新疆瑪納斯河流域排土場(chǎng)水土保持措施及效應(yīng)

李作成

(新疆瑪納斯河流域管理局，烏魯木齊 830001)

1 工程概況

新疆瑪納斯河流貫穿了山地-綠洲-荒漠系統(tǒng)，地表過(guò)程復(fù)雜。該流域的主要徑流水源為高山區(qū)的冰雪融水與上游的降水。上游峽谷較多因而水流湍急，下游河曲發(fā)育而平原坦蕩?，敿{斯河發(fā)源于北天山中段依連哈比爾尕山烏代肯尼河的43號(hào)冰川，全長(zhǎng)420km。源頭區(qū)的冰川孕育著包括瑪納斯河在內(nèi)的河流800條，冰川面積608km2。某排土場(chǎng)擋渣壩位于新疆瑪納斯河流某溝口處，壩高 25.00m(未含壩基開(kāi)挖高度)時(shí)，壩頂寬 8m，壩軸線長(zhǎng)約82m，下游壩坡1∶2.5，上游壩坡1∶2.0。壩體分上游干砌石護(hù)坡區(qū)(厚0.5m)、土工布、砂礫保護(hù)層(1.0m)、堆石區(qū)、下游護(hù)坡(厚 0.5m)等組成，采用15t振動(dòng)碾分層碾壓。

2 水土保持治理效益

2.1 生態(tài)效益

在采取水土保持措施之后，生態(tài)效益主要體現(xiàn)在對(duì)水土資源的優(yōu)化和改善上。一方面，受污染的水資源在不斷減少的同時(shí)，植被面積也大幅度增加。另一方面，通過(guò)合理有效的土地資源開(kāi)發(fā)，改善土壤滲透性，提高土地蓄水能力，減少水土流失與大風(fēng)天黃沙漫天的現(xiàn)象[1]。

2.2 社會(huì)效益

通過(guò)水土保持綜合治理，能提高人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，通過(guò)控制亂砍亂伐，切實(shí)保護(hù)土地不再繼續(xù)發(fā)生石化、溝蝕、荒漠化等災(zāi)害?；纳交臏系拇罅﹂_(kāi)發(fā)，使土地資源逐步轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，合理利用農(nóng)、林、牧、地資源，將不斷提高環(huán)境容量，為創(chuàng)建典型農(nóng)業(yè)示范基地作出貢獻(xiàn)。

2.3 經(jīng)濟(jì)效益

水土保持的經(jīng)濟(jì)效益包括2個(gè)方面：①減少對(duì)土地的破壞；②改善農(nóng)村生產(chǎn)和生活條件，包括改善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和提高土地生產(chǎn)率。

3 水土保持生態(tài)措施及效應(yīng)

3.1 原方案涉及的水保生態(tài)措施及效應(yīng)

3.1.1 表層土剝離

本項(xiàng)目，在廢石排放前和運(yùn)行期，根據(jù)排土機(jī)會(huì)占地進(jìn)行剝離，剝離表土集中堆放，以便后期利用。排土場(chǎng)在廢石排放前剝離表土8.54萬(wàn)m3，在運(yùn)行期共剝離表土35.19萬(wàn)m3，剝離后堆放至排土場(chǎng)近期不會(huì)占用的區(qū)域，本項(xiàng)目剝離表土全部用于本項(xiàng)目后期綠化覆土。本方案考慮在堆放的坡腳采用沙包攔擋，堆積體表面采用撒播草籽防護(hù)。表土堆放高度按6m計(jì)算，四周用1.2m×1.5m(寬×高)土袋攔擋。經(jīng)計(jì)算，需編織土袋約2527m3，薄膜覆蓋6.79hm2。

