乌鲁瓦提水利枢纽工程水土保持关键技术探讨

于秋月

(新疆乌鲁瓦提水利枢纽工程建设管理局， 新疆 和田 848000)

乌鲁瓦提水利枢纽工程水土保持关键技术探讨

于秋月

(新疆乌鲁瓦提水利枢纽工程建设管理局， 新疆 和田 848000)

乌鲁瓦提水利枢纽工程水土保持项目，在资金不到位的情况下，通过自筹资金、银行贷款等方式，积极开展水土流失防治工作。通过项目的实施，解决了“无根岩石”的利用、盘山道路减少边坡系数等难题，做到了水土保持措施与主体工程同步，工程措施与植物措施相结合，达到了水土流失防治目标。

水土保持；工程措施；植物措施；关键技术

1 概 况

a.乌鲁瓦提水利枢纽工程是喀拉喀什河中游的控制性工程，是具有灌溉、防洪、发电、生态保护等综合利用效益的大 (2)型水利枢纽工程。工程于1998年开始下闸蓄水，提前发挥灌溉效益， 2000年12月开始发电，2003年通过初步验收，2009年通过竣工验收，2012年1月通过水土保持验收。乌鲁瓦提水利枢纽自建成运行以来，在充分发挥灌溉、防洪、发电、生态保护等综合效益的同时，也成为和田地区唯一一家4A级旅游风景区。

b.乌鲁瓦提水利枢纽工程区属新疆水土流失重点监督区，由于当地强烈的机械风化作用导致库区周边坡体破碎，加之原施工扰动区未进行治理，遇大风暴雨天气水土流失严重，也严重影响库区的景观，故将工程措施与植物措施相结合开展水土保持综合治理工作。

c.水土保持防治目标。扰动土地整治率达到95%，水土流失总治理达到80%，拦渣率达到95%，林草植被恢复率90%。

d.水土保持项目的建设与管理亦纳入了主体工程的建设管理体系中，与主体工程“同时设计、同时施工、同时投产使用”。 在水土保持概算投资完全没有到位的情况下，采用自筹资金、银行贷款的方式，积极开展水土流失防治工作。

2 水土保持工程建设情况

2.1 严格落实设计

2001—2011年，乌鲁瓦提水利枢纽水土保持项目从开工到完成，严格按照《新疆乌鲁瓦提水利枢纽工程水土保持方案报告书》和《新疆乌鲁瓦提水利枢纽工程水土保持设计变更报告》的内容进行施工。

2.2 实行分区治理

该水土保持项目划分为枢纽区、工程管理区、坝后河道区、料渣场区、施工临建区、道路区、和田生活基地七个治理区，因地制宜地进行水土流失防治。水土保持工程措施共完成土地整治面积88.94hm2，弃渣清运287000m3，土方开挖3400.4m3，浆砌石20908m3，灌溉面积58.84hm2，砾石压盖200m2，衬砌混凝土1320m3，混凝土网格6870m2，芦苇格3.43hm2；实施植物措施面积47.69hm2，种植乔木101120株，种植灌木34890株，种草17.02hm2，苗圃5.34hm2，覆土538194m3，整地施肥22.39hm2，实施栽植的乔木主要树种有馒头柳、新疆杨、泡桐、垂柳、火炬、桃树、杏树、侧柏等，栽植的灌木主要树种有水蜡球、珍珠梅、冬青、沙枣、连翘、丁香、蔷薇、枸杞、沙枣等；美化工程包括观景阁(亭)、仿长城、凤翔塔、水池亭榭、葡萄长廊、画廊、花房、流域模型、工程纪念碑、民族团结文化长廊、伟人雕塑等。

