张峰水库水土保持措施效益分析

罗秀婵

（北京水保生态工程咨询有限公司，北京 100055）

1 基本情况

1.1 工程概况

张峰水库位于晋城市沁水县郑庄镇张峰村沁河干流上，坝址以上干流长224 km，流域面积4990 km2。工程由枢纽工程和输水工程两部分组成，枢纽工程包括拦河坝、导流泄洪洞、溢洪道、供水发电洞、电站和渠首泵站等；输水工程包括总干、一干、二干和三干，分别向阳城、高平、泽州和晋城市城区4个县（市、区）供水，线路总长145 km。总库容3.94亿m3。

1.2 地形地貌

张峰水库库区呈阔叶形，地形北高南低，主要涉及土石丘陵区和河谷平川区。其中土石丘陵区分布在流域中部，相对高差300m；河谷平川区分布在河谷两岸的洪积平川及缓坡地带，该区土地肥沃，是当地农业生产和发展农田水利的重点区域。

1.3 河流水系

沁河是黄河的一级支流，也是山西省内仅次于汾河的第二大河流。沁河干流全长485 km，其中山西境内长363 km，控制流域面积4900 km2。

1.4 气候气象

流域气候属于温带半湿润大陆性季风气候区，四季分明，冬长夏短，雨热同季。冬季盛行西北风，天气寒冷，雨雪稀少。多年平均气温5～11℃。多年平均降水量 550～750 mm，多年平均蒸发量 1450～1650 mm，多年平均日照时数 2420～2590 h，无霜期 175～200 d，最大冻土深度1.55m，多年平均风速1.7～2.8m/s，最大风速 16～26m/s。

1.5 土壤植被

区内土壤主要为褐土，尤以山地褐土分布较广，主要土属为砂页岩质山地褐土和红黄土质山地褐土，主要土种为薄层少砾砂页岩质山地褐土和厚层红黄土质山地褐土。

区内植被类型多样，在1000～1200m高程的中低山地带分布以沙棘和黄栌为主的疏林灌丛；在1200～1500m高程的土坡分布以油松和栎类为主的针阔叶混交林；在高程1500～2000m处分布以栎类为主的落叶阔叶林；在高程2000～2200m处分布以油松和侧柏林占优势的山地常绿针叶林；在海拔2200m以上的山顶为山地草甸植被，优势植物为萎凌菜、苔草等。

1.6 水土流失情况

沁河流域植被条件较好，水土流失较小。根据《山西省人民政府关于划分水土流失重点防治区的通告》，项目区属山西省水土流失预防保护区，据《山西省土壤侵蚀分区图》，项目区为土石山地较轻微侵蚀区，土壤侵蚀模数在500～2000 t/（km2·a）范围内，土壤侵蚀以水力侵蚀为主。

2 水土流失防治效果监测

2.1 水土保持措施实施情况

枢纽工程区完成水土保持工程措施主要为：干砌石护坡4416m3，混凝土预制块护坡1315m3，浆砌石脚槽 344m3，土地整治 38.99m3。

输水工程区完成水土保持工程措施主要为:浆砌石挡墙4750m3，干砌石护坡3888m3，浆砌石排水沟1538m3，土方开挖 5415m3，土方回填 2200m3，土地整治 21.0m3。

枢纽工程区共完成植物措施面积13.74 hm2，其中栽植乔木22616株、灌木18.35万株，种草6.81 hm2。

输水工程区植物措施主要为输水管线沿线弃渣场的植被恢复以及总干末端蓄水池周边植树和恢复植被。该区共完成植物措施面积7.8 hm2，其中栽植乔木2820株，种草7.5 hm2。

张峰水库工程共实施植物措施面积22.52 hm2，其中乔木25436株，灌木18.35万株，植草15.99 hm2。

2.2 防治效果

经监测，扰动土地治理面积176.22 hm2，其中植物措施面积22.52 hm2、工程措施面积60.79 hm2、建筑物及场地硬化92.91 hm2，扰动土地整治率96.15%，水土流失总治理度92.19%，拦渣率98.3%，土壤流失控制比1.05，林草植被恢复率92.05%，植被覆盖率15.29%。土壤侵蚀模数下降至190 t/（km2·a）。根据《山西省人民政府关于划分水土流失重点防治区的通告》，张峰水库属山西省水土流失预防保护区，水土流失允许值为200 t/（km2·a）。

表1 扰动土地整治率统计表 单位：hm2

表2 水土流失总治理度统计表 单位：hm2

表3 植被恢复、植被覆盖情况统计表 单位：hm2

3 效益分析

3.1 拦渣保土效益

张峰水库工程在建设过程中通过修建拦渣坝、挡土墙、护坡和排水沟等水土保持措施，有效拦截弃土弃渣量84.5万m3。同时对渣体坡面进行覆土绿化，增加和恢复林草植被面积，有利于径流的拦蓄和泥沙的拦挡。按照林草每公顷每年可拦蓄地表径流100m3、拦泥77.25 t计算，工程建成后21.54 hm2林草地每年可拦蓄地表径流2154m3、拦泥1664 t。

3.2 植被建设效益

工程实施后新增和恢复林草面积21.54 hm2，增加经济林木13805株，绿化美化园林18.35万株，植草15.99 hm2，使工程建设区及其周边区域生态环境得到有效改善。

3.3 土地整治和恢复利用效益

工程实施后对占用土地进行复耕，复耕面积60.99 hm2，可恢复当地粮食产量，增加农业收入。种植的经济林可有效改善当地林果产业，增加林果经济收入，改善当地居住环境，提高居民的生活水平。

3.4 灾害防治与环境效益

工程的建设可有效防止滑坡、崩塌、泥石流等现象的发生，减少水土流失危害，减轻洪水对下游的危害，保障工程安全和周围农田、村庄居民的安全，极大地提高防汛能力，下游河道的防洪标准将由5～10年一遇提高到20年一遇。

3.5 经济社会效益

工程建成后，年供水量可达2.07亿m3，年均发电2228万kW·h，不仅可解决城市生活、工业供水和农村人畜饮水问题，也可解决企业用电需求，同时可兼顾防洪、保护库区周边及下游群众生命财产安全。

工程的建成，可从根本上解决晋城市水资源短缺的问题，同时为该市改变取水结构、实现地下水位止降回升创造了条件。截至2010年工程竣工后，张峰水库已与20余家工矿企业签订供水意向书，其中已正式供水的天源、晋丰集团顺利关闭10眼自备水井，由此高平市每年可减少地下水抽取1000多万m3。

4 结语

通过对张峰水库工程实施水土保持监测，进行水土保持措施效益指标的计算和分析，该工程满足山西省水土流失重点预防保护区的防治标准。张峰水库不仅为晋城市经济社会可持续发展提供了可靠的水资源保障，同时实施的水土保持措施使水库周边的环境得到改善，对当地及周边经济社会发展具有积极意义。张峰水库供水工程的开通，为地方经济发展和企业的长久发展提供了不竭动力和可靠保障。