广东省兴宁市合水水库管理处 广东兴宁 514500
摘要：在水库工程施工中往往会造成破坏地貌和植被、加剧水土流失和生态环境的恶化的后果，与水利工程设计的根本出发点相违背，因此，必须采取有效的水土保持防治措施。文章结合工程实例，探讨了水库工程水土保持治理措施，以期为相关工作提供参考。
关键词：水库工程；预测；水土流失；水土保持
近年来，我国经济取得了很好的成绩，在国内开展了大规模的水库工程兴建项目。水库工程的主旨在于充分开发和利用水利资源，但在水库工程施工中由于各方面的原因会产生水土流失和环境保护问题，这就与水利工程设计的根本出发点相违背。因此，研究水库工程建设项目水土保持方案，提出促进水土保持防治应对措施有重要的实际意义。笔者认为，水库工程建设项目水土保持工作应坚持"预防为主"的工作方针，通过注重对水土保持工作的预测、预防监督、有针对性的提出应对水土流失问题的措施，为综合治理水库工程水土流失、改善生产条件和生态环境做出贡献。下面，笔者重点就水库工程水土保持措施展开探讨，目的在于能有效控制因水库工程建设带来的新增水土流失，保护好水土资源。
1 工程概况
福岭水库坝址以上流域集雨面积为18.5km2，多年平均径流量1622万m3，多年平均流量为0.51m3/s。工程主要任务是乡镇供水，兼顾下游农业灌溉及该地一工业聚集区的工业供水。水库校核洪水位700.41m，总库容907万m3，兴利库容734.80万m3，工程等别为Ⅳ等，规模为小型。水土流失防治责任范围总面积85.87hm2，其中，建设区占地面积70.50hm2（包括水库淹没区43.94hm2），直接影响区面积15.37hm2。水土流失防治标准执行建设类项目一级标准。
2 水土流失预测
2.1 水土流失预测范围和时段
根据主体工程布置、施工扰动特点、施工工艺、施工时序、下垫面等条件，经对水土流失重点地段重点详细调查，确定水土流失预测范围包括枢纽工程区、供水管线区、弃渣场、料场区等。建设期2014年7月～2017年4月，预测时段按最不利情况考虑，超过雨季（4～10月）按1年计，不超过雨季长度的按雨季比例计；植被自然恢复期需2年。
2.2 土石方平衡分析
根据施工期土石方开挖回填以及表土剥离堆放、利用调配情况，项目建设共开挖土石方量27.80万m3（包括表土剥离3.12万m3，在土石方平衡图表中作为弃方量），回填利用土石方量12.16万m3，弃方15.64万m3（包括用于土地复耕及绿化覆土剥离的表土3.12万m3）。严格遵循“先拦后弃、先排后挖、剥离先行”的原则，土石方需进行合理的调配，就近“移挖作填”，减少土方的开挖回填量。
2.3 水土流失预测结果
项目建设过程中，除开挖的弃土、弃渣产生的流失外，开挖过程中还存在因扰动地表，土壤侵蚀加剧，侵蚀强度提高，形成一定的流失量。针对主体工程布置、施工组织及施工工艺设计，产生弃土、弃渣及水土流失的特点，结合自然地理状况调查分析，预测结果如下：
2.3.1 工程施工准备期及建设期水土流失预测
工程在建设期扰动面积为26.43hm2，原地貌水土流失量为116.90t，扰动后可能造成水土流失总量为1275.90t，可能造成新增水土流失量为1159.00t。
2.3.2 自然恢复期水土流失预测
自然恢复期水土流失面积为17.33hm2，原地貌水土流失量为154.25t，若不采取措施，可能造成水土流失总量为579.86t，自然恢复期新增水土流失量为425.61t。
2.3.3 水土流失总量及新增水土流失量
建设期扰动面积26.43hm2，水土流失总量271.15t，造成水土流失总量1855.76t，新增水土流失量1584.61t。土石方开挖总量36.93万m3，回填9.87万m3，弃方量27.06万m3。
3 水土保持防治目标及措施
3.1 防治目标
根据项目多年平均降雨量、原地表平均土壤侵蚀强度与基准值地区的差异情况，确定防治目标值，即：扰动土地整治率95%，水土流失总治理度97.5%，土壤流失控制比1.0，拦渣率95.5%，林草植被恢复率99%，林草覆盖率27%。
3.2 主要防治区的水土保持措施
3.2.1 枢纽工程区
3.2.1.1 工程措施。为防止坡面集水对坝边的冲刷，需在大坝的左右两侧布设截水沟，根据图上量测，需布置断面0.3m×0.3m截水沟长350m，考虑0.10m的安全超高，最终断面确定为0.4m×0.3m。采用M7.5浆砌石砌筑，厚度为0.3m，过水断面采用M10水泥砂浆抹面，厚2cm。截水沟长350m。土方开挖98m3，石方开挖42m3，M7.5浆砌石84m3，C10砼14m3，M10水泥砂浆抹面210m2。
