昆明市清水海供水及水源环境管理项目弃渣场土壤流失动态分析

王　伟，刘冬黎，李季孝，吴　昊

(云南省水利水电科学研究院，云南 昆明 650228)



昆明市清水海供水及水源环境管理项目弃渣场土壤流失动态分析

王伟，刘冬黎，李季孝，吴昊

(云南省水利水电科学研究院，云南 昆明 650228)

[摘要]基于昆明市清水海供水及水源环境管理项目为期5年的土壤流失量监测结果，分析了项目区弃渣场土壤流失量的动态变化。结果表明：各类型弃渣场侵蚀模数差异明显，侵蚀模数呈V地形类弃渣场> U地形类弃渣场>平台类弃渣场；随着施工的进行，V地形类和U地形类弃渣场的侵蚀模数明显减小，平台类弃渣场侵蚀模数则较为稳定；2014年各类型弃渣场侵蚀模数急剧减小，说明水土保持措施的实施对控制弃渣场土壤侵蚀具有重要作用；施工结束后，大多数弃渣场侵蚀强度降为微度侵蚀，低于容许值。

随着我国经济社会的快速发展，开发建设项目数量迅速增多。开发建设项目的实施为推动区域经济发展作出了重大贡献，但是在建设和生产过程中强烈扰动地表，废弃大量渣石，造成严重的水土流失，直接危害建设区和周边地区的生态环境安全[1-2]。据统计，“十五”期间我国开发建设项目产生弃土废渣92.1亿t，导致土壤流失9.46亿t，年平均土壤流失量约为2亿t[1]。弃渣场是建设项目产生土壤流失的重点部位，分析建设项目弃渣场土壤流失量的动态变化，能为土壤流失量预测和水土流失防治提供参考依据，对于我国生态文明建设也具有重要意义。

1工程概况

昆明市清水海供水及水源环境管理项目(以下简称“清水海供水项目”)位于昆明市北部寻甸县和嵩明县境内，工程规模为中型，工程等级为三等，工程定位为城市供水，不涉及农业灌溉用水，年总供水量1.04亿m3，可满足航空城和东城(呈贡新城)的城市供水。工程建设内容包括水源工程和输水工程两部分：水源工程主要包括清水海水库、金钟山水库、板桥河水库、新田河水库、塌鼻子龙潭和石桥河取水枢纽6个水源点；输水线路总长 60.28 km，主要包括石桥河—清水海、板桥河—石青干线、塌鼻子龙潭—清水海、新田河—清水海、清水海—同心水库分水闸、同心水库分水闸—金钟山水库等6段输水线路。工程实际完成总投资22.61亿元，其中土建投资15.22亿元。为保证施工的顺利进行，项目布设了56个弃渣场，总容积318.59万m3，总占地面积41.84 hm2，实际堆渣218.81万m3(自然方，松方295.40万m3)，弃渣场占地面积较大，分布较为分散。该项目于2007年10月开工建设，原计划2012年4月完工，除变更后的新麦冲隧洞外，其余工程全部按时完工并投入试运行，新麦冲隧洞的完工时间为2013年12月底，目前正处于试运行期。

清水海供水项目水源区属构造侵蚀中等切割河谷地貌，地势南西高、北东低，河谷断面大多呈V形。项目区位于云贵高原中部，属亚热带季风气候区，最大月降水量约占年降水量的20%，最小月降水量仅占年降水量的1%。项目区嵩明县多年平均降水量998.6 mm，寻甸县多年平均降水量1 025.3 mm。

2研究方法

清水海供水项目水土保持监测项目组从2010年1月开始对项目区进行水土保持监测，至2014年监测工作结束，历时5年，涵盖了项目的施工中后期和植被恢复期，建设了17个侵蚀针观测场、6个简易坡面量测观测场(细沟状面蚀、沟蚀样方调查)。监测组成员通过18次现场监测取得了相关的监测数据。基于上述监测数据，进行弃渣场土壤流失量的动态变化分析。

3结果与分析

3.1弃渣场分类

根据项目区地形，将56个弃渣场分为V地形类、U地形类和平台类3种类型。

(1)V地形类弃渣场。V地形类弃渣场指所处地形为V形沟谷或沟道的弃渣场。该类型弃渣场有罗多1#弃渣场、罗多2#弃渣场、龙家村隧洞弃渣场等共计14个，总占地面积6.59 hm2，总堆渣量56.62万m3(松方)。

