贵南县茫拉河生态综合治理工程水土保持分析研究

李苏航，苏玉婷，刘冬冬

（1.陕西省水土保持勘测规划研究所（陕西省水土保持生态环境监测中心）,陕西 西安 710000；2.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西 西安 710000）

1 概述

贵南县茫拉河县城段生态综合治理工程设计治理范围总长2.5 km,项目组成包括两岸堤防护岸、拦水坝、暗涵、排洪渠及景观绿化。项目区占地面积为10.88 hm2,其中永久占地8.51 hm2,临时占地2.30 hm2。本工程开挖方总量9.87 万m3,填方总量9.87 万m3,工程无弃方产生。工程中需要的天然建筑材料主要为混凝土骨料、块石料及填筑料等。混凝土粗细骨料在贵南县附近已开采砂石厂中采购,填筑料选用砂砾料,首先选用本工程挖土方, 不够时以外购的方式解决填筑料。

2 建设方案与布局

项目区位于国家级水土流失重点预防区和省级水土流失重点治理区,主体工程由茫拉河左右岸堤防（2222 m）、暗涵（170 m）、排洪沟（460 m）、跌水堰（3 处）和景观绿化工程组成。主体方案设计充分考虑本工程位于贵南县县城段,基于规划河段的基本条件、水沙特性、两岸支流汇入特点、以及城市发展规划情况,综合考虑防洪、泥沙冲淤、水资源量、投资及生态效果等诸多因素,工程以尽量少占用水资源量为原则,保证下游用水安全,并涵养水质,以生态修复手段为主,打造城市河流湿地,形成特色的生态效果[1]。

3 水土流失分析与预测

（1）土壤侵蚀类型

贵南县茫拉河县城段生态综合治理工程属建设类项目[2],项目区为贵南县河谷滩地区,人口相对集中,水土流失类型以水力侵蚀为主[3],侵蚀面积1016.13 km2,水力侵蚀级别为强烈和极强烈。

（2）土壤侵蚀强度和容许土壤流失量

茫拉河河道[4]区土壤流失背景值为3600 t/（km2·a）。根据《全国水土保持规划（2015-2030年）》（国函[2015]160号）,项目区属于三江源国家级水土流失重点预防区,开发建设项目水土流失防治标准参考执行一级标准,项目区的容许土壤流失量为1000 t/（km2·a）。

（3）水土流失预测内容

①对原地表植被的破坏

由于在施工中,破坏了现有的地表植被,可能会造成局部水土流失。

②弃土、弃石、弃渣

本工程可做到挖填基本平衡,根据项目区土壤侵蚀的背景资料和工程建设特点,水土流失预测采用规范推荐的经验公式进行计算。施工扰动后的土壤侵蚀模数根据类比工程对参数进行修正。具体计算公式如下：

式中：W为土壤流失量,t；Fji为第j时段第i单元的预测面积,km2；Mji为第j时段第i单元的土壤侵蚀模数,t/（km2·a）；Tji为第j时段第i单元的预测时间,a；i为预测单元,i=1、2、3、……、n；j为预测时段,j=1、2、3,指施工准备期、施工期和自然恢复期。

贵南县茫拉河县城段生态综合治理工程新增水土流失量及水土流失总量预测结果见表1,结论如下：

表1 项目建设期各单元、各时段土壤流失量总和新增土壤流失量表

（1）水土流失预测面积为10.88 hm2,其中主体工程占地hm2,临时堆土（渣）区占地0.93 hm2,施工生产生活区占地0.09 hm2,施工道路占地0.90 hm2,扰动地表面积为10.88 hm2,损坏水土保持设施面积2.55 hm2。

（2）根据本工程土石方平衡预测,本工程开挖方总量9.87 万m3,填方总量9.87万m3；经预测本工程可能造成土壤流失总量为4219 t,背景流失量为2141 t,新增土壤流失总量2078 t。

（5）可能造成的水土流失危害分析[5]

本工程建设过程破坏了本区域原地表植被,人为因素使区内水土流失呈增加趋势,如不采取有效的防护措施,将在一定程度上加剧当地水土流失,其可能造成的水土流失危害表现在以下几个方面：