2.3 主要工程措施

a.修建过水涵洞、排水沟等过水、导水建筑物。为避免天然洪沟内水流冲蚀弃渣，需在天然洪沟内顺势利导，修建过水涵洞、排水沟等过水、导水建筑物，将水流引向主河道。

b.护坡处理。为减轻风蚀，对易产生风蚀并引发水土流失的松散、破碎的岩体和风化层，进行浆砌石护坡、混凝土衬砌等处理。

c.土地平整。对纳入的绿化地进行粗平，将表面的垃圾及废弃物、不适合绿化种植的高碱土及砂砾石土层等进行清除。

d.修建挡土墙或挡渣坝。为防止破碎的山体坡积物下滑，在分级台地间修建挡土墙或挡渣坝。

e.弃渣处理。对易造成水力侵蚀、风蚀，形成水土流失的施工弃渣需挖除外运；对可以利用的施工弃渣进行土地平整、绿化。

2.4 主要植物措施

a.覆土。将适宜草坪生长的土壤换填到绿化地中，并在土壤中加入改良剂或腐熟的有机肥进行深翻。

b.种植草坪和栽植树木。因地制宜选择种草或栽树，选择生命力旺盛、易活的树种，条件允许时结合景区规划选择观赏树木。

c.灌溉方式及绿化管网敷设。

d.美化工程。结合景区规划，增设一些景点设施，包括水池、画廊、观景亭、花房、休憩亭等。

3 关键技术探讨

a.乌鲁瓦提水利枢纽工程库区滑塌体监测。库区滑塌体位于乌鲁瓦提大坝上游约3.5km处的左侧山体，体积较大，约300万m3，且裂隙发育，滑移迹象明显，使水库的安全运行存在一定隐患。为进一步了解和掌握滑塌体的变化动态和发展趋势，研究其稳定性，预报坍塌险情，为该滑塌体的正确分析评价及滑坡治理提供科学依据， 2006年10月14日正式建立观测网对其进行大地形变测量(即位移监测)。由于表面土石体松散，且处于不断滑移形变之中，不适宜做永久性变形监测网。考虑到经济实用性，宜布设控制点和变形监测点，建立简易的临时监测网，采用TCA2003全站仪进行观测，利用GNPS变形监测综合数据处理系统进行测量数据后处理，编绘变形监测点测量成果表及各点位移及高程曲线图和平面位移矢量图。2011年8月，为进一步分析各环境量变化对滑塌体位移、沉降的影响，适时建立了各测点位移、沉降统计模型，引入了统计模型分析。通过采用由现有环境量所建模型，可以看到滑塌体的滑动主要受库水位和时效因子的影响。经长期监测分析，该滑塌体处于缓慢变化过程中，且变动趋势有所变缓。

b.关于“无根岩石”在乌鲁瓦提水利枢纽工程中的施工技术研究。必须利用“无根岩石”时，采用锚桩、锚索或浇筑贴坡混凝土等施工技术进行处理，从而保证岩石的稳定性。

c.关于乌鲁瓦提水利枢纽工程盘山道路边坡系数的优选研究。乌鲁瓦提水利枢纽工程1967上坝公路弯急坡陡，道路路面宽7m，路肩两侧各1m，道路标准按市区道路设计，一般情况下，道路边覆土的边坡系数将达到1∶2.4～1∶2.8，覆土将直接侵占下游路面。经过分析与研究，在坡比较小的地方采用芦苇格、预制混凝土网格梁等措施进行清坡、整坡、护坡处理，并在网格内填土种植花草，既可以使边坡系数控制在1∶1.5，又可以满足边坡稳定要求。经多次现场试验，总结得出：护坡长度超过20m时，坡面上的芦苇格将失去作用。当护坡长度超过20m时，坡面要采用预制混凝土网格梁进行护坡，网格梁基础采用浆砌石，在坡脚开挖0.5m宽、0.4m深基槽，用浆砌石砌0.5m宽、0.7m高的基础，高出地面0.3m作为网格的底部支撑。乌鲁瓦提水利枢纽工程在水土保持项目实施过程中多处采用盘山道路减少边坡系数的措施，多年实践经验表明：坡面采用芦苇格和植草相结合的措施防止水土流失比土建措施效果好。

d.土壤改良。因该地区砂土、砾土碱性大，缺乏有机质，绿化种植前应施农家肥(如:羊粪等)改良土壤性质，增加有机质含量。

e.高原山区绿化植被品种、树种的选择与种植技术的研究。实践证明：项目区适于选用冷地型草坪在春季和夏季种植，草籽主要以早熟禾、苜蓿、三叶草等品种为主。其混播时生长良好且便于管理，三叶草虽视觉效果良好，但不宜大面积种植，可在背风处少量种植。

