內蒙古喀喇沁旗水利施工中的水土流失與保持措施

毛曉明

（內蒙古赤峰市喀喇沁旗水利局，內蒙古 赤峰 024400）

可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略指導下，農村農業(yè)高質量發(fā)展越來越重要。農村水利工程作為重要的民生工程，與人們的生產生活密切相關，提高工程施工質量、加強施工管理不容懈怠。水土保持是農村水利工程施工中的重要管理內容，關系著水利工程的基礎穩(wěn)定性，分析水土流失原因，把握水土流失特點，采取有效的治理措施，可以確保水土穩(wěn)固、水利工程建設順利展開。

一、農田水利工程施工中水土流失的原因

喀喇沁旗國土總面積3050 km2，某工程項目區(qū)所在旗水土流失以輕度水蝕為主，屬北方土石山區(qū)，結合資料可知該項目區(qū)原地貌水力侵蝕模數(shù)在1000 噸/km2?a，風力侵蝕模數(shù)在200 噸/km2?a。項目區(qū)容許土壤流失量為500 噸/km2?a。造成水土流失的主要因素如表1 所示。

表1 工程施工中引起水土流失的因素

該項目工程施工中的水土流失原因主要以自然因素和人為因素為主，前者是潛在因素，后者是直接因素，也是水土流失出現(xiàn)的主導因素。

1、自然因素

自然因素主要與項目區(qū)氣候條件、水文條件等有關，具體包括風力、水力等侵蝕外營力和地形地貌、土壤組成物質與結構，以及地面覆蓋度等抗侵蝕力。

2、人為因素

工程施工中，深基坑開挖和填土等施工活動會對施工現(xiàn)場原有地貌、地表植物、土體結構等造成不同程度的破壞，使土地原有的水土保持性能逐漸喪失。同時，施工改變了外營力與土體抵抗力之間形成的相對平衡，導致項目區(qū)水土流失加劇[1]。

二、水土流失的危害性

項目施工嚴重破壞地表植被，土層結構穩(wěn)定性下降，水土保持能力喪失，新增水土流失加劇。

1、破壞地表植被，減少生物量

工程項目施工對地區(qū)土地占用量較大，對草地、林地整體種植結構造成一定破壞，使土地退化，可利用土地資源減少，土地生產力下降，對項目區(qū)局部生態(tài)環(huán)境質量帶來不利影響。

2、增加水土流失量

施工導致項目區(qū)地表植被嚴重破壞，土壤的結構、組成等發(fā)生改變，加上施工產生大量疏松堆土，多雨天氣進一步增加了水土流失量。此外，工程施工中的臨時占地也會對地表植被造成不同程度的破壞，土壤結構固結性下降，土層疏松，水土流失量增加。

3、發(fā)生山地崩塌和滑坡災害

工程項目施工中，露天采場、廢石場、工業(yè)場地水土流失量較大，新增水土流失量483 噸，占新增水土流失總量的84.7%。廢石場上游沒有及時開挖截水溝，多雨天氣會形成徑流，沖刷廢石場平臺和邊坡，使堆土發(fā)生崩塌、泥石流、滑坡等災害的可能性提高，對項目區(qū)周圍生態(tài)環(huán)境帶來不利影響。

三、水土保持監(jiān)測方法

1、調查監(jiān)測法

調查監(jiān)測法主要有實地調查法和樣本調查法。

（1）實地調查法

實地調查法調查水土保持工程設計情況、水土保持管理情況和項目區(qū)背景值有關的指標，通過查閱主體工程設計資料，收集氣象、水文、土壤、土地利用等資料，結合實地調查分析給各指標賦值。水土流失危害監(jiān)測涉及指標主要通過對項目區(qū)重點地段進行典型調查和對周邊居民進行訪談調查，獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（2）樣本調查法

樣本調查法是對植被狀況的監(jiān)測采用樣方法，樣方投影面積為：喬木林10 m×10 m 或標準行、灌木林5 m×5 m，人工種草1 m×1 m，每樣方重復3 次，記錄測定方法、林草生長情況、成活率、植被恢復情況及植被蓋度。

