丁毅力

（宣漢縣白巖灘水庫工程管理中心，四川 達(dá)州636165）

0 引言

水土保持[1]，是防止水土流失，使得丘陵、荒漠等地區(qū)的水土資源能夠得到充分利用的綜合性工程。主要目的是為了改善生態(tài)環(huán)境。目前，我國的水土流失現(xiàn)象還比較嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)[2]，全國土壤侵蝕面積約為490萬平方公里，占國土面積的一半。造成的危害主要有：（1）破壞土地；（2）降低土壤能力，加劇干旱程度；（3）抬高河床，洪澇災(zāi)害加?。唬?）堵塞湖泊，影響水力資源的開發(fā)。因此，采取合理的水土保持措施，對(duì)于改善水土流失的問題，顯得十分必要。1980年至今，我國在水土保持工作上面，逐年加大力度，在退耕還林、生態(tài)環(huán)境建設(shè)、小流域綜合治理等方面，都取得了較大的成就。水土保持是一項(xiàng)系統(tǒng)性很強(qiáng)的工程，是促進(jìn)人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。本文以四川省宣漢縣白巖灘水庫為例，分析了當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，并結(jié)合數(shù)據(jù)，提出了水土保持設(shè)計(jì)方案。

1 白巖灘水庫水土流失現(xiàn)狀分析

通過對(duì)白巖灘水庫所在地-達(dá)州市宣漢縣的水土流失情況調(diào)查顯示，水庫工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)總面積為311hm2，項(xiàng)目位于各樞紐建筑物及施工臨時(shí)設(shè)施占地布置在亂石灘河段兩岸階地上，主要的占地類型為林地、荒草地和灘地。故該區(qū)域的地勢(shì)較為平緩，工程區(qū)水土流失形式以水力侵蝕為主，中強(qiáng)度侵蝕，侵蝕的類型包含面蝕、細(xì)溝侵蝕等。工程各建筑物占地范圍屬于宣漢縣中部中、低山中度、強(qiáng)度流失區(qū)，區(qū)域內(nèi)容許土壤侵蝕模數(shù)為500t/km2·a。當(dāng)?shù)馗鞣N程度流失的比例如圖1所示。

圖1 水土流失分配比例圖

2 水土保持措施的探討

結(jié)合上述當(dāng)?shù)厮亮魇У奶攸c(diǎn)，在水土保持措施的選擇中。擬根據(jù)不同水土流失防治分區(qū)特點(diǎn)和水土流失狀況，確定各分區(qū)的水土流失防治重點(diǎn)和措施配置。結(jié)合本工程區(qū)自然環(huán)境、工程施工建設(shè)及運(yùn)行特點(diǎn)，水土保持方案措施布局采取永久措施和臨時(shí)措施相結(jié)合、工程措施和植物措施相結(jié)合的原則，對(duì)工程建設(shè)和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的水土流失進(jìn)行綜合防治。

2.1 總體方案的布局

水土流失的防治方案，首先得進(jìn)行總體布局。對(duì)于該項(xiàng)目水土流失的總體防治措施而言，首先，應(yīng)該根據(jù)不同區(qū)域的功能特點(diǎn)[3]，對(duì)其進(jìn)行主體分區(qū)處理；然后，再結(jié)合各自的分區(qū)特點(diǎn)，采取不同的處理措施。其主要區(qū)域的劃分，如圖2所示。

圖2 總體區(qū)域的劃分

完成主要區(qū)域的分類之后，下一步進(jìn)行的操作環(huán)節(jié)為：（1）針對(duì)每個(gè)主體區(qū)域，需再進(jìn)一步地完成防治區(qū)域細(xì)化工作。例如，對(duì)于水庫樞紐工程而言，可以分為永久占地區(qū)、施工臨時(shí)占地區(qū)等。而永久占地區(qū)又包含水庫淹沒區(qū)、樞紐工程壩區(qū)等；（2）對(duì)若干已經(jīng)劃分好的小區(qū)域，逐項(xiàng)制定針對(duì)性的防治措施。如：對(duì)水庫淹沒區(qū)，采取庫底清理；樞紐工程壩區(qū)，采取坡面綠化以及修建排水溝等措施。

