油房沟水电站建设工程中水土流失因素分析及防治措施

尹艾萍，苏凯文，沈立新

(1.云南省林业科学院， 云南 昆明 650204；2.西南林业大学生态旅游学院， 云南 昆明 650224；3.西南林业大学亚太森林组织昆明培训中心，云南 昆明 650224)

油房沟水电站建设工程中水土流失因素分析及防治措施

尹艾萍1，苏凯文2，沈立新3

(1.云南省林业科学院， 云南 昆明 650204；2.西南林业大学生态旅游学院， 云南 昆明 650224；3.西南林业大学亚太森林组织昆明培训中心，云南 昆明 650224)

水电站工程的实施在带来经济效益的同时，不可避免地会对项目区内的生态产生负面影响。文章对昭通市油房沟水电站工程建设过程中新增水土流失的影响因素进行分析，藉此，除提出应采取的工程措施外，还分区域提出了相应的植树、种草恢复植被以减少水土流失的措施。

油房沟水电站建设工程；水土流失；影响因素；防治措施；植物绿化

1 工程概况

油房沟电站为洒渔河梯级水能开发的第四级电站(其上游有高桥电站、柏香林电站、悦乐电站)，电站距昭通城区78 km。电站装机容量68 MW，最大工作水头166 m，引用流量46.7 m3/s。工程建筑物主要由首部枢纽、引水隧洞、跨河建筑物、调压井、压力管道、厂房、升压站及尾水渠等组成。

工程主要由取水口大坝、引水隧洞、调压井、厂区、弃渣场、施工辅助设施等组成。总占地面积为49.05 hm2，其中取水口大坝1.54 hm2，引水隧洞0.23 hm2，弃渣场区9.14 hm2，厂区1.969 hm2，交通工程区27.26 hm2，料场区3.13 hm2，生产生活区4.92 hm2[1]。

2 项目区环境概况

云南省昭通市油房沟水电站工程(以下简称油房沟水电站工程)位于云南省昭通市大关县与永善县交界的洒渔河上。项目区地理座标为东经103°40′～103°55′、北纬27°48′～27°52′，电站距大关县城约26 km，距昭通城区约78 km，距昆明市514 km。

工程区位于滇东北金沙江流域，主要为构造侵蚀深切高中山河谷地貌。洒渔河在区内平均纵比降为13‰～14.7‰，河谷呈不对称的“U”型谷(整体上左岸地形比右岸陡)，两岸地形坡度多在30°以上。工程区内物理地质现象主要表现为崩塌，区内沿河床坡脚、陡崖脚崩塌广泛发育，此外局部地段有滑坡发育。取水口河谷谷地分布高程为905～912m，两岸为陡崖地形，崖顶分布高程为932～975 m；属“U”型谷，两岸基本对称，同一断面上右岸崖顶高于左岸崖顶[2]。

洒渔河流域属温带半湿润地区，年均温11.6℃，气温年内变化在-13.3～38.5℃。其气候受季风控制，主要表现为干、湿季分明的特点(5—10月降水量占全年的90%左右)。由于流域地势高差悬殊，下游黄葛溪一带又表现为干热河谷气候。流域降水来自孟加拉湾及北部湾的暖湿气流，年均降水量为800 mm。由于昭通地处云南省冷空气入侵的门户，冬季寒潮频繁、天气阴冷，常伴有雨雪，油防沟水电站1、6、24 h暴雨统计参数为35 mm、55 mm、70 mm。

施工区由于是典型的山区，垂直高差使得气候立体性强，以气候因素为主形成的土壤类型占绝大多数。建设区土壤垂直地带性分布特点明显，可大致为红壤、黄壤、棕壤和紫色土壤。土壤的分布规律与海拔高度紧密联系，工程所在地区土壤类型主要为黄壤土类[3]。

