岳西县小流域水土保持综合治理实践

［关键词］ 水土保持；跌水堰；护岸；深山区；岳西县

［摘 要］ 深山区河道集水面积小，河流坡降大，汇流时间短，受山洪冲刷影响，沟道河床下切严重，易发生岸坡崩塌，危及农田和民房安全，水土流失严重。安徽省岳西县地处大别山腹地，具有典型的深山区地形地貌，是国家级水土流失重点防治区。近年来，岳西县积极探索河道内小型跌水堰和生态护岸工程建设的工程选址、结构选形、结构设计、施工要点等，以小流域为单元开展水土流失综合防治，有效控制了因泥沙下泄导致的河床下切，维护了沟道岸坡稳定，在防治水土流失的同时增加了河道水景观效果，可为深山区水土流失综合防治提供成功经验。

［中图分类号］ S157［文献标识码］ C［文章编号］ 1000－0941（2023）09－0029－03

岳西县地处大别山腹地，国土面积2 373.34 km2，是安徽省唯一的純山区县，地跨长江、淮河两大流域。县内山高坡陡，水土流失严重，是国家级水土流失重点防治区。近年来岳西县以小流域为单元开展水土流失综合防治，积极探索河道内小型跌水堰和生态护岸工程建设，构筑了河道生态屏障，有效控制了因泥沙下泄导致的河床下切，维护了沟道岸坡稳定，实现了河畅、水清、岸绿、景美的目标。根据安徽省水土保持公报，2018年岳西县水土流失面积为709.49 km2，占国土面积的29.89%[1]；2021年岳西县水土流失面积为682.56 km2，占国土面积的28.76%[2]，相比于2018年水土流失面积减少了26.93 km2，降幅3.80%。2021年岳西县被水利部评为国家水土保持示范县，为新时代深山区水土流失综合防治和水土保持高质量发展提供了成功经验。

1 区域概况

岳西县属安徽省安庆市，县境内分布有皖河、菜子湖、杭埠河、淠河等，共有河流900余条，其中集水面积5 km2以上的有104条，河道总长11 053.6 km，河网密度4.7 km/km2，河道平均坡降8‰～75‰。岳西县属亚热带湿润性季风气候区，年均降水量约1 500 mm，汛期（5—9月）平均降水量约900 mm，年径流量约20.53亿m3。河床地质主要有花岗岩、片麻岩、河卵石、砂砾石、砂壤土等。

陡峭的河道、脆弱的地质构造、汛期暴雨山洪的频发，导致岳西县水土流失严重，表现为上中游河段河床呈V形深切；下游泥沙淤积，发生侧蚀，河道岸坡崩塌，影响两岸耕地、村庄和道路安全。河道内水土流失影响河道的防洪功能和自净能力，阻碍营养物质循环，破坏河道景观和动植物生境，造成生态系统服务功能下降。

2 岳西县河道水土流失综合防治措施

针对河道水土流失成因和现状，岳西县以小流域为单元开展水土流失综合防治，积极探索河道内小型跌水堰和生态护岸等水土保持工程措施建设，防止河床下切和崩塌，维持岸坡稳定，有效预防和控制水土流失，实现了防洪减灾、推动灌溉农业发展、维护生态系统稳定等多重目标。

2.1 设计理念

小型跌水堰和生态护岸工程设计应充分结合河道基本情况和存在问题，满足防洪减灾、生态保护、具有景观效果、经济实用4个方面目标。①为了满足河道防洪标准，跌水堰和生态护岸的设计应按照10 a一遇的标准，在村庄集中区域的河道应按照20 a一遇的标准，严格控制跌水堰高度和护岸边线，保证足够的防洪空间。②为提高侵蚀基准面，控制泥沙下泄，跌水堰高度一般不超过河床1 m，每层跌水台阶不高于30 cm，在上游形成蓄水面，堰体形成跌水坡面；生态护岸工程要起到稳定岸坡的作用，护岸线要保持平顺，不侵占河道行洪空间，护岸顶端布设植物带起到坡面缓冲的作用。③跌水堰和生态护岸工程建设应起到提升河道生态景观效果的作用，提供水生植物和鱼类等水生动物的生存环境，保护生物多样性。通常跌水堰设置3～5级台阶，形成连续的跌水面，生态护岸采用干砌石或混凝土框格护岸，可以提供水生动植物的繁殖空间。④跌水堰和生态护岸的选材应尽可能就地取材以节约成本，并且为满足周边群众的生产生活用水、农田灌溉等需求，跌水堰可与灌溉堰坝相结合，控制河床下切的同时抬高蓄水位，配套渠道引水灌溉，以增加实用性。