3.2.1.2 植物措施。坝区占地面积2.30hm2，占地类型为林地、水域；溢洪道区占地面积0.05hm2，占地类型林地。为削减开挖边坡对生态景观的影响，达到绿化覆盖坡面目的，在大坝坡脚布设砖砌土槽，以株距1m栽植攀援植物爬山虎，种植长度约60m；在大坝和溢洪道裸露地表直播三叶草。
3.2.1.3 临时措施。为防止开挖边坡、临时堆土等在雨季受到侵蚀和场内积水影响施工，利用开挖土方装袋搭建临时挡墙。临时土袋拦挡错缝堆砌，搭建成顶宽0.5m、高1m的矩形断面。坝区需临时土袋拦挡152m，临时土袋76m3；溢洪道需临时土袋拦挡30m，需临时土袋15m3。
3.2.2 供水管线区
供水管线区包括总干管区、甲介干管和比鸠干管，占地面积5.75hm2，主要为耕地和林地，其中占用耕地2.99hm2（埋管长度为6.02km），占用林地2.76hm2（埋管长度5.55km）。
3.2.2.1工程措施。该区占地类型主要为水田和有林地，可剥离面积为3.64hm2（耕地1.79hm2，剥离厚度0.4m；林地1.85hm2，剥离厚度0.2m），表土资源量为10860m3。拟采用机械施工，在场地平整前剥离表土10860m3，用于后期复耕、覆土绿化土料来源，堆放于管道一侧。
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占用耕地（2.99hm2）和林地（2.76hm2）的土地整治包括土方回填和土壤松翻两部分。土方回填：主要是沟槽开挖对临时占用的耕地进行复耕。其中，占用耕地回填整治面积1.79hm2，平均覆土厚度0.4m，共覆土7160m3；土壤松翻耕面积1.20hm2，平均翻耕0.3m深，共开挖3600m3。占用林地回填整治面积1.85hm2，平均覆土厚度0.2m，共覆土3700m3；翻耕面积0.91hm2，平均翻耕0.1m深，共开挖910m3。
3.2.2.2植物措施。供水管施工将对两侧原地貌造成一定程度的破坏。待工程施工结束后，将对该区裸露地表进行种草，草种选择三叶草，种草面积2.75hm2，使用草籽82.50kg。
3.2.2.3临时措施。对裸露面积较大的开挖边坡进行覆盖塑料薄膜，减轻雨水对坡面的溅蚀。在覆盖过程中，间隔一定距离进行占压，需2000m2防雨布。临时排水沟布置在山坡开挖土石边沟，对坡面汇流较大坡面截排，设计为梯形断面，上口宽0.60m，下底宽0.3m，高0.3m，边坡比1：0.5，需开挖800m临时拦水沟。临时土袋拦挡与坝区结构相同，约1500m，需临时土袋750m3。
3.2.3 弃渣场区
拟定弃渣场占地面积4hm2，堆到614m高程能容纳25.72万m3弃渣。需集中堆放的弃渣17.05万m3（自然方），其中土方2.07万m3，石方14.98万m3。松散系数按1.33算，松土方为2.75万m3，松石方22.92万m3，总弃方为25.67万m3，弃渣场能够满足弃渣需要。
3.2.3.1工程措施。挡土墙480m，截水沟1170m，表土剥离3.90hm2，沉沙池4座，土地整治3.90hm2。挡土墙采用重力式浆砌石挡墙，墙高3m（含基础1m），墙长480m，底宽2.7m，顶宽0.7m。设排水孔为预埋Φ75mmPE排水管，排水孔水平间距为3m，排水孔靠渣体侧设碎石反滤层。挡土墙水平方向每隔10m设置一道伸缩沉降缝，缝宽2cm，采用沥青木板卡塞。基础开挖土方907m3，石方开挖389m3，M7.5浆砌石2448m3，PE管272m，碎石反滤层7m3。挡土墙滑移稳定性Ks=1.726＞1.300，倾稳定性覆Kt=4.699＞1.500，地基平均承载83.95kPa＜200.00kPa，满足规范要求。渣体边坡稳定系数正常运用工况为1.259，非正常运用工况为1.352，均大于规范允许系数1.15和1.08的要求。渣体边坡1：2时，渣面稳定系数具有一定富余度，满足弃渣稳定要求。截水沟长1170m，土方开挖622m3，石方开挖267m3，M7.5浆砌石429m3，C10砼68m3，M10水泥砂浆抹面1190m2。沉沙池为2.0m×1.5m×1.5m（长×宽×高），底板0.4m厚，侧墙为0.4m厚M7.5浆砌石，内墙采用砌石砌筑，内、外墙均采用M7.5水泥砂浆抹面。
