黃河龍口水利樞紐工程水土保持設計理念及實施效果分析

朱 文，郭小嬴，馮亞耐

(中水北方勘測設計研究有限責任公司，300222，天津)

一、項目概況

黃河龍口水利樞紐位于黃河中游托克托至龍口段尾部，水庫總庫容1.96 億 m3，屬Ⅱ等大（2）型工程，主要建筑物為2級建筑物，水工建筑物包括攔河壩、河床式電站廠房、泄流底孔、表孔、排沙洞、下游消能設施、副廠房及GIS開關站等組成。河床式電站廠房壩段布置在左岸，表孔壩段布置在右岸。龍口水利樞紐工程于2006年6月開工建設，2009年4月通過工程蓄水安全鑒定，2009年9月水庫蓄水驗收，2009年9月18日首臺機組并網發(fā)電，2011年4月末臺機組通過啟動驗收，2011年12月完成水土保持設施竣工驗收，2012年9月主體工程通過竣工驗收技術鑒定。

二、項目區(qū)環(huán)境概況及水土保持建設目標

1.項目的研究概況

項目區(qū)地處黃土高原丘陵區(qū)，地勢北高南低，屬溫帶季風大陸性氣候，多年平均年降水量為387.9 mm，多年平均氣溫為7.9℃，多年平均年水面蒸發(fā)量1 750.1 mm，多年平均風速為1.3 m/s，最大凍土深度134 cm，最大積雪厚度13 cm。工程所在地區(qū)植被類型屬低山丘陵草原，類型單一，群落結構簡單，植被稀疏低矮。自然植被中天然植被群落主要由禾草型植物群落、百里香旱生植物群落、醋柳灌草叢植物群落等組成，人工植被中喬木以油松、落葉松和少量樟子松為主，其次為楊樹，此外還有旱柳、刺槐、沙棗等小片人工林，人工灌木主要有檸條、檉柳、杞柳等。項目區(qū)土壤侵蝕嚴重，主要侵蝕類型為水力侵蝕、風力侵蝕、重力侵蝕，以水力侵蝕和風力侵蝕為主。左岸屬山西省水土流失重點監(jiān)督區(qū)，右岸屬內蒙古自治區(qū)水土流失重點監(jiān)督區(qū)。

2.水土保持建設目標

由于工程所在區(qū)域干旱少雨，植被稀疏，工程擾動后地表的植被建設應綜合考慮以上因素，針對各工區(qū)裸露地表，采取合理的喬木、花灌木、地被植物種植比例，優(yōu)化植物配置，盡可能地模擬自然群落組合，重點對棄渣場、工程管理區(qū)等水土流失區(qū)域進行綠化美化，既可滿足區(qū)域生態(tài)環(huán)境的景觀要求，又改善了沙塵暴源區(qū)的生態(tài)環(huán)境，抑制風沙的發(fā)生，減弱京津沙塵暴的影響。

根據(jù)《中華人民共和國水土保持法》《開發(fā)建設項目水土保持技術規(guī)范》等法律規(guī)范的要求，從工程實際出發(fā)，遵循因地制宜、因害設防以及經濟、有效、全面兼顧的原則，采取工程措施和植物措施相結合，防治各施工區(qū)產生的水土流失，并堅持水土保持與環(huán)境綠化、美化、園林化相結合的原則，使龍口水利樞紐周邊景觀得到提升，成為黃河又一風景區(qū)，同時，達到防治水土流失、改善生態(tài)環(huán)境的目的，滿足生態(tài)水利的設計理念。

（1）設計理念

水土保持設計和建設融入生態(tài)理念，創(chuàng)造北方山區(qū)生態(tài)水利新模式，充分利用山形地勢，創(chuàng)造生活區(qū)宜人環(huán)境。充分考慮“土石方平衡”和“先擋后棄”，將棄渣場進行生態(tài)恢復，并帶動地方生態(tài)環(huán)境建設。

（2）設計要點

充分利用壩址和水庫周邊的山形地勢，創(chuàng)造美麗宜人的生態(tài)環(huán)境，樞紐管理區(qū)綠化為滿足該區(qū)域對景觀的要求，棄渣場結合小公園建設恢復植被。

（3）總體布局及水土流失防治措施

在總體布局上，應做到工程措施與植物措施相結合，“點、線、面”相結合，形成完整的防護體系。根據(jù)不同的施工區(qū)域特點，建立分區(qū)防治措施體系：在棄渣場等“點”狀位置，以工程措施為先導，土地整治措施和植物措施相結合，通過建立綜合的防治措施體系使棄渣場的水土流失得到有效控制；在施工道路等“線”狀位置，以工程措施 （護坡工程和排水工程）為主，植物措施為輔，使施工道路沿線的水土流失得到有效控制；在整個施工作業(yè)“面”上，以土地整治工程和植物措施相結合，合理利用土地資源，改善施工區(qū)生態(tài)環(huán)境。

在措施配置中，以工程措施為先導，發(fā)揮其速效性和控制性，在重點地段布設工程措施，為植物措施實施創(chuàng)造條件，保護新生地表，改善恢復生態(tài)環(huán)境，提高土地生產力，充分發(fā)揮植物措施的后效性，實現(xiàn)水土流失的根本治理。

本工程水土保持分區(qū)防治措施體系由主體工程區(qū)、棄渣場區(qū)、料場區(qū)、工程管理區(qū)、施工營地及施工臨時占地區(qū)、施工道路區(qū)等6個不同防治區(qū)構成，防治措施主要包括工程措施、土地整治措施和植物措施。