2.2 工程选址

深山区河道内小型跌水堰和生态护岸工程选址时应充分调查摸清河道的坡降、宽度、径流量、历史洪水位、河床地质条件、两岸地形、河床泥沙淤积情况等立地条件，同时要现场勘查河道周边的村庄和农田分布情况、河床演变情况等。在综合考虑上述因素的基础上，针对山区河床地质组成主要为砂砾石、片麻岩等的特点，跌水堰的选址需保证地基稳定，避免河床冲刷造成跌水堰的损毁，河道坡降较大时，跌水堰适宜建在岩石基础处；河道坡降较小时，跌水堰可优先选择建在岩石地基处，其次选择砂砾石地基、密实的土质地基。生态护岸工程选址要重点考虑设计洪水标准，避免发生岸坡崩塌或滑坡；优先建在易发生崩塌、滑坡的河段，以及周边存在村庄、农田等需要重点保护的区域，以有效控制水土流失带来的危害。

2.3 结构选形

深山区河道内小型跌水堰和生态护岸工程的结构选形应综合考虑河道水文特征、河床地质特点、河道岸坡形状、建筑材料等因素。跌水堰的结构形式适宜采取堆石台阶、混凝土台阶、混凝土坡面镶嵌卵石等重力堰体，台阶侧面适宜采用鱼鳞线、抛物线、波浪线、直线、折线等形式，堰体高度控制在河床底高程以上0.6～1.0 m，台阶高度一般控制在0.3 m以内，台阶阶数为3～5个。护岸工程的结构选形适宜采取干砌石结构、混凝土框格结构、浆砌石结构、混凝土结构等。岳西县小流域河道护岸多以干砌石结构为主，山区河道内块石材料较多，经济实用，一般2～3 a后护岸墙体可生长草本植物，块石缝隙间有利于水生生物繁衍，具有良好的生态效益；混凝土框格结构主要适用于卵石较多、坡降平缓的河道，边坡高度通常在2 m左右，具有很好的景观效果；浆砌石结构和混凝土结构主要适用于水流紊乱、冲刷强度大的河道。

2.4 结构设计

深山区河道内小型跌水堰和护岸工程的结构设计应在调查的基础上，综合考虑堰体和护岸墙体防洪安全、堰体和护岸（含直立式挡墙）的应力和稳定性等因素。跌水堰结构设计时要重点复核堰体自重及多种荷载组合下堰体上、下游水压力、扬压力、淤沙压力等，计算堰体应力；堰体消能防冲设计主要是根据设计标准洪水及水力计算，科学选择消能形式，合理拟定消能建筑物尺寸，并根据各部位不同的抗冲刷强度要求，对结构进行分区。同时，要明确堰体施工重点部位、施工工艺、施工组织安排等。堰体两端与岸坡或护岸衔接处设计时应明确衔接方式，计算设计和校核洪水位对两岸的渗透压力。护岸结构设计时要重点复核墙体地基允许承载力、抗倾抗滑稳定性及基础抗冲刷深度等。护岸的岩石基础需开挖平台，砂质基础需布设混凝土平台，临河侧需增加齿墙防止冲刷。此外，堰体和护岸结构设计时应明确项目实施过程中水土流失易发区域，并针对性地提出具体防治措施。

2.5 施工过程

深山区河道内小型跌水堰和生态护岸工程的施工过程不可避免会对地表产生扰动，施工期如何预防和控制水土流失、保证工程质量达标和安全生产是各参建单位需要重点关注的难点。施工过程中，项目法人应统筹协调设计、施工、监理、监测等参建单位，督促参建各方认真落实水土保持责任，强化工程质量、施工进度、工程投资等目标控制，全过程实施水土保持监管。河道内小型跌水堰和生态护岸工程施工的关键是要做好基础地表清理、开挖面防护、施工围堰填筑和养护、施工临时道路修筑等，其施工时序应按照施工放样—材料准备—安排班组—清理表土—土石方开挖—主体工程施工。施工中有以下需注意的重点内容：一是施工放样应根据设计图纸中的堰体和护岸基础尺寸，在施工场地确定堰体上、下游断面和堰体两端的开挖线，以及护岸基础和边坡的开挖线，再布设施工围堰，形成干燥的基础面。二是施工单位负责组织调配施工班组、建筑材料和设备、施工电源等，同时修建施工临时道路。三是施工期间要重点管理工程进度，但要保证工程质量和安全生产等。要做好基坑开挖和排水、堰体混凝土浇筑养护、表层卵石镶嵌、护岸基础浇筑和墙体砌筑等关键部位施工，落实好堰体基坑和护岸开挖边坡、施工围堰堆坡的临时苫盖措施和截排水系统修建，在围堰拆除、施工后期河道平整等过程中做好水土流失预防和控制，避免造成河道水体污染。四是做好工程验收工作，对每个单元工程和分部工程进行工程质量和外观的评定，形成工程竣工验收报告。