2、實地量測法

實地量測法以先進的信息技術為核心，采用GPS 沿占地紅線和擾動邊界跟蹤作業(yè)，確定防治責任范圍、擾動地表面積、損壞水土保持設施面積等。

3、無人機監(jiān)測法

無人機監(jiān)測法利用先進的無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、遙測遙控技術、通訊技術、GPS 差分定位技術和遙感應用技術，實現(xiàn)自動化、智能化、專用化快速獲取空間遙感信息。根據(jù)監(jiān)測區(qū)域地形、地貌設計航攝方案，利用無人機進行野外航攝，整理航攝范圍內航片，通過遙感影像處理軟件對影像進行拼接、糾正等處理，得到水土保持監(jiān)測結果[2]。

4、遙感監(jiān)測法

水土保持遙感監(jiān)測工作應按資料準備、遙感影像選擇與預處理、解譯標志建立、信息提取、野外驗證、分析評價和成果資料管理等程序進行，確定防治責任范圍、擾動地表面積、損壞水土保持面積沿占地紅線和擾動邊界跟蹤作業(yè)，監(jiān)測棄土（石）渣量和土壤流失情況。

四、農村水利工程施工中的水土保持技術

1、坡面治理技術

坡面治理技術是當前農村水利工程施工中常見的水土保持技術，實際應用中主要有梯田工程技術、坡面蓄水工程技術、山坡截流溝技術3 種。

（1）梯田工程技術

梯田工程技術主要適用于山地丘陵地區(qū)，水利工程施工前要先對地區(qū)環(huán)境進行勘察，在坡地上沿等高線修建波浪式斷面的農田，通過坡度減緩形式降低雨水對土層的沖刷力，對植被起到保護作用[3]。

（2）坡面蓄水工程技術

坡面蓄水工程技術的核心是旱井，利用旱井的蓄水作用確保水土保持。西北地區(qū)很多農村水利工程施工中采用這種技術，在干旱少雨季節(jié)通過旱井獲取水源。旱井直接流進河流，不會對地表土層造成較嚴重的侵蝕，為農田水源灌溉提供便利。

（3）山坡截流溝技術

運用山坡截流溝技術的主要目的是對坡面水流和排出坡面的水流進行攔截，降低水流的沖擊力度。通過引流溝將雨水按照規(guī)定方向進行引流，最大程度減少水土流失。修建截流溝時要和等高線走向保持一致，而且坡面位于2 個截流溝坡面之間，因此雨水徑流速度較緩慢，避免了暴雨季節(jié)雨水的大量沖刷，地表土壤不會被雨水帶走。

2、溝頂防護工程技術

溝頂防護技術的主要作用是緩沖河流徑流的沖擊力，避免因沖積導致溝頂前進或溝底下切等問題，可以對農田起到保護作用，穩(wěn)定種植土壤結構。應用時要對地區(qū)土壤結構有全面了解，在溝頂部修建相應的攔水溝埂，高效利用從溝頂上部沖積下來的雨水，對農田進行水源灌溉。

3、排洪工程技術

排洪工程技術以荒溪沖積扇為基礎，實際運用中主要有中部排洪、下游排洪、上游排洪、橫向排洪4 種方法。中部排洪是將大量雨水直接排到下一級河道中；下游排洪是直接在河流沖積扇下游地區(qū)修建排導溝；上游排洪技術較為復雜，將排導溝修建在河流沖積扇靠下游河道的上游一側，排導溝的水流流向和下級河道之間角度較大。不同的排洪技術形式各有應用優(yōu)勢，在水利工程施工中應用可以起到很好的水土保持作用。

引洪技術和排洪技術相互聯(lián)系，通過引洪可以將水土流失危害范圍降低到最低，減少泥石流和洪峰的不利影響。具體可以應用渠首無壩進行引水，將水流引流到溝道的凹岸處，避免水流大量沖積造成的水土流失。較為嚴重時需在灘地上修建圍堤，以確保引流的準確性。

五、結語

農田水利工程是民生基礎工程之一，做好施工中的水土保持工作意義重大，有利于工程功能的有效發(fā)揮。要從各方面入手，綜合采取多樣化措施提高水土治理針對性和高效性，消除誘發(fā)因素，確保施工順利進行，保護水土資源。