浅议大伙房水库输水工程水土保持措施

王 丹

(辽宁润中供水有限责任公司，沈阳 110166)

辽宁省大伙房水库输水工程是辽宁省“十五”、“十一五”期间重点基础设施建设项目，是为解决辽宁省中部地区的沈阳、抚顺、辽阳、鞍山、营口、盘锦等城市工业和居民生活用水的大型输水工程。工程内容是修建输水隧洞及附属建筑物，主体工程由取水口建筑物、输水隧洞、永久支洞、临时支洞、出口建筑物等组成。

1 区域内水土流失及水土保持现状

本工程位于辽东低山区。根据《辽宁省人民政府关于确定水土流失重点防治区的公告》，该区属于我省水土流失重点预防保护区。该区自然状况良好，森林面积广，植被覆盖度在70%左右。水土流失面积占总面积的20%左右，土壤侵蚀主要以水蚀为主。造成项目区水土流失的主要原因是乱砍滥伐、乱开荒、自然灾害及开发建设项目等。

近些年，水土流失带来的严重后果引起了该区各级政府的重视，治理水土流失工作纳入了当地政府的重点工作。工程所在地的各级政府，采取了水土保持工程措施和植物措施相结合的治理方法，并加强了预防和管护措施。通过各级政府和当地人民长时间的艰苦努力，工程区的水土流失现象逐渐轻微，土壤侵蚀强度逐年下降。

工程所在区域的水土保持职能部门协同当地的农业、林业等有关部门，统筹安排、因地制宜，采取工程措施与植物措施紧密结合的科学方法，对该区的水土流失进行了分期、分批治理，其治理措施主要有:营造水土保持林、封禁治理、种草、修建谷坊塘坝、小河道治理、沟头防护等，取得了一定的效果。到2000年止，共营造水保林254703.1hm2、封禁治理12850hm2、修建谷坊1887座、作业路245.7km，总工程量351.52万m3。

2 建设期间水土流失预测

2.1 预测时段的划分

本工程建设期为69个月，在工程施工过程中，将有大量的开挖裸露面产生，裸露面土体疏松，植被损坏严重，部分边坡处于不稳定状态，侵蚀强度急剧增加。工程出渣、运渣及堆渣工作频繁进行。各项工程施工均造成不同程度的水土流失。工程竣工后，相应的各项水土保持措施也同期完成。水土保持措施充分发挥其功能，水土流失基本得到控制。因此，本工程水土流失预测主要针对工程建设期(即施工期水土流失预测)，期限为69个月。

2.2 工程建设损坏的水土保持设施面积及数量

本工程损坏水土保持设施主要由工程占地及各项工程施工所引起。所损坏的水土保持措施主要为耕地、林地和荒地(植被覆盖度小于30%的林草地)及其他水土保持工程措施。总计损坏水土保持设施面积435.27hm2，其面积及数量见表1。

表1 工程损坏水土保持设施面积及数量统计

2.3 水土流失预测

2.3.1 预测范围

本次水土流失预测以建设项目区为主体，以各类项目征地范围为界。预测面积为434.67hm2(不含建筑物占地)。

2.3.2 预测方法

本工程的水土流失预测因施工特点及施工地点不同，采取不同的预测方法。主要有类比预测法、通用土壤流失方程式法和专家预测法。

2.3.3 预测结果

2.3.3.1 弃渣场水土流失量

a.预测方法:类比预测法。

b.类比工程:富尔江引水工程。

c.预测结果:可能造成的水土流失总量为11.06万 t，详见表2。

表2 各弃渣场水土流失量汇总

2.3.3.2 施工道路水土流失量

a.预测方法:通用土壤流失方程式法。

b.采用公式:A=R·K·L·C·P。

c.预测结果:可能造成的水土流失总量为0.37万t，详见表3。

表3 施工道路水土流失量汇总

2.3.3.3 施工场地水土流失量

a.预测方法:通用土壤流失方程式法。

b.采用公式:A=R·K·L·C·P。

c.预测结果:可能造成的水土流失总量为0.79万t，详见表4。

表4 施工场地水土流失量汇总

2.3.3.4 料场及主洞、支洞口水土流失量

a.预测方法:专家预测法。

b.采用公式:Et=∑Ei(i=1－m)。

c.预测结果:可能造成的水土流失总量为4.5万t。

2.3.4 工程造成的水土流失总量

工程建设过程中损坏原地貌面积435.27hm2，可能产生的水土流失总量为16.7万t。土壤侵蚀模数在2000～11000t/(km2·a)之间。2.3.5 预测结果的综合分析

