水土保持措施在南方灌区的应用

陈 琛

(江西省赣抚平原水利工程管理局，江西 南昌 330096)

社会经济的持续快速发展离不开水资源的支持。近年来，我国部分地区过于重视经济增长，缺乏对水资源的足够保护，导致水土流失问题严重，已成为影响中小灌区健康可持续发展的重要问题。面临当前水土流失现状，只有注重保护中小型灌溉地区的现状，加强水土保持工作，促进灌溉地区水土流失问题得到缓解，保证生态环境在一定程度上得到改善。中小型灌区的建设可以带来良好的经济效益和社会效益，同时也带来一系列的环境问题，如河道疏浚、防渗，拆除支撑结构问题。如果没有合理有效的水土保持措施，在降雨和地表径流的侵蚀作用下，势必会发生严重水土流失问题，如泥沙将冲进沟渠、河流和道路，掩埋周围农田。同时土石场开采过程中形成的开挖面结构松散，完全裸露，如果得到不及时有效处理，在重力、雨水和地表径流冲刷作用下，强制侵蚀、地表侵蚀和沟壑侵蚀使边坡失去稳定，导致滑坡、滑坡或崩塌，产生严重的泥石流灾害。目前，中小灌区水土保持工作中存在一些问题，如水土流失防治区划不合理等，造成水土保持措施的设计和实施困难;水土保持措施不够优化，不仅增加了工程造价和实施难度，同时水土保持效果也是难以保证的。针对上述问题，本文分析了南方中小型灌区的水土流失特点，针对常见水土保持措施对于中小型灌区的有利影响和不利影响进行了分析，对水土流失防治分区，分别从骨干工程区、工程管理区和田间工程区三方面进行了介绍，分析了不同防治措施的施工进度，本文研究对于类似工程提供可资借鉴的经验。

1 中小型灌区水土流失特点

中小型灌区由大量的点状和线状水利工程组成，在建设和运行过程中不可避免地会出现水土流失问题，通过调查分析，可分析中小灌区点线水利工程水土流失特征。

1.1 点状水利工程

对于点状水利工程，其水土流失主要发生在建设阶段。根据调查发现，当前水土流失主要存在以下几个时期。

(1)施工准备阶段。鉴于水利工程对于施工场地要求较高，同时部分施工场地较为狭窄，交通不便，因此在施工准备阶段，需要对施工场地进行必要的平整，修建交通道路和出入口道路，即所谓的“三通一平”，如果在施工准备阶段缺乏对于水土保持措施足够的重视，将会在建设期造成较为严重的水土流失问题。具体如图1所示。

图1 点状工程施工及运营图示

(2)施工期间。对于中小型灌区水利设施的建设，存在较大的工程量和土石方量，因此对于灌区范围内的会有一定的开挖放量，同时还会产生大量的渣土，如果不能采取及时有效的处理措施，将会在水利设施运营期间产生较为严重的水土流失问题。

1.2 线状水利工程

对于中小型灌区，不仅包括大量点状工程，同时联络线工程如灌渠、输水线工程也是不可或缺的如图2所示。针对联络线工程，涉及多种地形，如平原、丘陵、山脉和峡谷等。因此对于线性水利工程的废渣堆场和材料收集场，由于线性分布，难以控制，因此对于水土保持工作的进行更加困难。

图2 中小型灌区联络线工程图示

2 水土流失分区防治措施

对于中小型灌区水土流失的防治，需要根据工程性质进行分区防治。

2.1 水利骨干工程区

对于中小型灌区的重点水利工程，如支渠、次干渠和主干渠等建筑物，需要采取以下的防治措施：

(1)渠系建筑物的边坡填方段或挖方段应满足必要的稳定性要求，为了表面土层的固定需要，种植一定的草皮和层次分明的树木也是必不可少的。

(2)为了消除边坡大水流对于边坡土体稳定性的影响，应对边坡顶部的水流集中收集，然后通过排水沟排出。

(3)除了上述防护措施外，对于边坡采取一定的结构措施是较为简单有效的，因此根据地形、地质条件，除了保证边坡必要的结构条件外，同时考虑边坡的分级处理，在每级建造一个1.50～2.00m的平台如图3所示。

图3 水利骨干区水利工程边坡防治措施

2.2 工程管理区

对于中小型灌区的水土流失防治问题，项目管理区的防治措施也是不可缺少的。

2.2.1管理区

(1)站场、管理区和生活区的绿化。对于中小型灌区，必要的防护林、停车场、路边建筑、路堤和路堑边坡设置是不可缺少的，因此需要进行一定的绿化设施，如种植风景树林、花卉、草坪和庭院经济林，不仅在保证灌区管理工程水土保持效果的情况下，对于管理区域的风景优化也有一定的促进作用。

(2)土地平整。对于中小型灌区的保障措施，建设必要的站场、管理和生活区是必要的，在建设过程中不可避免存在废渣、废土等建筑垃圾，因此对于堆积区域进行土层铺筑和整理，选择豆科植物增加土壤肥力，是保证水土保持效果的必要措施。

