滹沱河太原水質(zhì)提升調(diào)水工程水土保持措施

韓 晶

（山西萬(wàn)家寨水控水資源有限公司）

1 項(xiàng)目及項(xiàng)目區(qū)概況

1.1 項(xiàng)目概況

根據(jù)省政府印發(fā)的《水資源全域化配置方案》（晉政發(fā)〔2017〕38 號(hào)），我省擬新建4 項(xiàng)城市水安全保障和水質(zhì)提升重點(diǎn)工程，其中包括滹沱河太原水質(zhì)提升調(diào)水工程。本工程位于山西省忻州市和太原市陽(yáng)曲縣，其中忻州市涉及五臺(tái)縣、定襄縣和忻府區(qū)。主要分為水源工程和輸水線路工程兩大部分，水源工程包括水泉灣水源地工程（水源地取水工程和水泉灣水源地泵站）和清水河水源地工程（水源地取水工程和李家莊加壓泵站、隧洞工程）。輸水線路工程總長(zhǎng)約101.55 km，即：利用現(xiàn)有坪上應(yīng)急引水工程的供水干線段28.5 km（甲子灣至季莊）；新建輸水線路73.23 km（其中：輸水管道50.80 km、隧洞22.43 km），即：季莊至芝郡段壓力管線、芝郡至上佐段壓力管線、輸水隧洞段和小迦東至泥屯段壓力管線。主要建筑物還包括芝郡加壓泵站、上佐調(diào)壓池、小迦東調(diào)壓池和泥屯調(diào)節(jié)池。

工程任務(wù)是向太原市區(qū)提供優(yōu)質(zhì)生活供水。工程建成后，近期年取水量0.72 億m3，其中向太原市供水0.6 億m3，供水流量1.9 m3/s；遠(yuǎn)期年取水量1.34 億m3，其中向太原市供水1 億m3，供水流量3.17 m3/s。

1.2 項(xiàng)目區(qū)概況

根據(jù)《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》（SL190-2007），滹沱河太原水質(zhì)提升調(diào)水工程位于黃土丘陵區(qū)，土壤容許流失量為1 000 t/（km2·a）。土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主。根據(jù)《全國(guó)水土保持規(guī)劃國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū)復(fù)核劃分成果》，本工程涉及的五臺(tái)縣屬于太行山國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)治理區(qū)，定襄縣、忻府區(qū)和的陽(yáng)曲縣為省級(jí)預(yù)防區(qū)。

2 水土流失防治責(zé)任范圍

2.1 項(xiàng)目建設(shè)區(qū)

項(xiàng)目建設(shè)區(qū)為建設(shè)單位管轄的工程征占地范圍，包括征、占、租用地，是工程直接造成水土流失和對(duì)土地?cái)_動(dòng)的區(qū)域。本工程主要包括河堤工程區(qū)、施工臨時(shí)道路區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)和棄渣場(chǎng)等，項(xiàng)目建設(shè)區(qū)面積為206.33 hm2。

2.2 直接影響區(qū)

指的是除項(xiàng)目建設(shè)區(qū)以外，因開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)造成的水土流失以及其直接危害的區(qū)域。直接影響區(qū)面積共計(jì)30.71 hm2。

表1 水土流失防治責(zé)任范圍面積表 單位：hm2

3 水土流失預(yù)測(cè)

3.1 預(yù)測(cè)時(shí)段

水土流失預(yù)測(cè)時(shí)段可以分為施工準(zhǔn)備期、建設(shè)期和自然恢復(fù)期。根據(jù)本工程建設(shè)進(jìn)度安排，施工總工期3年，管線段分段施工，施工期2年，渣場(chǎng)施工期為3年，自然恢復(fù)期按3年計(jì)。

3.2 預(yù)測(cè)內(nèi)容和方法

根據(jù)工程建設(shè)特點(diǎn)，對(duì)工程可能造成的水土流失進(jìn)行了預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)內(nèi)容及方法如表2，預(yù)測(cè)結(jié)果如下：

表2 水土流失預(yù)測(cè)內(nèi)容和方法

3.2.1 擾動(dòng)地表面積

本工程擾動(dòng)地表總面積206.33 hm2。

3.2.2 工程棄土量

本工程在施工期間棄方約50.72 萬(wàn)m3，設(shè)8 個(gè)棄渣場(chǎng)，分別位于五臺(tái)縣坪上村、忻府區(qū)上佐村、陽(yáng)曲縣王文嶺村、河莊村、蟠龍村、峪莊村、歸朝村和小伽東村。

3.2.3 損壞的水土保持設(shè)施面積

本工程損壞水土保持設(shè)施面積共計(jì)206.33 hm2，主要是耕地和未利用地。

3.2.4 新增水土流失量

（1）水土流失背景值

結(jié)合《山西省土壤侵蝕分區(qū)圖》，根據(jù)地方水土保持的研究成果，結(jié)合本工程項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際地形地貌，確定原地貌土壤的侵蝕模數(shù)為8 500 t/km2.a。

