【摘要】本文通过对七里峪水库项目区水土流失影响因素分析,结合本工程水土流失特点,确定工程的水土流失防治分区。各分区采取工程措施、植物措施与临时防护措施相结合,对项目区原有的水土流失和工程新增的水土流失进行科学地防治,为水库建成后的水土保持提供保障。
【关键词】水土流失;影响因素;防治措施
1、工程概况
七里峪水库位于霍州市东部霍山分水岭西侧,李曹镇七里峪村下游的南涧河上,控制流域面积73.5km2,是一座以城市供水和农业灌溉为主,兼有旅游等综合利用的小(1)型水库,水库总库容104.8万m3,设计洪水标准为30年一遇,校核洪水标准200年一遇。
七里峪水库工程任务是通过拦蓄流域内地表水,为城镇居民生活用水和恢复灌区灌溉面积提供用水保证。通过拦蓄本流域径流,每日可向城区供水月0.39万m3,可恢复灌溉面积0.68万亩,提供城镇居民生活用水和农业灌溉用水共315.74万m3。
七里峪有着丰富的旅游资源和良好的自然环境,景区周边植被良好,森林覆盖率95%以上,具有得天独厚景区旅游资源,但由于开发缓慢,景区的经济效益并不高。七里峪水库的修建将使景区内形成人工湖泊,调节干旱的秋冬春季水量,增加旅游项目,吸引游人前往观光旅游,改善当地的生态环境,为发展旅游业、养殖业创造条件。水库建成后必将带动当地旅游经济的发展。所以水库水土保持方案设计对水库周边环境保护、防止水土流失有着重大影响。
2、水土流失现状
霍州土壤侵蚀以水力侵蚀为主。根据《山西省土壤侵蚀分区图》和《山西省侵蚀模数分区图》,项目区内土壤侵蚀强度以轻度侵蚀为主,结合项目区的地形地貌、土地利用现状、水土流失状况等综合分析,项目区内平均土壤侵蚀模数为1000-2500t/km2.a。项目区位于西北黄土高原区,根据《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-2007),项目区容许土壤流失量为1000t/km2.a。
3、水土流失防治责任范围
根据《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433-2008)的规定,结合工程施工布局,本工程水土保持防治责任范围为项目建设区。项目建设区为建设单位管辖的工程征、占地范围,包括征、占、租用地,是工程直接造成水土流失和对土地扰动的区域。本工程项目建设区主要包括水库淹没区、枢纽工程、交通道路工程、施工临建和弃渣场等,项目建设区面积76.56亩。
4、水土流失影响预测
4.1 预测内容。根据工程建设特点,水土流失预测内容包括以下几方面:扰动原地貌、破坏土地和植被的面积;可能产生的弃土、弃渣量;损坏的水土保持设计面积;可能造成的水土流失危害。
4.2 预测时段。根据《开发建设项目水土保持技术规范》,预测时段划分为施工准备期、建设期、自然恢复期三个时段。本项目的施工准备期和施工期一并考虑。
施工准备期:并入工程建设期内不单独计列;建设期:根据工程建设进度安排,建设期2年(含施工准备期);自然恢复期:根据当地降雨量等因素,结合其他工程经验,确定为3年。
4.3 预测成果。扰动原地貌面积:工程扰动原地貌主要发生在施工期,包括库底清理、大坝修筑、弃渣场堆渣等,面积共计76.56亩。
工程弃土、弃渣量:主体工程建设产生建筑弃渣量11.43万m3,全部運往设定的弃渣场,弃渣场占地面积为16亩。
损坏的水土保持设施面:本工程损坏水土保持设施面积共计76.56亩,主要是林地。
可能造成的水土流失危害预测:建设区造成的水土流失危害主要表现在工程施工期间,如大坝的填筑、道路修筑、临时弃渣堆放等,都将大量扰动原地貌,破坏植被。如果不采取防护措施,可能引起周边土地沙化,造成土壤肥力降低,影响农业生产。
4.4 预测结果的综合分析。根据水土流失预测,项目区内共占用和破坏原地貌面积共计76.56亩,破坏水土保持设施面积为76.56亩。工程弃渣量11.43万m3。
由于工程建设产生的水土流失会对生态环境及工程安全产生的影响,因此必须采取相应的水土保持措施,最大限度的减少水土流失量,有效控制水土流失危害,改善当地的生态环境。
5、水土流失防治原则及目标
5.1 防治原则。严格按照国家和地方有关法律、法规和技术规范、标准,使防治措施符合国家对水土保持及全国生态建设规划的总体要求,认真贯彻执行“预防为主、因地制宜、加强管理、注重效益、全面规划、综合防治”的水土保持工作方针;坚持水保工程与主体工程同时设计、施工和投入使用的“三同时”原则;防治措施应因地制宜、因害设防,在达到防治目的的基础上,做到投资经济、技术可行。
5.2 防治目标。为保护项目区生态环境,保障主体工程的顺利建设和安全运行,确定本工程总体防治目标为:因地制宜采取综合防治措施,全面控制工程建设过程中可能造成的新的水土流失;保护项目区内的植被和水保设施,有效治理防治责任范围内的水土流失;在实施水土保持措施的过程中,既要保障主体工程的安全与生产的需要,又要兼顾生态环境治理与改善,协调发展,最大限度地保护生态环境。
6、水土流失防治分区及措施布局
