周惠娟
(新疆水利水电勘测设计研究院,新疆乌鲁木齐 830000)
乌鲁瓦提水利枢纽工程是和田河流域控制性骨干工程,具有灌溉、发电、防洪和改善生态环境等综合效益。电站总装机容量60MW,保证出力16.5MW,多年平均发电量 1.97亿 kW·h。工程实际完成总投资125028万元。工程于1995年10月正式开工建设,2009年通过竣工验收,2012年通过水土保持验收。该工程在全国具有较高的知名度和影响力。
乌鲁瓦提水利枢纽工程位于喀拉喀什河中游河段出山口处,项目区气候类型为极度干燥的大陆荒漠性气候,降水稀少,蒸发强烈,气温日较差大,土壤类型主要为风沙土,较干燥,土壤有机质含量低。植被类型属干旱荒漠型植被,山坡岩石裸露,基本无植被覆盖,仅河谷沿河床局部有少量柽柳、骆驼刺及一些杂草分布,且稀疏矮小。原水土流失类型主要为风力侵蚀、水力侵蚀,风力侵蚀强度为中度。
风沙是对和田河流域威胁较严重的自然灾害。浮尘(水平能见度小于10km)是主要天气现象。流域内降水稀少,局部暴雨常引起山洪暴发,山洪沟和集流区因暴雨形成泥石流,对工农业生产带来灾害。
乌鲁瓦提水利枢纽所在区域属于重点治理区,其水土流失防治分区划分为水库淹没区、枢纽区、管理区、料场区、弃渣场区、施工临建区、道路区、和田基地区8个二级分区,并因地制宜地制定了水土流失防治措施。
3.2.1 防洪排倒工程
顺势利导修建排水沟、过水涵洞等将洪水引至主河道,防止天然洪沟水流冲蚀弃渣,减轻因水力侵蚀产生的水土流失。
3.2.2 斜坡防护工程
对局部松散和破碎的岩体和风化层采取浆砌石护坡防护,对高边坡进行防护。
3.2.3 土地平整
对各绿化区域进行土地整治措施,清除土地表面的垃圾、废弃物及大块砂砾石等。
3.2.4 挡渣工程
防止松散岩体和风化层部位滑塌,修建挡土墙或挡渣坝。
选择适宜土壤覆土,在土壤中加入改良剂或有机肥。覆土后因地制宜地选择生命力旺盛、易活的树种、草种等,种植乔木、灌木、草坪,并配套相应灌溉养护设施,结合景区规划,修建景观设施,包括蓄水池、长廊、浮雕、观景亭、花房等。
乌鲁瓦提水利枢纽工程通过实施水土保持方案,落实水土保持措施,形成了较为完备的水土流失防治体系。根据对现场水土保持设施的调查,项目区内的冲洪沟均采取了浆砌石挡墙、沟道浆砌石衬砌和修建浆砌石排水沟等措施,将洪水引至河道,避免洪水对沟道的冲刷,减轻了水力侵蚀产生的水土流失。项目区内松散岩体和滑塌部位通过采取浆砌石挡墙拦挡、浆砌石护坡等措施得到有效处理,达到稳定状态,不会对工程生产运行产生影响,未产生新增水土流失,拦挡和护坡措施的完整度超过95%。对于施工临建、料场和弃渣场等临时用地,覆土后种植乔木、灌木,并配套灌溉养护设施,使其由工程建设前基本无植被覆盖的裸地,变为现状植被覆盖度较高的林地,极大地减少了这些区域的水土流失量。工程管理区、和田生活基地区和道路区等均采取了种植乔木、灌木和草坪的绿化美化措施,与生活管理区景观相协调。根据现场调查,实施的弃渣场挡渣、防洪排导、土地整治、植被建设等措施未出现拦挡措施失效、截排水不畅和植被覆盖不达标等情况。水土保持措施防治效果见图1~图3。
图1 溢洪道坡台地绿化措施
图2 河道右岸渣场植物措施
图3 工程管理区基地绿化措施
在项目区生态条件十分脆弱的条件下,当年风沙弥漫的不毛之地,经过各参建单位多年的共同建设,生态环境明显改善,项目区的浮尘天气逐渐减少,水土流失得到有效控制。项目建设区可恢复植被区域植被恢复良好,水土保持功能逐步体现,未出现明显的水土流失现象。根据水土保持监测结果,水土保持方案阶段制定的6项防治目标均达到要求。极大地改善了和田发电、灌溉、防洪状况外,还改善了和田河流域绿色走廊的生态平衡,对维护社会稳定、民族团结及和田地区经济的发展和提高生活水平具有重要的作用。
4.2.1 植被恢复效果
截至2015年枢纽区绿化覆盖率达到了96%以上。到2018年,共计种植乔木218827棵,包括新疆杨、法国梧桐、合欢树、圆柏、侧柏、沙枣树等;灌木123128棵,包括珍珠梅、冬青、连翘、木槿、丁香等;草坪种植面积679672m2。2018年新增绿化面积10120m2,新增树木707棵,由于水土保持植物措施、排水工程等工程措施及主体工程中具有水土保持功能的设施运行效果良好,防治责任范围内的水土流失量已经控制在容许流失量以下,林草覆盖率有较大提高,生态环境得到了保护和改善。植被恢复效果评价指标见表1。