由于多种原因，本区森林屡遭破坏，植被覆盖率极低，工程区植被覆盖率为18.81%。植被分布由低到高：金沙江边以油桐、花椒、枧子、柑桔为主；河谷常绿阔叶林以地盘松、女贞、木瓜、棕榈为主，常见皂角、腊虫、苦楝、栽秧果、吴芋、棕榈，毛竹等；一般山地以云南松、华山松、杉、柏、栎类、杨树、果树为主；亚高山则以栎类、桃、漆树、华山松、杜鹃为主。作物种植种类主要为玉米、稻谷、小麦和豆类、薯类等粮食作物，经济作物主要有烤烟、油菜等。

3 水土流失影响因素分析

工程区为中山峡谷地貌，山形陡峻，两岸山峰直入云霄，溯源而上，沿途均为悬崖壁立、怪石嶙峋。行至上游岔河一带，地形趋缓，分布有针叶林、灌木丛及荒草地。侵蚀类型主要为水力侵蚀。

水电站工程的水土流失主要形式有面蚀、沟蚀、重力侵蚀等，水土流失主要时段为工程建设期[4]。本工程开挖量及施工占地面积均不大，弃渣均能及时地运至弃渣场。但由于地处深山峡谷，山高坡陡，暴雨量较大且集中，一旦地面植被被破坏，形成裸露地表，水土流失强度将加剧。弃渣处理不当可能会造成滑坡及泥石流，故应采取必要的水土保持措施，防治因工程建设可能造成的新增水土流失。

工程建设产生水土流失的主要因素有主体工程开挖、施工弃土、弃渣，施工道路建设和运行、生产生活及临时用地区施工。

3.1 主体工程开挖产生的水土流失

主体工程建设包括拦河闸坝、引水隧洞、调压井、压力管道、厂房开挖等工程，其中拦河闸坝修建时需对两岸山体进行削坡、清基，开挖产生较大的弃土、弃渣，将不可避免地造成人为水土流失。此外，本区降雨充沛，水蚀较为严重，对主体工程开挖裸露地表也会产生一定的影响。

3.2 施工弃土、弃渣产生的水土流失

建设类项目中的弃土、弃渣场是造成水土流失最大、危害性最显著的区域，本工程设6个弃渣场，总占地面积9.14 hm2，总弃渣量65.70万 m3(98.56万 t)。由于施工弃渣量较大，且为松散堆积体，若施工期不加以防护，局部坡面可能发生水力冲蚀和沟蚀，造成较严重的水土流失，影响正常的施工活动。该项目施工期较长，期间的水土流失防治十分紧迫，工程施工期间因不断产生弃渣，其水土流失防治必须与建设同期进行，否则对施工进度也将带来一定影响。

此外，弃渣场所在地为沟道地形，且弃渣场位于河道边，具有一定坡度，一遇暴雨将形成严重的水土流失，并随着原地形、地貌、植被、土壤等遭到整体性的扰动，大量泥沙和松散堆积体被带到下游河道，易造成河道和水库淤积，影响发电效果。

3.3 施工道路开挖产生的水土流失

本工程施工道路位于洒渔河岸坡的山地上，地形坡度较大，工程开挖将产生大量的弃渣，施工过程中开挖作业极易使开挖渣料沿开挖下边坡流入河道中，造成水土流失。

3.4 生产生活及临时用地区施工产生的水土流失

生产生活及临时用地区主要包括生产生活设施、施工机械修理厂、加工厂等。生产生活及临时用地区的场地平整、占压，对原地面植被及水土保持设施造成破坏，使其地表裸露、破坏及改变排水体系等，易诱发水土流失。本流失区相较其它流失区水土流失较小。

4 水土流失防治措施

4.1 工程措施

本工程为新建项目，在工程设计中已在取水口大坝、引水隧洞、调压井、厂区的开挖边坡采取了浆砌石挡墙及喷混凝土、锚杆等支护边坡的措施，并设置了排水沟进行边坡水的排出。施工道路沿线已采取排水等一些行之有效的工程措施。

