小流域综合治理工程水土保持措施分析

王坤雪， 程 霆， 吴志华， 张 丽

(1.浙江广川工程咨询有限公司，浙江 杭州 310020；2.开化县水利局，浙江 开化 324300；3.开化县音坑乡人民政府，浙江 开化 324300)

0 引 言

我国一直面临着水土流失的巨大挑战。大量的水土流失将导致下游河道及水库淤积，降低原有土壤肥力，恶化水土流失区域的生态环境[1]。一般而言，造成水土流失的主要因素可分为自然因素和人为因素[2]。自然因素主要有降雨、风力、地形地貌、气候、地质及植被等，其中降雨引起的冲刷作用对水土流失的影响尤为显著。人为因素是指人类活动对原有地表地貌的破坏，包括项目建设、不合理耕种、乱砍滥伐等导致水土流失的发生。

经过长期努力，我国大江大河治理获得巨大成效，但绝大多数中小河流未经系统治理，存在水土流失剧烈、生态功能退化、水质污染严重、洪涝灾害频发的问题，严重威胁当地经济和人民生命财产安全[3]。国家高度重视中小河流治理工作，为此制定出台了《关于切实加强中小河流治理和山洪地质灾害防治的若干意见》(国发〔2010〕31号)[4]，对中小河流存在的问题进行综合治理势在必行。小流域是以分水岭和出口断面作为界限形成的独立完整的集水区域，一般面积为3～50 km2[5,6]。小流域综合治理工程是提高流域防洪能力和改善流域生态环境的重要工程举措，可有效消除该流域存在的防洪安全短板、改善水土流失状况、保护和修复河流生态环境[7]。由此可见，对小流域进行综合治理尤为必要。本文主要探讨浙江省开化县马金溪城区上游段流域存在的问题及水土流失状况，并着重分析该流域综合治理过程中所采取的水土保持措施。

1 工程概况

开化县位于浙江省西部边界的浙、皖、赣三省七县交界处，其主要河流有马金溪、池淮溪、龙山溪、马尪溪等。本次治理河段主要为马金溪城区上游段，具体为龙潭大坝以上河段，涉及主要支流有村头溪、中村溪和杨河溪等。

马金溪及其主要支流均属典型的山区性河道，洪水期洪峰流量大、流速快，部分现状河段凹岸淘刷严重，而凸岸多形成滩地淤积。河道岸坡多为砌石驳岸；部分农田段无明显河岸界限，为自然滩地岸坡；部分河段堤顶道路为田埂路标准较低且衔接不畅。该流域存在的主要问题有：

(1)流域防洪减灾体系存在薄弱环节，防洪安全存在短板。

(2)防冲能力不足，水土流失较为严重。

(3)现状河道多处堰坝已运行多年，多已破损，已不能满足安全、生态、便民等功能要求。

(4)河道两岸缺少畅通的堤顶道路及亲水便民设施，现状堤顶基本没有道路，或多为简易的田埂路，不能满足正常通行及河道日常管护及防汛抢险需要。

(5)现状河岸虽然大多植被较茂盛，但分布杂乱，滩地内杂草丛生，部分滩地仍需提升改造并加以保护，部分河段岸坡裸露，现状绿化覆盖较差。

该流域综合治理工程措施主要包括：

(1)防洪安全工程：包括马金溪及其主要支流两岸的堤防、护岸、堰坝工程。

(2)生态保护与修复工程：包括河道疏浚、生态修复植物措施及河道自然形态修复等。

(3)管护设施工程：包括监测监控、标识标牌设施，巡查管护道路的建设。

(4)亲水便民设施工程：包括慢行系统，滨水小节点，跨河人行便桥的建设。

(5)水文化工程：包括河流主题特色展示及水文化设施的建设。

2 水土流失概况

2.1 水土流失现状

调查得知开化县马金溪城区上游段流域属南方红壤丘陵区，水土流失主要为水力侵蚀。该流域在植被遭受破坏后，导致土地水源涵养能力降低，遭遇降雨冲刷形成土壤侵蚀，其水土流失主要形式为浅沟侵蚀、小型切沟及冲沟侵蚀。

根据浙江省最新遥感普查水土流失状况的成果可知，该流域流失强度等级属无明显～轻度侵蚀区，容许土壤流失量为500 t/(km2·a)。根据应用遥感普查水土流失图并结合现场调查，估算本项目区土壤侵蚀模数背景值均值约300 t/(km2·a)。开化县水土流失状况详见表1。

表1 开化县水土流失现状表

2.2 项目水土流失防治责任范围

水土流失防治责任范围根据“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负责治理”的原则来确定。按照《开发建设项目水土保持技术规范》(GB 50433-2008)[8]的有关规定，结合主体工程设计资料并实地调查确定本工程水土流失防治责任范围。防治责任范围包括项目建设区和直接影响区。本项目水土流失防治责任范围共46.47 hm2，其中项目建设区30.61 hm2，直接影响区15.86 hm2，详见表2。