表1 乌鲁瓦提水利枢纽工程植被恢复效果评价指标
4.2.2 水土保持效果
4.2.2.1 水土保持保土效益
根据工程水土保持监测统计,在采取水土保持措施后,施工期内的土壤流失量为3785.73t,减少土壤流失量6314.22t。在运行初期,除建筑物和硬化地面以外,基本被植物措施所覆盖,各防治分区的土壤侵蚀模数由建设期扰动后的3000~5200t/(km2·a)下降到200~2800t/(km2·a)。相比于工程建设前原地貌的土壤侵蚀模数2800~3700t/(km2·a),运行期项目区内土壤侵蚀模数下降至200~1500t/(km2·a),项目区土壤流失量明显减少,保土效益显著,年保土量可达3100t。
4.2.2.2 对项目区地表土壤的改善
对工程管理区、和田生活基地和道路区两侧的绿化区覆土后实施土地整治措施。根据现场调查,项目绿化区均实施了覆土和土地整治措施,覆土厚度为0.3~1.2m,平均表土厚度0.62m,土壤有机质含量1.9%。水土保持效果见表2。
表2 乌鲁瓦提水利枢纽工程水土保持效果评价指标
4.2.3 景观提升效果
乌鲁瓦提水利枢纽工程在进行植被恢复的同时考虑后期绿化的景观效果,种植了各类乔木、灌木、草坪、苗圃等,根据工程实际情况,结合水土保持工程,修建了景点设施,包括水池、浮雕、画廊、观景亭、小圆亭、花房等,起到了绿化美化的作用,改善了生态环境。现在项目区已是规划整齐、干净整洁、绿草茵茵、绿树成林、环境优美、鲜花盛开的景象。乌鲁瓦提风景区2004年被自治区旅游局命名为“自治区旅游定点单位”,2005年8月被评为国家水利风景区。
4.2.4 环境改善效果
植物是天然的清道夫,可以有效清除空气中的NOx、SO2、甲醛、漂浮微粒及烟尘等有害物质。通过植被恢复、园林式绿化、养护管理等植物措施的实施,项目区内林草植被覆盖情况得以大幅度改善,植物通过光合作用释放负氧离子,使周边环境中的负氧离子浓度达到1500个/cm3左右,使区域内人们的生活环境得以改善。
4.2.5 经济效果
本项目水土保持措施实施后,经过多年的水土保持建设和经济林建设,以及广大干部群众的精心培育和管护,现在的经济林已经入盛果期。同时由于项目区良好的生态环境,带动了和田地区的旅游产业。每年来此参观和游玩的游客数量呈上升趋势,拉动了和田地区的旅游产业,呈现出蓬勃发展的良好态势。
4.2.6 社会效果
乌鲁瓦提水利枢纽的建成,不仅解决了和田地区喀拉喀什河下游农业灌溉春旱矛盾,而且减轻了和田地区夏季的防洪压力,为此每年节省了数百万元的防洪资金,解除了对下游河道及两岸农田构成的严重威胁,减少了水土流失,缓解了下游水利工程的泥沙淤积程度,提高了下游水利工程的使用效率,并为下游波波娜水电站的建设提供了有力的条件,为和田地区的各项经济建设提供了电力保障,社会效益显著。
4.2.7 综合效果评价
乌鲁瓦提水利枢纽工程全面落实了水土保持方案中的各项任务,不仅较好地控制了因工程建设可能引起的水土流失,还对原有的水土流失进行了有效的治理,大大提高了项目区的林草植被覆盖度,浮尘天气逐渐减少,改善了生态环境。
根据层次分析法计算乌鲁瓦提水利枢纽工程各指标实际值对应每个等级的隶属度。根据最大隶属度原则,乌鲁瓦提水利枢纽工程V1等级的隶属度最大,经分析计算,乌鲁瓦提水利枢纽工程模糊综合评判得分83.53分,其水土保持综合评价效果为好,见表3。
表3 乌鲁瓦提水利枢纽工程模糊综合评判结果
水土保持是维护生态环境、保护水土资源的一项重要工作,关系到社会、经济、环境的可持续发展。通过开展乌鲁瓦提水利枢纽水土保持后评价工作,能使工程各环节清楚地认识到水土保持的重要性,促进项目建设、科学管理和协调发展,逐步提升以人为本、人与自然和谐、工程与周围自然环境和谐的理念,对水土保持各方面工作的健康、创新、可持续发展具有重要的意义。