4.1.1 坝型选择

油房水电站工程拦河挡水坝为混凝土重力坝。依据坝址所处位置的工程地质、地形条件及水文条件，混凝土重力坝较适应当地实际情况。洒渔河属于山区河流，汛期洪水较大，重力坝较易解决洪期洪水过坝问题，且重力坝有利于减少占压土地面积，减轻对土地扰动、破坏程度。

4.1.2 石料场选择

石料场选择在保障质量与数量的前提下，尽可能减少土石料场个数为原则。本工程施工规划充分利用工程土石方开挖料，填筑所需土料全部利用开挖料，部分石料也利用开挖工程开挖料，最终只规划1个石料场，以从客观上减少土地扰动、破坏。车香沟石料场石料充足，可满足工程对石料的要求，且为集中开采，有利于保护环境，治理水土流失。

4.1.3 存弃渣场选址及规划

根据电站工程枢纽区地形、地质条件，施工组织设计中在引水线路沿线布设了6个弃渣场，可满足工程弃渣要求。由于弃渣场位于河道两侧，存在洪水的影响，位于冲沟及坡地的弃渣场可能受水流冲刷引起水土流失，应增加排水及拦挡措施。

4.1.4 施工场地布置

施工场地布置依山就势，砂石料加工尽可能靠近采石场，便于就近加工，减少石料运输及回采过程中的损耗，可提高利用率，减少对施工范围土地、植被的占压破坏。

综上所述，本工程在坝型、弃渣场、石料场等的选择，以及枢纽、施工总体布置、施工场地布设等方面，都从充分利用宝贵的土地资源出发，尽可能减少占压扰动的土地面积和损坏的水土保持设施面积；最大限度地利用工程开挖料，减少存弃渣场数量及对石料场的开挖量，尽量降低高边坡处理难度，有利于减轻因工程建设造成的水土流失量，防止滑坡等水土流失灾害发生[5]。因此，从水土保持角度分析，主体工程的总体布局是较为合理的。

以上措施除维护工程的安全和正常运行外，还起到了保持水土的作用。主体工程采取这些工程措施后，水土流失将得到极大控制，但仍需实施植被绿化措施以减少水土流失。

4.2 植物绿化措施4.2.1 首部枢纽

水土保持方案主要采取在工程设施外围的保护范围内植树，防止工程建筑物周边地表因占压地表植被破坏后产生水土流失，减少水土流失对工程造成的危害，美化建筑物周边环境。本区以绿化美化为主，树种选用当地适生品种滇杨、山合欢等，间距2.5 m×2 m，种植984株，绿化面积为0.492 hm2。

4.2.2 引水线路

引水线路为引水隧洞、调压井及压力管道，由于采用地下隧洞引水，设置地下调压井，压力管道采用地下埋管，引水线路施工对地表植被破坏不大，扰动地表面积较小。本工程引水隧洞弃渣均运至弃渣场堆放。施工结束后进行扰动区内的弃渣清理，对裸露的地表进行植树(树种为滇杨、山合欢)，使其得到保护。拟在引水隧洞、调压井竖井进口周边范围植树488株，绿化面积为 0.244 1 hm2。

4.2.3 厂房枢纽

厂房枢纽区工程为电站发电厂房、升压站，水土保持的主要对象为厂房枢纽区(包括保护用地)的临河一侧，水土保持措施以植物绿化为主。植树株行距为2.5 m×2 m，植树 1 369 株(树种为滇杨、山合欢)，绿化面积为 0.684 8 hm2。

4.2.4 渣场区

工程开挖施工结束后，对各弃渣场渣体表面进行平整、覆土复垦、坡面覆土种草(草种为狗牙根)，种草总面积为弃渣场坡面总面积，共3.592 hm2，复垦面积为弃渣场总面积，共5.388 hm2。