3.1.2 截排水溝

1)周邊截洪溝及壩肩排水溝：該排土場(chǎng)左岸有水庫(kù)的引水渠，因此本階段擬不在另設(shè)截洪溝，而用此引水渠即可；排土場(chǎng)尾部設(shè)置截洪溝，分別將雨洪季節(jié)山坡積水導(dǎo)入漿砌石擋水建筑物水池和山脊右側(cè)小沖溝內(nèi)；排土場(chǎng)右岸緊鄰山脊線，匯水面積小，約0.155km2，因此雨洪季節(jié)山坡積水?dāng)M直接排入排土場(chǎng)邊線截洪溝內(nèi)統(tǒng)一排泄。其中庫(kù)尾周邊截洪溝采用M7.5漿砌石梯形斷面，底寬2m，頂寬3.25m，高2.5m，靠山側(cè)邊坡系數(shù)m=0.5，與散粒料土石基礎(chǔ)側(cè)直立，內(nèi)襯10mm砂漿抹面層。壩肩排水溝采用M7.5漿砌石梯形斷面，底寬1m，頂寬1.75m，高1.5m，內(nèi)襯10mm砂漿抹面層[2]。

2)壩坡及馬道排水溝：根據(jù)排土堆置生產(chǎn)進(jìn)度，在相對(duì)應(yīng)區(qū)域及時(shí)段設(shè)置臨時(shí)排水設(shè)施，以減小排土場(chǎng)內(nèi)雨洪季節(jié)的積水下滲侵蝕破壞基地面層，待工作平臺(tái)形成后，在邊坡及馬道處分別設(shè)置永久性排水溝，斷面為漿砌石矩形斷面，b×h=0.3×0.4m，且以≥0.02%的坡向壩肩截水溝再統(tǒng)一排泄至場(chǎng)外。

3)壩肩溢洪道：擋渣壩在修建完成后，未堆積棄土?xí)r，若遇特殊情況，庫(kù)內(nèi)無(wú)排水設(shè)施，將可能在壩前匯集，形成壅水。因此本階段設(shè)計(jì)擬在擋渣壩右壩肩開(kāi)設(shè)漿砌石溢洪道，底標(biāo)高低于擋渣壩頂標(biāo)高2.0m。采用M10漿砌石矩形斷面，b×h=1.2×1.2m，內(nèi)襯10mm砂漿抹面層。

3.1.3 覆土綠化

排土場(chǎng)堆廢終了頂面、分段平臺(tái)和分段坡面均進(jìn)行復(fù)墾綠化。排土場(chǎng)頂面覆土50cm，斜面覆土30cm，客土來(lái)源可利用渣場(chǎng)剝離的表土。對(duì)排土場(chǎng)頂面及分段平臺(tái)，先填400mm厚黏性土隔水層，并進(jìn)行壓實(shí)c≥90%，在其隔水層上填350—400mm厚耕植土層。在植物配置上盡量選用根系較發(fā)達(dá)，適應(yīng)性較強(qiáng)的植物，在方案服務(wù)期內(nèi)覆土綠化面積34.50hm2。

3.2 后期水保生態(tài)措施及效應(yīng)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，在項(xiàng)目實(shí)施后，還采取了一系列水土保持措施，截止目前排土場(chǎng)已經(jīng)實(shí)施的水保措施有攔砂壩、滲透壩、表層土剝離、截排水溝、覆土綠化等。

3.2.1 攔砂壩

在排土場(chǎng)的河口和溝腳分別建有攔砂壩各一座，攔砂壩采用M7.5漿砌石，斷面尺寸：工程量：22833m3。

3.2.2 滲透壩

該排土場(chǎng)修建碾壓堆石滲透壩，滲透壩壩高16m，壩底寬45m，壩頂寬8.7m，頂長(zhǎng)33m；工程量：5470m3。具體如圖1所示。

圖1 滲透壩及攔砂壩

3.2.3 表層土剝離

該排土場(chǎng)現(xiàn)已剝離表土30萬(wàn)m3，全部堆放在排土場(chǎng)近期不會(huì)占用的水溝中下部表土堆場(chǎng)區(qū)域，本項(xiàng)目剝離表土全部用于本項(xiàng)目后期綠化覆土。在表層土堆放的坡腳采用沙包攔擋，表土堆放高度按4.5m，四周用1.2m×1.5m(寬×高)土袋攔擋。共用編織土袋約3250m3，薄膜覆蓋6.86hm2。措施實(shí)施時(shí)間為2012-2013年。

