阳谷县引黄灌区节水工程水土保持措施研究

曹修森

（阳谷县水利局，山东 聊城 252300）

1 工程概况

为响应黄河流域生态保护和高质量发展战略，针对阳谷县沿黄地区水资源紧缺和农业发展的瓶颈问题，在阳谷县引黄灌区全面实施农业节水与灌溉计量收费，促进灌区农业节水。工程包括疏浚整治末级渠系，配套建设必要的渠系建筑物，安装明渠量测水设施。其中，疏浚末级渠系130 条、疏浚长度158.00 km，衬砌末级渠系1 条、衬砌长度10.85 km；新建、改建、维修分水闸122 座，改建桥梁76 座，提升改造渡槽2 座；安装时差法超声波明渠流量计58套，H-ADCP 多普勒流量计2 套。本工程规模为大（2）型，工程等别为Ⅱ等，建筑物级别为5 级。引黄灌区属于水源短缺区域，大多种植耐干旱的农作物，灌溉设计保证率按50%控制。灌区属黄泛冲积平原，地势平坦，微地貌多变。灌区属暖温带半干旱大陆性气候，光照充足，温度适宜，四季分明。灌区排水系统属海河水系徒骇河流域。灌区土壤质地主要为潮土、脱潮土，大部分土地有机质含量较低，且含有一定盐分。土壤岩性分为黏土、壤土和沙土，呈相间分布[1-3]。

本工程建设扰动原地貌，损坏土地和植被的区域主要发生在工程区域、施工场地及工程影响区。水土流失防治分区分为工程区域（河道）、施工场地临时占地区。渠道截污导排工程涉及河道开挖疏浚、建筑物施工临时占地和临时道路等占压两侧土地，使河道周围的土壤结构和植被遭到破坏，大大降低了地表植被吸附水土能力。灌区节水工程水土保持工程价格水平年与项目主体保持一致，水土保持项目总造价84.72万元。

2 水土流失防治分区及预测

2.1 水土流失现状分析

灌区节水工程区域是黄泛平原风沙区，属于国家级水土流失重点预防区，按照水土流失防治标准相关要求，灌区节水工程按照建设类项目水土流失防治一级标准执行[4，5]。水土流失类型以水蚀为主，土壤侵蚀强度级别为轻度[6]。参照项目区域水土流失遥感普查影像数据分析，并结合项目区域实地走访，明确原地貌土壤侵蚀模数为600 t/（km²·a）。按照《土壤侵蚀分类分级标准》要求，工程区域允许土壤流失量为200 t/（km²·a）。

2.2 项目区域水土保持情况分析

近20 a 来，地方政府在引黄灌区先后启动了多个水土保持重点项目，把水土保持作为改善农业生产和生活环境的根本措施，因地制宜地兴建了一大批水土流失治理示范性项目。水土流失治理措施主要有工程措施、植物措施、耕作措施[7]：工程措施主要是钻打机井和开挖引水渠。植物措施主要是大规模开展水土保持林、农田林网建设。对于水土流失较轻、条件好的地方，可实行保土耕作措施，发展农田林网；对于水土流失较重、条件较差的地方，可通过整地后栽植水保林及经果林。对于引水条件较好的地方，可通过清淤、开挖引水渠扩展水资源渠道，多方解决水源紧缺难题。对机井分布疏远、离引水渠较远、难以引水的地块，可增加机井数量，保障水源供应。同时，地方政府在水、田、林、路综合治理的基础上合理配套水土保持工程，引黄灌区水土流失治理效果较好。

2.3 项目区域水土流失防治责任区划

2.3.1 工程水土流失防治范围

引黄灌区节水工程水土流失防治范围包括项目永久征地、临时占地（含租赁土地）以及其他使用与管辖区域。其中，项目永久占地457.57 hm²，临时占地217.89 hm²，经合计水土流失防治责任范围为675.46 hm²。

2.3.2 防治范围与工程征占地的关系

本工程防治责任范围为675.46 hm²，新征临时占地面积217.89 hm²，防治责任范围大于新征占地范围。这是因为，本工程为河道治理项目，根据工程特性，工程防治责任范围不仅包括工程新征占地的扰动范围，还包括河道治理不需新征但占用的国有土地。本工程的永久占地均属河道管理范围，无需新征永久占地。依据主体工程布局、施工扰动特点、建设时序、地貌特征以及产生的水土流失影响，该工程水土流失防治区划按照具体实施内容划分为建筑物工程区、河道工程区、堤防工程区、施工道路区、施工生产区、弃土区6 个二级防治区。