6.1 水土流失防治分区。根据工程建设特点及其对水土流失的影响预测、区域自然环境条件,确定本工程水土流失防治区为:①弃渣场防治;②施工道路防治;③施工场地防治;④库区周边防治;⑤管理站院内防治。
6.2 水土流失防治措施。根据工程建设特点及水土流失预测结果,针对工程建设引发的水土流失特点和造成的危害程度,做到预防与治理相结合,植物措施、工程措施与临时防护措施相结合,治理水土流失与恢复和提高土地生产力相结合的原则,统筹布局各类水土保持措施,形成完整、科学的水土流失防治体系。
弃渣场防治:弃渣场位于大坝下游400m右岸处沟壑内,弃渣结束后,需将其推平后夯填粘土厚20cm作为防渗体,再在上部覆剥离表土60cm,土地复耕16亩,并在沟内两侧岸坡底部设排水沟,与沟内过公路涵衔接,排水沟采用M10水泥砂浆砌石矩形断面型式,总长800m,深、底宽均为0.4m,侧墙与底板均厚0.3m。
施工道路防治:施工结束后,需将临时道路进行清理、平整,土地复耕4.06亩。施工道路两侧设临时排水沟,排水沟采用梯形断面型式,总长0.64km,深、底宽均为0.4m,两侧边坡1:1,并铺设土工布防冲刷渗漏。
施工场地防治:施工结束后,需将施工场地进行清理、平整,土地复耕7.5亩。施工场地四周设临时排水沟,排水沟采用梯形断面型式,总长520m,深、底宽均为0.4m,两侧边坡1:1,并铺设土工布防冲刷渗漏。
库区周边防治:施工结束后,对库区周围30m范围内进行绿化,以种植国槐为主,近水处点缀冬青、月季等灌木。防治面积48亩。
管理站院内防治:管理站大门外道路两侧种植塔松,管理站院内主要以种植草皮为主,适当点缀国槐、月季、冬青灌木,给员工提供良好的生活工作环境。防治面积1亩。
7、方案实施进度安排
本工程施工期2年,按照“三同时”原则,水土保持工程与主体工程建设应同步进行,植物措施比主体工程略为滞后,最迟在主体工程完工后1年内完成。
按以下原则组织安排施工:临时防护措施在施工前或施工过程中布置安排;工程措施与主体工程同步安排,排水系统优先布设(3)植物措施待地面整理完成后及时布设,避免裸露区超过一年;水土保持工程施工可依托主体工程的交通、水电、道路、机械等施工条件,实施建设应避开大风集中期;建筑材料纳入主体工程材料供应体系,苗木、种子在当地采购;工程措施应避开主汛期,植物措施应以春秋季为主。
8、水土流失监测
8.1 监测内容及方法。根据《开发建设项目水土保持技术规范》和《水土保监测技术规程》,本工程为建设类项目,监测时段从施工准备开始至设计水平年结束。结合工程建设特点及区域水土流失规律,确定的水土保持监测内容和方法如下:
8.1.1 背景值监测。采取现场调查的方法,施工前监测各分区水土流失现状和植被分布、生长情况。
8.1.2 水土流失因子监测。采用自记雨量计并结合气象站气象资料,观测、计算项目区降雨量、降雨历时和降雨强度。
8.1.3 扰动面积监测。根据施工进度,采用GPS仪和全面调查相结合的方法进行监测,确定各区水土流失面积及其变化情况。
8.1.4 水土流失量的监测。项目区的水土流失主要是水蚀,采用简易坡面量测法和桩钉观测法监测水土流失量及其变化规律。
8.1.5 水土保持工程措施防护状况效果监测。通过采用全面调查法,确定各项水土保持工程措施的防护效果及其稳定性情况。
8.1.6 水土保持林草成活率、覆盖度和生长情况监测。采取标注样地调查法,每个分区选择样点(不少于5个)要具有区域代表性,以局部数值推断整体数值,从而掌握项目区内的总体情况和变化动态。
8.1.7 水土流失危害监测。采用现场巡查法,监测水土流失对主体工程及周边环境的影响等情况。
8.2 监测点布设及监测频次。本工程监测重点在枢纽工程区和弃渣场。施工期在枢纽工程区、弃渣场各设1个监测点位。监测以水蚀为主,监测频次如下:各分区背景值监测应在工程施工开始前进行随机调查,一般不少于2次;地面定点监测在雨季每月监测1次,当遇暴雨产生径流时加测1次;调查监测一般在施工前、施工中期和完工后应全面调查一次;植物措施在完工后不定期调查,干旱期加强巡查;(5)项目全过程实行动态监测,以巡查为主,不定期监测。
9、水土保持投资估算
根据工程特点和当地物价,按2015年物价水平,并参考《水土保持工程概(估)算编制规定》和《水土保持工程概算定额》对本工程水土保持投资进行估算。
本工程水土保持总投资51.43万元。其中,工程措施投资26.17万元,植物措施投资14.44万元,施工临时措施投资0.61万元,独立费用4.28万元,基本预备费1.37万元,水土保持补偿费4.56万元。详见表1。
10、结论
本工程属于生态建设类项目,通过对项目区水土流失影响因素分析,结合本工程水土流失特点,确定工程的水土流失防治分区。各分区采取工程措施、植物措施与临时防护措施相结合的防治措施,对项目区原有的水土流失和工程新增的水土流失進行科学地防治,改善项目周边地区的生态环境,对区域环境有良好的生态效益、经济效益和社会效益。
作者简介:梁尚英(1964-),女,四川射洪人,本科,临汾市水利勘测设计院,高级工程师。研究方向:水利工程设计。