考虑到堆渣体主要为开挖石渣料，弃渣场地形较陡，工程区耕地少的因素，弃渣场坡面采用覆土种草护坡，覆土厚度0.25 m，渣体表面平整、覆土复垦，覆土厚度0.8m。覆土所用土料部分为开挖面开挖后保存于原地的可耕土，不足部分发动当地村民在不破坏当地土地资源的情况下就近取土。堆渣结束后，进行渣体表面清理，覆土，然后再进行种草，以恢复植被。

4.2.5 施工道路区

本工程施工道路分为永久公路及临时公路。永久公路植物绿化措施为在公路外侧单行植树，株距2 m；对临时公路，施工完毕后在公路外侧单行植树。待主体工程全部完工后，在可绿化土地上整地植树，绿化面积为7.8 hm2。临时公路原占用耕地复垦，共复垦耕地9.4 hm2。

4.2.6 施工营地区

本区主要采取植物措施进行治理。施工结束时，拆除各种临时建筑，清理杂物，平整场地，同时完善场地四周的排水设施。然后再进行植树种草，恢复植被。原占用耕地复垦，共复垦耕地2.4 hm2。施工营地共植树 1 556 株(树种为滇杨、山合欢)，植树株行距为2.5 m×2 m，绿化面积达1.283 hm2。

4.2.7 料场区

本工程料场为石料场。车香沟石料场位于洒渔河右岸，地形较陡，植被不发育，耕地较少。考虑到料场区开采完毕可绿化面积仅为周边坡度较缓的坡面，为起到覆盖岩面的目的，采用藤本植物进行坡面绿化，共种植653株，可绿化面积为 0.326 6 hm2。

5 结束语

通过对油房沟水电站项目特点、环境特点、工程水土流失等基础条件进行综合分析，构建了具体可行的工程措施和植物绿化措施，可有效地控制工程建设中的水土流失，实现水电站生产效益和环境、生态效益并举，可为类似的工程开发建设提供参考和借鉴。

[1] 孙贵驷, 芮金波. 浅谈昭通油房沟水电站工程的施工成本控制[J]. 中国新技术新产品, 2011(1):71-72.

[2] 寸金鹏. 油房沟水电站不良地质段的斜井开挖[J]. 云南水力发电, 2010, 26(4):54-55.

[3] 田辉, 童保林. 油房沟水电站引水隧洞过水管支架桥设计[J]. 红水河, 2012, 31(5):5-8.

[4] 周亮. 水电站水土流失预测及防治措施[J]. 水利科技与经济, 2014(9):23-24.

[5] 孙传生, 张显双, 杨献昆,等. 开发建设项目水土流失防治技术研究[C]// 中国水土保持学会规划设计专业委员会2009年年会暨学术研讨会，2009.

Soil Erosion and Water Loss and Its Prevention and Control in Youfanggou Hydropower Station

YING Aiping1, SU kaiwen2, SHEN Lixin3

(1.Yunnan Academy of Forestry，Kunming 650224, China;2. College of Ecotourism, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China;3. APFNet Kunming Training Center, Kunming 650224, China;)

The implementation of Hydropower project brings in the economic benefits, at the same time, inevitably make negative impact on the ecological environment. This paper analyzed the influencing factors of the new soil erosion in the construction of Yumugou hydropower station in Zhaotong City, and then, carried out the engineering measures, and other measures for reducing water loss and soil erosion e.g. corresponding tree planting, vegetation recovery and so on.

Yanguigou hydropower station construction project; water loss and soil erosion; influencing factors; control measures; plant greening

10.3969/j.issn.1671-3168.2017.02.024

2017-02-20.

尹艾萍(1976-)，女，云南呈贡人，硕士，助理研究员.从事森林培育、森林生态及环境治理等工作.Email:506051293@qq.com

沈立新(1966-), 男，研究员.主要从事森林资源管理与利用研究.Email:yafslx@qq.com

S744

A

1671-3168(2017)02-0113-04