小流域綜合治理工程水土保持措施分析

王坤雪， 程 霆， 吳志華， 張 麗

(1.浙江廣川工程咨詢有限公司，浙江 杭州 310020；2.開(kāi)化縣水利局，浙江 開(kāi)化 324300；3.開(kāi)化縣音坑鄉(xiāng)人民政府，浙江 開(kāi)化 324300)

0 引 言

我國(guó)一直面臨著水土流失的巨大挑戰(zhàn)。大量的水土流失將導(dǎo)致下游河道及水庫(kù)淤積，降低原有土壤肥力，惡化水土流失區(qū)域的生態(tài)環(huán)境[1]。一般而言，造成水土流失的主要因素可分為自然因素和人為因素[2]。自然因素主要有降雨、風(fēng)力、地形地貌、氣候、地質(zhì)及植被等，其中降雨引起的沖刷作用對(duì)水土流失的影響尤為顯著。人為因素是指人類(lèi)活動(dòng)對(duì)原有地表地貌的破壞，包括項(xiàng)目建設(shè)、不合理耕種、亂砍濫伐等導(dǎo)致水土流失的發(fā)生。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期努力，我國(guó)大江大河治理獲得巨大成效，但絕大多數(shù)中小河流未經(jīng)系統(tǒng)治理，存在水土流失劇烈、生態(tài)功能退化、水質(zhì)污染嚴(yán)重、洪澇災(zāi)害頻發(fā)的問(wèn)題，嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全[3]。國(guó)家高度重視中小河流治理工作，為此制定出臺(tái)了《關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)中小河流治理和山洪地質(zhì)災(zāi)害防治的若干意見(jiàn)》(國(guó)發(fā)〔2010〕31號(hào))[4]，對(duì)中小河流存在的問(wèn)題進(jìn)行綜合治理勢(shì)在必行。小流域是以分水嶺和出口斷面作為界限形成的獨(dú)立完整的集水區(qū)域，一般面積為3～50 km2[5,6]。小流域綜合治理工程是提高流域防洪能力和改善流域生態(tài)環(huán)境的重要工程舉措，可有效消除該流域存在的防洪安全短板、改善水土流失狀況、保護(hù)和修復(fù)河流生態(tài)環(huán)境[7]。由此可見(jiàn)，對(duì)小流域進(jìn)行綜合治理尤為必要。本文主要探討浙江省開(kāi)化縣馬金溪城區(qū)上游段流域存在的問(wèn)題及水土流失狀況，并著重分析該流域綜合治理過(guò)程中所采取的水土保持措施。

1 工程概況

開(kāi)化縣位于浙江省西部邊界的浙、皖、贛三省七縣交界處，其主要河流有馬金溪、池淮溪、龍山溪、馬尪溪等。本次治理河段主要為馬金溪城區(qū)上游段，具體為龍?zhí)洞髩我陨虾佣?，涉及主要支流有村頭溪、中村溪和楊河溪等。

馬金溪及其主要支流均屬典型的山區(qū)性河道，洪水期洪峰流量大、流速快，部分現(xiàn)狀河段凹岸淘刷嚴(yán)重，而凸岸多形成灘地淤積。河道岸坡多為砌石駁岸；部分農(nóng)田段無(wú)明顯河岸界限，為自然灘地岸坡；部分河段堤頂?shù)缆窞樘锕÷窐?biāo)準(zhǔn)較低且銜接不暢。該流域存在的主要問(wèn)題有：

(1)流域防洪減災(zāi)體系存在薄弱環(huán)節(jié)，防洪安全存在短板。

(2)防沖能力不足，水土流失較為嚴(yán)重。

(3)現(xiàn)狀河道多處堰壩已運(yùn)行多年，多已破損，已不能滿足安全、生態(tài)、便民等功能要求。

(4)河道兩岸缺少暢通的堤頂?shù)缆芳坝H水便民設(shè)施，現(xiàn)狀堤頂基本沒(méi)有道路，或多為簡(jiǎn)易的田埂路，不能滿足正常通行及河道日常管護(hù)及防汛搶險(xiǎn)需要。

(5)現(xiàn)狀河岸雖然大多植被較茂盛，但分布雜亂，灘地內(nèi)雜草叢生，部分灘地仍需提升改造并加以保護(hù)，部分河段岸坡裸露，現(xiàn)狀綠化覆蓋較差。

該流域綜合治理工程措施主要包括：

(1)防洪安全工程：包括馬金溪及其主要支流兩岸的堤防、護(hù)岸、堰壩工程。

(2)生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工程：包括河道疏浚、生態(tài)修復(fù)植物措施及河道自然形態(tài)修復(fù)等。

