旬邑县蚂蚁沟水库工程水保防治措施效益分析

2016-08-12崔艳平陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安710001

陕西水利 2016年2期

关键词：项目区水土保持蚂蚁

崔艳平（陕西省水利电力勘测设计研究院　陕西　西安　710001）

崔艳平
（陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安710001）

通过分析该项目区水土流失特点及防治措施布设，对水土保持防治措施的防治效果、蓄水保土效益、生态与环境效益进行分析计算，结果表明：旬邑县蚂蚁沟水库工程采取的水土保持设计有效减少了水土流失，并取得了较好的环境、生态和经济效益。

水土流失；防治措施；效益分析；蚂蚁沟水库工程

1　基本情况

1.1自然概况

蚂蚁沟水库工程项目区属暖温带半湿润大陆性季风气候，多年平均降水量583.7mm，年内降水分配不均，降水主要集中在7月～9月份，多年平均蒸发量为516.4mm。多年平均气温9.0℃，多年平均日照时数2312.6h，总辐射量120.04kCal/cm2。平均风速2.3m/s，冻土层厚度为0.87m。项目区主要为黄绵土、黑垆土、褐土。项目所在区域植被主要有榆树、侧柏、山杨、油松、酸枣、荆条、虎榛子、白羊草、黄背草等。

1.2工程概况

蚂蚁沟水库工程坝型为粘土心墙堆石坝，设计坝顶高程1100.0m，坝顶宽6m，最大坝高49m，正常高水位1093.2m，总库容为350.9万m3，调节库容180万m3。

项目位于咸阳市旬邑县，本工程属于新建水利水电工程小（1）型，项目组成包括粘土心墙堆石坝、泄洪洞、溢洪道、取水设施、弃渣场、取料场等。项目区占地面积为43.04hm2，其中永久占地29.77hm2，临时占地13.27hm2。本工程开挖土石方总量为41.89万m3；回填土石方总量43.07万m3，借方29.80万m3，弃渣为28.49万m3（自然方）。

2　水土流失特点

蚂蚁沟水库工程地处陕西省咸阳市旬邑县境内，位于泾河一级支流三水河的下游，枢纽工程地处咸阳市旬邑县境内的城关镇。根据《全国水土保持规划国家级水土流失重点预防区和重点治理区复核划分成果》（办水保［2013］188号），项目区属子午岭—六盘山国家级水土流失重点预防区；依据《陕西省人民政府关于划分水土流失重点防治区的公告》，项目区属渭北高原沟壑重点治理区。

项目区土壤侵蚀类型以水蚀为主，兼有重力侵蚀。水蚀表现为溅蚀、面蚀、沟蚀，重力侵蚀主要有崩塌、泻溜、滑坡等形式，水土流失侵蚀模数为3800t/km2·a。依据《土壤侵蚀分类分级标准》（SL190-2007），项目建设区为西北黄土高原区，容许土壤流失量为1000t/km2·a。

项目建设过程中产生的大量松散弃土弃渣，稳定性差，在无植被覆盖的情况下，极易产生风力侵蚀。这些松散堆积物若被随意倾倒在河道内，影响河道行洪能力，遇暴雨或长期连续降水时，即可发生水力侵蚀，在强降雨条件下容易诱发洪水灾害，导致严重的水土流失［1］。

3　水土保持防治措施

3.1设计原则

预防为主、保护优先、减少扰动地表面积、鼓励弃方综合利用；防治结合、突出重点、防治新增和减少原有水土流失；因害设防、因地制宜、先拦后弃、防患于未然，落实“三同时”原则。工程措施布设要先期进行确保迅速发挥水土保持效益；临时措施要根据施工进度适时布设减少施工过程中的水土流失；植物措施要紧密配合施工完成后要迅速实施，减少地面裸露，且植物措施要与周边相协调，适地适树。

3.2设计内容

依据项目所处位置的具体情况结合工程施工组织及工艺，对应水土流失防治分区划分为“主体工程防治区、施工生产防治区、道路工程防治区、弃渣场防治区、取料场防治区、输电线路防治区”6个防治分区［2］。对各区分别实施工程措施、植物措施及临时措施三部分。