2.2 邊坡穩(wěn)定計(jì)算方法

針對(duì)防治分區(qū)措施的典型設(shè)計(jì)較多，主要包括：永久建筑物的下邊坡臨時(shí)防護(hù)措施、施工臨時(shí)設(shè)施區(qū)的復(fù)耕措施以及施工公路的臨時(shí)防護(hù)措施等。限于篇幅，本文僅以渣場(chǎng)區(qū)的穩(wěn)定性為例進(jìn)行說明。本工程樞紐區(qū)共規(guī)劃6個(gè)堆渣場(chǎng)，渠道規(guī)劃56個(gè)堆渣場(chǎng)，總占地面積34.74hm2，擋土墻抗滑、抗傾以及對(duì)渣場(chǎng)邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)等部分參數(shù)如表1所示。

表1 擋土墻抗滑、抗傾及堆渣場(chǎng)邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)允許值表

堆渣體邊坡主要為大塊體，渣體透水性好，顆粒間無凝聚力，邊坡滑動(dòng)基本為直線。從坡面上任取一微分體進(jìn)行穩(wěn)定分析，假設(shè)微分重W，則其滑動(dòng)力計(jì)算表達(dá)式[3]為：

抗滑力為石渣體與坡面間摩擦力計(jì)算公式為：

式中，φ為石渣的內(nèi)摩擦角，β為堆渣體邊坡坡度。

根據(jù)平衡條件可的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)

考慮地震時(shí)邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為：

式中：ESI——作用于I個(gè)土條的地震力；作用方向?yàn)橥翖l滑動(dòng)力方向。

3 水土監(jiān)測(cè)機(jī)制的實(shí)施

為保證白巖灘水庫水土保持工程的實(shí)施效果。需要對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)周期為3年，即覆含整個(gè)工程建設(shè)期。監(jiān)測(cè)時(shí)間段包含：項(xiàng)目前期監(jiān)測(cè)、施工期監(jiān)測(cè)以及運(yùn)行初期監(jiān)測(cè)。采取的監(jiān)測(cè)方法有：實(shí)地植被情況調(diào)查、設(shè)置監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)降雨量、植被覆蓋量以及施工定位監(jiān)測(cè)等。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，即可分析該項(xiàng)目的水土保持方案設(shè)計(jì)的合理性。以施工前期為例，具體監(jiān)測(cè)過程及內(nèi)容，如表2所示。

表2 施工前期水土保持監(jiān)測(cè)內(nèi)容和方法

4 結(jié)論

通過分析白巖灘水庫的水土流失情況，對(duì)該項(xiàng)目提出了水土保持的具體措施。由于工程是以調(diào)研的水土分析數(shù)據(jù)為依據(jù)，因此可以知道，該項(xiàng)目沒有水土保持的制約要素存在，即各項(xiàng)措施的采取是合理的，項(xiàng)目的可行性研究是客觀的，能夠進(jìn)行下一步各項(xiàng)工作的開展環(huán)節(jié)。未來的研究中，主要側(cè)重于各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)施和效果監(jiān)測(cè)，以確保工程設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期目的。

［1］趙巖,王治國,孫保平,等.中國水土保持區(qū)域方案初步研究[J].地理學(xué)報(bào),2013,3 (68):307-317.

［2］郭索彥,李智廣.我國水土保持監(jiān)測(cè)的發(fā)展歷程與成就[J].中國水土保持科學(xué), 2009,5(7):19-24.

［3］李銳,楊勤科,趙永安,等.中國水土保持管理信息系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案[J].水土保持通報(bào),1998,5:41-44.

［4］馬曉燕,邸利,傅志娥,等.朱岔峽水電站2號(hào)棄渣場(chǎng)邊坡穩(wěn)定度分析與水土保持措施[J].中國水土保持,2011,5:53-55.