新疆玛纳斯河流域排土场水土保持措施及效应

李作成

(新疆玛纳斯河流域管理局，乌鲁木齐 830001)

1 工程概况

新疆玛纳斯河流贯穿了山地-绿洲-荒漠系统，地表过程复杂。该流域的主要径流水源为高山区的冰雪融水与上游的降水。上游峡谷较多因而水流湍急，下游河曲发育而平原坦荡。玛纳斯河发源于北天山中段依连哈比尔尕山乌代肯尼河的43号冰川，全长420km。源头区的冰川孕育着包括玛纳斯河在内的河流800条，冰川面积608km2。某排土场挡渣坝位于新疆玛纳斯河流某沟口处，坝高 25.00m(未含坝基开挖高度)时，坝顶宽 8m，坝轴线长约82m，下游坝坡1∶2.5，上游坝坡1∶2.0。坝体分上游干砌石护坡区(厚0.5m)、土工布、砂砾保护层(1.0m)、堆石区、下游护坡(厚 0.5m)等组成，采用15t振动碾分层碾压。

2 水土保持治理效益

2.1 生态效益

在采取水土保持措施之后，生态效益主要体现在对水土资源的优化和改善上。一方面，受污染的水资源在不断减少的同时，植被面积也大幅度增加。另一方面，通过合理有效的土地资源开发，改善土壤渗透性，提高土地蓄水能力，减少水土流失与大风天黄沙漫天的现象[1]。

2.2 社会效益

通过水土保持综合治理，能提高人们的环境保护意识，通过控制乱砍乱伐，切实保护土地不再继续发生石化、沟蚀、荒漠化等灾害。荒山荒沟的大力开发，使土地资源逐步转化为经济优势，合理利用农、林、牧、地资源，将不断提高环境容量，为创建典型农业示范基地作出贡献。

2.3 经济效益

水土保持的经济效益包括2个方面：①减少对土地的破坏；②改善农村生产和生活条件，包括改善农业基础设施和提高土地生产率。

3 水土保持生态措施及效应

3.1 原方案涉及的水保生态措施及效应

3.1.1 表层土剥离

本项目，在废石排放前和运行期，根据排土机会占地进行剥离，剥离表土集中堆放，以便后期利用。排土场在废石排放前剥离表土8.54万m3，在运行期共剥离表土35.19万m3，剥离后堆放至排土场近期不会占用的区域，本项目剥离表土全部用于本项目后期绿化覆土。本方案考虑在堆放的坡脚采用沙包拦挡，堆积体表面采用撒播草籽防护。表土堆放高度按6m计算，四周用1.2m×1.5m(宽×高)土袋拦挡。经计算，需编织土袋约2527m3，薄膜覆盖6.79hm2。

3.1.2 截排水沟

1)周边截洪沟及坝肩排水沟：该排土场左岸有水库的引水渠，因此本阶段拟不在另设截洪沟，而用此引水渠即可；排土场尾部设置截洪沟，分别将雨洪季节山坡积水导入浆砌石挡水建筑物水池和山脊右侧小冲沟内；排土场右岸紧邻山脊线，汇水面积小，约0.155km2，因此雨洪季节山坡积水拟直接排入排土场边线截洪沟内统一排泄。其中库尾周边截洪沟采用M7.5浆砌石梯形断面，底宽2m，顶宽3.25m，高2.5m，靠山侧边坡系数m=0.5，与散粒料土石基础侧直立，内衬10mm砂浆抹面层。坝肩排水沟采用M7.5浆砌石梯形断面，底宽1m，顶宽1.75m，高1.5m，内衬10mm砂浆抹面层[2]。

2)坝坡及马道排水沟：根据排土堆置生产进度，在相对应区域及时段设置临时排水设施，以减小排土场内雨洪季节的积水下渗侵蚀破坏基地面层，待工作平台形成后，在边坡及马道处分别设置永久性排水沟，断面为浆砌石矩形断面，b×h=0.3×0.4m，且以≥0.02%的坡向坝肩截水沟再统一排泄至场外。

3)坝肩溢洪道：挡渣坝在修建完成后，未堆积弃土时，若遇特殊情况，库内无排水设施，将可能在坝前汇集，形成壅水。因此本阶段设计拟在挡渣坝右坝肩开设浆砌石溢洪道，底标高低于挡渣坝顶标高2.0m。采用M10浆砌石矩形断面，b×h=1.2×1.2m，内衬10mm砂浆抹面层。