①工程措施：蚂蚁沟水库工程的工程措施主要有地表覆土、土地整治、坡面整修和排水、挡墙、河床平整等。工程为防止施工期间的弃土流失采用浆砌石护脚进行拦挡，防止渣体上游坡面径流冲刷导致水土流失，在弃渣平台的内侧修筑排水沟、急流槽；坝体在施工过程中，因坝基开挖、围堰填筑、土石方堆放、施工机械停放，将会扰动坝体上下游河床及岸边，为了防止这部分扰动范围造成水土流失，对坝体上下游扰动的河床采用履带式推土机进行压实平整。

②植物措施：蚂蚁沟水库工程采取的水土保持植物措施主要有植被护坡、场内绿化、植被恢复等。弃渣结束后对弃渣顶部采用乔灌草植被恢复，渣场边坡和土料场开挖面采用植草护坡；施工道路施工结束后，对道路进行疏松绿化，栽植灌草恢复。

③临时措施：蚂蚁沟水库工程采取的水土保持临时措施主要有表土剥离、临时苫盖、拦挡、临时排水沟、草袋临时挡护。为防止水土流失对施工过程中的临时弃土和堆料进行临时拦挡和苫盖，并布设临时排水沟。

4　防治措施效益分析

4.1防治效果

通过分析，本方案水土保持防护措施实施后，水土保持措施面积13.82hm2；扰动地表面积14.25hm2；项目区容许土壤流失量为1000t/hm2·a，治理后平均土壤流失强度为1200t/hm2·a；林草植被面积达到13.82hm2；可恢复林草植被面积14.09hm2。各防治区的指标均能达到预期的防治目标，其拦渣和扰动地表的防治效益显著。水土流失防治效果分析见表1。

4.2蓄水保土效益

经过对项目区占地范围内水土流失现状的分析，根据有关规范分析计算，项目建设可能造成土壤流失总量为8242.20t，其中背景流失量为3043.80t，新增土壤流失量为5198.40t。

方案通过采取工程措施、植物措施和临时措施等各项水土保持措施的综合治理，其水土保持效益是可观的［3，4］，土壤流失控制比达到0.83；建设期的开挖土方大部分都回填利用了，方案设计的防治措施保土效果显著。

4.3生态与环境效益

本方案实施后水土流失防治责任范围内的生态环境将得到明显改善，具体表现为：

（1）通过各项水保措施的综合治理，项目区治理度明显提高，林草措施面积增大，林草覆盖率也相应提高，项目区的土壤侵蚀模数大幅度下降，使土壤氮、磷、钾及有机质含量显著增加，土地生产力、产出率逐步提高［5］。

（2）通过土地整治措施使部分未利用和难利用土地得到充分利用，即宜林宜草地，实施土地整治，提高了土地利用率。

（3）由于项目区林草覆盖率的提高，使主体工程区及周围区域的生态环境得到改善，生态安全有了保障，从而为实现人与自然的和谐发展奠定了基础。

4.4社会效益

本方案的实施，在一定程度上改善了当地生产条件，使土地利用率提高，为当地群众广泛开展水土保持综合治理，保护生态环境起到了示范作用。同时由于水库枢纽的建设，带动当地经济、交通、文化的进一步发展，提高了环境的承载力，为剩余劳力提供了更广泛的就业机会，提高了劳动者的技术素质和生活水平，从而促进了社会进步。

表1　　水土流失防治效果分析表

4.5经济效益

工程建成后年平均供水量为189万m3，解决了旬邑县清源镇和城关镇的农业灌溉用水水源问题，可以增强作物抗御自然灾害的能力，增加农业产量，增加农民收入，改善旬邑县农村落后面貌，促进城乡经济稳定可持续发展。本方案实施后，工程区原有的水土流失基本得到治理，新增水土流失得到有效控制，生态环境得到显著改善，土地利用率明显提高，社会经济将得到进一步发展。