3.2.4 截排水溝

1)農(nóng)灌渠。在排土場(chǎng)左岸改建水庫(kù)至高堰溝水庫(kù)的引水渠，同時(shí)作為左岸截洪溝，溝全長(zhǎng)1341m，采用M7.5漿砌石梯形斷面，底寬1m，頂寬1.75m，高1.5m，工程量：368775m3。

2)截洪溝。根據(jù)排土堆置生產(chǎn)進(jìn)度，為防止排土場(chǎng)上游來(lái)水進(jìn)入堆場(chǎng)，現(xiàn)已在水溝右岸肩及熱水河上游修建有截洪溝，截洪溝采用M7.5漿砌石梯形斷面，長(zhǎng)722m，底寬1.2m，頂寬2m，高1.5m，內(nèi)襯10mm砂漿抹面層，工程量198550m3。

水溝左岸截洪溝如圖2所示；水溝左岸農(nóng)灌引水渠如圖3所示；水溝排土場(chǎng)頂部綠化如圖4所示。

圖2 水溝左岸截洪溝

圖3 水溝左岸農(nóng)灌引水渠

圖4 水溝排土場(chǎng)頂部綠化

3.2.5 覆土綠化

經(jīng)監(jiān)測(cè)該排土場(chǎng)于2014年9月開(kāi)始啟用，于2016年6月-2016年10月對(duì)平臺(tái)頂面進(jìn)行覆土綠化，共覆土2.59萬(wàn)m3，種植防風(fēng)固沙灌木5.18hm2。

4 生態(tài)效益評(píng)價(jià)

通過(guò)監(jiān)測(cè)采取相關(guān)措施后的成效顯示可知，新疆瑪納斯河流域排土場(chǎng)附近土壤侵蝕量得到了適當(dāng)?shù)臏p少，侵蝕率明顯下降，自然災(zāi)害的發(fā)生率有效降低。經(jīng)過(guò)水土保持綜合治理，該地區(qū)的水土資源利用水平得到全面提高。在建設(shè)過(guò)程中依法編報(bào)水土保持方案，并經(jīng)水行政主管部門批復(fù)，認(rèn)真落實(shí)了各項(xiàng)水土保持防治措施，將水土保持工程的建設(shè)和管理納入高標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范化管理模式和程序中，在工程建設(shè)過(guò)程中落實(shí)項(xiàng)目法人、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位的水土保持職責(zé)，強(qiáng)化了對(duì)水土保持工程的管理[3-5]。

項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生了大面積的地表擾動(dòng)，造成了新的水土流失，但建設(shè)單位采取一系列的措施，使水土流失降到最低程度。工程按照批復(fù)的水土保持方案落實(shí)了擋墻、攔沙壩、護(hù)坡、排水、綠化等水土保持防治措施，目前主體工程水土保持措施和新增水土保持措施運(yùn)行良好，起到了良好的水土保持效果?；就瓿涩F(xiàn)階段各項(xiàng)水土保持設(shè)施建設(shè)，基本達(dá)到開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)的要求，具備正常運(yùn)行條件。措施的實(shí)施有效防治了因工程建設(shè)產(chǎn)生的新增水土流失，保護(hù)了項(xiàng)目區(qū)水土資源和生態(tài)環(huán)境，維護(hù)了主體工程的正常運(yùn)行。

5 總 結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，水土流失所造成的經(jīng)濟(jì)損失是不可估量的，相關(guān)部門必須對(duì)水土流失現(xiàn)象給予高度的重視，必須想方設(shè)法通過(guò)一系列工程改善當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)結(jié)構(gòu)，減少水土流失現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)為了加強(qiáng)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè)，減少水土流失率，大大改善土壤的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)自然經(jīng)濟(jì)和生態(tài)文明建設(shè)的一體化建設(shè)。采用上述新疆瑪納斯河流域排土場(chǎng)水土保持措施，通過(guò)長(zhǎng)期的積累，確保了生態(tài)環(huán)境符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需求，促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。