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摘要：在水利水电工程建设的过程中,水土流失量预测是一个十分重要的工作环节,这项工作是采取水土保持措施的一个重要的根据,同时它也是在工程建设完毕之后防治工作的一项重要指标。本文结合实例，分析了水利水电工程中水土流失量的预测方法。可为水利水电工程建设防治水土流失提供借鉴和指导。
关键词：水利水电工程；水土流失量；预测方法
前 言
随着我国经济建设步伐的快速发展,水利水电工程建设不仅取得了可喜可贺的成果,更呈现出一片欣欣向荣的景象,与此同时,水利水电工程建设项目日益增多。如果在水利水电工程建设项目中,不够重视水土的流失,以及由于植被和地面受到破坏后导致的水土流失,对其视而不见,将会造成严重的生态恶化局面。因此，为了有效解决我国水利水电工程建设过程中水土流失问题，我们必须运用合理、正确地方法来预测水利水电工程施工过程中的水土流失量。
1 水利水电工程中水土流失量计算方法
目前，常用的水利水电工程水土流失预测的方法包括:经验预测法、类比分析法和理论计算法等。
1.1 经验预测法
经验预测法一般也可以称之为专家预测法或者专家打分法，是邀请在水利水电工程领域具有丰富经验的专家，针对具体的工程，根据邀请的专家对水利水电工程建设和水土流失方面所掌握的理论知识和丰富经验进行科学预判，通过专家的预测对水利水电工程建设过程中可能导致的水土流失量有一个基本了解。
经验预测法适用于拟建水利水电工程所在的地区资料缺失，特别是关于水土流失的资料十分短缺的情况，也一时难以采用其他的预测方法进行时，可以采用经验预测法，但是根据邀请专家的专业素养不同、参与的工程项目不同、对拟建水利水电工程所在的地区的了解程度不同，得到的水土流失预测结果也会不一致，此时需要针对不同结果进行分析，选择合理的水土流失预测结果。
1.2 类比分析法
类比分析法也称工程类比法，也是一种预测水利水电工程建设过程中水土流失的一种常用方法。类比分析法是利用已完成施工的水利水电工程与拟建工程进行对比分析，根据已建工程的地质资料、工程建设情况、水土流失观测结果与拟建工程的相关情况进行类比分析，从而预测拟建工程的水土流失量。
该方法适用于拟建工程区域存在类似的已建工程的情况，且已建工程具有完整的地质资料、工程建设资料和水土流失观测资料，拟建工程能够与已建工程形成科学类比，且二者的相似性越高，预测结果的准确性也就越高。如果拟建工程与已建工程不在同一地区，或者二者工程建设过程中存在一定出入，则在类比分析的过程中，应当选取一个合理的修正系数，在具体的分析过程中，对该修正系数加以考虑。类比分析法具有操作简单、方便快捷、成本低等优点，但同时也受已建工程资料准确性、以及与拟建工程相似性的影响。
1.3 理论计算法
理论计算法也称为数学模型法，该方法利用各科研单位的实测研究成果或者建立的相关数学模型，针对拟建水利水电工程的具体实施情况，考虑拟建工程的各个影响因子，对水利水电工程建设过程中的水土流失量进行科学预测。本文采用理论计算法对具体水利水电工程施工过程中的水土流失量进行计算分析，相关计算方法详述如下。
根据水土保持监测在水利水电工程中的监测和监测结果，可由下式(1)对土壤侵蚀厚度和土壤侵蚀总量进行计算。
W=ρ[Z-Scosα×10-3+Σ1/3(Si1+Si2+Si3)L] (1)
式中，W为土壤侵蚀量，单位为t；ρ为土样密度，单位为t/m3；Z为土壤侵蚀厚度，单位为mm；S为监测小区斜坡面积，单位为m2；Si1、Si2、Si3为第i条侵蚀沟上、中、下部位的断面面积，单位为m2；L为第i条侵蚀沟长度，单位为m；α为地面坡度。
2 工程概况
某水电站工程为径流引水式电站，水电站装机容量150kw，根据相应标准将本工程定为V 等工程， 坝址以上流域面积4.6km2 （ 包括水库引水），正常蓄水755.0m，主要建筑物等级为5 级，拦河坝按20年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核，厂房按30年一遇洪水设计，50年一遇洪水校核。枢纽建筑物包括拦河坝、取水口、引水渠道、压力前池、压力管道、发电厂房及升压站，以及水库引水渠道延伸工程。