(3)管護(hù)設(shè)施工程：包括監(jiān)測(cè)監(jiān)控、標(biāo)識(shí)標(biāo)牌設(shè)施，巡查管護(hù)道路的建設(shè)。

(4)親水便民設(shè)施工程：包括慢行系統(tǒng)，濱水小節(jié)點(diǎn)，跨河人行便橋的建設(shè)。

(5)水文化工程：包括河流主題特色展示及水文化設(shè)施的建設(shè)。

2 水土流失概況

2.1 水土流失現(xiàn)狀

調(diào)查得知開(kāi)化縣馬金溪城區(qū)上游段流域?qū)倌戏郊t壤丘陵區(qū)，水土流失主要為水力侵蝕。該流域在植被遭受破壞后，導(dǎo)致土地水源涵養(yǎng)能力降低，遭遇降雨沖刷形成土壤侵蝕，其水土流失主要形式為淺溝侵蝕、小型切溝及沖溝侵蝕。

根據(jù)浙江省最新遙感普查水土流失狀況的成果可知，該流域流失強(qiáng)度等級(jí)屬無(wú)明顯～輕度侵蝕區(qū)，容許土壤流失量為500 t/(km2·a)。根據(jù)應(yīng)用遙感普查水土流失圖并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，估算本項(xiàng)目區(qū)土壤侵蝕模數(shù)背景值均值約300 t/(km2·a)。開(kāi)化縣水土流失狀況詳見(jiàn)表1。

表1 開(kāi)化縣水土流失現(xiàn)狀表

2.2 項(xiàng)目水土流失防治責(zé)任范圍

水土流失防治責(zé)任范圍根據(jù)“誰(shuí)開(kāi)發(fā)誰(shuí)保護(hù)，誰(shuí)造成水土流失誰(shuí)負(fù)責(zé)治理”的原則來(lái)確定。按照《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》(GB 50433-2008)[8]的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合主體工程設(shè)計(jì)資料并實(shí)地調(diào)查確定本工程水土流失防治責(zé)任范圍。防治責(zé)任范圍包括項(xiàng)目建設(shè)區(qū)和直接影響區(qū)。本項(xiàng)目水土流失防治責(zé)任范圍共46.47 hm2，其中項(xiàng)目建設(shè)區(qū)30.61 hm2，直接影響區(qū)15.86 hm2，詳見(jiàn)表2。

表2 水土流失防治責(zé)任范圍表

2.3 項(xiàng)目建設(shè)可能導(dǎo)致的水土流失量預(yù)測(cè)

水土流失預(yù)測(cè)時(shí)段分施工準(zhǔn)備期、施工期和自然恢復(fù)期3個(gè)時(shí)段。根據(jù)工程實(shí)際，施工準(zhǔn)備期較短，本次預(yù)測(cè)將施工準(zhǔn)備期并入施工期進(jìn)行預(yù)測(cè)。工程施工期約24個(gè)月，自然恢復(fù)期取1年。經(jīng)估算工程建設(shè)可能造成的水土流失總量2 561 t，新增水土流失總量2 448 t。其中施工期可能造成的水土流失總量2 388 t，可見(jiàn)工程施工期是產(chǎn)生水土流失的主要時(shí)段。

3 水土保持措施

3.1 組織措施

(1)以項(xiàng)目負(fù)責(zé)人作為水土保持工作第一責(zé)任人，將水土保持作為一項(xiàng)重要工作來(lái)抓，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的宣傳教育，增強(qiáng)參建人員的水土保護(hù)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

(2)采取一切合理措施，保護(hù)施工場(chǎng)地周?chē)镰h(huán)境，避免水土流失對(duì)周邊人員和財(cái)產(chǎn)造成不必要的危害。

(3)正式開(kāi)工前，配合政府部門(mén)做好相關(guān)村民的宣傳教育工作，與當(dāng)?shù)厝罕娊⒘己藐P(guān)系，施工過(guò)程中維護(hù)和搞好自然生態(tài)環(huán)境，使得工程實(shí)施得到群眾的理解和支持。

3.2 工程措施

3.2.1 排水工程

主體設(shè)計(jì)在部分擋墻后側(cè)設(shè)置C20混凝土排水溝，矩形斷面，需C20混凝土約12 188 m3。

3.2.2 表土剝離

為保護(hù)土壤資源以及后期綠化的需要，施工前對(duì)主體工程區(qū)范圍內(nèi)的耕地進(jìn)行表土剝離，剝離面積17.70 hm2，剝離厚度約30 cm，合計(jì)剝離表土5.31萬(wàn)m3。剝離的表土臨時(shí)堆放在表土堆放場(chǎng)內(nèi)，施工完畢后回鋪至護(hù)岸邊坡及灘地修復(fù)區(qū)域。