2.4 水土流失预测

2.4.1 预测内容及方法

按照《开发建设项目水土保持技术规范》（GB50433-2008）有关标准，结合引黄灌区节水工程的特点和施工工艺，该工程建设期水土流失预测内容主要包括：扰动原始地形地貌、施工占压土地和破坏地表植被情况；施工弃土量；施工期间损坏水土保持设施；可能造成的水土流失量；可能造成的水土流失危害。该工程建设期水土流失预测内容和方法情况，详见表1。

表1 建设期水土流失预测内容和预测方法

2.4.2 施工期水土流失预测结果

通过水土流失预测可知，在工程施工过程中，共扰动原地表面积675.46 hm²，破坏水土保持设施面积675.46 hm²，工程共需开挖土方114.17万m³，填筑土方7.75 万m³，弃土114.17 万m³（以上均为自然方）；如不采取防治措施，工程建设期产生土壤流失总量为5 784 t，新增土壤流失总量为4 210 t。

3 水土流失防治目标及措施设计

3.1 水土流失防治目标

工程区属于黄泛平原风沙国家级水土流失重点预防区。该工程执行建设类项目水土流失防治一级标准。本工程的水土流失防治目标，详见表2。

表2 本工程水土流失防治目标一览

3.2 分区水土保持措施设计

根据本工程的特点，在引黄灌区节水工程主体工程整体设计范围以内，水土保持工程设计坚持重点治理与面上治理有机结合，工程措施与生物措施同步进行，以工程措施为导向，充分利用工程措施的速效性和保障性。在主体建设区采取必要的工程措施与生物措施，确保工程建设期及竣工后不发生水土流失；临时施工区采取工程措施与管理措施相结合，防止水土流失量的增加，实现水土流失防治由被动控制到治理开发的根本转变。新增水土流失防治以主体工程建设施工区为重点防治区域，实行临时与永久、工程与生物措施相结合，以形成完整的防护体系[8]。本工程将主体工程中所采取的具有水土保持功能的工程措施纳入水土保持措施中，并因地制宜地实施乔、草结合的植物措施进行防护，针对不同防治区采取不同的新增水土保持措施设计。

3.2.1 河道工程区

本区主要工程内容是河道、干沟疏浚，新增水保措施主要为植草护坡，具体内容阐述如下：针对河道工程区无堤防的疏挖河段或干沟段，施工作业容易扰动边坡，可以利用撒播草籽植草措施治理。在河道设计水位以上撒播草籽大范围植草，可以选择狗芽根与紫羊茅混合草籽，草籽选用国家Ⅰ级标准，播撒量按121 g/m²控制。河道疏挖并整修边坡后，应及时撒播植草进行防护，受季节原因不能及时植草的应采用防尘网进行临时遮盖。经初步估算，需植草护坡面积7 hm²、防尘网遮盖41 000 m²。

3.2.2 建筑物工程区

该区域建设内容主要包括泵站、水闸、涵洞等。主体工程已设计对建筑物开挖边坡或填筑形成的边坡采用浆砌石护坡，水保措施主要包括土地整治措施、植物措施、临时堆土防护措施。

（1）土地整治措施。项目建设完工后，对工程施工可绿化区域采取土地整治措施。捡除可绿化区域的碎石、垃圾等地表杂物，增施一定量的有机肥，整治深度按50 cm 控制。经初步估算，需整治土地面积2.52 hm²。

（2）植物措施。主体工程完工后，对可绿化区域进行绿化，建筑物部分主体工程位于河槽内，不适于栽种乔木绿化，仅对影响区域内的河滩地撒播草籽防护；堤防外建筑物管理区内采用灌草进行绿化，在渠道两侧种植灌木，树种可选择冬青（1 a生苗、株距1 m），林下栽植月季和撒播植草绿化，草种选择结缕草，草籽选用国家Ⅰ级标准，播撒量按120 g/m²控制。

