灌区续建配套与节水改造工程水土流失特征及防治措施

孟 杰

(深圳市广汇源水利勘测设计有限公司惠州分公司，广东 惠州 516003)

灌区续建配套与节水改造工程水土流失特征及防治措施

孟 杰

(深圳市广汇源水利勘测设计有限公司惠州分公司，广东 惠州 516003)

大力实施灌区续建配套与节水改造工程，不断提高水资源利用率和农业综合生产能力，是当前我国农村水利建设工作的重要内容。为了最大限度发挥项目投资效益，加快实现传统水利向环境水利和生态水利转变，本文就灌区改造工程特点、水土流失特征及危害、防治措施布局及防治方法进行分析和探讨，为项目建设过程中水土流失防治提供参考和借鉴。

水土保持；水土流失特征；防治措施；节水改造；灌区

不断提高农田灌溉水利用效率，节约水资源，保障农业生产，是当前农村水利基本建设的重要工作。灌区续建配套与节水改造工程是提高农田灌溉水有效利用系数的重要途径，灌区续建配套与节水改造工程线长、面广、量大，在一系列施工活动中必将扰动地表，损毁、占压土地、破坏地表植被，使原有地表和植被水土保持功能减弱，甚至完全丧失，开挖、回填、弃土、料场处理和防护不当，从而造成新增水土流失，给工程建设带来负面环境影响[1-2]。为此本文就灌区续建配套与节水改造工程水土流失特征及防治措施进行探讨，旨在更好地服务于项目建设和保障工程效益的发挥。

1 工程特点

灌区续建配套与节水改造工程一般包括取水枢纽(水库大坝、拦水坝、泵站、进水闸、导流堤等)、输水干渠、支渠、田间斗渠、农渠和毛渠，以及渠系建筑物(如渡槽、交通桥、涵闸、倒虹吸、跌水、陡坡、消力池等)工程。工程建设因受地理位置、地形地貌、土壤植被、气候水文、工程地质等环境因素、社会因素以及施工技术与管理水平影响较大，一般情况下具有如下特点：工程分布广、线长量大、管理不便；场地狭窄，工作面小，机械化施工困难，人工消耗多；土方开挖、回填量大；材料种类和用量多，运距远，田间工程多要修建临时施工便道、便桥才能保证运输，运输困难；取料和弃渣多；施工降排水，临时围堰工程多；施工周期长且受季节影响大；涉及主体多，社会影响大，协调难度大等。

2 工程水土流失特征及危害

灌区续建配套与节水改造工程可分为主体工程区、临时堆料场区(土方、砂石料)、取料场区(土方、砂石料)、施工营造区(施工生产生活区)、临时施工道路区、弃渣场区等分区[3]。

2.1 不同防治分区水土流失特征

(1)主体工程区。一般取水枢纽、各级渠道、渠系建筑物等工程施工中因开挖、砌筑浇筑、回填而扰动和压占地表，改变了地形地貌特征，原本沿线丰富的植被遭到破坏，造成地表裸露、土体结构破坏，降低其蓄水保土功能，削弱原地表土壤和植被水土保持效应，增加水土流失。边坡开挖后产生裸露边坡，原自然边坡稳定性降低，且会诱发滑坡、崩塌现象，如遇强降雨会加剧水土流失。渠道工程开挖后的裸坡、填筑后形成边坡短时间内植被难以恢复，易诱发边坡失稳，增加径流量和泥沙含量。

(2)临时堆料区。施工中进行基础开挖、耕地表土层剥离堆置、土方转运临时堆放、砂石材料堆置，形成裸露地表和坡面，流失的土石渣淤埋在施工场地周边，或随径流进入河沟等水体，造成土地肥力下降或丧失，危害工程安全和行洪安全。

(3)取料场区。选择料场要仔细调查研究，从运距、供料质量、时段和用量、符合水土保持及环境管理相关法律规定等几方面综合考虑。料场表层剥离的无用料，堆置期间易受地表径流侵蚀，开挖边坡越陡，稳定性越差，开采迹地扰动后为裸露地表，易受坡面径流侵蚀，料场开采存在边坡稳定问题，如不采取防护措施，将造成水土流失。土料尽可能采用主体工程开挖方，做到挖填平衡，不足部分则可考虑从料场借调，从而减少土料开采过程的水土流失。

(4)施工营造区。施工营造区，包含施工机械停放场、建筑材料等堆放场地、混凝土搅拌场地、供水站、钢筋、木材加工场、发电机房、水泥库、临时生活用房等。在厂区平整过程中，原有地表植被损坏，其水土保持功能丧失，形成裸露地表和坡面；部分硬化场地阻碍雨水入渗，增加了地表径流；施工期场地多处于裸露状态，人为活动干扰频繁，运行初期人为活动停止，水土保持措施未完全发挥效力，如不采取有效措施，流失的土石渣淤埋在施工场地周边，造成土地肥力的下降或丧失。