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2.1 地质条件
该水电站主体工程量包括土石方开挖2080m3、填筑土石方60m3、砌石1318m3、混凝土38m3和钢材35t。工程枢纽区内地层为花岗岩分布区。坝址河床及岸坡花岗岩基岩裸露，呈弱风化状，岩体完整性好，节理不发育，工程地质条件好。引水渠道线为花岗岩残坡积风化土层，底部为花岗岩强风化层，工程地质条件好，前池及高压管道地质条件同前。厂房址位于山坡脚下，地形开阔，地表为第四系洪积阶地和残坡积土层，底部为花岗岩，工程地质条件良好。
2.2 水土流失量预测时效
水土流失量预测时效分为建设期和运行期，电站建设期间，施工过程中，拦河坝、引水系统、厂房基础开挖，围堰工程筑填，都需搬运较多的土石方，特别弃渣堆积极易造成水土流失。电站运行期由于开挖等扰动地表、占用土地的活动基本停止，同时主体工程设计已考虑两岸防冲设施，运行期的水土流失将得到一定的控制。该工程水土流失量预测时效主要为建设期，本文通过理论计算法，针对水利水电工程建设过程中的水土流失量进行预测分析。
2.3 水土流失量预测量计算
（1）扰动、损坏土地和植被面积
水利水电工程在建设过程中对原地表进行扰动、损坏地表植被、挖填、转运或堆弃土石(渣)方等施工生产活动，均使得原地貌的土壤及其母质受到破坏、侵蚀或运移，对水土保持造成影响。扰动地表流失量由下式(2)进行计算:
Ws1=ΣFi×(M1i-M2i)Ti (2)
其中，Ws1为扰动地表年新增水土流失量，单位为万吨；Fi为加速侵蚀面积，单位为km2，根据本工程实际情况，Fi取为5.0km2；M1i和M2i分别为扰动前后地貌侵蚀模数，单位为万t/km2•a；根据开挖坡度确定地貌侵蚀模数，当开挖坡度大于25°时，侵蚀模数取为1.4万t/km2•a，开挖坡度介于20°到25°之间时，侵蚀模数根据情况取为0.8—1.0万t/km2•a，当开挖坡度小于20°时，侵蚀模数可取为0.5万t/km2•a；Ti为预测时段，单位为a。
根据上述理论计算方法，本工程扰动原地貌、损坏土地和植被面积，包括水库淹没、枢纽建筑物占土和施工场地三部分，经计算可得水库淹没为80m2，枢纽建筑物占土地215.0m2，施工场地占地200m2。
（2） 弃土、弃渣量
建设单位高度重视项目建设过程中的环境影响评价工作。进行环境影响评价，主要内容有：对工程概况作出进一步分析，同时对环境现状进行详细调查。对环境影响进行相应的预评价，此后制定科学有效的环保措施，对环境进行监测和管理，并且深入分析经济损益等相关内容。如果实施具体的工程建设，对于流域而言会产生极大的影响，这就需要充分分析流域对社会经济生态环境产生的影响，再对其进行进一步评估。
3.6强化人员专业素养，保证人才队伍专业性
水利水电工程施工施工涉及诸多专业知识，不仅是基础的工程知识，还包含了信息技术知识、勘测设计知识、河流动力学知识、岩土力学、环境工程等相关知识，涉及废料处理还要具备物理化学知识。可见，对相关人员队伍的培训显得十分重要和紧迫，企业积极培养内部管理阶层与基层人员的专业素养，施工的精准度会得到提升，而且每个环节都得到合理处理也必然会最大程度避免环境影响。除此之外，企业还应当利用激励制度提升员工积极性，并不间断的灌输环保意识，确保员工建立起认知，以维护环境作为每项工作的基础原则，才能最大程度缩减施工对环境的影响，最终达到保护生态环境的目的。
4结论
总而言之，水利水电工程是一项利国利民的工程，但是水利水电工程建设也不可避免的会对所在区域的生态环境、地质环境以及气候环境造成一定的影响。所以，在对水利水电工程进行设计和施工时，专业技术人员一定要深入到工程所在区域，对工程施工现场涉及的生态环境、地质环境以及气候环境进行充分的考察，为我国水利水电工程建设向着生态化方向发展贡献全部力量。
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论文作者:陈泊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/22
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