根据上述预测结果，本工程的水土流失主要发生在工程各开挖面及弃渣场，尤其是弃渣场范围，砂石流失强度在短期内大幅度增加，危害极大。

3 建设期水土流失防治责任范围

大伙房水库输水工程建设期水土流失防治责任范围根据项目组成等因素分为弃渣场防治区、料场防治区、施工道路防治区、主洞及支洞口防治区、施工场地防治区及生产管理区。分区与初步设计阶段相同，详见表5。变更后的防治责任范围为277.76hm2，主要为项目建设区占地。

表5 辽宁省大伙房水库输水工程水土流失防治责任范围单位:hm2

工程施工期间为有效控制开挖与弃渣运输、堆放引发的水土流失，全面落实了经水行政主管部门批准的《辽宁省大伙房水库输水工程水土保持方案报告书》，按发包人委托的监理工程项目实施监理工作。主体工程中弃渣场防治工程，其监理工作在主体工程建设中同步实施。

4 水土流失防治方案

4.1 弃渣场防治区

弃渣场防治区为本工程重点防治区。根据类比工程的调查和水土流失预测的数据，弃渣堆放后，在不采取任何形式防治措施的情况下，渣场稳定性极差，在水力和重力等外应力作用下，易产生渣体整体移动，严重的可导致泥石流危害，对人民生命财产和生产安全构成威胁。本工程渣场边坡按自然稳定边坡考虑坡比为1∶2，并在此基础上布设边坡固定工程或拦挡工程。

根据土石方平衡计算，本工程弃渣总量为780.62万m3。弃渣场分布于主洞进出口及各支洞口附近，共8处。其中，进口及1号、2号、3号渣场为平地型，其余渣场为山坡型。5号、6号、7号渣场和出口渣场，堆渣量较多，渣场规模较大。各渣场根据堆放形式和堆放地点不同而分别采取不同的防护措施。

对于平地型渣场主要采取格状框条护坡，并在框条内撒播草籽。在弃渣堆放前，首先用推土机清理表层土，采用填土草袋做临时防护，弃渣堆放完毕后，再将表土回填。经整理后，种植刺槐，并撒播早熟禾草籽。

对于山地型渣场主要采用浆砌块石挡土墙，并布设排水系统。挡土墙的断面高度及尺寸根据各渣场的堆渣高度及地质条件等特性确定。排水沟的断面尺寸依据P=2%、P=3.3%、P=5%各阶段设计洪水计算而得，各渣场根据不同的地理位置，考虑到其重要程度，采用不同的设计频率。山地型渣场的顶部采用复垦和植被恢复措施。采用的覆土方法与平地型渣场一致，种植的植物主要有刺槐、早熟禾、白颖苔等。

4.2 料场防治区

根据渣量平衡计算，工程各取料场开挖后形成的凹坑，由料场无用层回填，保证料场不形成大的坑地，以利于工程临时征占地后复垦或恢复植被。本方案主要采取植被恢复措施，采用的树种为杨树，共需30000株。

4.3 施工道路防治区

本方案主要针对道路两侧采取绿化措施。采用树种为柳树，共需6950株。

4.4 主洞及支洞口防治区

主要采用在洞口底部种植攀援植物的方法来绿化洞口开挖面。采用的攀援植物为爬山虎，共需1800株。

4.5 施工场地防治区

采取的措施主要为植被恢复措施和施工期临时拦挡措施。共种植刺槐35650株，砌筑干砌块石1350m3。

4.6 生产管理防治区

主要针对工程管理局采用园林绿化措施。

5 水土流失监测方案

主要采用定位观测及实地测量两种方法，对工程主要水土流失因子、水土流失危害及水土保持设施效益等进行监测。监测的重点地段主要有:弃渣场及施工开挖面，包括施工场地、洞口开挖面、施工道路开挖面、料场开挖面等。

6 结语

通过对大伙房水库输水工程建设期间水土保持方案的逐步完善，增加项目建设区的植被覆盖度，坚持“预防为主”的方针，始终把预防监督放在水土保持工作的首位，在此基础上综合治理水土流失，不断改善生产条件和生态环境，既保证了工程的安全运行，又从源头上控制住人为水土流失，使大伙房水库输水工程建设所造成的影响区域得到有效的治理和改善。工程总治理率达到95%以上，拦渣率达到95%以上。治理后的各开挖面水土流失总量较治理前减少90%以上，水土保持措施效果明显。■

1 辽宁省水利水电勘测设计研究院.辽宁省大伙房水库输水工程可行性研究报告［R］.2002.

2 中日友好环境保护中心.关于大伙房水库输水工程环境影响评价采用标准的请示［R］.2002.

3 水利部.关于辽宁省大伙房水库输水工程水土保持方案报告书的批复［R］.2003.