根据项目区多年平均气温低、温差大、多风且风速大(多年平均风速2.1m/s，多年最大风速19.8m/s)的气候条件，苗木种植宜在秋季树木落叶后，成长进入休眠期的这一过渡期及休眠期内进行，但不宜过晚，否则幼苗无法安全过冬。一般植树季节宜选择在10月上旬。

f.关于陡峭边坡难以“立土”问题在乌鲁瓦提水利枢纽工程中的施工技术研究。乌鲁瓦提水利枢纽工程1967上坝公路第三层坡地及溢洪道右侧部分坡地，坡角可达60°～70°，为景区美观，需进行绿化美化，陡峭边坡覆土，受重力影响，土极易下滑，不易站住脚，绿化难度相当大。通过加大覆土量、采用生态绿网“立土”、播种草籽，选用UPVC承插口给水管、PE喷灌管，运用微喷灌技术加强养护等措施，绿化成功率较高，治理水土流失效果也较好。

g.合理安排坡地绿化面积的喷灌时间。根据项目区多风且风速大的特点，选择无风或小风时段进行坡地绿化区域的喷灌，并不断调整喷淋射程、面积，既保证全部面积均能浇上水，又可以避免过度灌溉造成水土流失。

4 成 果

通过采取水土流失防治措施，项目建设区原有水土流失及新增水土流失均得到有效控制，水土流失总治理度达到89.58%，扰动土地整治率为96.52%，土壤流失控制比约为0.83，拦渣率为95%，林草植被恢复率为95.69%，林草覆盖率为44.74%，达到水土流失防治目标。乌鲁瓦提水利枢纽工程新建之前，项目区多年平均降水量为78.8mm，乌鲁瓦提水利枢纽工程建设完成后，尤其是水土保持项目实施后，项目区近五年年平均降水量为152.4mm；项目区浮尘天气逐渐减少，绿化效果、防沙治沙效果、土壤改良效果显著。

5 结 语

目前，国内大部分水库工程水土保持项目，采取适当的人工措施辅助，利用大自然的自我修复能力,主要依靠生态系统的自组织、自调节能力对环境或生态系统本身进行修复。乌鲁瓦提水利枢纽工程水土保持项目区处于荒漠地带，降水极少，蒸发强烈，植被稀少，生态系统脆弱，完全靠大自然的自我修复能力不足以达到恢复生态系统和维护生物多样性的要求，必须辅以大量的人工措施。多年实践证明：乌鲁瓦提水利枢纽工程水土保持项目效果非常明显，不但有效控制了水土流失，而且以水库蒸发形成的小气候，明显改善了项目区风沙大、降水稀少的自然条件。乌鲁瓦提水利枢纽工程水土保持工程措施和植物措施是必要可行的，值得同类工程借鉴和推广。

[1] 刘绍国.卡拉贝利水利工程区水土流失分析及防治措施[J].中国水能及电气化，2014(12)：61-63.

[2] 韩永升，李颖卓，田胜龙. 石佛寺水库水土保持设施建设经验[J].水利建设与管理，2009(5)：85-88.

Discussion on key technologies of soil and water conservation in Wuluwati Hydro-junction Project

YU Qiuyue

(XinjiangWuluwatiHydro-junctionProjectConstructionAdministration,Hotan848000,China)

Soil and water loss prevention and control is actively implemented for soil and water conservation work of Wuluwati Hydro-junction Project through self-raised funds, bank loans and other approaches under the condition of insufficient funds. The difficulties of ‘no-root rock’ utilization, slope coefficient reduction of mountain road, etc. are solved through project implementation. Soil and water conservation measures are synchronous with main works, and engineering measures are combined with plant measures, thereby achieving the objective of water and soil loss control.

soil and water conservation; engineering measures; plant measures; key technologies

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2015.10.009

TV212

A

1673-8241(2015)10-0025-03