引黄调蓄工程水土保持措施及效果

2020-10-17贾永红

河南水利与南水北调 2020年8期

贾永红王涛

（济源市水利建设投资有限责任公司）

0 引言

引黄调蓄玉阳湖工程位于河南省济源市境内。济源市位于小浪底水库上游，距离小浪底水库8 km。济源市利用在建的小浪底北岸灌区向济源市区供水，玉阳湖工程是其中的调蓄工程，工程任务以灌溉为主，兼顾城市供水、改善城市水环境和防洪。项目由枢纽工程（包括大坝和溢洪道）、玉阳湖扩挖工程等组成。本工程按小Ⅰ型水库设计，大坝长1 473 m，最大坝高11 m，坝顶宽10～20 m，坝型采用粘土均质坝，库区扩挖面积64.80 hm2，库容637.50 万m3，溢洪道为宽顶堰形式，最大泄量2 725 m3。

1 项目概况

引黄调蓄玉阳湖工程由枢纽工程（包括大坝和溢洪道）、玉阳湖扩挖工程、施工道路、供电线路等组成。大坝长1 473 m，最大坝高11 m，坝顶宽10～20 m，坝型采用粘土均质坝，坝脚采用干砌石、浆砌石排水沟排水，上游坝坡采用预制混凝土块护坡，下游坝坡采用C15混凝土菱形网格植草护坡。溢洪道设计为宽顶堰过流，最大泄量为2 725 m3/s，过流宽度为84 m，总长121 m，分进口段、闸室段、消力池段、渐变段和尾水渠段，C25 钢筋混凝土结构。玉阳湖扩挖面积64.80 hm2，最大挖深8.50 m，扩容412.74 万m3。场内施工道路采用泥结碎石路面，路面宽7 m，路基宽8 m，最大纵坡8%，场内道路全长500 m。架设10 kV 线路0.50 km，线杆10根。水保方案的研究范围为:枢纽工程、库区、施工道路、供电线路、生产生活区和弃渣场六部分。

项目挖填平衡后余方393.65万m3，其中综合利用375.00万m3，弃方18.65万m3运至新设弃渣场。弃渣场位于库区左岸堤防外侧坑洼处，距工程区500 m。设计堆土高10 m，边坡比1∶2，容积约20万m3，临时占地2.20 hm2。项目总占地77.65 hm2，其中永久占地72.48 hm2，临时占地5.17 hm2。工程于2014 年11 月开工，2018年12月完工，总工期4 a。

2 水土流失现状

根据《济源市水土保持规划》，济源市现有水土流失面积48 786.80 hm2，占全市总面积的25.30%。其中轻度流失面积为28 491.00 hm2，中度流失面积为10 732.91 hm2，强度流失面积为6 244.60 hm2，极强度流失面积为3 317.40 hm2，分别占水土流失面积的58.39%、22.00%、12.80%和6.81%。项目区水土流失类型以降雨和地表径流冲刷引起的水力侵蚀为主，主要形式为面蚀、沟蚀。项目区水土流失较轻，现状水土流失为轻度侵蚀，土壤侵蚀模数为400～800 t/（km2·a）。

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》，项目区位于国家级水土流失重点治理区中“伏牛山中条山国家级水土流失重点治理区”内。按《河南省水土流失重点防治区划分图》，本工程位于河南省水土流失重点治理区范围。

3 水保措施及总体布局

3.1 措施布局原则

3.1.1 分区防治原则

玉阳湖工程由枢纽工程、库区、施工道路、供电线路、生产生活区和弃渣场六部分组成，各组成部分水土流失特点、程度和强度各有不同，因此应分区、分别治理，制定最优方案和具体措施。

3.1.2 突出重点原则

在措施设计方面，对确定的重点防治区和重点防治部位，要加大加强措施的布设，确保治理效果。

3.1.3 互补性原则

从水土保持角度，对项目主体设计进行分析评价，明确主体设计中具有水土保持功能的水保措施，并针对其不足和缺失，提出相应的工程措施和植物措施，使主体设计的水保措施同新增水保措施结合起来，形成有机整体，共同发挥效益。