（2）擾動(dòng)后的土壤侵蝕模數(shù)

在工程建設(shè)中，大量天然土體開(kāi)挖、擾動(dòng)和堆積的過(guò)程，不僅破壞了土體自然狀態(tài)下的平衡，更是使土體的抗蝕指數(shù)降低，會(huì)導(dǎo)致土壤侵蝕的加劇。結(jié)合本工程具體特點(diǎn)、實(shí)際地形地貌、土體開(kāi)挖破壞程度，參照當(dāng)?shù)仄渌こ虜_動(dòng)后的侵蝕模數(shù)，在實(shí)際調(diào)查、研究、分析的基礎(chǔ)上，確定項(xiàng)目區(qū)擾動(dòng)后土壤侵蝕模數(shù)為22 000 t/km2·a。

（3）新增水土流失量

本工程中，原地表土壤流失量7 364.4 t，擾動(dòng)后土壤流失量為16 780.6 t，新增土壤流失量為9 416.2 t。其中，建設(shè)期原地表土壤流失量3 590.7t，擾動(dòng)后土壤流失量為9 982.4 t，新增土壤流失量為6 391.7 t，自然恢復(fù)期原地表土壤流失量3 773.7 t，擾動(dòng)后土壤流失量為6 798.2 t，新增土壤流失量為3 024.5 t。

4 水土流失防治方案

針對(duì)工程建設(shè)造成的危害程度及相應(yīng)水土流失特點(diǎn)，防治措施應(yīng)努力爭(zhēng)取做到防、治結(jié)合，以恢復(fù)土地生產(chǎn)力和治理水土流失過(guò)程相結(jié)合為原則，以各種措施相結(jié)合為抓手，統(tǒng)籌布局，精準(zhǔn)施策，形成科學(xué)的、立體的、完整的水土流失防治體系。根據(jù)本工程對(duì)水土流失的影響預(yù)測(cè)、建設(shè)特點(diǎn)以及區(qū)域自然條件，確定本項(xiàng)目水土流失防治分區(qū)共分為以下五個(gè)區(qū)域：取水工程區(qū)、輸水工程區(qū)、泵站及管理站區(qū)、施工臨建區(qū)、棄渣場(chǎng)區(qū)。

4.1 取水工程防治區(qū)

（1）工程措施

表土剝離：在引水管線占用耕地前，需要對(duì)表土進(jìn)行剝離，表土剝離厚度0.3 m，施工結(jié)束后表土返還用于土地復(fù)耕，表土剝離面積6.87 hm2；土地整治：施工結(jié)束后對(duì)臨時(shí)占地進(jìn)行土地整治，土地整治面積10.47 hm2。

（2）植物措施

引水管線臨時(shí)占地在施工結(jié)束后應(yīng)采取撒播草籽的方式對(duì)植被進(jìn)行恢復(fù)。草地恢復(fù)面積為3.60 hm2，草籽選擇無(wú)芒雀麥，種植密度為60 kg/hm2。

（3）臨時(shí)防護(hù)措施

對(duì)開(kāi)挖的臨時(shí)堆土使用編織袋堰體方堆筑擋護(hù)，編織袋斷面高0.6 m，寬度0.6 m，并用防護(hù)網(wǎng)苫蓋；在對(duì)引水管線的管溝進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，開(kāi)挖土料應(yīng)沿線堆放在一側(cè)，并將剝離的表土放在下層。

4.2 輸水工程防治區(qū)

（1）工程措施

表土剝離：輸水管線占用耕地，需要對(duì)表土進(jìn)行剝離，表土剝離厚度0.3 m，施工結(jié)束后表土返還用于土地復(fù)耕，表土剝離面積126.0 hm2。土地整治：施工結(jié)束后對(duì)臨時(shí)占地進(jìn)行土地整治，土地整治面積140.07 hm2。

（2）植物措施

對(duì)占用林地和其它草地部分，在輸水管線中心線兩側(cè)各5 m 范圍內(nèi)采取撒播草籽的方式進(jìn)行植被恢復(fù)；在輸水管線中心線兩側(cè)各5 m 范圍以外占用林地的恢復(fù)為林地；其它草地撒播草籽，草地恢復(fù)面積為10.51 hm2，草籽選擇無(wú)芒雀麥，種植密度為60 kg/hm2；林地恢復(fù)面積為3.56 hm2，樹(shù)種選擇油松，株行距3 m×3 m。

（3）臨時(shí)防護(hù)措施

對(duì)開(kāi)挖的臨時(shí)堆土使用編織袋堰體方堆筑擋護(hù)，編織袋斷面高0.6 m，寬度0.6 m，并用防護(hù)網(wǎng)苫蓋；在對(duì)引水管線的管溝進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，開(kāi)挖土料應(yīng)沿線堆放在一側(cè)，并將剝離的表土放在下層。

4.3 泵站及管理站防治區(qū)