3.2.3 綠化覆土及土地復(fù)墾

主體設(shè)計(jì)對(duì)護(hù)岸邊坡及后側(cè)進(jìn)行灌草綠化，綠化前需對(duì)種植區(qū)域覆蓋綠化土，以保證植被的正常生長(zhǎng)，共需綠化覆土約1.72萬(wàn)m3。施工結(jié)束后對(duì)施工臨時(shí)設(shè)施占地進(jìn)行土地復(fù)墾，復(fù)墾面積1.93 hm2。

3.2.4 臨時(shí)排水溝

施工期間，涉及土石方開(kāi)挖、回填的護(hù)岸后側(cè)需設(shè)置臨時(shí)排水溝排水。臨時(shí)排水溝采用梯形土質(zhì)斷面，底寬0.3 m，深0.3 m，內(nèi)坡比為1∶1，縱坡0.3%。臨時(shí)排水溝全長(zhǎng)4.56 km(開(kāi)挖土方830 m3)。由于排水溝防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)較低，對(duì)于施工過(guò)程中因降雨或填筑等因素?fù)p壞的臨時(shí)排水溝及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，保證臨時(shí)排水設(shè)施的正常運(yùn)行。

3.2.5 臨時(shí)沉砂池

施工期間，臨時(shí)排水溝集水最終排入河道，排入前需設(shè)置沉沙池緩流沉砂。根據(jù)排水溝的設(shè)置情況及現(xiàn)狀地形情況，共設(shè)置沉沙池12座。

3.3 生態(tài)保護(hù)措施

生態(tài)保護(hù)措施采用植物或植物與工程措施相結(jié)合，對(duì)河道岸坡進(jìn)行粗糙化處理并提高岸坡抗沖性，從而減小水流對(duì)岸坡的沖刷，提升河道生態(tài)穩(wěn)定，改善水體自凈能力，防止水土流失，并提高河道景觀效果[9]。對(duì)于兩岸坡度較小的河道，可采用植物型生態(tài)護(hù)坡，在岸坡種植在當(dāng)?shù)剡m宜生長(zhǎng)的植被，利用植被根系加固岸坡，防止水土流失。對(duì)于兩岸坡度較大的河道，可采用工程措施固土為主、植被固土為輔的復(fù)合型護(hù)坡。

本工程對(duì)堤防(護(hù)岸)邊坡及后側(cè)進(jìn)行灌草綠化，不僅能夠滿足防洪排澇的要求，同時(shí)兼顧生態(tài)效益及美觀效果。綠化面積合計(jì)3.46 hm2。

3.4 監(jiān)測(cè)措施

依據(jù)《水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》(SL 277-2002)[10]，水土保持監(jiān)測(cè)主要包括典型觀測(cè)斷面、觀測(cè)站點(diǎn)及觀測(cè)基準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)，輔以土壤侵蝕量調(diào)查、水土保持效益評(píng)估等現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查方法來(lái)進(jìn)一步完善監(jiān)測(cè)。水土保持監(jiān)測(cè)時(shí)段從工程開(kāi)工至完工后一年結(jié)束。監(jiān)測(cè)工作在整個(gè)建設(shè)期(含施工準(zhǔn)備期)內(nèi)全程開(kāi)展。本工程設(shè)置定位監(jiān)測(cè)點(diǎn)5個(gè)，具體布置如下：

(1)護(hù)岸邊坡及邊坡綠化區(qū)設(shè)置2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，為1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)和2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

(2)生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工程區(qū)設(shè)置1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，為3#監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

(3)在施工道路排水溝出口設(shè)置1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，為4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

(4)表土堆放場(chǎng)設(shè)置1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，為5#監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

4 結(jié) 論

水土保持工作在小流域綜合治理工程中占據(jù)著極為重要的位置。本文主要介紹了開(kāi)化縣馬金溪城區(qū)上游段流域綜合治理工程和水土流失狀況，并分別從組織措施、工程措施、生態(tài)保護(hù)措施及監(jiān)測(cè)措施這四個(gè)方面，對(duì)該流域綜合治理工程的水土保持工作進(jìn)行了詳細(xì)的分析，所提出的水土保持措施可有效地防止該流域的水土流失，并改善該流域的生態(tài)環(huán)境。今后水土保持措施的發(fā)展方向應(yīng)是除了達(dá)到存土保水的要求外，還應(yīng)結(jié)合景觀改造、美化生態(tài)環(huán)境，從而滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需求。