表2 水土流失防治责任范围表

2.3 项目建设可能导致的水土流失量预测

水土流失预测时段分施工准备期、施工期和自然恢复期3个时段。根据工程实际，施工准备期较短，本次预测将施工准备期并入施工期进行预测。工程施工期约24个月，自然恢复期取1年。经估算工程建设可能造成的水土流失总量2 561 t，新增水土流失总量2 448 t。其中施工期可能造成的水土流失总量2 388 t，可见工程施工期是产生水土流失的主要时段。

3 水土保持措施

3.1 组织措施

(1)以项目负责人作为水土保持工作第一责任人，将水土保持作为一项重要工作来抓，加强环境保护的宣传教育，增强参建人员的水土保护和环境保护意识。

(2)采取一切合理措施，保护施工场地周围水土环境，避免水土流失对周边人员和财产造成不必要的危害。

(3)正式开工前，配合政府部门做好相关村民的宣传教育工作，与当地群众建立良好关系，施工过程中维护和搞好自然生态环境，使得工程实施得到群众的理解和支持。

3.2 工程措施

3.2.1 排水工程

主体设计在部分挡墙后侧设置C20混凝土排水沟，矩形断面，需C20混凝土约12 188 m3。

3.2.2 表土剥离

为保护土壤资源以及后期绿化的需要，施工前对主体工程区范围内的耕地进行表土剥离，剥离面积17.70 hm2，剥离厚度约30 cm，合计剥离表土5.31万m3。剥离的表土临时堆放在表土堆放场内，施工完毕后回铺至护岸边坡及滩地修复区域。

3.2.3 绿化覆土及土地复垦

主体设计对护岸边坡及后侧进行灌草绿化，绿化前需对种植区域覆盖绿化土，以保证植被的正常生长，共需绿化覆土约1.72万m3。施工结束后对施工临时设施占地进行土地复垦，复垦面积1.93 hm2。

3.2.4 临时排水沟

施工期间，涉及土石方开挖、回填的护岸后侧需设置临时排水沟排水。临时排水沟采用梯形土质断面，底宽0.3 m，深0.3 m，内坡比为1∶1，纵坡0.3%。临时排水沟全长4.56 km(开挖土方830 m3)。由于排水沟防护标准较低，对于施工过程中因降雨或填筑等因素损坏的临时排水沟及时进行修复，保证临时排水设施的正常运行。

3.2.5 临时沉砂池

施工期间，临时排水沟集水最终排入河道，排入前需设置沉沙池缓流沉砂。根据排水沟的设置情况及现状地形情况，共设置沉沙池12座。

3.3 生态保护措施

生态保护措施采用植物或植物与工程措施相结合，对河道岸坡进行粗糙化处理并提高岸坡抗冲性，从而减小水流对岸坡的冲刷，提升河道生态稳定，改善水体自净能力，防止水土流失，并提高河道景观效果[9]。对于两岸坡度较小的河道，可采用植物型生态护坡，在岸坡种植在当地适宜生长的植被，利用植被根系加固岸坡，防止水土流失。对于两岸坡度较大的河道，可采用工程措施固土为主、植被固土为辅的复合型护坡。

本工程对堤防(护岸)边坡及后侧进行灌草绿化，不仅能够满足防洪排涝的要求，同时兼顾生态效益及美观效果。绿化面积合计3.46 hm2。

3.4 监测措施

依据《水土保持监测技术规程》(SL 277-2002)[10]，水土保持监测主要包括典型观测断面、观测站点及观测基准的监测，辅以土壤侵蚀量调查、水土保持效益评估等现场实地调查方法来进一步完善监测。水土保持监测时段从工程开工至完工后一年结束。监测工作在整个建设期(含施工准备期)内全程开展。本工程设置定位监测点5个，具体布置如下：

(1)护岸边坡及边坡绿化区设置2个监测点，为1#监测点和2#监测点。

(2)生态保护与修复工程区设置1个监测点，为3#监测点。

(3)在施工道路排水沟出口设置1个监测点，为4#监测点。

(4)表土堆放场设置1个监测点，为5#监测点。

4 结 论

水土保持工作在小流域综合治理工程中占据着极为重要的位置。本文主要介绍了开化县马金溪城区上游段流域综合治理工程和水土流失状况，并分别从组织措施、工程措施、生态保护措施及监测措施这四个方面，对该流域综合治理工程的水土保持工作进行了详细的分析，所提出的水土保持措施可有效地防止该流域的水土流失，并改善该流域的生态环境。今后水土保持措施的发展方向应是除了达到存土保水的要求外，还应结合景观改造、美化生态环境，从而满足人民日益增长的美好生活需求。