（1）工程措施

場(chǎng)區(qū)內(nèi)的道路兩側(cè)分別設(shè)漿砌石排水溝，斷面為矩形，尺寸0.4×0.4 m。

（2）植物措施

在場(chǎng)內(nèi)道路兩側(cè)種植綠籬和行道樹(shù)，綠籬選用膠東衛(wèi)矛，種植規(guī)格為16 株/m2，行道樹(shù)種選用側(cè)柏，株距3 m；在圍墻內(nèi)側(cè)種植一排側(cè)柏，株距3 m；在空地種植草坪，草種選用早熟禾并配月季花，草坪種植密度100 kg/hm2，種植方式為撒播。月季花種植密度為630 株/100 m2，苗選用0.5～1年生，高為0.3 m。

4.4 施工臨建防治區(qū)

（1）工程措施

施工結(jié)束后，對(duì)臨時(shí)占地進(jìn)行土地平整，土地平整面積13.20 hm2。

（2）植物措施

在施工結(jié)束后，需對(duì)占用耕地的部分進(jìn)行復(fù)耕；對(duì)占用其它草地部分，撒播無(wú)芒雀麥恢復(fù)植被，種植密度為60 kg/hm2，恢復(fù)植被面積3.67 hm2。

4.5 棄渣場(chǎng)防治區(qū)

本工程施工期棄方約50.72 萬(wàn)m3，設(shè)8 個(gè)棄渣場(chǎng)。

1.工程措施

（1）攔擋措施

本工程8 個(gè)棄渣場(chǎng)全部為溝道型棄渣場(chǎng)，流域面積均小于1 km2。攔渣采用重力式漿砌石擋渣墻，斷面尺寸為：墻高3.2 m，其中地面以下1.2 m，地面以上2 m；墻頂寬0.5 m，上、下游坡比分別為1∶0.4、1∶0，墻趾及墻踵采用M7.5 水泥砂漿砌石砌筑，寬0.5 m。

（2）防洪排水措施

岸邊排水溝：在棄渣場(chǎng)邊坡兩側(cè)設(shè)岸邊排水溝，采用漿砌石梯形斷面，內(nèi)坡比均為1∶0.5，漿砌石壁厚0.4 m。馬道排水溝：擋墻以上堆渣坡比為1∶3，每堆高5 m 設(shè)一2 m 寬的馬道，馬道內(nèi)側(cè)布設(shè)排水溝，矩形斷面，漿砌石結(jié)構(gòu)，底寬0.4 m，側(cè)墻和底板厚0.3 m。護(hù)坦：在岸邊排水溝接入場(chǎng)外溝道的地段鋪設(shè)干砌石護(hù)坦，長(zhǎng)度為10 m，寬度為20 m，干砌石厚度為0.5 m，碎石墊層為0.2 m。擋水土?。涸谠鼒?chǎng)頂部距離邊坡2 m 處設(shè)擋水土埂，高為0.5 m，頂寬0.5 m，兩側(cè)邊坡為1∶1。

（3）覆土措施

棄渣場(chǎng)最后達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，需對(duì)棄渣場(chǎng)坡面及頂部進(jìn)行覆土整治，坡面覆土厚度0.5 m，頂面覆土厚度0.8 m，覆土后進(jìn)行植被恢復(fù)。

2.植物措施

（1）在堆渣坡面上種植紫穗槐和無(wú)芒雀麥，當(dāng)堆置到最終高程時(shí)，對(duì)原占用耕地的渣場(chǎng)進(jìn)行復(fù)耕，對(duì)原占用其它草地的渣場(chǎng)采用油松與無(wú)芒雀麥混交的方式對(duì)頂部進(jìn)行植被恢復(fù)。

（2）綠化技術(shù)指標(biāo)

紫穗槐種植標(biāo)準(zhǔn)為4 444 穴/hm2，3 株/穴，采用40×40×40 cm 的穴坑整地，苗木選用三年生一級(jí)苗，生長(zhǎng)健壯，無(wú)病蟲危害；油松種植標(biāo)準(zhǔn)為1 111 株/hm2，采用60×60×60 cm 的穴坑整地，苗木選用株高1.5 m～2.0 m，帶土球，生長(zhǎng)健壯，無(wú)病蟲危害；無(wú)芒雀麥種植方式為撒播，種植密度為60 kg/hm2。

5 結(jié)論

滹沱河太原水質(zhì)提升調(diào)水工程涉及太行山國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)治理區(qū)和省級(jí)預(yù)防區(qū)。在工程建設(shè)期間，對(duì)于大量擾動(dòng)原地貌、破壞植被的工程措施，必須制定明確的水土流失防治目標(biāo)與方案。本文針對(duì)工程特點(diǎn)，進(jìn)行了較為精準(zhǔn)的水土流失預(yù)測(cè)，并根據(jù)水土流失各分區(qū)水土流失特點(diǎn)及流失程度，進(jìn)行了科學(xué)的防護(hù)措施布設(shè)，形成了科學(xué)的、立體的、完整的水土流失防治體系。