3.1.4 绿化与美化相结合原则

绿化与美化结合起来，促进人与自然和谐、与周围景观相协调。

3.2 措施总体布局

依据项目建设内容、工程布局、施工工艺、水土流失特点和项目区地形地貌，将该工程划分为枢纽工程区、库区、施工道路、供电线路、生产生活区和弃渣场六个防治分区。

主体设计中的草皮护坡、大坝截排水设施、坝区绿化等具有水土保持功能，设计较为完善，可以纳入水保措施防护体系。主体设计中没有考虑生产生活区、弃渣场和场内施工道路的防护措施，没有考虑主体工程的的表土保护措施和临时防护措施及其完工后的植被恢复措施。

针对以上情况，水土保持方案重点对主体工程施工期表土保护措施和临时防护措施进行设计，对生产生活区、弃渣场和场内施工道路防护措施及其完工后的植被恢复措施进行设计，使工程措施和植物措施相结合，临时措施和永久措施相结合，形成完善的水土保持防治措施体系，实现水土流失有效防治、绿化美化周边环境的目的。各分区水土保持措施如图1所示。

图1 水土流失防治体系图

①枢纽工程区：主体工程设计的上游草皮护坡、下游草皮护坡、下游坝坡C15混凝土菱形网格护坡、坝脚排水沟、混凝土坡面排水沟、溢洪道护岸工程等具有水土保持功能，直接纳入水保措施体系。方案新增设计：表土剥离和临时防护措施（截水、覆盖）。②库区：方案新增表土剥离措施；新增植物措施为沿库区岸堤外围绿化；临时防护措施为临时堆土场临时覆盖、拦挡、排水沟等。③施工道路区：方案新增临时排水沟、土地平整、复耕等措施。④供电线路区：方案新增土地平整、复耕等措施。⑤生产生活区：方案新增表土剥离、临时排水沟等工程措施；新增空闲地绿化等植物措施。⑥弃渣场区：方案新增挡渣墙、排水沟、消力池及土地平整等工程措施；新增植物措施为弃渣场边坡绿化和渣顶面绿化。

4 水保措施及效果

引黄调蓄玉阳湖工程水土保持方案各项措施实施后，项目区水土流失明显减轻，植被覆盖显著增加，生态环境良性循环。

主体工程区的草皮护坡、混凝土菱形网格护坡、坝脚排水沟、混凝土坡面排水沟、溢洪道护岸工程等既保证了主体工程安全，也具有水土保持功能；工程动工前先进行表土剥离，充分保护了表土资源；临时截水、覆盖等临时防护措施，有效减少了施工期的水土流失。

库区扰动面积较大，施工前先进行表土剥离，充分保护了表土资源；沿库区岸堤外围栽植垂柳、撒播草籽，提高了林草覆盖率，也美化了环境；对临时堆土场实施的表面临时覆盖、四周挡护、外围修排水沟拦挡等临时措施，有效减少了施工期的水土流失。

施工道路区沿道路一侧开挖临时排水沟，防止雨水对路面的冲刷浸泡，施工结束后进行土地平整、复耕，恢复了原地貌，减少了地表扰动。供电线路区施工结束后对施工痕迹进行土地平整和复耕，恢复了原地貌。生产生活区施工前先进行表土剥离，沿生产生活区外围布设排水沟，有利于雨水排放，减少雨水冲刷引起的水土流失；同时依据“适地适树”的原则，在空闲地栽植大叶女贞，提高了林草覆盖率。

弃渣场区遵循遵循“先拦后弃”的原则，堆渣前先修筑挡渣墙，周围设置排水沟;施工结束后削坡整理，边坡撒播白三叶，渣顶面撒播白三叶、栽植紫穗槐。

水土保持方案实施后，通过原主体工程设计的防护措施和水土保持方案补充设计的措施，项目区水土流失得到有效的控制。经水土保持监测认定，水土保持措施基本实施到位，各项设施保存完好，水土保持工程和林草措施发挥了良好的水土保持作用，基本控制了工程建设期间的水土流失。其六项防治指标分别为：扰动土地整治率97.52%，水土流失总治理度97.60%，土壤流失控制1.00，拦渣率99.11%，林草植被恢复率98.92%，林草覆盖率56.51%，达到了《引黄调蓄玉阳湖工程水土保持方案报告书》提出的设计目标值。