(5)临时施工道路区。灌区工程多线性工程，沿途多需布置临时施工道路，路面结构多为砂砾石或素土路面，受人为活动及车辆机械频繁碾压，地表常处于裸露状态，容易造成雨水冲刷。

(6)弃渣场区。工程施工弃土弃渣堆放处使原有地表植被损坏，其水土保持功能丧失，渣土松散，易随暴雨径流而流失，若不采取有效的渣土拦挡、径流截留导流，遇暴雨时极易造成水土流失。

2.2 项目区水土流失的危害

(1)对土地资源危害。灌区建设过程中除取水枢纽、渠道及渠系建筑物等为永久征占土地外，施工营造区、临时堆料区、料场、临时施工道路和弃渣场等均为临时性用地。土地占压、挖损将改变原有地形，破坏和改变地表植被和土壤结构，耕地耕作层土壤造到破坏、压埋，使原有土壤及地表覆被物的水保功能降低或丧失，造成耕地肥力下降，土地生产力降低。此外，工程建设易产生和形成高陡边坡，进一步诱发土壤侵蚀，使项目区及周边土地生产力下降。

(2)对工程安全的影响。工程产生的裸露地表、开挖高陡边坡，新填筑边坡，在强降雨及洪水作用下，会产生面蚀、沟蚀、泻溜、甚至诱发滑塌等重力侵蚀，从而损坏工程设施，影响自身安全运行。径流泥沙以悬移质和推移质的形式进入灌区下游排灌水系统，引起灌区排灌系统淤塞，威胁下游居民的生产和生活安全。修建的弃渣场若不采取有效的防护措施，在一定的暴雨情况下易形成泥石流，亦将损坏渠系设施，影响渠系自身运行。

(3)对行洪的影响。工程施工过程中土石方开挖堆放，弃土弃渣堆置，如不采取措施，在受强暴雨洪水影响时，极易使这些泥砂石渣再进入河道，加剧洪水危害。大量泥沙会抬高河床，造成下游河道淤积，影响行洪安全并威胁下游人民群众的生产生活安全。

(4)对生态环境的影响。灌区改造施工过程中开挖、修筑不可避免地会破坏原有植被，减少了植被覆盖度，致使其涵养水源、保持水土的功能降低，增加地表径流而携带更多的泥沙进入灌排设施及农田，对生态环境产生不利影响。

3 防治责任范围确定

依据《开发建设项目水土保持方案技术规范》(GB/T 50433-2008)的规定及主体工程设计成果，同时结合工程建设及运行可能的影响范围，以工程设计、施工布置、施工工艺、项目区自然条件以及水土流失特征为依据，将本工程水土流失防治责任范围划分为项目建设区和直接影响区。

(1)项目建设区。项目建设区指工程总占地面积，包括主体工程区、弃渣场、取料场、临时堆料场、临时施工道路和施工营造区的占地面积。需参照项目主体工程图纸资料以及土地勘测定界成果，结合项目建设现场实地踏勘，按照实际发生的征占地范围面积进行确定。

(2)直接影响区。直接影响区是指建设项目区外，由于开发建设活动而对周边地区造成的水土流失及其直接危害范围。直接影响区的范围主要通过现场勘察、调查和有关工程经验来确定，根据工程所处地区的地貌特点，参照已建工程的实际影响状况，对直接影响区面积进行估算，一般情况下，灌区项目建设各分区防治责任范围确定依据见表1。

表1 水土流失防治责任范围确定依据表

4 防治对策与措施

4.1 水土保持措施布局及因素分析

根据项目所处地理区域水土保持功能区划，工程水土保持防治责任范围以及各分区水土流失特征及预测结果，结合主体工程已列水土保持功能工程，确定水土流失防治措施体系和总体布局。灌区续建配套与节水改造工程水土流失防治措施布置总体思路是：以防治水土流失、恢复植被、改善项目区及周边生态环境、保护主体工程正常安全运行为目的，以对周边环境和安全不造成负面影响为出发点，以临时堆料场防治区、料场防治区、弃渣场为重点防治区域，以施工期为重点防治时段，注重临时防护措施在施工过程中水土流失防治的先导作用，以工程措施为重点，发挥其速效性和保障作用，以植物措施为辅助，起到长期稳定的水土保持作用，同时绿化和美化项目

区周边环境，采取临时防护措施、工程措施与植物措施相结合，综合规划布设水土流失防治措施体系(表2)。

4.2 工程措施

(1)表土剥离。表土是珍贵的资源，对于各防治分区压石、损毁地表熟土层的，需对表土进行剥离防护，待完工后进行场区覆土、回填，恢复原地表。此外，表层土疏松多孔，营养物质丰富，有利于植被恢复。