3.1.3 覆土绿化

排土场堆废终了顶面、分段平台和分段坡面均进行复垦绿化。排土场顶面覆土50cm，斜面覆土30cm，客土来源可利用渣场剥离的表土。对排土场顶面及分段平台，先填400mm厚黏性土隔水层，并进行压实c≥90%，在其隔水层上填350—400mm厚耕植土层。在植物配置上尽量选用根系较发达，适应性较强的植物，在方案服务期内覆土绿化面积34.50hm2。

3.2 后期水保生态措施及效应

经现场监测，在项目实施后，还采取了一系列水土保持措施，截止目前排土场已经实施的水保措施有拦砂坝、渗透坝、表层土剥离、截排水沟、覆土绿化等。

3.2.1 拦砂坝

在排土场的河口和沟脚分别建有拦砂坝各一座，拦砂坝采用M7.5浆砌石，断面尺寸：工程量：22833m3。

3.2.2 渗透坝

该排土场修建碾压堆石渗透坝，渗透坝坝高16m，坝底宽45m，坝顶宽8.7m，顶长33m；工程量：5470m3。具体如图1所示。

图1 渗透坝及拦砂坝

3.2.3 表层土剥离

该排土场现已剥离表土30万m3，全部堆放在排土场近期不会占用的水沟中下部表土堆场区域，本项目剥离表土全部用于本项目后期绿化覆土。在表层土堆放的坡脚采用沙包拦挡，表土堆放高度按4.5m，四周用1.2m×1.5m(宽×高)土袋拦挡。共用编织土袋约3250m3，薄膜覆盖6.86hm2。措施实施时间为2012-2013年。

3.2.4 截排水沟

1)农灌渠。在排土场左岸改建水库至高堰沟水库的引水渠，同时作为左岸截洪沟，沟全长1341m，采用M7.5浆砌石梯形断面，底宽1m，顶宽1.75m，高1.5m，工程量：368775m3。

2)截洪沟。根据排土堆置生产进度，为防止排土场上游来水进入堆场，现已在水沟右岸肩及热水河上游修建有截洪沟，截洪沟采用M7.5浆砌石梯形断面，长722m，底宽1.2m，顶宽2m，高1.5m，内衬10mm砂浆抹面层，工程量198550m3。

水沟左岸截洪沟如图2所示；水沟左岸农灌引水渠如图3所示；水沟排土场顶部绿化如图4所示。

图2 水沟左岸截洪沟

图3 水沟左岸农灌引水渠

图4 水沟排土场顶部绿化

3.2.5 覆土绿化

经监测该排土场于2014年9月开始启用，于2016年6月-2016年10月对平台顶面进行覆土绿化，共覆土2.59万m3，种植防风固沙灌木5.18hm2。

4 生态效益评价

通过监测采取相关措施后的成效显示可知，新疆玛纳斯河流域排土场附近土壤侵蚀量得到了适当的减少，侵蚀率明显下降，自然灾害的发生率有效降低。经过水土保持综合治理，该地区的水土资源利用水平得到全面提高。在建设过程中依法编报水土保持方案，并经水行政主管部门批复，认真落实了各项水土保持防治措施，将水土保持工程的建设和管理纳入高标准、规范化管理模式和程序中，在工程建设过程中落实项目法人、设计单位、施工单位、监理单位的水土保持职责，强化了对水土保持工程的管理[3-5]。

项目在建设过程中产生了大面积的地表扰动，造成了新的水土流失，但建设单位采取一系列的措施，使水土流失降到最低程度。工程按照批复的水土保持方案落实了挡墙、拦沙坝、护坡、排水、绿化等水土保持防治措施，目前主体工程水土保持措施和新增水土保持措施运行良好，起到了良好的水土保持效果。基本完成现阶段各项水土保持设施建设，基本达到开发建设项目水土流失防治标准的要求，具备正常运行条件。措施的实施有效防治了因工程建设产生的新增水土流失，保护了项目区水土资源和生态环境，维护了主体工程的正常运行。

5 总 结

总的来说，水土流失所造成的经济损失是不可估量的，相关部门必须对水土流失现象给予高度的重视，必须想方设法通过一系列工程改善当地的土质结构，减少水土流失现象的发生，同时为了加强当地的经济建设，减少水土流失率，大大改善土壤的结构，实现自然经济和生态文明建设的一体化建设。采用上述新疆玛纳斯河流域排土场水土保持措施，通过长期的积累，确保了生态环境符合现代社会发展的需求，促进了当地经济的发展。