2.2.2永久性交通道路

对于中小型灌区为管理区域建设必要的交通措施，对于交通道路两侧采取必要的防护措施，具体如下：

(1)当沿渠系工程开挖交通工程时，需要进行必要的边坡设计，如采取一定的边坡比，同时降低边坡坡度。在边坡较低区域，距离交通道路路面的高度不得低于2.0m，同时需要采取必要的砖石结构防护道路。

(2)针对交通道路两侧，为了防护边坡采取必要的防洪、排水沟等防护措施。

(3)交通工程开挖的废弃渣土，应进行必要的平整、铺筑施工，同时压载物不易太厚，避免水土流失灾害的发生。

2.3 灌区工程

鉴于灌区建设的水利工程，主要是为了灌区区域的灌溉问题，因此为了防护灌区水利工程的水土问题采取必要的处理措施，具体如下：

(1)关于灌区防护工程，包括必要的骨干林带、田间林带和边缘林带；

(2)对于发生侵蚀性病害的治理工程，如沟渠护坡工程的引水沟的治理工程等；

(3)对于灌区的防护林，主要为防风、固沙和经济作用，因此在上述防护措施起到作用后，灌区的水土流失问题将会得到有效解决。

3 水土保持措施对中小型灌区的影响分析

3.1 有利影响分析

在水土流失问题严重的中小型灌区，应根据灌区水利工程采取必要的水土保持措施，根据水土保持措施的工程特点和防护机制，目前主要存在两种类型，拦蓄型和滞蓄型。

(1)拦蓄型。拦蓄型水土流失防护措施，即采取修建人工水利工程措施，建成一定的容量空间，有效截流地表径流的泥沙，有效减少水土流失。同时拦蓄型水土防护措施，可以有效防治线性污染，改善水环境。有效截流地表径流，不仅能够减少水土流失，同时对于点源污染也能进行有效的拦截，改善地表径流和地下径流的水质问题。

(2)滞蓄型。滞蓄型水土保持措施，即通过不同措施改善原有土体的结构条件，改善土体通气孔，改善整个灌区防护区域的渗透性和蓄水能力。与拦蓄型水土保持措施相比，滞蓄型水土保护措施具有较大的优势，不仅能够有效改变植被覆盖程度，还能够从源头改善土壤固结能力，在有效减少地表径流的同时，还能减少地表径流的侵蚀输沙能力。

3.2 不利影响分析

对于中小型灌区的水土保持措施，在有效改善水土流失状况的同时，对整个灌区的产流机制和水循环造成必要的影响。

(1)拦蓄型。关于拦蓄型水土保持措施，虽能够对于水土保持起到一定的促进作用，但是也在一定程度上降低了地表径流量，如防护区域的森林和草地在一定程度上留住了地表径流，但是并没有增加降雨和增加地下水的补给作用。当人工林面积增大时，蒸腾作用较大促进了土层的干燥程度。部分水土保持工程措施，如拦水坝、梯田等措施，虽在一定程度上降低了水土流失问题，也显著降低了整个灌区流域的径流总量，对于整个循环系统的循环造成一定的负面影响，对于灌区流域的生态系统具有一定程度的负面影响。

(2)滞蓄型。关于滞蓄型水土保持措施，还能一定程度上加剧当地水资源的短缺，对于灌溉区域水资源和水环境产生了一定的影响。如果在灌区水利设施建设过程中，忽略滞蓄型水利设施的负面影响，则会对于整个灌区的生态造成影响。

4 防治措施

关于中小型灌区水利设施的建设，需要遵循减少水土流失的原则进行设计。对于水土保持措施，需要根据建设准备期、施工期和运营期不同的特点进行针对性的措施，主要包括工程措施和植被防护措施。

(1)工程措施。鉴于灌区水利工程设施的建设工程规模大和工期长的特点，因此可以选择与主体工程同步进行。

(2)植物措施。对于工程设施的植物防护措施，一般选择春秋季节，通过增加工程量进行植物防护措施的施工，主要从植物防护措施的特点进行考虑的。

(2)辅助防护措施。对于辅助防护措施，多落后于主要工程项目，但多控制在一年时间之内，鉴于水利工程建设包括支渠、次干渠和主干渠，应充分考虑子项目之间的联系和相对独立性，选择合适的施工时间。

5 结论

鉴于水土保持措施具有复杂性和长期性的特点，因此对于水土保持措施保持持续的投入和研究，才能够有效改善中小型灌区的水土保持情况。针对南方中小型灌区，本文分析了点状水利工程和现状水利工程的水土流失的特点，针对水土保持措施对于中小型灌区的有利影响和不利影响进行了详细分析，对中小型灌区水土保持措施，分别从骨干工程区、工程管理区和田间工程区等三个方面进行了介绍，对防治措施的实施进度进行了分析，系统研究了水土保持措施在中小型灌区尤其是南方中小型灌区的应用，对于未来类似工程提供可资借鉴的经验。