水利工程中的水土保持措施实例研究

0 引言

《永定河综合治理与生态修复总体方案》在分析评价永定河现状及存在主要问题的基础上，研究提出了永定河综合治理与生态修复的指导思想、基本原则、治理目标、治理思路与布局，论证明确了生态需水量及水量配置方案，从水资源集约与生态用水调配、河道综合治理与生态修复、水环境治理与保护、水资源监测系统建设和流域综合管理及协同治理等方面，提出了详细的治理举措，梳理了重点项目清单，并分析了实施效果，明确了保障措施。得胜堡生态净化保护工程即为“永定河综合治理与生态修复三年滚动项目清单”大同部分的一项。

1 项目基本情况

得胜堡生态净化保护工程位于大同市新荣区堡子湾乡得胜堡村东侧的御河主河道及两岸，工程建设范围北起新荣区堡子湾乡镇羌堡村御河入境处，南至黑土墩村西侧黑土墩桥，长约5.1km。工程主要任务是对御河省界至黑土墩村段进行河道综合治理，防护河道安全，改善河道水质和河道生态环境。通过生态修复工程恢复御河河滩草甸生态系统；实施生态护岸保护河道岸坡稳定不受侵蚀；构建溪流湿地工程对上游来水进行净化，丰富河道生态系统；建设生态岛，营建栖息地生境，保护生物多样性；建设管理道路、生态隔离工程和管理中心建筑，增强河道管理能力，建设“流动、绿色、生态、安全”的御河河流生态廊道。

2 项目水土流失分析

本项目永久占地312.87hm，无临时占地，水土流失防治面积312.87hm。水土流失防治分区分为：河道治理工程防治区、生态工程防治区、管理道路及生态隔离带工程防治区和管理中心防治区共4个防治分区。

2.1 水土流失防治目标

2.1.1 执行标准等级

根据水利部办公厅[2013]188号文“关于印发＜全国水土保持规划国家级水土流失重点预防区和重点治理区复核划分成果＞的通知”，本项目属永定河上游国家级水土流失重点治理区。按《生产建设项目水土流失防治标准》规定，项目水土流失防治执行等级为北方土石山区一级标准。

2.1.2 防治目标

①定性目标。

因项目建设产生的水土流失状况得到基本治理；对防治范围内的生态及水土保持进行最大限度地保护；水土资源得到有效利用；维持水保措施和设施的有效利用。

②定量目标。

根据《生产建设项目水土流失防治标准》的有关规定，结合本项目特点及项目所在地区的自然条件，提出六项防治标准的详细指标值，用以判断本项目水保措施的实际效果，在编制方案时对防治措施的布局提供相关要求和建议，同时作为验收时的指标和依据。

该项目属建设类项目，水土保持一级区划属北方土石山区，水力侵蚀是主要的水土流失类型，土壤侵蚀强度为轻度侵蚀，项目区多年平均降水量381mm，项目区属于永定河上游国家级水土流失重点治理区。根据《中国气候区划名称与代码——气候带和气候大区》，项目区不属于极干旱和干旱地区，根据《生产建设项目水土流失防治标准》中4.0.6规定，水土流失治理度，林草覆盖率及林草植被恢复率不做调整。

土壤侵蚀强度方面，在项目区内以轻度侵蚀为主。根据《生产建设项目水土流失防治标准》中4.0.7规定，土壤流失控制比不应小于1，故该项目的土壤流失控制比提高0.1。

项目区属国家级水土流失重点治理区，根据《生产建设项目水土保持技术标准》中3.2.2第4条规定：“对无法避让水土流失重点预防区和重点治理区的生产建设项目，建设方案应提高植物措施标准，林草覆盖率应提高1~2个百分点。”故该项目的林草覆盖率提高2%。

