水库工程水土保持措施及效益分析

刘军 梁文娟

摘 要：水库建设具有占地范围广、扰动土地面积大、地形地貌复杂、水土流失危害大等特点，本文以七星关区某水库工程建设为例，针对项目建设过程中新增水土流失特征，在综合分析评价主体工程设计的水土保持工程项目的基础上，把握本工程水土流失防治的重点区域，建立一套以水土保持工程措施和植物措施相结合的完整的生态恢复体系。通过有效落实提出的各项水土保持措施，到設计水平年，建设区防治目标与治理结果均满足相关规范要求，设计方案具有较高的技术可行性和经济合理性。

关键词：水库工程;水土保持;防治目标;防治措施

Abstract： Reservoir construction has the characteristics of wide land occupation， large disturbed land area， complex topography， and great harm of soil erosion. Taking a reservoir project in Qixingguan district as an example， this paper analyzed and evaluated the key areas of soil erosion prevention and control of the project on the basis of comprehensive analysis and evaluation of the soil and water conservation project of the main project， a complete ecological restoration system should be established by combining soil and water conservation engineering measures with plant measures. Through the effective implementation of the proposed soil and water conservation control measures， by the design level year， the control objectives and control results of the construction area meet the requirements of relevant specifications， and the design scheme has high technical feasibility and economic rationality.

Keywords： reservoir project; water and soil conservation; preventive goals; preventive measures

1 工程概况

七星关区某水库位于七星关区放珠镇木桶沟村境内，所在河流布罗沟属于乌江水系六冲河流域左岸二级支流，坝址处地理坐标为东经104°55′42″，北纬27°15′45″。

水库坝址以上集水面积15.3 km2，水库正常蓄水位1 495.00 m，总库容139万m3。工程等别为小（1）型，工程等别为Ⅳ等，水库枢纽工程由混凝土面板堆石坝、右岸开敞式溢洪道、取水兼导流隧洞等组成。

2 防治分区

根据本项目特点和防治措施布局原则，水土保持措施体系由大坝枢纽工程区、输水工程区、施工生产生活区、道路区、料场区、弃渣场区、水库淹没区7个防治区的治理措施组成。

针对项目建设过程中新增水土流失特征，在综合分析评价主体工程设计的水土保持工程项目的基础上，把枢纽工程区、输水工程区、施工生产生活区、道路区、料场区、弃渣场区作为本工程水土流失防治的重点区域，分区见表1。

3 水土流失执行标准等级及防治目标

3.1 执行标准等级

本项目属建设类项目，工程建设涉及乌江赤水河上游国家级水土流失重点治理区[1]，且项目位于贵州省省级水土流失重点治理区。根据项目所在地水土流失防治区和区域水土保持生态功能的重要性等[2-3]，确定本工程水土流失防治标准执行建设类项目一级防治标准，设计水平年的一级防治标准等级为：水土流失治理度97%，土壤流失控制比0.85，渣土防护率92%，表土保护率95%，林草植被恢复率96%，林草覆盖率21%[4]。

3.2 防治目标

项目区以水力侵蚀为主，属轻、中度侵蚀区。根据《生产建设项目水土流失防治标准》（GB/T 50434—2018），土壤流失控制比在轻度侵蚀为主的区域不小于1。对部分防治目标进行调整，结果见表2。

4 措施总体布局

4.1 水土流失防治措施体系

结合本项目特点和防治措施布局原则，水土流失防治措施体系由大坝枢纽工程区、输水工程区、施工生产生活区、道路区、料场区、弃渣场区、水库淹没区治理措施组成。根据对主体工程设计的水土保持工程内容，以及水土流失预测结果，建立以水土保持工程措施、植物措施、临时措施相结合的防治措施体系，最大限度地减少水土流失量[5]。

4.2 水土流失防治措施总体布局

针对项目建设过程中新增水土流失特征，在综合分析评价主体工程设计的水土保持工程项目的基础上，把枢纽工程区、输水工程区、施工生产生活区、道路区、料场区、弃渣场区作为本工程水土流失防治的重点区域，建立以水土保持工程措施和植物措施相结合的生态恢复体系。各分区水土流失防治措施体系总体布局见表3。

5 防治效果、效益分析

5.1 设计水平年防治效果

水土保持效益分析遵循“生态效益及社会效益优先”的原则。本工程将对比分析水土保持措施实施前后水土流失及生态环境现状，通过量化指标，如扰动土地整治率、水土流失总治理度、拦渣率、植被恢复系数等，着重分析水土保持措施实施后产生的生态效益和社会效益。根据工程布置情况，工程实施后的分区防治面积汇总见表4。

