玛纳斯河河谷水源地水土保持防治措施研究

刁予阗

（新疆玛纳斯河流域管理局，新疆 石河子市 832000）

1 工程概况

玛纳斯河河谷水源地36眼集水井呈线性布置，分别位于玛纳斯河左、右岸，左岸有村村通道路，距玛纳斯县城25 km，与石河子市相隔约35 km，水源地沿玛南路、乌奎高速至乌鲁木齐约159 km，交通比较便利[1][2]。河谷水源地工程等级为三级并且为中型供水工程。该工程建筑物主要由管井和输水管道组成。管井由机井、集水管、集水井组成。输水管道由压力进水池、输水管道、分水口、石河子方向跨河段、底部放空系统及附属设施组成，均按3级建筑物进行设计。

2 水土流失现状及防治目标

分析玛纳斯河河谷水源地侵蚀形态有水力侵蚀、风力侵蚀，主要为水力侵蚀，多见于河床和河床两岸坡地上，为中度水力侵蚀；风力侵蚀使沿河岸的农业区部分地表植被遭到破坏，导致地表裸露，由于地表物质主要是亚沙土和卵砾石，因此遇风容易产生风蚀，为轻度风力侵蚀区[3]。据统计，该水源地平均侵蚀模数为2 600 t/km2。

综合分析该水源地气候条件，控制水土流失的程度、林草覆盖率以及林草植被恢复率，结合当地生产实际经验，对其水土流失防治提出以下6项综合目标，如表1所示。

表1 纳斯河河谷水源地工程各分区水土流失防治目标表

3 水土保持措施设计

3.1 集水工程区水土保持措施

集水工程区的施工中，地表受到扰动，植被破坏，水土保持功能下降，暴雨或大风易引起水土流失[4]。在集水管道施工时需要进行砂砾石开挖及回填，极易引起水土流失，虽然不会产生永久弃渣，但临时渣堆表面松散，管沟开挖的土石应整齐堆放在管沟的两侧，施工方法应分阶段进行，并应及时回填减少开挖料裸露时间。施工完成后，对集水工程区进行土地平整。平整面积17.38 hm（2管线实际扰动面积），并通过人工撒播芨芨草、早熟禾等当地草种，播撒面积17.38 hm2，自然恢复植被的草籽按30 kg/hm2进行播撒，共需草种521.4 kg。

3.2 输水工程区水土保持措施设计

输水管道施工过程中土方开挖的回填全部利用开挖料，这样可以保证不会产生永久性的残余废渣，施工时，需将所开挖的物料临时安置在管沟的两边，并且临时渣堆表面较疏松，水土流失会在暴雨和巨风天气下大概率发生。为了尽量减少水土流失的危害，应该将管沟开挖的土石方有序地置于管沟两侧；通过分段施工的方法，减少开挖料堆置时间。施工完成后，对管道工程区进行土地平整，平整面积18.07 hm（2管线实际扰动面积）。并通过人工撒播草籽，使得植被自然恢复，草种选择芨芨草、早熟禾等当地草种，撒播面积18.07 hm2，自然恢复植被的草籽按30 kg/hm2进行撒播，共需草种524.1 kg。

3.3 临时道路区水土保持措施设计

根据主体工程设计，本工程共布置3.25 km的临时施工道路，在施工期内全部采用碎石路面，可尽量避免水土流失，能够满足水土保持的基本要求。为了正确疏导管理运输车辆以及大中型机械，防止地表植被破坏，在施工便道两侧用彩条旗限界，彩条旗限界长度6 500 m。由于施工期工程机械的反复碾压，临时道路路面在施工结束后已板结硬化，为促进地表植被的恢复，需平整临时道路路面，平整面积1.95 hm2。土地平整后撒播草籽、自然恢复植被，草籽选择芨芨草、早熟禾等当地适生草种，临时道路撒播草籽面积为1.95 hm2，自然恢复植被的草籽按30 kg/hm2进行撒播，共需草籽58.5 kg。

3.4 施工生产生活区水土保持措施设计

水源地施工生产和生活区主要由综合加工厂、中心仓库和临时生活区组成，占地面积约为1.37 hm2。为防止施工过程中发生水土流失，应对施工临时生活区域进行严格划分，以免对防治区以外的场所造成压力和干扰，并在临时生活区设置水土保持警告标志，提升施工人员的水土保持理念。在工期结束后，需要拆除临时设施（主体设计已考虑），并且平整土地，面积为1.37 hm2。土地平整后播撒草籽，使得植被自然恢复，草籽选择芨芨草、早熟禾等适应当地自然条件的草种，撒播草籽面积为1.37 hm2，自然恢复植被的草籽按30 kg/hm2进行撒播，共需草籽41.1 kg。

3.5 料场区水土保持措施设计

根据水源地工程施工组织设计，本阶段共布设了C1、C2两处砂砾石料场。C1料场位于工程前池上游约0.5 km的河床及河漫滩上，面积0.65 hm2，开采量2.34万m3，开采深度约3.6 m；C2料场位于输水管线桩号4+7 000—5+000西侧河床中，面积1.33 hm2，开采量2.81万m3，开采深度约2 m，两料场开挖深度不超过5 m。施工期料场应分区分段开采，取料时将料场取料边坡削坡成1∶1.5的稳定边坡。料场区施工完毕后对土地进行平整，平整面积1.98 hm2。

4 水土保持监测设计

为了有效控制玛纳斯河河谷水源地水土流失，需要对水土流失面积以及防治效果进行监测。具体监测点布置为：微型径流小区布设4个，其中2个小区作为对照，将其布置在：施工生产生活区（1个监测点，1个对照点），在监测区域内按方案确定的施工生产生活区的临时措施进行水土保持，对照小区不采取任何措施；另一个监测点布设在C1料场（1个监测点，1个对照点），要求对照小区内保留原有的天然植被，监测小区布置在料场开挖迹地上；风蚀监测小区布设3个，分别布设在：主体工程区施工人员常扰动的位置、施工生产生活区以及施工道路。结合玛纳斯河河谷水源地工程特点，监测方法采取调查监测、地面监测和场地巡查监测相结合的方法[5]。

4.1 调查监测

调查监测是指定期对玛纳斯河谷水源地工程的水土流失防治责任范围，进行全面深入的调查方式，通过对工程现场进行实际勘测，采用GPS定位仪，结合实际地形图，利用照相机、标杆以及尺子等，根据防治责任划分的不同区域测定工程区的地表扰动类型以及不同类型所占面积。登记每个扰动类型区的基本特征及水土保持措施的实际实施情况。

4.2 地面监测

地面监测，能够获取水源地水土流失程度及数据，研究监测要求和项目水土流失防治特点，监测区域内各分区侵蚀地貌类型，需要在监测区域布设固定监测点。

4.3 场地巡查

场地巡查，在开发水源地施工期间，对水土保持监测极其重要有效。管道施工过程中需要进行巡查，观察管沟开挖的土石方是否整齐堆放在管沟两侧，并且是否分段施工，如未达到标准要求，需及时增加夯实或砾石压盖措施，并及时回填，预防施工期水土流失。料场开挖是否按照预先设计好的分段开挖方式进行，如没有则要求及时更正；检查施工道路上车辆的压实程度是否紧密，是否存在表土裸露的地方。如果有的话，应立即采取抛撒砾石和浇水的措施来抑制灰尘。

5 结论

通过玛纳斯河河谷水源地水土保持分析，水土保持应遵循设计、施工以及投产同时进行的原则，并且由于土石方开挖量较大，应该分段施工，从而避免渣堆长期裸露。