淮河流域重點平原洼地治理里下河川東港工程水土流失動態(tài)變化研究

袁希功 張乃夫

一、工程概況

淮河流域重點平原洼地治理工程里下河川東港工程（以下簡稱川東港工程）是《淮河流域重點平原洼地除澇規(guī)劃》確定的里下河腹部排水入海主要通道之一，是提高里下河地區(qū)總體防洪排澇能力的關(guān)鍵工程。

川東港工程由車路河、丁溪河、何垛河、川東港等4 個河段組成。工程建設(shè)內(nèi)容包括：河道拓?？傞L度90.62km，堤防退建、新筑、加固共長32.68km，岸坡防護工程總長29.48km；跨河橋梁拆建17 座、新建3 座、加固1 座；影響處理工程包括圩口閘24 座、節(jié)制閘10 座、泵站1 座；復建水文設(shè)施2 處。本項目河道堤防工程等級為4 級，相應(yīng)穿堤建筑物工程等級為4 級。海堤工程等級為2 級。工程建設(shè)工期為2013年12月—2018年6月，共計55 個月。工程永久占地658.37hm2，臨時占地共計1047.37hm2。土方開挖3615.29 萬m3，土方填筑902.53 萬m3。

二、水土流失與水土保持現(xiàn)狀

根據(jù)《全國水土保持區(qū)》，本工程所在項目區(qū)屬于南方紅壤區(qū)，二級區(qū)為江淮丘陵及下游平原區(qū)，三級區(qū)為江淮下游平原農(nóng)田防護水質(zhì)維護區(qū)。根據(jù)《土壤侵蝕分類分級標準》，項目區(qū)土壤侵蝕容許值為500t/km2·a。項目區(qū)大部分以水力侵蝕為主，主要表現(xiàn)為面蝕、溝蝕。本工程項目區(qū)平均水蝕模數(shù)為300t/km2·a，侵蝕強度多為微度到輕度。項目區(qū)不在國家級水土流失重點防治區(qū)內(nèi)，根據(jù)江蘇省水利廳《關(guān)于發(fā)布〈江蘇省省級水土流失重點預防區(qū)和重點治理區(qū)〉的公告》，項目區(qū)屬于江蘇省省級水土流失重點預防區(qū)。

三、工程水土流失特點

川東港工程屬沿海平原地貌，從實地調(diào)查了解到的水土流失情況看，區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀水土流失類型主要為水力侵蝕，水力侵蝕以濺蝕、面蝕、細溝侵蝕為主。

1.工程分散，點多面廣

工程主要建設(shè)內(nèi)容包括河道拓浚90.62km，堤防護坡32.68km，跨河橋梁17 座，閘站20 余座，配套棄土（排泥）場50 余個，分布在三個縣（區(qū)），工程點多、線路長，地表擾動范圍廣、面積大。

2.水土流失強度不均衡

工程主體建設(shè)內(nèi)容包括河道、堤防及建筑物等，水土流失主要部位為堤防邊坡、棄土（排泥）場圍堰邊坡、建筑物基坑開挖臨時堆土，以及施工場地、施工道路等，各區(qū)域地表擾動形式和強度各異，水土流失強度不均衡。

3.再塑微地貌多，水土流失影響因子時空變化大

工程擾動范圍廣泛，再塑微地貌多，包括河道工程開挖地貌、堤防堆墊地貌、棄土（排泥）場圍堰堆墊地貌、臨時堆土堆墊地貌、建筑物基坑開挖地貌、施工場地占壓地貌，以及水域等不同微地貌；同時，項目開工完工時間不一，時間跨度較長。因此，項目區(qū)氣象、擾動形式、植被措施類型等水土流失影響因子時空變化大。

四、水土流失動態(tài)變化

1.水土流失面積動態(tài)變化情況

川東港工程自2013年12月開始施工，首先進行排泥場表土剝離與圍堰填筑，擾動范圍較為集中；2014年二季度開始，丁溪河段全面開工，丁溪河一線排泥場和河道工程逐漸擴大擾動范圍。隨著主體工程逐漸開工，地表擾動范圍逐漸加大，水土流失面積加大。至2015年二季度，何垛河段和老川東港段開工，除車路河段外，川東港工程各項建設(shè)活動全面鋪開，地表擾動范圍繼續(xù)增加，水土流失面積達到最大。到2016年，累計擾動范圍面積達最大1710.00hm2，但隨著部分建筑物工程占壓和河道建成后試驗性通水，形成水面占壓地表，水土流失面積逐漸減??；到2017年底，各項建設(shè)活動基本停止，水土流失面積基本不再變化（見表1）。