2.2 项目水土保持评价

本工程在选址及总体布局上不涉及国家水土保持监测的相关站点和重点试验区，未占用国家确定的长期定位观测站；项目选址区不在泥石流易发区、滑坡崩塌危险区以及易引起严重水土流失的范围内，最大程度地保持了现有土地和植被的水土保持功能。施工中严格控制施工范围，尽量减少对土地资源的破坏。项目符合《中华人民共和国水土保持法》和《生产建设项目水土保持技术规范》的要求，通过采取各项防治措施后，项目区域水土流失可以得到合理控制。

2.3 水土流失预测

①扰动原地表面积。

根据工程设计方案，结合现场调查状况，对项目实施扰动地表、占用土地、损坏林草植被的种类、数量和面积进行统计计算，工程扰动原地表面积共计172.87hm。

②损毁植被面积。

结合工程设计报告的有关资料以及实地调查勘测的情况分析，本工程损毁植被面积为68.9hm。

③弃土（石、渣、灰、矸石、尾矿）量。

本项目共动用土石方总量165.24万m，其中挖方量82.62万m（含表土剥离7.42万m），填方量82.62万m（含表土回覆7.42万m）。

④建设期流失量。

工程建设期施工扰动原地貌，造成地表裸露疏松，土壤侵蚀加剧。根据确定的侵蚀模数，按前述公式及参数计算得出工程施工期内原地貌侵蚀量为1834.09t，扰动地貌侵蚀量5118.13t，新增侵蚀量3284.04t。

⑤自然恢复期流失量。

进入自然恢复期，随着各项水保措施逐渐发挥作用，土壤侵蚀量将逐渐减少，根据确定的综合侵蚀模数及植被恢复期限，得出恢复期原地貌侵蚀量为7384.73t，扰动地貌侵蚀量13007.1t，新增侵蚀量5622.36t。

⑥工程建设造成的新增流失量总量。

根据施工期、自然恢复期新增水土流失调查结果，工程实施预测造成水土流失总量18125.23t，原地貌水土流失总量9218.82t，新增水土流失总量8906.4t（表1）。

表1 水土流失量预测结果汇总 单位：t

3 水土保持措施布设成果

3.1 河道治理工程防治区

①工程措施。

主体设计对溪流湿地工程区占地范围内的旱地、林地等地表腐殖土较厚区域进行表土剥离，表土剥离量7.42万m，剥离表土临时堆放于河床范围内不影响施工的区域，用于后期绿化覆土，表土回覆量7.42万m。主体工程施工完成后对绿化区域进行场地整平，整平面积25.3hm。

②植物措施。

主体设计河道治理工程区的植物措施主要包括：生态护岸区栽植水生植物1.09hm，撒播草种4.60hm。溪流湿地工程区栽植水生植物10.89hm，撒播草种7.02hm。生态岛工程区新栽植落叶乔木200株，灌木700株，撒播草种1.70hm。

③临时措施。

主体设计未考虑施工过程中的临时防护措施，为防止降雨及大风等产生水土流失，新增以下临时措施：

临时苫盖：施工中对施工裸露地面及临时堆料采用防护网进行临时苫盖，苫盖面积约6.0hm。防护网循环使用。

临时堆土拦挡：对堆放于河道治理工程占地范围内的表土进行临时防护，临时堆土堆放的坡面坡度为1:1.5，临时堆土堆放高度2.0m，在堆放区四周用编织袋装土进行挡护，防护墙高0.8m，编织袋长0.8m、宽0.4m、高0.2m，每层编织袋间相互叠压，编织袋装土防护长度840m，需编织袋土538m。在堆土区四周及顶部苫盖防护网（如图1）。

图1 临时堆土防护措施平面布设图

堆土区四周设临时排水沟，排水沟长985m，断面为倒梯形，沟底宽度0.4m，深度0.4m，两侧坡比1:1，土方开挖316m。排水沟末端设梯形沉砂池一座，沉砂池底长4m，底宽2.5m，深1.5m，坡比1:1，土方开挖17.5m。临时排水沟及沉砂池内铺设土工布防护（如图2）。

