探析水利工程开发建设项目水土保持对策

2014-04-02范世俊江西省水土保持科学研究院

河南水利与南水北调 2014年23期

□范世俊(江西省水土保持科学研究院)

水土资源是人类生存的物质基础，因此水土保持就显得尤为重要。改革开放以来，我国的经济快速发展，人口数量不断增加，对水土资源造成了很大的压力，而水利工程开发建设等项目的实施对地表产生了很大的扰动、石渣废弃物的堆放、流入河道也造成了新的水土流失。

1 水利工程开发建设项目中的水土流失及原因分析

1.1 水利工程开发建设项目水土流失

水利工程开发建设造成的水土流失与自然条件下的水土流失存在区别，前者是一种人为造成的水土流失。如施工临时占地、弃渣场和土石料场等都对土壤及其地表的植被造成了严重的破坏，并导致水土流失。总的来说，水利工程开发建设项目造成的水土流失类型较多、规律复杂、并且在时空上分布不均衡。

水利工程开发建设项目对地表产生的扰动，使原有自然地貌状态发生改变，导致了水土流失，其危害较大。首先，对宝贵的土地资源造成了侵占；其次，对生态环境造成了负面的影响。由于对植被的破坏，造成生态平衡失调和生态环境的恶化；再次，对水资源造成了污染。水利工程开发建设项目施工会产生废石渣等废弃物的任意堆放和排放，对水质产生严重的影响，同时也造成了水土流失。此外，还对土地生产力造成破坏。对地表产生的碾压和扰动，导致土地的裸露，开挖土方对土壤层次产生扰动，并造成土壤沙化生产力下降。

1.2 水利工程建设项目中水土流失的原因分析

水土工程开发建设项目造成的水土流失有许多原因，一是由于工程项目开挖造成了地表植被的破坏、打破了表土与植被之间的平衡关系，表土的抗蚀能力减退，加上雨水、水流的冲击作用和风蚀造成了水土流失；二是由于水利工程进行大挖方施工时，挖方量大于填方量通常将多余的土石进行废渣处理，随意堆积或者倾倒，进而造成了水土的流失；三是处理不当的土石渣等还会造成后续新的水土流失。此外，水利工程开发建设项目缺乏水土保持的意识、有关部门缺乏对建设项目的监督管理也是造成水土流失的原因之一。

2 水利工程开发建设项目水土保持的对策

2.1 施工临时占地的水土保持对策

根据我国水土保持法的有关规定，需要对建设项目所占用土地的地表土进行分层剥离、保存和利用，并对土方石实现挖与填的平衡，减少对地表的扰动。因此，首先应对地表土进行分层剥离，并进行集中堆放和挡护；场地平整后在场地周围设置排水沟，从而对地面的来水进行拦截与收集，并将其排入河道；其次，在工程建设开始后，需要对施工生活区内空闲地采取绿化措施，种植花卉和草等,选择的草种应与施工场地的气候环境条件与生物种类等相适应，从而实现好的绿化效果；再次，对施工临建区进行施工道路、堆料区和剥离表土存放区的临时排水，设置临时排水沟。

2.2 弃渣场的水土保持对策

水利工程建设开发需要对洞室和渠道进行开挖，对大坝基础和坝肩进行削坡等，因此会产生较多的弃渣，这就导致了弃渣场的水土流失现象。因此需要对弃渣场制定水土保持对策。

首先，挡渣墙的建设是水利工程开发建设中弃渣场的水土保持先行措施，可以有效的对弃渣场的水土流失进行控制。其次，建设排水工程。排水工程主要包括边沟、排水沟、排洪涵洞、消力池、马道截水沟和护坦等。通常在弃渣场的底部设置排洪涵洞以便上流的来水进行排泄；在弃渣场的护坡与周边进行排水边沟的建设，从而阻止周边洪水的汇入；马道上设置截水沟；弃渣场坡面设置纵向的排水沟等。由于形成了较为完整的坡面排水系统，因此减少了水土流失的情况。再次，进行边坡的防护，主要是弃渣场上游与下游的边坡防护。上游边坡防护是在排洪涵洞入口处设置干砌石护坡，对弃渣进行分层碾压，并向沟内延伸，当堆渣达到堆渣墙顶部时，对下游坡面进行1:3的削坡，并设置马道与截水沟。形成下游边坡防护后进行覆土。此外，在弃渣场施工中，应将石渣堆存在弃渣场的底部，并将土方覆盖在石渣的上方，达到设计标高后进行渣顶的平整，便于进行绿化。

