不同水土保持措施下弃渣场水土流失研究

2014-02-28

四川水利 2014年4期

(四川蜀水生态环境建设有限责任公司，成都，610041)

近年来，随着国家对基础设施建设投入的加大，开发建设项目所造成的水土流失占我国水土流失的比重也越来越大，而弃渣场往往是水土流失最为严重的区域。因此建设单位针对弃渣场采取了各种防治措施，这些措施对控制水土流失的效果如何，本文以古城水电站为例，将其研究成果介绍如下。

1 研究区概况

古城水电站位于四川省理县～汶川县杂谷脑河下游河段，是杂谷脑河流域水电梯级“一库七级开发方案”自上而下的第七级电站。项目区为高山峡谷地貌，川西高原气候，具有山地季风气候的特点，属亚热带常绿阔叶林区的川西高山峡谷针叶林亚带下的川西高山峡谷植被地区，岷江上游植被小区，多年平均年降水量613.3mm。工程水土流失防治责任范围面积为123.62hm2。其中，项目建设区110.57hm2，直接影响区13.05hm2。全区累计土石方开挖量为1116.9万m3(自然方)，土方回填649.3万m3(压实方)，共布设9个弃渣场堆放弃渣，累计堆放弃渣379.1万m3(松方)。本文选取5个渣场作为研究对象(详见表1)。

表1 各研究渣场基本概况

2 研究方法

将5个渣场的坡度、植被覆盖、表土土壤质地整治得相似(由于5个渣场之间相处距离很近，可考虑降雨量也一样)，根据土壤侵蚀通用方程，影响土壤侵蚀的因子主要有降雨侵蚀力、土壤质地、坡长坡度、地表覆盖和措施因素〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕〔5〕。因此，只要监测出各渣场的土壤侵蚀模数，就可以分析出各类措施对于弃渣场土壤侵蚀模数的影响。

3 研究结果

3.1 各研究渣场的土壤侵蚀模数

通过对弃渣场一年(2009年4月～2010年4月)的土壤侵蚀监测，得出弃渣场的土壤侵蚀模数(详见图1)。

图1 各渣场土壤侵蚀模数分布

3.2 有无挡护措施的土壤侵蚀比较

上游渣场与5#渣场相比，除前者无挡护措施、后者有挡护措施外，其余措施因子都相同。通过图1渣场土壤侵蚀模数的对比，可知有挡护措施的5#渣场土壤侵蚀模数明显低于无挡护措施的上游渣场，故得出试验期内有挡护措施的弃渣场要好于无挡护措施的弃渣场。这主要是得益于有挡护措施的渣场在坡脚对泥沙进行了拦挡，使部分泥沙沉降于坡面下脚，减少了土壤的流失。

3.3 有无截水措施的土壤侵蚀比较

1#渣场与5#渣场相比，除前者有截水措施、后者无截水措施外，其余因子都相同。通过图1土壤侵蚀模数的对比，可知有截水措施的1#渣场土壤侵蚀模数明显低于无截水措施的5#渣场，故得出有截水措施的弃渣场要好于无截水措施的弃渣场。这是因为有截水措施的弃渣场对上游来水进行了拦截，避免了上游来水对渣场的直接冲刷，进而减少了泥沙的流失。

3.4 有无平台的土壤侵蚀比较

1#渣场与3#渣场相比，除前者没有平台、后者有平台外，其余因子都相同。通过图1土壤侵蚀模数的对比，可知有平台的3#渣场土壤侵蚀模数明显高于没有平台的1#渣场，故得出有平台措施的弃渣场要好于无平台措施的弃渣场。这是由于有平台的渣场得益于平台可以减缓土壤的向下移动，使其沉积于此。

3.5 复耕与绿化的土壤侵蚀比较

5#渣场与6#渣场相比，除前者后期绿化、后者后期复耕外，其余因子都相同。通过图1土壤侵蚀模数的对比，可知后期绿化的5#渣场土壤侵蚀模数明显低于后期复耕的6#渣场，故得出后期绿化的弃渣场要好于后期复耕的弃渣场。这主要因为渣场绿化后其植被覆盖往往好于复耕渣场的作物覆盖，雨滴对坡面的直接冲刷也相应要小得多。

3.6 弃渣场水土流失防治的分析

当前，川西南大多数开发建设项目都布设有弃渣场，而弃渣场也是项目区水土流失的重点区域，为了防治水土流失，建设单位往往对其先挡后弃、布设平台、层层碾压、修建接排水沟，后期进行平整、复耕或绿化。这些措施往往交叉进行，通过本次研究，可知这些水保措施对弃渣场水土流失防治影响显著。

山区开发建设项目，对于渣场地点的选择，要尽量选择地势比较平缓、地质稳定的区域，避免在河边、沟道或湖边布点。弃渣之前要先修建挡渣体和截排水沟，弃渣过程中要注意留有平台、层层碾压、避免坡度过陡，弃渣结束后，对于临时征地要尽快实施复耕，对于永久征地要尽快实施绿化，保证弃渣场的水土流失得到彻底的控制。后期采用绿化后的渣场水土流失程度一般小于复耕后的渣场，但就实际而言往往取决于征地情况，对于能绿化的渣场建议优先考虑绿化，不能绿化的渣场也要尽快复耕。