū)，多年平均降雨量450 mm，多年平均蒸發(fā)量880 mm。多年平均土壤侵蝕模數(shù)1 200 t/km2·a。

水土流失預(yù)測階段按基本建設(shè)期和林草恢復期劃分;基本建設(shè)期指施工準備開始到工程完工，林草恢復期為植被的生長恢復期?；窘ㄔO(shè)期預(yù)測時段為3 a，林草恢復期預(yù)測時段為2 a。

1.3 工程建設(shè)水土流失成因分析

工程基本建設(shè)期水土流失成因分析見表1、林草恢復期水土流失成因分析見表2。

表1 基本建設(shè)期水土流失成因分析表

表2 林草恢復期水土流失成因分析表

經(jīng)過以上分析本工程施工期間堤防工程區(qū)、取土場、臨時施工區(qū)為施工擾動、破壞較重的區(qū)域，產(chǎn)生的水土流失較為顯著。

1.4 水土流失危害分析

堤防工程建設(shè)因開挖、取料、壓占、運輸?shù)冉ㄔO(shè)活動除破壞了占地區(qū)的自然植被，產(chǎn)生一定程度的水土流失外，同時也將造成一定程度的危害，具體表現(xiàn)在以下2個方面:

1)工程永久或臨時占地破壞了項目區(qū)自然植被，降低了植被保土、保水的生態(tài)功能，同時也降低了土壤抗侵蝕能力，使施工期間項目區(qū)部分區(qū)域土壤侵蝕強度呈增加趨勢。

2)堤防工程沿線布置，距離河道較近，施工期間建設(shè)活動對占地區(qū)擾動劇烈，易產(chǎn)生水土流失，徑流沖刷后流入河道，將增加河道泥沙含量。

1.5 水土流失量預(yù)測

1)建設(shè)期水土流失量預(yù)測:經(jīng)計算本項目擾動區(qū)背景水土流失總量為31 321 t，施工期間水土流失總量為93 544 t、新增水土流失量為74 752 t。

2)林草恢復期水土流失量預(yù)測:項目區(qū)林草恢復期水土流失總量為量為29 934 t，其中新增水土流失量12 528 t。

3)水土流失總量:項目區(qū)水土流失總量為基本建設(shè)期流失總量與林草恢復期流失總量之和，共計61 255 t。

1.6 水土流失預(yù)測綜合分析

1)新增水土流失量主要發(fā)生在工程建設(shè)期，施工單位應(yīng)加強工程施工進度的緊湊安排，根據(jù)施工要求及時安排開挖、堆置、回填、壓實等施工活動，有效縮短強度流失時段，從而降低擾動區(qū)域水土流失量。

2)工程建設(shè)期是水土流失的重點時段。堤防邊坡、土料場、臨時施工區(qū)是水土流失預(yù)測的重點部位，對這些部位要采取重點防治，這對控制本工程造成的水土流失具有關(guān)鍵的作用。

3)水土流失嚴重的區(qū)域主要以攔擋和工程措施為主，水土流失輕微的區(qū)域以植物措施為主，并加強預(yù)防管理措施;在水土保持措施布局時，要注重工程措施和植物措施的結(jié)合，充分發(fā)揮工程措施的速效性和植物措施的長效性和景觀性。

4)在水土保持監(jiān)測中，要對水土流失發(fā)生的重點區(qū)域及重點時段進行重點監(jiān)測，在水土流失嚴重的區(qū)域及時段，要設(shè)立固定監(jiān)測點(面)，進行重點監(jiān)測。本工程水土保持監(jiān)測的重點區(qū)域堤防邊坡、土料場、臨時施工區(qū)。

2 水土流失防治設(shè)計

2.1 主體工程中具有水土保持功能設(shè)計評價

為了防止水土流失，本次達標主體工程設(shè)計中，對堤防背水坡采取黏土覆蓋植草措施進行防護。主體工程中具有水土保持功能的設(shè)計符合水土保持規(guī)范設(shè)計要求，本方案設(shè)計將其納入水土保持防治體系中。

從水土保持角度分析主體工程設(shè)計存在的問題有:缺少施工期間臨時挖方、利用方的保存、防護攔擋措施;取土場施工期間、施工結(jié)束均未堤出防治措施、整治利用規(guī)劃;缺少臨時施工區(qū)的土地功能恢復的設(shè)計。本方案針對主體工程設(shè)計中存在的具體問題，完善、補充水土流失防護措施，達到控制和防治水土流失、較好的維護項目區(qū)生態(tài)環(huán)境的目的。

2.2 水土流失防治分區(qū)

流域兩岸呈河谷平原分布，水土流失防治分區(qū)主要根據(jù)工程的整體性和控制性，結(jié)合項目建設(shè)期間各施工區(qū)水土流失的特點和水土保持治理方向進行水土流失防治分區(qū)，共劃為5個防治區(qū)，詳見表3。

