雅鲁河治理工程水土流失预测与防治分析

2015-04-13马海燕陈佰福

黑龙江水利科技 2015年10期

马海燕，陈佰福，吴华

(齐齐哈尔市水利勘测设计研究院，黑龙江齐齐哈尔161006)

1 项目概况

项目区位于黑龙江齐齐哈尔市龙江县、碾子山区境内，工程任务主要为:新建堤防2.298 km，堤防加固95.868 km，填塘4.27 km，压渗、盖重39.333 km;穿堤建筑物新建4座，重建2座，维修2座;新建护坡21.805 km，重建护坡0.732 km，加高维修护坡2.721 km;新建护岸11.646 km;防汛道路112.458 km，进场路1.62 km，道口引道73个。

1.1 水土流失影响因素

自然因素主要有降雨、风、土壤、地表植被。

人为因素即工程建设期各种施工活动，如堤防填筑、施工区场地平整、建筑材料堆放、施工机械碾压和施工人员践踏等活动，扰动地表，使地表植被和土壤结构都受到不同程度的破坏，引发或加剧水土流失。

人为因素是开发建设项目造成水土流失的主要因素［1］。

1.2 项目区水土流失类型及预测阶段划分

项目区现状水土流失类型以水蚀为主，属于大陆性季风气候区，多年平均降雨量450 mm，多年平均蒸发量880 mm。多年平均土壤侵蚀模数1 200 t/km2·a。

水土流失预测阶段按基本建设期和林草恢复期划分;基本建设期指施工准备开始到工程完工，林草恢复期为植被的生长恢复期。基本建设期预测时段为3 a，林草恢复期预测时段为2 a。

1.3 工程建设水土流失成因分析

工程基本建设期水土流失成因分析见表1、林草恢复期水土流失成因分析见表2。

表1 基本建设期水土流失成因分析表

表2 林草恢复期水土流失成因分析表

经过以上分析本工程施工期间堤防工程区、取土场、临时施工区为施工扰动、破坏较重的区域，产生的水土流失较为显著。

1.4 水土流失危害分析

堤防工程建设因开挖、取料、压占、运输等建设活动除破坏了占地区的自然植被，产生一定程度的水土流失外，同时也将造成一定程度的危害，具体表现在以下2个方面:

1)工程永久或临时占地破坏了项目区自然植被，降低了植被保土、保水的生态功能，同时也降低了土壤抗侵蚀能力，使施工期间项目区部分区域土壤侵蚀强度呈增加趋势。

2)堤防工程沿线布置，距离河道较近，施工期间建设活动对占地区扰动剧烈，易产生水土流失，径流冲刷后流入河道，将增加河道泥沙含量。

1.5 水土流失量预测

1)建设期水土流失量预测:经计算本项目扰动区背景水土流失总量为31 321 t，施工期间水土流失总量为93 544 t、新增水土流失量为74 752 t。

2)林草恢复期水土流失量预测:项目区林草恢复期水土流失总量为量为29 934 t，其中新增水土流失量12 528 t。

3)水土流失总量:项目区水土流失总量为基本建设期流失总量与林草恢复期流失总量之和，共计61 255 t。

1.6 水土流失预测综合分析

1)新增水土流失量主要发生在工程建设期，施工单位应加强工程施工进度的紧凑安排，根据施工要求及时安排开挖、堆置、回填、压实等施工活动，有效缩短强度流失时段，从而降低扰动区域水土流失量。

2)工程建设期是水土流失的重点时段。堤防边坡、土料场、临时施工区是水土流失预测的重点部位，对这些部位要采取重点防治，这对控制本工程造成的水土流失具有关键的作用。

3)水土流失严重的区域主要以拦挡和工程措施为主，水土流失轻微的区域以植物措施为主，并加强预防管理措施;在水土保持措施布局时，要注重工程措施和植物措施的结合，充分发挥工程措施的速效性和植物措施的长效性和景观性。

4)在水土保持监测中，要对水土流失发生的重点区域及重点时段进行重点监测，在水土流失严重的区域及时段，要设立固定监测点(面)，进行重点监测。本工程水土保持监测的重点区域堤防边坡、土料场、临时施工区。

2 水土流失防治设计

2.1 主体工程中具有水土保持功能设计评价

为了防止水土流失，本次达标主体工程设计中，对堤防背水坡采取黏土覆盖植草措施进行防护。主体工程中具有水土保持功能的设计符合水土保持规范设计要求，本方案设计将其纳入水土保持防治体系中。