表1 2014—2018年初各防治分區(qū)水土流失面積表

2.土壤流失量動態(tài)變化情況

（1）水土流失量年度動態(tài)變化

通過水土流失現(xiàn)場監(jiān)測，2014年1月—2018年6月，川東港工程產(chǎn)生水土流失量109009.27t，其中原地貌產(chǎn)生水土流失量23085.00t，擾動地表新增水土流失量85924.27t。

其中，施工期自2014年1月至2017年12月，本項目產(chǎn)生水土流失量105827.21t，其中原地貌產(chǎn)生水土流失量20520t，擾動地表新增水土流失量85307.21t。

試運行期（自然恢復期）自2018年1月至2018年6月，本項目產(chǎn)生水土流失量3182.06t。

（2）各防治區(qū)水土流失比例年度動態(tài)

從歷年的水土流失來看，河道工程區(qū)和棄土（排泥）場區(qū)是本工程水土流失的主要來源，占比88%～96%，其中棄土（排泥）場區(qū)流失量占比呈現(xiàn)下降趨勢，因排泥場建設(shè)主要在河道主體工程施工前，所以2014年度占比超過67%。其后隨著河道拓浚的逐漸開工，河道工程區(qū)的水土流失量占比逐漸反超棄土（排泥）場區(qū)，自2015年起，流失量超過總流失量的50%。

（3）各防治區(qū)水土流失強度動態(tài)

從歷年的水土流失強度來看，隨著工程全面施工和降水充沛等因素，2015年各防治區(qū)土壤侵蝕模數(shù)普遍增大，工程防治責任范圍內(nèi)土壤侵蝕模數(shù)平均值達到2700 t/km2·a，此后，部分施工區(qū)域建設(shè)建筑物占壓或水土保持工程措施發(fā)揮作用，除水文設(shè)施區(qū)外，各區(qū)土壤侵蝕模數(shù)皆略有降低。到2017年，隨著各項植物措施發(fā)揮保土減蝕作用，各區(qū)土壤侵蝕模數(shù)大幅下降；至2017年下半年工程建設(shè)進入尾聲，植物措施與自然恢復植被全面發(fā)揮保土減蝕作用，自然恢復期綜合土壤侵蝕模數(shù)降至項目區(qū)容許值以下（見表2）。

表2 2014—2018年各防治分區(qū)年度平均土壤侵蝕模數(shù)表（t/km2·a）

五、水土流失危害

工程建設(shè)過程中施工活動控制在征地范圍內(nèi)，減少了對周邊環(huán)境的影響，未破壞周邊生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。

在排泥場圍堰施工期間，各施工單位對圍堰的施工都采取了分層碾壓措施，每30cm 土層碾壓一次，同時對邊坡采用160 推土機斜向碾壓，使圍堰邊坡具有較好的抗蝕性，取得了較好的水土保持作用；在排泥場與農(nóng)田之間都有排水溝及相關(guān)的配套進退水涵洞，水系基本通暢，未發(fā)生較大淹沒農(nóng)田事件；排泥場水中懸浮顆粒物含量較高，先經(jīng)自然沉降后由排水通道排出至排泥場周邊排水溝內(nèi)，隨后大量沉積在排水溝內(nèi)，圍堰周邊排水溝深度在1～1.5m，經(jīng)現(xiàn)場量測，泥沙淤積深度在30～80cm 范圍內(nèi)，基本未對排水暢通產(chǎn)生較大不利影響，未發(fā)生顯著的水土流失危害。

六、結(jié)語

淮河流域重點平原洼地治理工程里下河川東港工程在建設(shè)過程中，按照水土保持方案要求，較好地完成了水土流失防治任務(wù)，水土保持措施體系布局合理，發(fā)揮了防治水土流失的作用，產(chǎn)生了良好的生態(tài)效益