西上庄煤矿供水工程水土流失预测及防治

聂国威

（阳泉市水务局，山西 阳泉 045000）

阳泉市西上庄煤矿供水工程是西上庄煤电一体化工业园区建设的重要配套工程。设计供水量6000m3/d，水源为山南水库坡头供水点水源，由坡头铺设管道到桑掌桥，经加压泵站，铺至西上庄工业广场。管道总长6.5km，配套建设加压泵站1座（包括1000m3蓄水池1座）、计量间1座、排污井1个。工程位于阳泉市郊区西部，地处桃河上游，距阳泉市区7km。

1 工程区水土流失及分析

流域内除植被覆盖度高的极少数山林及河谷平地水土流失较轻外，其余大部分地区都存在较为严重的水土流失。区内水土流失面积占总面积的40%。土壤侵蚀以水力侵蚀为主，此外，重力侵蚀和风力侵蚀也较普遍，平均土壤侵蚀模数3000t/km2·a，年土壤侵蚀量为108万t。

区内水土流失具有以下特点：范围广；土壤侵蚀量较大；在水土流失的输沙量上悬移质小于推移质；可利用的土壤资源量有限，轻度流失形成的破坏极为严重；人为随意破坏植被，弃土弃渣，毁坏水土保持设施，造成新的水土流失。

该工程对当地的水土流失影响主要表现在工程建设期。在工程建设中，进行挖填方时将扰动原地表形态和自然植被，使其丧失水土保持功能，成为水土流失的策源地，如不采取有效的防治措施，将进一步加剧水土流失，造成环境危害。

根据以往河道管道施工的经验，工程建设时，要优化施工方法，最大限度地减少开挖面积。同时要做好临时防护措施，在临时堆土周围设置编织袋挡护和进行覆盖，有效控制施工期因挖、填、运、堆土而产生的水土流失。

2 工程区水土流失预测

2.1 可能造成水土流失的因素分析

管道开挖：本工程主要工作为管道的铺设，采用开槽法直接在河道施工，工程开挖会严重扰动地表，形成不稳定坡面和松散裸露土体，极易造成大量的土壤流失。

加压泵房、计量间基础开挖：这项工作直接在河道中进行，形成松散裸露土体，直接造成水土流失。

临时设施设置：主要指施工临时堆土场、弃土场。该工程的管道埋深较深，一般在1.8～5.8m之间，故工程施工会产生大量的临时堆土。如临时堆土堆放及表土堆放防护不当，在不利气候条件的影响下会造成水土流失。

2.2 水土流失分区预测

通过对主体工程的了解与分析，在主体工程施工分区的基础上，以“区域水土流失制约因子的一致性、工程对地表植被扰动的近似性”为原则，将工程建设区分为3个单元进行水土流失预测，即桃河施工区、桑掌河施工区和临时弃土区。

2.3 水土流失危害分析

项目施工对原地貌和原有植被造成破坏、松散裸露堆积的土体占压地面面积，直接影响主体工程安全和周边生态环境。

2.3.1 对项目自身的影响

项目施工开挖导致的地形变化，使局部生态环境产生变化、水土流失量增加，危及项目建设和建成后的安全运行。对开挖过程中形成的陡坡防护不当，不但会发生严重面蚀，还可能发生小规模重力侵蚀，对建设项目的安全运行构成一定程度的威胁。

2.3.2 对项目周围地区生态环境的影响

在施工期间，因施工开挖扰动地表和材料运输等，增大了地表冲刷的可能性，造成水土流失。开挖产生的临时堆土在没有处理好的情况下，如遇风、雨会造成水土流失；施工中造成的扬沙、扬尘在风力作用下将影响到大气环境质量。水土流失的产生不仅对项目区本身，同时也对周边的生态环境产生不良影响。

3 防治目标及措施

3.1 防治目标

阳泉市西上庄煤矿供水工程是2006年国务院批准并公布的水土流失重点防治区，是水土保持的敏感区。根据《开发建设项目水土流失防治标准》，确定工程水土流失防治标准为Ⅰ级，即扰动土地整治率达到95%，水土流失总治理度达到95%，土壤流失控制比达到0.8以上，拦渣率达到97%，植被恢复系数达到97%，林草覆盖率达到25%。

3.2 防治工程设计

3.2.1 桃河施工区

主体工程的管道施工主要位于桃河河道内，采用开槽法施工，开挖深度为4.5m，底宽2.3m，地面宽度12m；加压泵房开挖深度为4.0m，长33.04m，宽度10.79m。工程开挖土石方量较大，防治措施主要为临时覆盖（防尘彩条布）、临时排水、临时拦挡（编织袋挡墙）。按照主体工程设计要求，施工结束后应及时清理、整平。

3.2.2 桑掌河施工区

管道施工临时防护工程：工程位于桑掌河河道内，采用开槽法施工，主体工程深度为4m，底宽1m，地面宽度9m，开挖土石方量较大，防治措施主要为临时覆盖、临时排水和临时拦挡。按照主体工程设计要求，施工结束后要及时清理、整平。

滩地植被恢复工程：施工过程中，在设计河道断面（或河坝）之外的河滩地，由于临时堆土、堆料、运输等原因造成植被破坏，本方案将采取人工种草措施恢复植被。设计河道断面内的部分按照主体工程设计要求进行平整、夯实，恢复河道。

3.2.3 临时弃土区

本工程产生弃方土石全部运至工业广场临时堆放，用于即将开展的其他工程，由于临时存放土石方量较大，必须做好临时防护工程。防治措施主要为临时覆盖（防尘彩条布）、临时排水、临时拦挡，在工程结束后及时清理、整平。

4 防治效果分析

本工程区的水土流失主要是在施工过程和土石方临时堆放时形成的，故配置临时拦挡、临时覆盖、临时排水和植被恢复等水土保持措施能有效遏制工程区的水土流失，减轻水土流失危害。

经测算：本工程各项水土保持措施效益充分发挥时，扰动土地治理率达98.8%以上，水土流失总治理度达98.8%，植被恢复系数达98%，林草植被覆盖率达25.1%，拦渣率达99%以上，土壤流失控制比为0.9。水土流失防治目标全部实现，水土保持措施配置合理。