尹艾萍+苏凯文+沈立新

摘要：指出了水电站工程的实施必然会对项目区内的生态环境和水土保持带来负面影响，以牛栏江天花板水电站工程为例，对水电站工程建设过程中新增水土流失进行了分析，并提出了行之有效、有针对性的水土保持防治措施、布局及方案，为保证水电站工程的安全发电、保护生态环境提供科学依据。

关键词：水土保持；防治措施；水土流失；水电站工程

1 工程概况

牛栏江天花板水电站坝处云南省昭通市鲁甸县和巧家县交壤处的牛栏江干流上，距上、下游洪石岩坝址和陡滩口坝址均约20 km。天花板水电站为混合式开发电站，地面厂房位于鲁甸县龙头山镇境内的牛栏江干流右岸，距上游坝址约3 km。该工程为混合式开发电站，主要由挡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物和地面式发电厂房及开关站组成，牛栏江天花板水电站装机容量2×90 MW，多年平均发电量8.295亿kW·h。

牛栏江天花板水电站主体工程由永久工程、临时工程、移民安置工程和对外交通工程等组成。其中永久工程有挡蓄水工程、引水工程、发电工程3部分组成，挡蓄水工程包括拦河坝等；引水系统包括由进/出水口、高压管道、引水隧洞等组成；发电厂房包括地面厂房、主变室、开关站等建筑物组成。水电站辅助工程由施工道路、施工场地、料场、存、弃渣场等组成。

2 项目区环境概况

天花板水电站坝址区为典型的峡谷河段，两岸地势险峻，多件近百米或数百米的石壁，山顶高约1650 m以上，峡谷岸坡度平均多在65°以上，整个河谷断面呈“V”字形。河谷两岸的岸坡坡度随着海拔的拔升而降低，由50～60°渐减为20～40°。地面厂房位于坝址下游右岸，距坝址河道距离约40 km，高程约972 m。

工程区多年平均气温为12.1℃，极端最高气温为33.0℃，极端最低气温为-11.5℃；多年平均降水量为881.8 mm，最大日降水量为137.4 mm；多年平均风速为2.2 m/s，最大风速达到21.3 m/s，主风向为东北风；多年平均蒸发量1780.9 mm（口径为20 cm蒸发皿），平均相对湿度76%，最小相对湿度0%，雷暴日数57.9 d[1]。

项目区土壤类型以燥红土和红壤为主，燥红土主要分布在海拔568～1100 m，红壤主要分布在海拔1100～1900 m。工程区的沿河植被多为人工植被和次生植被。天然植被中仅见面积不大的且分散于河谷中的稀树灌木草丛、伴生少量的云南松林和小面积残留的半湿润常绿阔叶林片断[1]。植被类型主要分为五大类：农地（以水田、旱地等栽培植物为主），暖性石灰岩灌丛，河谷稀树灌木草丛，暖温性针叶林，半湿润常绿栎类灌丛。

3 水土流失影响分析

区域地处云南省东北部，具有山地相对高差大、地面坡度陡的特点，这为土壤侵蚀的发生提供了条件，土壤侵蚀以水力侵蚀为主。项目区多年平均降雨量881.8 mm，而且大部份集中在雨季，极易产生山洪暴雨导致水土流失。另外，人类活动也是水土流失的重要影响因素。项目区多年来由于受地形条件限制，工农业生产不发达，经济技术落后。随着人口和生活需求的增加，随意开垦耕地、毁林开荒以及森林过量采伐，这都对水土保持及生态环境保护产生了严重的影响。

根据《云南省土壤侵蚀遥感调查报告》的土壤侵蚀图，云南牛栏江天花板水电站工程区属中度侵蚀区，为了防治工程区域的水土流失，水行政主管部门己将工程区列为重点治理区，重点是加强水土保持工作，减少原有水土流失，同时要加强管理，减少新增水土流失。

依据《土壤侵蚀分类分级标准》的规定，项目区属于以水力侵蚀为主的一级类型区及西南土石山区二级类型区，土壤侵蚀强度等级为“中度”，土壤容许流失量为500 t/（km2·a）。项目区水土流失情况见表1。

在工程的建设中，需要对地表大面积的开挖，这将带来大量的渣土，由此会导致水土流失面积和总体水土流失量的的加剧，若不采取水土保持措施或水土保持措施不当，都将对工程安全和当地生态安全带来巨大的威胁[2，3]。

4 水土流失防治方案

4.1 总体布局

以实地情况为基础，根据工程的建设规划和废渣的具体產生情况，拟采用的措施可分为工程措施、植物措施、临时措施等，具体布置如下。

整体思路上有机结合工程措施和植物措施，合理搭配点、线、面水土流失防治措施，使不同措施能有效互补，确保工程时效性和控制性的充分发挥，以达到短时期内减少直至遏制水土流失；同时通过植物措施，利用种植适宜的水保植物和开展土壤整治以恢复土壤保水蓄水能力，保护回填后的新生地表，最终达成彻底防治水土流失[4，5]。具体措施为：在弃渣场和施工场地建立防护拦挡工程，以“点”为单位集中拦蓄弃渣、工程产生的水土流失；在施工道路等“线”状地点，以护坡工程措施为主体，植物措施为辅助；施工中形成的新生面修建条带状的截水沟，挡土（渣）墙和护坡，以巩固地基和坡脚，同时在“线”上种植水保林草充分控制水土流失，减少地表径流冲刷，使泥沙、废土、块石“难出沟、不下河、不入库”；同时在施工场地进行土地平整，将被工程破坏的土地修复、改造至平整状态，并种植植株，形成“面”的防治。最终，在工程措施和植物措施结合的基础上，通过点、线、面的合理配置，形成互补互利的立体综合防治体系，实现控制水土流失、改善生态环境、确保生态安全的整体效益[6]。

4.2 分区防治

根据项目特点、项目影响、环境条件、项目功能分区等，结合不同用地的水土流失特征、水土流失防治重点和土地整治后的发展利用方向等因素，将区域分化为不同水土保持分区[6]。经分析，工程应将水土流失防治分区分为枢纽区、渣场区、料场区、施工公路区、施工营地场地区、移民安置区、生厂生活区和直接影响区。具体防治措施见表2。

5 结语

在对牛栏江天花板水电站项目特点、环境特点、工程水土流失现状等基础条件进行综合分析的基础上，对工程区的水土流失进行了合理的防治分区划分，构建了立体综合的水土保持防治体系，有效地控制了工程建设中的水土流失，实现了水电站的生产效益和环境的生态效益并举，为类似的开发建设提供参考和借鉴。

参考文献：

[1]马世军， 王建文.天花板水电站水土保持措施设计[J].水力发电， 2011， 37（6）：33～36.

[2]顾小华，赵 成， 蓝红林.西南地区引水式小水电站水土流失防治探讨[J].水土保持应用技术， 2009（3）：31～33.

[3]杨永利， 焦明哲. 龙河水电站水土流失分析与防治初探[J].黑龙江水利科技， 2014（9）：143～144.

[4]周 亮. 水电站水土流失预测及防治措施[J].水利科技与经济， 2014（9）：23～24.

[5]孙传生， 张显双， 杨献昆，等.开发建设项目水土流失防治技术研究[C]// 中国水土保持学会规划设计专业委员会.2009年年会暨学术研讨会.北京：中国水土保持学会，2009.

[6]李红星， 胥维纤， 岳增璧.金桥水电站水土流失特点及防治措施[J]. 地下水， 2015， 37（6）：82～83.