（4）水土保持措施設計

①主體工程區(qū)

主體工程區(qū)包括右岸進場路、左岸進場路和左岸上壩路三部分。右岸進場路在挖方段路基實施了漿砌石擋土墻，使路基邊坡得到穩(wěn)定，在道路兩側開挖漿砌石排水渠，道路兩側種植云杉、爬山虎；左岸進場路兩側種植云杉，爬山虎；左岸上壩路兩側栽植油松、云杉、檜柏、樟子松、海棠、杜松等針闊葉喬木，針葉女貞、爬山虎等灌木，播撒紫花苜蓿。

②棄渣場區(qū)

棄渣場位于壩址下游黃河右岸，在棄渣場臨黃河側建漿砌石擋墻，渣面覆土并采取植物措施恢復植被；為與水庫整體綠化相協(xié)調，植物措施按照園林設計方案實施，根據(jù)“因地制宜，因害設防，適地適樹”原則，主要綠化形式以喬灌草為主，其中栽植喬木有油松、云杉、垂柳，花灌木有丁香、榆葉梅、沙棘等，草籽為紫花苜蓿。

③料場區(qū)

a.石料場。在石料場底部建漿砌石擋墻，周邊開挖漿砌石排水渠以攔截料場上游來水，開挖面覆土以利植被恢復；沿石料場底部栽植爬山虎及紫花苜蓿，盡可能使石料場復綠。

b.土料場。在土料場開挖面削坡，以保證開挖面的穩(wěn)定，料場周邊開挖排水溝以攔截料場上游來水，施工結束后，進行場地整治復耕還田。

④工程管理區(qū)

工程管理區(qū)北坡鋪設混凝土網格框架，開挖漿砌石排水溝、混凝土網格框架內覆土并植物護坡，栽植灌木沙棘、多年生草本護坡植物景天，馬道內栽植喬木檜柏；管理區(qū)內綠化主要以提高環(huán)境質量、改善職工辦公、生活條件為目的，以“園林化”建設為目標，綠化除滿足水土保持要求外，還要對建筑物周圍的景觀起到恢復、裝飾和烘托的作用，綠化后管理區(qū)綠化率達到30%，使整個生活管理區(qū)呈現(xiàn)出群芳爭艷、五彩繽紛的景觀效果，使生態(tài)環(huán)境得到較大改善。

⑤施工營地及施工臨時用地

施工營地及施工臨時用地周邊修建漿砌石擋墻及干砌石擋墻，施工結束后覆土并進行土地整治，栽植灌木沙棘，播撒紫花苜蓿恢復植被。

⑥施工道路區(qū)

龍口公路橋連接路綠化，道路兩側栽植行道樹新疆楊、側柏；河偏路回車場栽植灌木油松；左岸壩址處路基防護采用網格框架護坡，框架內栽植灌木沙地柏；兩岸沿線道路兩側栽植喬木油松、新疆楊，灌木沙地柏、紫穗槐。

三、實施效果分析

通過水土保持措施的實施，項目區(qū)擾動土地治理面積達到83.94 hm2，平均擾動土地治理率達到98%，大于目標值（目標值為95%）。

工程水土流失防治責任范圍扣除構建物及硬化面積后水土流失面積為34.86 hm2，已完成治理措施面積33.09 hm2，水土流失總治理度達到95%（目標值95%）。

依據(jù) 《土壤侵蝕分類分級標準》（SL 190—2007），該工程所在區(qū)域土壤容許流失量為 1 000 t/（km2·a），根據(jù)監(jiān)測單位土壤流失量監(jiān)測結果，土壤流失控制比為0.73，超過0.7的目標值。

根據(jù)實際監(jiān)測，棄渣量為51.2萬m3，棄渣按照統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一堆放的原則，采取相應的攔擋防護措施，棄渣得到了有效攔擋，攔渣率為96%，達到目標值要求。

由于工程建設中采取了植物措施，植被生長狀況良好，工程管理區(qū)、棄渣場主要采用喬灌草結合形式綠化美化，料場、施工臨時用地采取種草的形式恢復植被，林草覆蓋率達到30.77%，超過目標值25%的要求，林草植被恢復率達到97.20%，超過目標值95%的要求。

四、結 語

水土保持綠化方案實施后，易發(fā)生水土流失的區(qū)域得到了有效治理，六項指標均達到目標值要求，項目區(qū)原有水土流失程度得到了有效控制；通過增加林草面積，提高了項目區(qū)的林草覆蓋率，改善了項目區(qū)的環(huán)境質量，減輕了因工程建設等人為活動對自然環(huán)境的破壞，為恢復和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造了有利條件，為黃土高原地區(qū)生態(tài)恢復提供了良好的嘗試，具有較好的示范作用。通過將工程設計和建設融入生態(tài)理念，為創(chuàng)造北方山區(qū)生態(tài)水利提供了新的發(fā)展模式。

[1]中水北方勘測設計有限責任公司.黃河龍口水利樞紐工程水土保持方案報告書[R].2004.

[2]北京水保生態(tài)工程咨詢有限公司.黃河龍口水利樞紐工程水土保持設施驗收技術評估報告[R].2011.

[3]江河水利水電咨詢公司.黃河龍口水利樞紐工程水土保持監(jiān)測總結報告[R].2011.

[4]黃河萬家寨水利樞紐有限公司.黃河龍口水利樞紐工程水土保持設施竣工驗收技術報告[R].2011.