1）对当地生态的影响,影响项目区周边的环境影响；

2）对工程扰动河床表层,降低侵蚀基准面,引起水土流失；

3）对防洪堤稳定的影响。

4 水土保持措施

4.1 工程措施

（1）表土剥离与回覆

项目区占地范围内表层土壤厚10 cm～30 cm。项目区占地类型以内陆滩涂、其他草地、绿地为主,对于其他草地和绿地,方案考虑施工前进行表土剥离,施工结束后进行深翻,表面覆土0.3 m,再选取与周围绿化景观相一致的树草种进行绿化。

（2）土地整治工程

项目区所有临时占地实施迹地恢复,依据地表现状,施工前表土剥离厚度控制在30 cm,施工结束,进行土地平整、回覆表土。

4.2 植物措施

（1）植被恢复工程级别

根据《水利水电工程水土保持技术规范》（SL 575-2012）及《水土保持工程设计规范》（GB 51018-2014）的规定和要求,主体工程区、工程永久办公生活区、施工生产生活区、永久道路等永久占地绿化区域植被恢复与建设工程级别定为1 级；弃渣场、施工生产生活区、取料场、临时施工道路、输水输电线路工程等临时占地植被恢复与建设工程级别定为3 级。

（2）设计标准

根据植物恢复和建设工程级别,结合不同级别需要达到的效果,配置相应的树草种进行绿化。苗木和草种选用Ⅰ级以上苗木。乔木一般选择播种苗,树种苗胸径大于6 cm；灌木树种苗灌丛高50 cm～100 cm；草种纯度90%,发芽率85%以上。

本工程植被恢复与建设工程设计标准见表2。

表2 植被恢复与建设工程设计标准

（3）植物措施立地条件分析

1）自然环境

项目区地处贵南县,位于青藏高原东缘,具有典型性的高原大陆性气候特点,土壤类型以粉土砂土为主。

2）立地类型

主体工程施工前剥离表土,后期对绿化区域进行土地整治、回覆表土,实施乔灌草绿化。施工生产生活区地势较平缓,植物措施以园林景观树种为主,选用乔灌草结合的方式,对剥离的表土进行回覆,并进行穴状整地和全面整地,栽植乔木和灌木、撒播草籽。

（4）树（草）种选择

本方案根据植物措施设计级别及标准,结合区域自然环境条件和植物种类的生物学和生态学特征,经过比较、筛选,选择多种能满足工程建设要求的景观园林树草种和当地优良乡土树草种用于植物措施布设。

树木及草种依据对应实施面积计算出的数量分别乘以1.02的扩大补植系数。根据同类项目治理经验,项目区可供选择的植物品种情况见表3。

表3 项目区可供选择的树、草种生物学特性表

4.3 临时措施

（1）施工前对场地剥离的表土,采取临时拦挡、苫盖并撒播草籽等措施,用于工程施工结束后场地绿化覆土[6]。

（2）施工生产生活区、施工道路区采取临时性防护措施,如布设临时排水设施,防止施工期间的水土流失。

5 水土保持评价

在工程建设[7-8]中,施工产生的弃土、弃渣等应做好拦挡措施,避免汛期弃土、弃渣向沟道流失。将项目施工准备期及施工期作为水土流失防治的重点时段。

根据预测分析,新增水土流失量主体工程区为13852.9 t,临时堆土（渣）区为799.2 t,施工道路区为918.0 t,施工生产生活区为17.9 t,分别占总新增流失量的88.9%、5.1%、5.9%、0.1%。水土流失量主要来自于主体工程区,主体工程区作为水土流失防治的重点区域。水土流失防治的重点时段、重点区域,同时也是水土保持监测的重点时段和重点区域,建议应将主体工程区的施工准备期和施工期作为水土保持监测[9]的重点区域和重点时段。对于主体工程区,应重点监测施工期水土流失、土地整治、临时防护措施等的防治效果。因此对于重点防治区域应有针对性地做好工程措施和临时防护措施。

从水土保持角度分析,本项目虽存在一定的水土保持限制性因素,但在提高防护标准、严格控制扰动地表和植被损坏范围、减少工程占地、加强工程管理、优化施工工艺的前提下,对水土保持措施进行补充完善,形成完整的水土流失防治措施体系[10],水土流失可以得到有效控制,工程建设是可行的。