从水土保持角度分析主体工程设计存在的问题有:缺少施工期间临时挖方、利用方的保存、防护拦挡措施;取土场施工期间、施工结束均未堤出防治措施、整治利用规划;缺少临时施工区的土地功能恢复的设计。本方案针对主体工程设计中存在的具体问题，完善、补充水土流失防护措施，达到控制和防治水土流失、较好的维护项目区生态环境的目的。

2.2 水土流失防治分区

流域两岸呈河谷平原分布，水土流失防治分区主要根据工程的整体性和控制性，结合项目建设期间各施工区水土流失的特点和水土保持治理方向进行水土流失防治分区，共划为5个防治区，详见表3。

表3 水土流失防治分区表

2.3 水土流失防治措施总体布局

在主体设计中，部分工程措施和植物措施具有水土保持功能，本方案在进行水土流失防治方案设计时对其进行评价，予以认可。本方案新增措施是对取土场、临时堆渣区、临时施工区采取临时和永久防治措施加以防护，根据工程水土流失特点、危害程度和防治目标，依据治理与防护相结合、植物措施与工程措施相结合、治理水土流失与重建和堤高土地生产力相结合的原则，统筹布置各种水土保持措施，形成完整的水土流失防治体系。

2.4 防治方案

本工程位于轻度风蚀区，兼具微度水蚀，采取的防治措施要针对风蚀进行防治，因此植被的选择采取适适合当地植被生长的原则，经过调查在本地区适合的草种有:结缕草、野牛草、狗牙根草、假俭草、黑麦草等。

2.4.1 堤防主体工程防治措施

该堤段迎水坡全部采取混凝土板护坡，背水坡均采取了草皮护坡，草皮护坡面积128.69 hm2。在堤防雅左一堤、雅左二堤和雅右一堤的背水侧50m范围内为原有堤防保护地，施工结束后恢复防护林，在堤防迎水侧种植宽约10m的防浪林，同时，背水侧也栽植10m的保护林地，由于部分堤防现状迎水侧或背水侧已存在林地，根据实地调查，最终确定雅鲁河两侧堤防需栽植杨树面积为47.55 hm2，恢复堤防区本来的林地，林地以杨树为主，株距3m，共栽植杨树58120株。

除搞好植树、植草水土保持外，还应加强宣传，堤高施工人员水土保持意识;堤防开挖、填筑等土方工程严格控制在征地范围内，避免扩大扰动破坏面积;土方运输车辆采取苫布覆盖等预防保护措施，防止运输过程中土方产生水土流失等措施。雅鲁河近期治理工程弃渣量49.86万m3。其中土方筑堤清基弃渣37.74万m3，弃在坡脚处，摊开铺平;护坡开挖弃渣12.12万m3，弃在堤防背水坡坑塘、低洼处;摊开铺平。

2.4.2 取土料场防治措施

料场占地361.42 hm2，占地类型为耕地、草地，共23处集中料场。料场开采前首先剥离表层土，剥离厚度20 cm，剥离量72.28万m3，剥离的表土推至料场一侧保存，要求表层土有序堆放，堆高2 m剥离的弃脚处利用表土压盖密目网，取土料场施工结束后，将表土及时回填取土场。取土完毕后，经全面整地，恢复草地60hm2，需草籽5280kg，复垦。取土料场防治措施见表4。

表4 取土料场防治措施统计表

2.4.3 临时道路区

临时道路总长25 km，占地15hm2，占用地类为耕地，施工前剥离表层土，剥离厚度20cm，剥离量3万m3，沿着临时道路一侧堆放剥离的表土，堆高1m，表土堆置期间采取机械压实整形处理，压实厚度20cm。该区域占地类型为旱田，工程完成后，复垦。具体见表5。

表5 临时道路防治措施统计表

2.4.4 施工生产生活防治区

施工生产生活防治区分散布置在堤防沿线，总占地51.84hm2，全部为耕地。施工前对其表土剥离，剥离量10.37万m3，施工过程中用密目网的苫盖，剥离的表土推至生产生活区一侧保存，要求表层土有序堆放，堆高2m，剥离的弃料堆放期间表面采用密目网覆盖，并在表土堆放坡脚处利用表土压盖密目网;取土料场施工结束后，将表土及时回填生产生活区。详见表6。

土方、护坡工程施工区布置在堤后管理范围内。临时施工区的水土流失相对较轻，主要措施在施工结束后及时平整场地，恢复原地类。