3 岳西县水土流失综合防治实践与成效

“十三五”期间，岳西县开展小流域河道内小型跌水堰和生态护岸工程建设，配套建设沿河植物带，共对23条小流域实施水土流失综合治理，治理水土流失面积452.9 km2，整治深山区河道35条，修建跌水堰210座，修建生态护岸35 km，建成滨河植物带27 000余m2，构建河道蓄水面积52 000余m2，保护农田910 hm2，保障灌溉农田1 010 hm2，保护村庄37个、农村道路125 km。

“十四五”期间，岳西县持续在小流域河道内开展小型跌水堰和生态护岸工程建设，同时配套沿河植物带和景观绿地，并及时对河道内各项水土保持工程进行运行管护，对水土流失情况开展監测评价，有效遏制了河床下切和岸坡崩塌，减少了山洪灾害造成的损失，有效预防和控制了河道内水土流失，提升了河道水生态景观效果，增加了生态系统的稳定性，取得了显著的生态、经济、社会效益。如岳西县枫树河小流域河道总长7 000多m，平均坡降达28.8‰，两岸分布有村庄、水田、旱地，河道两岸常发生崩塌，河床下切严重，最大下切深度1.5 m。经过实地调查，2021年对枫树河小流域开展跌水堰和生态护岸综合配置的小流域水土保持综合治理工程，共布设跌水堰13座，其中3座跌水堰兼有灌溉功能，建设干砌石护岸1 500 m、生态框格护岸300 m及滨河绿地2处共300 多m2，沿河栽植樱花、红枫、桂花等2 000多株。枫树河小流域水土保持综合治理工程实施后有效控制了河床下切和岸坡崩塌等问题，减少了河道水土流失，同时提升了水生态景观。再如岳西县黄龙河小流域河道全长8 km，2021年对其实施水土保持综合治理工程，共布设跌水堰13座，跌水堰最大高度0.8 m，堰体结构形式为混凝土重力台阶堰，台阶侧面采用了鱼鳞线、抛物线、波浪线等形式，跌水堰稳固了河床，形成连续水面，还建设干砌石护岸1 347 m，浆砌石护岸210 m，维持了岸坡稳定，避免了新增水土流失。再如岳西县下边河上游段多以花岗岩、砂砾石为主，下游段地质多以片麻岩、砂质为主，2022年对其实施水土保持综合治理工程，新建跌水堰4座，加固跌水堰5座，建设干砌石护岸860 m、河道滩地生态湿地1处和滨河植物景观带1 200多m2；跌水堰选址和护岸工程选址充分结合立地条件，减少了深基坑开挖，节省了工程投资，取得了较好的防洪效果和景观效果。

4 结束语

岳西县在实施小流域水土保持综合治理工程过程中，始终坚持以预防和控制水土流失为目标，因地制宜，全面调查整条沟道的地形、地质、水文等实际情况，综合考虑生态修复和治理要求，满足河道的防洪、生态、景观、自净、排水等功能需要，积极探索深山区河道内建设小型跌水堰和生态护岸的防治水土流失新模式，做到科学选址、合理选型、精准设计、精细施工。经过多年来的探索和实践，基于河道内建设小型跌水堰和生态护岸工程的岳西县小流域水土保持综合治理工程有效保护了水土资源，构筑了水生态屏障，控制了水土流失，提升了河道的生态系统服务功能。这一成功经验在岳西县周边的潜山市、太湖县得到了成功实践，可在类似地区推广应用，推进深山区小流域水土保持高质量发展。

[参考文献]

[1] 安徽省水利厅.2018年安徽省水土保持公报[R].合肥：安徽省水利厅：38.

[2] 安徽省水利厅.2021年安徽省水土保持公报[R].合肥：安徽省水利厅：46.

收稿日期： 2023-07-11

第一作者： 刘宝林（1969—），男，安徽岳西人，高级工程师，主要从事水土保持管理工作。

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（责任编辑 李佳星）