(2)截、排水措施。设置截、排水措施有利于减少径流对坡面及地表的冲刷，从而减少土壤侵蚀。弃渣防治是水土保持防治重中之重，在弃渣场上部应设置截水沟，拦截上部地表径流，降低对弃渣的冲刷。对于施工营造区，在开工前应完善排水和沉砂设施；对于取料场，开采结束后，应在四周布置排水沟，排水沟出口设置永久沉砂池，雨水通过沉淀后排入旁边沟渠。

表2 不同防治分区水土保持措施及影响因素

(3)拦挡墙。在弃渣场根据渣场库容、渣土稳定性合理设置拦渣挡土墙，可有效防止渣土泻溜、滑塌等重力侵蚀。在料场开采前，应在下方外围设置土袋挡墙，防止开挖土方随径流流失。

(4)土地平整。对临时施工道路、临时堆料场、料场开采迹地、施工营造区等进行土地整治，原地类为耕地的，完工后应复垦为耕地。对弃渣场进行土地平整并覆土至合理厚度，根据实际情况恢复植被或复垦为耕地。

4.3 植物措施

对由于施工而导致的地表形态的改变和植被的损坏，均应通过工程措施与生物措施来恢复植被。对临时堆料场、取料场、施工生产生活区、施工道路和弃渣场区等地类布设林草措施，以利于植被恢复，减少水土流失。树种草种应因地制宜选择，结合场地设施功能要求，做到以乡土物种为主，乔灌草相结合，同时考虑景观性和环境功能，根据项目所在地气候、土壤、水土流失等特点，确定合适的植物种类。

4.4 临时措施

主要针对施工过程中可能产生水土流失的环节采取临时防护措施。

(1)表土堆放防护措施。对各场区剥离后的表土进行临时堆置和防护，剥离后集中堆放于专门堆放场地，并控制堆高、坡比，在表土堆放区周边布置临时编织土袋拦渣墙，并采取防尘网临时苫盖等保护措施，待施工结束后对场区用表土进行覆土回填，耕地复垦，同时可以作为植物措施营养土。

(2)临时覆盖。针对工程中存在的开挖回填坡面，未能及时进行防护，针对施工过程中存在大面积裸露的实际情况，为防止雨水冲刷造成水土流失，需增设临时覆盖防水措施(如采用防水塑料薄膜，草毡覆盖等)。取土场取土过程中，未能及时进行防护，因此，在雨季，应对取土开挖坡面采用覆盖措施，防止冲刷破坏。

(3)临时排水。需设置临时排水的区域主要包括施工营造区区内及周边、临时堆料场四周、临时施工道路两侧等区域，在使用过程中要设置排水土沟和土质沉砂池。

(4)临时拦挡。渠道沿线存在部分开挖回填边坡，且大部分回填边坡坡脚为耕地等敏感点，为防止边坡回填期间水土流失对下游农田敏感区域产生影响，本方案在回填边坡环境敏感点拟采用临时编织土袋防护墙进行拦挡。临时堆料场四周设置编织土袋。取土过程中，在取土场下方，应沿开挖线边缘设置编织土袋挡墙进行拦挡，防止坡面土滑落向下游流失。

(5)临时防护网。对施工生活迹地、施工道路周边设置必要的临时防护网，可有效防止施工期间越界扰动。

[1] 宋野.灯塔灌区改造工程水土保持与环境影响评价[J].黑龙江水利科技,2015,43(12):14-16.

[2] 牛亚平,谢新生,汤巍.璧南河灌区续建配套与节水改造项目工程的水土流失防治对策[J].水土保持,2010(18):62-63.

[3] 段东亮. 广东省大中型灌区工程水土保持设计初探[J].水利规划与设计, 2013(1):70-72.

Soil erosion characteristic and prevention measures for irrigation areas and water conservation improvement works

MENG Jie

(ShenzhenGuangHuiYuanWaterConservancyExplorationSurvey&DesignCo.,Ltd.,HuizhouBranch,Huizhou516003,China)

It is an important content of water-conservation construction work in rural China that we will vigorously implement the strategy for irrigation areas and water conservation improvement works, and we need to continue to raise the utilization rate of water resources and the overall production capacity of agriculture.In this article the features of irrigation areas and water conservation improvement works, the possible soil-water loss and its hazards caused，and layouts of control measures for soil and water conservation was analyzed and explored. It will speed up transition of traditional water conservancy to environmental hydraulic engineering and ecological water conservancy and bring into full play investment benefit. Meanwhile, it could be regarded as a reference and guidance to prevention measure for water and soil lose.

soil and water conservation; soil erosion characteristic; control measures; water-saving reform; irrigation

孟 杰(1985-)，男，陕西城固人，工程师，主要从事水利与生态环境整治等方面的研究。E-mail:mengjiehz@126.com。

S157.1

B

2096-0506(2017)02-0031-05