◎ 仇纯荣 徐文炳 盐城市盐都区水利规划设计院有限公司
水利工程建设作为一个国家基础工程建设的重要组成。新中国成立以来,我国的水利工程建设有了突飞猛进的发展,其中水电站、水库等大中型水利工程的建设,不仅大大减小了洪涝灾害的发生,同时也促进了我国经济和社会的良性发展。近年来,随着全国大中型水利工程建设项目的日益增加,项目施工建设中的水土保持工作通常会被忽视,一旦项目周边的植被因水利工程的破土建设而受到破坏,会增加水土流失的风险,影响周边生态环境,严重时可能影响水利工程的安全运营。
陕西省延安市南沟门水库供水工程位于该省黄陵县境内(如图1所示),该供水工程主要依托于南沟门水库的可利用水资源,距离延安市和西安市分别约125千米和182千米,距离黄陵县和洛川县分别约26千米和18千米。该水利工程的建设规模被定位于大中型水利工程,其主要建设任务是为周边工业和城乡生产生活提供用水保障,同时也兼顾水利发电以及农业灌溉等综合利用功能。该水利工程的建设主要包括大坝、电站、溢洪道等组成部分。南沟门水库的设计洪水位和蓄水位分别为849.68米和848.42米,总库容约为2.12亿立方米,其中淤积库容约为6812万立方米。项目建成后,年总供水量可达1.40亿立方米,可正常用于周边县区的灌溉、工业及生产生活用水。其中该水利工程项目区水土资源利用现状表汇总如表1所示。此外,项目建设输电站预装机容量为2600千瓦,年均发电量可达800万度。
南沟门水库供水工程建设期的相关破土、开挖操作对施工区周边的自然环境产生的影响包括:施工过程中对大气环境、土地环境、水体环境、植被等自然资源的破坏或污染。其中,本研究重点关注该水利工程施工过程中因土石方开挖对施工区地表土层、地形地貌的破坏,因为施工区地表土层及地形地貌的破坏是造成水土流失、排水淤积、土壤肥力下降等一系列生态环境问题的重要因素。
该水利工程项目建设所在地区土壤的侵蚀现状受当地地形、土壤结构以及植被覆盖情况的影响,以局部水侵蚀为主。据调研可知,每年的7月至9月是该地区的雨水集中时间,但由于该地区夏季植被较高的覆盖率,加之较小的地形坡度,其受降雨侵蚀的影响较校。基于历史资料记载,并结合现场调研,可判定该地区的土壤现状侵蚀强度属于微度侵蚀,其中该水利工程建设范围内的土壤水土流失背景值约为112t/km2·a。
图1 南沟门水库供水工程项目区位置图
基于对该水利工程建设概括以及水土流失预测方法的分析,经测算可知,该水利工程的预测范围共计约11.08公顷,在预设的预测时段内共产生土壤水体流失的量约为10.58t。预测结果如表1所示。
如前所述,水利工程建设期间的土石方开挖、回填、扰动地表以及植被破坏是引起施工区土壤水土流失的主要因素。若在工程建设中不采取有效的水土保持措施,该水利工程项目预测时段内可能产生的土壤水体流失量会进一步增加。
通常因水土流失造成的环境破坏较为迟缓,很难在短期内被发现,但其一旦发生所带来的灾害往往不可估量,甚至有些灾害具有不可以逆性。下面对水土流失产生的危害性分如下几点进行概述。
水利工程建设中土石方的开挖、回填操作均会对土壤的自然结构稳定性造成显著影响,从而加剧潜在土壤水土流失的发生概率及危害程度。因此,土壤开挖阶段应做好必要的水土保持防护工作。
水利施工过程中因建设需要不可避免的对周边地形地貌造成扰动,同时不可避免的对周边植被覆盖造成不同程度的破坏,植被覆盖的破坏是汛期促生水土流失现象的潜在因素。
通常水土流失的发生会带走土壤中固有的各种营养成分,从而造成土壤养分缺失、土壤沙化等后果,进而影响植被的生长,甚至变成荒芜之地。
各级水利行政主管部门作为水土保持工作的直接管理部门,应当在水利工程建设管理中发挥模范带头作用,严格遵循各项水土保持法律法规,一方面加强针对水利工程建设开发商、施工方的水土保持宣传工作,同时还应对其建设过程加强监督管理,从全过程督促水土保持工作的执行。
表1 原地貌土壤水土流失预测表
大中型水利工程建设管理中的水土保持工作应从其工程设计阶段、施工阶段以及竣工验收阶段都给予全面重视。①设计阶段:应尽量确保土石方的开挖和回填量平衡,提高废弃渣土的利用率,减少废弃堆积量;②施工阶段:施工阶段应严格限制施工范围,在满足工程建设要求的前提下应尽量减少对周边植被覆盖及地形地貌的破坏;③验收阶段:项目竣工验收期应及时对周边土壤环境进行种草、种树绿化,并对人造绿化草地或任兆林进行定期维护,同时还应完善项目周边各项排水设施。
通常为了工程建设进度,大中型水利工程的水土保持工作在资金不足或配置不合理的情况下均会被忽视。因此,资金保障是确保水利工程建设各项水土保持技术措施得以有效落实的根本保障。所以在水利工程的建设中应设置专门的水土保持资金,并从一下两个方面进行资金落实:①在水土保持方案的编制阶段,应严格按照先关水土保持法律、法规的要求,在工程建设运算中设立专项费用用于水土流失防范工程;②在水利工程建设项目得以报批立项时,相关水利工程管理部门应要求开放或建设部门把设计的水土保持专项资金交于相应行政主管部门监督使用,确保该笔资金的有效落实。
水利工程建设在施工期会因土石方开挖、运输及回填等操作扰动建设区原本的地形地貌,破坏土壤结构及植被覆盖,从而不可避免的造成不同程度的水土流失。应从法制上、技术上和管理上引起足够重视。尤其在大中型水利工程的建设管理中,应基于水土保持的需求,设计科学合理的工程建设水土保持方案,从工程建设的“设计-施工-验收”全过程对水利工程建设可能带来的水土流失问题进行科学预防或治理,在保障环境生态效益的前提下,实现工程经济效益的最大化。