（3）临时措施。表土与一般土方单独堆放。因泵站、水闸单座建筑物规模不大，故每座建筑物清除表土量很少且较分散，表土均在所在建筑物临时占地区域内临时堆存，平均堆放高度3 m。为防止土方的临时堆存造成水土流失，对临时堆土区采取临时拦挡防护措施，即采用编织袋装土进行临时拦挡防护，编织袋几何尺寸为0.25 m×0.5 m，临时堆土区表面采取防尘网覆盖。一般土方及涵洞、桥梁等表土剥离较少的施工区域暂不考虑临时拦挡，临时堆土采用防尘网进行遮盖，边角用重物压实。经初步估算，需编织袋装土/拆除4 m³、防尘网遮盖66 m²。

3.2.3 弃土区

本工程弃土主要包括河道弃土、干沟弃土和建筑物弃土。河道弃土沿堤防外侧弃置，结合堤防填筑形成微地形进行利用。建筑物一般沿河道布设，弃土量一般较小，且建筑垃圾较多。建筑物工程区弃土区计划结合河道弃土布置，将建筑垃圾堆放在弃土区的下层，有利于复耕。主体工程设计中已采取弃土区复耕措施（表土剥离30 cm、土袋装土挡护及撒播草籽、表土回填、平整土地和田间灌排水沟渠的配套），这里主要补充植物护坡措施、临时堆土防护措施。

（1）植物护坡措施。河道堤防外侧弃土区边坡采用撒播植草防护，草种选择狗牙根和紫羊茅混合草籽，草籽选用国家Ⅰ级标准，播撒量按118 g/m²控制。经初步估算，需撒播植草面积16 hm²。

（2）临时堆土防护措施。临时堆土遮盖措施对于不能及时平整的弃土以及剥离的表土，设计采用防尘网进行遮盖。经初步估算，需防尘网遮盖717.8 m²。

3.2.4 施工道路区

主体工程设计中已采取施工道路区复耕措施（含土地整治），这里新增水保措施主要为临时排水措施，具体内容阐述如下：设计在临时施工道路一侧开挖临时排水沟，临时排水沟为土渠，断面为梯形，设计底宽0.3 m、深0.3 m、边坡1∶0.5。紧邻干沟或排涝沟渠的施工道路直接利用排涝沟渠排水，不再单独设计排水沟。经初步估算，需开挖临时排水沟3.44 km，开挖土方20 m³。

3.2.5 施工生产区

施工生产区主要包括临时存储仓库和预制件加工厂等。施工生产区未设计具有水土保持功能的防护体系，需新增水保措施，形成科学、综合的防护措施体系。考虑施工具有临时性，施工生产区增加的水保措施也按临时措施考虑。临时性措施主要针对临时堆放的弃土弃渣和存储的施工材料进行防护，可以在弃土、施工材料堆放区周围设计编织袋装土临时拦挡，编织袋几何尺寸按1.0 m×0.5 m 设计，堆放区域上部布置防尘网进行防护，编织袋和防尘网可重复利用，共需编织袋装土4 m³、防尘网遮盖51 m²。

4 结语

根据引黄灌区节水工程主体施工进展和水土流失防治情况，合理设计确定完成各项防治措施的工期和作业计划。在制定具体方案时，首先要对可能造成水土流失的地区采取防控措施。在工程建设前期，就要制定水土保持措施，封堵工程、排水工程和土地整治工程优先考虑。植物措施可以按照主体工程施工进展情况进行季节性穿插，部分水土保持措施应在节水工程主体部分竣工后实施。在施工时序安排上，一般按临时措施、工程措施和植物措施的先后顺序进行。

引黄灌区节水工程水土保持措施按照工程实施进度，同时进行水土保持单项设计，尽量减少施工占地面积；将水土保持方案新增投资部分纳入主体工程施工图设计概算，并有效落实各项水土保持措施；借助第三方机构和水行政主管部门意见完善施工组织和施工设计内容，力求水土保持合规要求。工程建设在施工期存在着大量的土方开挖回填，极易造成水土流失，在运营初期由于采取的水土保持措施尚未完全发挥作用，仍存在一定的水土流失。因此，在水土流失防治工程完工后，还应该加强水土保持监测工作，通过设立典型观测断面、观测点、观测对比等，对该项目在生产建设期和植被恢复期的水土流失进行监测。