2.3 土料场、砂砾料场和堆石料场的水土保持对策

根据水利工程的类型，其料场也存在一定的差异，如土料场、砂砾料场与堆石料场等。土料场和砂砾料场的水土保持对策主要包括进行表土的剥离、削坡开级、设置土料场的顶部截水沟，进行施工后的覆土与土地平整，设置临时堆料区，设置表土保存区的临时防护等。堆石料场水土保持对策除上述几种措施外，还需要进行堆石料场顶部截水沟的设置、坡脚的浆砌石挡护等。

首先，进行表土剥离。土料场、砂砾料场与堆石料场在施工开始时均要进行表土的剥离，表土剥离主要是由于覆盖层不能用于工程建设，并且表土的土壤肥力较高，有利于工程结束后对植被的恢复，因此需要对表土进行剥离并妥善的保存。其次，削坡开级。土料场开采的削坡开级设置5 m一个台阶，边坡为45°，底部为开采品平台，上部均为反坡式开采平台，坡度为2～3°，这种设计有利于对雨水进行拦截，防止雨水的冲刷，同时还应在取土平台内设置矩形的浆砌石排水沟。进行堆石料场的开采时，台段为10 m，开采边坡70°，底部为开采平台，上部均为2～3°的反坡式开采平台。同时还应在堆石料场顶部设置截水沟，在堆石料场坡脚设置浆砌石挡墙。

2.4 废渣场、土料场、砂砾料场和堆石料场的植被恢复

在工程结束后进行原地貌的植被与耕地的恢复能够实现涵养水源、水土保持和防风固沙的作用。如对弃渣场占用的耕地进行平整与复耕，对弃渣场、土料场、砂砾料场和堆石料场未被利用的林地进行树木的种植等。植被的恢复能够对地表径流进行拦截、实现涵养水分，减少土壤的侵蚀等。树种的选择应结合施工场地的自然环境条件与土壤性质来进行，所选的树种需要具有较强的适应性，并能够满足当地居民的需求。

总之，在水利工程开发建设项目的水土保持上实现工程措施与生物措施的相辅相承，才能够对水土流失起到良好的综合治理效果。

3 实例分析

3.1 江西省峡江水利枢纽工程水土保持对策

峡江水利枢纽工程是我国规模最大的水电站之一，位于赣江中游峡江老县城巴邱镇上游4 km处，主要保障鄱阳湖生态经济区以及南昌的电力供应。该工程的开发建设对原地貌、土地以及植被造成的扰动与破坏面积总共为4548.17hm2，造成的水土流失总量达到111.83万t，为了实现对水土的保持，该工程水土保持的重点在于弃土弃渣场、土石料场、临时堆土场以及大坝两侧大型开挖面等区域的水土保持。为进行水土保持，共设置了13个定位监测点。

首先，对损坏的水土保持设施数量、土方石的平衡和弃渣量等进行了复核，并明确了弃渣场与料场的位置以及水土流失的责任范围，进行了合理的分区布局。

其次，对分区措施进行设计。将水土流失的责任范围分为枢纽工程防治区、库区防护工程防治以及移民安置和专项设施改建防治区3个一级防治区，在各个一级防治区分别进行二级防护区的分区。

再次，在各个二级防护区内进行相应的水土保持工程措施与生物措施。分析确定弃渣场的防洪和设计标准；采取了枢纽工程岩质边坡三维网喷播措施和管理绿化；根据弃渣场布置，查明沟道洪水情况设计排水，根据地形进一步完善弃渣场设计；对坡形弃渣场采取拦挡、排水与土地整治和植被的恢复；对同江老河弃渣场堆放进行临空侧拦挡及边坡防护；设置防护堤和导托渠等；对抬田工程区进行表土剥离、回填与防护等；落实监督管理。

此外，在对移民安置防护区的通行道路改建或扩建时尽量利用原有道路，并加强道路水土流失防护措施、两侧的绿化以及排水措施。

3.2 效益分析

综合分析该工程的水土保持效益发现，施工用地得以平整、绿化和复垦，扰动土地的总治理率为98%，水土流失的治理率为97.80%，拦渣率为97%，对水土流失的控制比达到1.00。植被恢复率达到99.60%，林草覆盖率达35.87%；同时增加了土壤入渗，减少了土壤的侵蚀。保证了堤防的安全和稳定，河道行洪正常，河道水质得到了一定的改善，恢复了土地的生产力和自然景观等，提高了生态环境。通过提高地面林草的覆盖率，实现了地表温度、湿度与风力的改善等。各项效益指标均达到或者超过了水土流失防治的目标值。