3.2.3.2植物措施。弃渣场占地主要为灌木林地，弃渣前需进行表土剥离收集，耕地表土剥离厚度0.2m，剥离面积3.90hm2，剥离表土7800m3。弃渣结束后土地整治面积为3.90hm2。树种选择刺槐，种植时采用坑植，行间距为3m×3m，挖坑规格为50cm×50cm，林下撒播种草，草种选择三叶草。刺槐1111株/hm2，草种撒播量为30kg/hm2，植被恢复面积3.90hm2，刺槐4334株，草籽117kg。
3.2.3.3临时措施。为了防止雨水冲刷收集的表土和施工过程开挖面，采取约100m临时土袋拦挡。设计断面为50cm×100cm（宽×高），需临时土袋50m3。设计表土堆放高度4m，占地约0.20hm2。为防止养分流失，撒播紫花苜蓿0.2hm2，草籽用量6kg。
3.2.4 料场区
3.2.4.1砂石料场。①工程措施。为了防止坡面径流对开采面和临时堆放的覆盖层的冲刷，沿上游开采边界布设截水沟600m，断面为0.4m×0.3m（宽×高），采用0.3m厚M7.5浆砌石砌筑，过水断面采用M10水泥砂浆抹面，厚2cm。土方开挖196m3，石方开挖84m3，M7.5浆砌石168m3，C10砼28m3，M10水泥砂浆抹面420m2。该区整治面积3.15hm2，设计覆土厚度为0.1m，覆表土量为3150m3。
②植物措施。料场覆土后整地，恢复植被面积3.15hm2。选择树种刺槐，种植时采用坑植，行间距为3m×3m，挖坑规格为50cm×50cm，苗木选用1年生、1.5m高的裸苗，草种选择狗牙根草。料场的开挖陡坡面，挖坑种植攀缘植物爬山虎，间距1m，料场开挖留下的陡坡面长约300m。爬山虎100株/100m；刺槐1111株/hm2；草种撒播密度30kg/hm2；植被恢复面积3.15hm2；种爬山虎300株，刺槐3500株，草籽94.50kg。
③临时措施。为防止砂石料和临时堆放覆盖层冲刷入河道，在料场下游布置260m的50cm×100cm（宽×高）临时土袋拦挡，需临时土袋130m3。同时，为防止雨水冲刷，需用防雨布1200m2。
3.2.4.2临时取土场。①工程措施。土料场区占地面积1.07hm2（计入水库淹没区），占地类型主要为水田，表土所含的土壤肥力较高，需进行表土剥离，表土剥离厚度平均0.6m，剥离量为6370m3。
②临时措施。由于临时取土场是为后期其他施工区域覆土绿化服务，又在水库淹没区内，布置植物措施不合适。根据各区覆土时间不同，根据水土保持措施实施进度，部分表土需提前剥离，为了防止水土流失，考虑在堆放表土区域撒播紫花苜蓿种子0.01hm2。
3.3 水土保持专项投资
水土保持总投资528万元，其中水土保持工程静态投资514.72万元，损坏水土保持设施补偿费13.28万元。工程投资中，工程措施315.80万元，植物措施7.99万元，临时措施53.24万元，独立费122.70万元（监理费17.65万元，监测费46.21万元）。基本预备费14.99万元。
4 结束语
总之，加强水土保持工作是保护水土资源，维护良好生态环境的关键，同时也直接关系到人们群众的生产生活和整个区域的生态环境的平衡发展。水库工程建设的初衷就是为了充分开发和利用水资源，因此在水库工程中加强水土保持工作是十分重要的，可以毫不夸张的说是一项“功在当代、利在千秋”的宏伟工程。这就需要水库工程项目参建单位、广大人民群众、政府部门等的广泛参与，共同治理和监督施工过程中每个环节的水土保持措施和效果。作为水库工程施工主体的参建方，更是有必要深入研究我国水库工程施工建设环节对环境和生态造成的影响，在水土保持方案的设计阶段、水土保持措施的实施阶段、水土保持工作的监测阶段和水土保持效果的评估阶段做好水土保持的工作，保护水土造福人类。
参考文献：
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[2]王黎萍.水利工程水土保持应对措施浅析[J].水利技术监督.2013（04）
[3]许伟.浅析水土保持措施在水利工程施工中的应用[J].新材料新装饰.2014（03）
论文作者:陈紫利
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/13
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