第一，水土流失治理度。计算公式為：

[水土流失总治理度=水土流失防治面积建设区水土流失面积] （1）

水土流失防治面积为18.70 hm2，其中工程措施面积9.92 hm2，植物措施面积8.78 hm2;建设区水土流失面积为18.92 hm2。将相关数据代入式（1），得出水土流失治理度为98.84%。

第二，土壤流失控制比。计算公式为：

[土壤流失控制比=容许土壤流失量治理后平均土壤流失量]        （2）

式中的项目区容许土壤流失量为500.00 t;方案实施后土壤流失量为455.00 t。将相关数据代入式（2），得出水土流失控制比为1.10。

第三，渣土防护率。计算公式为：

[渣土防护率=实际拦渣量弃渣总量×100%=23.1023.82×100%=97%]          （3）

项目建设共弃方23.82万m3，项目通过实施水土保持措施后，渣土防护率能够达到97%以上。

第四，表土保护率。计算公式为：[表土保护率=表土保护量扰动表土量×100%]               （4）

表土保护工程量为5.71万m3，扰动表土工程量为5.71万m3。将相关数据代入式（4）得出，表土保护率为100.00%。

第五，林草植被恢复率。计算公式为：[林草植被恢复率=林草植被恢复面积可恢复植被面积×100%]    （5）

植物措施面积为8.78 hm2;可恢复植被面积为9.00 hm2。将相关数据代入式（5），得出林草植被回复率为97.56%。

第六，林草覆盖率。计算公式为：[林草覆盖率=林草总面积建设区面积×100%]          （6）

林草总面积为8.78 hm2;建设占地面积为29.42 hm2（不含水库淹没区）。将相关数据代入式（6），得出林草覆盖率为29.84%。防治目标与治理结果对照结果见表5。

5.2 效益分析

5.2.1 水土保持减沙效益。通过水土保持措施的实施，项目区内扰动土地面积得到全面综合治理，工程水土流失及弃渣得到有效防治，项目区的土壤侵蚀强度减少到区域土壤容许流失强度值以下[6]。

5.2.2 生态效益。第一，新增水土流失量得到了有效控制。经预测，本工程建设扰动地表面积29.42 hm2，若不采取任何水土保持措施，可能造成的水土流失量为2 444.98 t。通过实施工程措施和植物措施，如修建截水沟、排水沟、沉沙池、挡渣墙、土地整治、空闲地绿化、林草恢复等，项目区的土壤侵蚀强度减少到原地貌侵蚀强度以下。因此，实施本水土保持措施后，能有效控制工程性水土流失，产生较好的保土蓄水等效益。

第二，改善责任范围内的生态环境。项目区处于西南岩溶区，通过实施林草措施，项目区水土流失得到有效治理，土地利用结构得到合理调整。随着林草面积的扩大，既涵养水源，又遏制水土流失，减少了污染，绿化美化环境，促进了项目区生态环境的改善和良性循环。

5.2.3 社会效益。水土保持方案实施后，一是减少了工程建设对环境的破坏，使项目区得到绿化、美化，生态环境得到了有效保护和改善，体现出水土保持生态环境建设与生产建设工程同步发展，创建生态优先、社会经济可持续发展的生产建设项目;二是项目建设区及周边地区的坡面排水能力增强，抵御自然灾害的能力提高，使当地群众受益;三是项目区水土流失得到有效控制，保障主体工程的安全运营。

6 结论

①该水库工程选址无法避让国家级水土流失重点防治区及生态脆弱区，存在一定的制约因素，但通过控制施工扰动范围、提高防治标准、布设完善的水土保持措施后，可控制项目建设场址的制约性因素，项目建设不存在限制工程建设的水土保持制约性因素，项目建设可行。

②通过对本工程建设可能造成的水土流失情况进行分析，结合项目区的自然地理条件，水土保持方案提出的各项水土流失防治措施得到落实后，项目建设区的原有水土流失得到基本治理，新增水土流失得到有效控制，生态得到最大限度的保护，环境得到明显改善，水土保持设施安全有效，可以实现设计水平年的防治目标。

参考文献：

[1]朱春波，李世锋，徐小燕.国家级水土流失重点防治区重点范围划分的探析[J].浙江水利科技，2017（1）：23-24.

[2]焦燕，鞠永梅.水土保持生态服务功能评价方法[J].水利科技与经济，2014（7）：78-79.

[3]杨文勇.水土保持生态服务功能及其价值探讨[J].科技创新与应用，2017（8）：158.

[4]董飞飞，康玲玲.水土保持设施验收阶段防治指标计算参数获取方法探讨[J].中国水土保持，2011（7）：7-9.

[5]顾豪.融水县融水二桥及连接线工程水土流失预测及防治措施[J].广东科技，2012（9）：87-88.

[6]汤立群，陈国祥.水土保持减水减沙效益计算方法研究[J].河海大学学报（自然科学版），1999（1）：79-84.