表3 水土流失防治分區(qū)表

2.3 水土流失防治措施總體布局

在主體設(shè)計中，部分工程措施和植物措施具有水土保持功能，本方案在進行水土流失防治方案設(shè)計時對其進行評價，予以認可。本方案新增措施是對取土場、臨時堆渣區(qū)、臨時施工區(qū)采取臨時和永久防治措施加以防護，根據(jù)工程水土流失特點、危害程度和防治目標，依據(jù)治理與防護相結(jié)合、植物措施與工程措施相結(jié)合、治理水土流失與重建和堤高土地生產(chǎn)力相結(jié)合的原則，統(tǒng)籌布置各種水土保持措施，形成完整的水土流失防治體系。

2.4 防治方案

本工程位于輕度風蝕區(qū)，兼具微度水蝕，采取的防治措施要針對風蝕進行防治，因此植被的選擇采取適適合當?shù)刂脖簧L的原則，經(jīng)過調(diào)查在本地區(qū)適合的草種有:結(jié)縷草、野牛草、狗牙根草、假儉草、黑麥草等。

2.4.1 堤防主體工程防治措施

該堤段迎水坡全部采取混凝土板護坡，背水坡均采取了草皮護坡，草皮護坡面積128.69 hm2。在堤防雅左一堤、雅左二堤和雅右一堤的背水側(cè)50m范圍內(nèi)為原有堤防保護地，施工結(jié)束后恢復防護林，在堤防迎水側(cè)種植寬約10m的防浪林，同時，背水側(cè)也栽植10m的保護林地，由于部分堤防現(xiàn)狀迎水側(cè)或背水側(cè)已存在林地，根據(jù)實地調(diào)查，最終確定雅魯河兩側(cè)堤防需栽植楊樹面積為47.55 hm2，恢復堤防區(qū)本來的林地，林地以楊樹為主，株距3m，共栽植楊樹58120株。

除搞好植樹、植草水土保持外，還應(yīng)加強宣傳，堤高施工人員水土保持意識;堤防開挖、填筑等土方工程嚴格控制在征地范圍內(nèi)，避免擴大擾動破壞面積;土方運輸車輛采取苫布覆蓋等預(yù)防保護措施，防止運輸過程中土方產(chǎn)生水土流失等措施。雅魯河近期治理工程棄渣量49.86萬m3。其中土方筑堤清基棄渣37.74萬m3，棄在坡腳處，攤開鋪平;護坡開挖棄渣12.12萬m3，棄在堤防背水坡坑塘、低洼處;攤開鋪平。

2.4.2 取土料場防治措施

料場占地361.42 hm2，占地類型為耕地、草地，共23處集中料場。料場開采前首先剝離表層土，剝離厚度20 cm，剝離量72.28萬m3，剝離的表土推至料場一側(cè)保存，要求表層土有序堆放，堆高2 m剝離的棄腳處利用表土壓蓋密目網(wǎng)，取土料場施工結(jié)束后，將表土及時回填取土場。取土完畢后，經(jīng)全面整地，恢復草地60hm2，需草籽5280kg，復墾。取土料場防治措施見表4。

表4 取土料場防治措施統(tǒng)計表

2.4.3 臨時道路區(qū)

臨時道路總長25 km，占地15hm2，占用地類為耕地，施工前剝離表層土，剝離厚度20cm，剝離量3萬m3，沿著臨時道路一側(cè)堆放剝離的表土，堆高1m，表土堆置期間采取機械壓實整形處理，壓實厚度20cm。該區(qū)域占地類型為旱田，工程完成后，復墾。具體見表5。

表5 臨時道路防治措施統(tǒng)計表

2.4.4 施工生產(chǎn)生活防治區(qū)

施工生產(chǎn)生活防治區(qū)分散布置在堤防沿線，總占地51.84hm2，全部為耕地。施工前對其表土剝離，剝離量10.37萬m3，施工過程中用密目網(wǎng)的苫蓋，剝離的表土推至生產(chǎn)生活區(qū)一側(cè)保存，要求表層土有序堆放，堆高2m，剝離的棄料堆放期間表面采用密目網(wǎng)覆蓋，并在表土堆放坡腳處利用表土壓蓋密目網(wǎng);取土料場施工結(jié)束后，將表土及時回填生產(chǎn)生活區(qū)。詳見表6。

土方、護坡工程施工區(qū)布置在堤后管理范圍內(nèi)。臨時施工區(qū)的水土流失相對較輕，主要措施在施工結(jié)束后及時平整場地，恢復原地類。

表6 施工生產(chǎn)生活區(qū)防治措施統(tǒng)計表

3 結(jié)論

通過采取水土流失防治措施，改善項目區(qū)及周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境。從水土保持專業(yè)角度分析，雅魯河治理工程采取必要的水土流失防治措施后可有效控制施工建設(shè)期和林草恢復期水土流失劇增趨勢，為了有效發(fā)揮水庫工程的效益，以水資源可持續(xù)利用支持經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，盡快建設(shè)雅魯河治理工程。

［1］趙胤.頭屯河河道治理工程水土流失預(yù)測分析［J］.甘肅農(nóng)業(yè)，2013(08):43－44.