(2)U地形类弃渣场。U地形类弃渣场指所处地形为U形沟谷或沟道的弃渣场。该类型弃渣场有西牛塘弃渣场、老房子箐弃渣场、砚瓦甸弃渣场等共计34个，总占地面积25.01 hm2，总堆渣量190.61万m3(松方)。

(3)平台类弃渣场。平台类弃渣场指所处地形较为平缓，弃渣堆放于平地上的弃渣场。该类型弃渣场有金钟山弃渣场、海尾弃渣场、磨石箐新增弃渣场等共计8个，总占地面积10.24 hm2，总堆渣量48.17万m3(松方)。

项目区弃渣场占地面积呈U地形类>平台类>V地形类，在弃渣场选择时以U地形类为主；平台弃渣场占地面积比V地形类弃渣场大，但其总堆渣量有限，堆渣效率较低。

3.2弃渣场土壤流失量动态监测结果

根据项目建设期各年度水土流失监测结果得出2010—2014年各类型弃渣场土壤流失量，见表1。将各年度各类型弃渣场的土壤侵蚀模数绘制成折线图见图1。分析各年度各类型弃渣场土壤侵蚀量及土壤侵蚀模数，得出如下结论：

表1　2010—2014年各类型弃渣场土壤流失量动态监测结果

图1　2010—2014年各类型弃渣场土壤侵蚀模数

(1)各类型弃渣场土壤侵蚀模数差异明显，V地形类> U地形类>平台类。可见，平台类弃渣场的地形最不容易发生土壤侵蚀，因此在其他条件相同的情况下应优先选择平台类弃渣场。但在实际工程中，弃渣场位置的选择还受到用地类型、征地代价、弃渣场治理成本等多方面因素的影响。考虑到山区平台地形多为良田，且平台类弃渣场需要四周布设拦挡措施，投资较大，因此根据地形该项目在施工过程中应尽量多选择V地形类和U地形类弃渣场。

(2)2010—2014年各类型弃渣场土壤侵蚀模数均呈减少趋势，其中V地形类和U地形类弃渣场的土壤侵蚀模数呈明显降低趋势，平台类弃渣场土壤侵蚀模数相对较为稳定，降低趋势不明显。平台类弃渣场土壤侵蚀模数在2012年出现反弹是因为2012年启用了3个新的平台类弃渣场，监测结果与实际情况相符。

(3)2014年各类型弃渣场土壤侵蚀模数均急剧减小，一方面是因为项目完工没有新增弃渣，另一方面是因为植物措施实施后水土保持效益开始显现，水土保持措施在减少弃渣场水土流失方面发挥了重要作用。

(4)从各类型弃渣场土壤侵蚀模数值可以看出，施工后期各类型弃渣场的土壤侵蚀模数大多为轻度和微度侵蚀，特别是2012年之后多数弃渣场为微度侵蚀，侵蚀模数值低于容许值。这说明在实施拦挡和植物措施后，弃渣场的土壤流失量较小，避免了大量弃渣流失对下游生产安全造成隐患。

4结语

水土流失是一个动态变化的过程，其强度也是动态变化的：随着基础工程的开工，水土流失强度增强；基础工程施工结束后，水土流失强度又明显减小。土壤侵蚀经历了强流失阶段、次强流失阶段和轻度流失阶段。本研究分析了昆明市清水海供水及水资源管理项目弃渣场土壤流失量，总体来说，该项目弃渣场水土保持措施实施较为成功，弃渣场土壤侵蚀强度逐步减小并趋于稳定，在施工过程中也没有造成大的水土流失危害，其弃渣场配置模式可为同类项目弃渣场选择及治理提供参考。

[参考文献]

[1] 李智广.开发建设项目水土保持监测[M].北京:中国水利水电出版社,2008:1.

[2] 朱丽,秦富仓.露天煤矿开采项目水土流失量预测——以内蒙古锡林郭勒盟胜利矿区一号露天煤矿为例[J].水土保持通报,2008,28(4):114-115.

(责任编辑李杨杨)

[中图分类号]S157.1

[文献标识码]A

[文章编号]1000-0941(2016)07-0025-02

[作者简介]王伟(1982—)，男，云南宣威市人，工程师，硕士，主要从事水土保持规划、监测等工作。

[收稿日期]2015-11-30

[关键词]清水海供水及水源环境管理项目；弃渣场分类；土壤流失；昆明市