图2 临时排水沟剖面图

3.2 生态工程防治区

①工程措施。

主体设计对生态修复工程区占地范围内现状滩地斑秃区域的土地进行平整，平整面积28.51hm。主体内容的工程措施满足水土保持要求。

②植物措施。

生态修复工程植物措施主要包括林地生境修复、灌丛浅滩修复、草本浅滩修复设计。生态修复植物配置面积73.4hm。包含斑秃区域的地被修复66.6hm、现状保留林地下地被修复3.7hm、新栽植地被植物3.1hm。主体设计生态修复工程区新栽植常绿乔木200株，落叶乔木900株，灌木1750株，撒播草种73.4hm。

③临时措施。

生态修复工程区未绿化的裸露地面进行防护网苫盖，苫盖面积1.0hm。

3.3 管理道路及生态隔离带工程防治区

①工程措施。

对生态隔离带绿化区域进行土地平整，平整面积7.12hm。

②植物措施。

生态隔离带设置在御河右岸河道治导线与河道管理范围线之间，主要为新建巡河道路两侧各7m宽的生态绿化隔离带，无道路处20m宽的生态绿化隔离带。生态隔离带面积71242m。

③临时措施。

管理道路施工时开挖的裸露面进行防护网苫盖，苫盖面积1.5hm。

3.4 管理中心防治区

①工程措施。管理中心沿道路设置雨水排水管沟，长350m，场地停车位采用透水砖铺装，面积240m。对管理中心绿化区域进行土地平整，平整面积0.05hm。

②植物措施。主体设计管理中心场地内设置零星绿化，面积约500m。

③临时措施。管理中心施工时开挖的裸露面进行防护网苫盖，苫盖面积0.2hm。

4 水土保持监测

水土保持监测范围为本次建设扰动范围，监测面积为312.87hm。监测的具体时段开始自施工准备期，结束至设计水平年。

共布设7处监测点。其中河道治理工程防治区2处，生态工程防治区2处，管理道路及生态隔离带工程防治区2处，管理中心防治区1处。

水土保持监测内容是水土流失影响因素监测、水土流失状况监测、水土流失危害监测和水土保持措施监测。监测方法采用查阅资料、现场监测、实地调查、实地量测、遥感监测、视频监测、抽样调查等方法进行监测。监测成果相关文件包括水土保持监测报告、有关监测表格及影像和图件资料等，并应按照档案管理相关规定建立档案。

5 结论和建议

5.1 工程建设的制约性因素结论

本工程在选址及总体布局上不涉及国家级别水土保持监测站点，不涉及重点试验区，未占用国家级长期水土保持定位观测站；项目选址区不在泥石流易发区、滑坡崩塌危险区、易引发严重水土流失的范围内，极大程度上保护了现有的水土保持功能。施工中严格控制施工范围，尽量减少对土地资源的破坏。主体工程选址基本不存在水土保持方面的制约性因素，符合相关技术规范要求，从水土保持角度分析，项目选址不受水土保持制约性因素制约。

5.2 水土保持方案的总体结论

根据工程设计和施工资料并结合实地调查状况，分析评价了主体工程总体布局、地理位置、交通条件、土石方量、扰动原地貌破坏土地和植被面积、损坏水土保持设施面积，对工程建设内容、施工工艺和易产生水土流失的施工环节进行了分析，调查了项目建设区水土流失总量、新增水土流失量及重点流失区和流失时段等，对各项水土保持措施的实施情况进行了调查评价。项目通过各项水土保持措施的实施，可使工程占地区域内的水土流失治理度100%，土壤流失控制比1.05，渣土防护率为98%，表土保护率为100%，可绿化面积全部绿化，林草植被恢复率为100%，林草覆盖率达74.3%，防治目标均符合要求。可大大减少工程施工引起的水土流失状况，改善和提升施工区域内的生态环境质量。

各项水土保持相关措施完成以后，项目施工造成的水土流失得到有效的防治，各项目防治措施指标均达到的预定目标，并具有一定的生态效益、社会效益。