王 博，黨現(xiàn)宏

(黃河上中游管理局 西安黃河工程監(jiān)理有限公司，陜西 西安 710021)

南水北調(diào)中線工程天津干線水土流失防治探討

王 博，黨現(xiàn)宏

(黃河上中游管理局 西安黃河工程監(jiān)理有限公司，陜西 西安 710021)

水土流失；防治措施；天津干線工程；南水北調(diào)中線工程

南水北調(diào)中線工程天津干線的實(shí)施，將從根本上解決天津水資源嚴(yán)重短缺的問題。該工程屬國(guó)家大型開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目，在其建設(shè)過程中不可避免地會(huì)擾動(dòng)沿線原地貌、損壞原有的土地和植被，進(jìn)而引發(fā)土壤侵蝕，加劇沿線及周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞。為防治因工程建設(shè)而造成的水土流失，結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)、項(xiàng)目區(qū)自然條件、水土流失情況等，采取了工程、植物、臨時(shí)措施等水土保持措施，形成了水土保持綜合防護(hù)體系，使項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的水土流失得到了有效的治理，促進(jìn)了項(xiàng)目區(qū)的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)，保障了工程的施工安全和正常運(yùn)行。

我國(guó)水資源分布南多北少，與生產(chǎn)力布局不相適應(yīng)。京津華北地區(qū)是我國(guó)水資源供需矛盾最為突出的地區(qū)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這些地區(qū)水資源供需矛盾更加突出，并產(chǎn)生了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題，不僅制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的正常發(fā)展，而且影響到國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施。因此，為實(shí)施跨流域調(diào)水而建設(shè)的南水北調(diào)中線工程，將從根本上解決京津華北地區(qū)水資源嚴(yán)重短缺的問題，為可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。南水北調(diào)中線工程天津干線全長(zhǎng)155.3 km，除渠首1.5 km位于山前丘陵區(qū)外，其他部分均位于平原區(qū)，土地利用現(xiàn)狀以耕地和村鎮(zhèn)建設(shè)用地為主；丘陵區(qū)為區(qū)域水土保持重點(diǎn)治理區(qū)，平原區(qū)大部分為水土保持重點(diǎn)預(yù)防區(qū)。天津干線工程屬國(guó)家大型開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目，在其建設(shè)過程中不可避免地會(huì)擾動(dòng)沿線原地貌、損壞原有的土地和植被，進(jìn)而引發(fā)土壤侵蝕，加劇沿線及周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞。

1 天津干線工程簡(jiǎn)介

天津干線工程西起河北省保定市徐水縣西黑山村的南水北調(diào)中線工程主干渠閘口，線路走向總體由西向東，沿線經(jīng)過河北省保定市的徐水、容城、高碑店、雄縣，廊坊市的固安、霸州、永清、安次，天津市的武清、北辰、西青，共11個(gè)區(qū)縣，全長(zhǎng)155.3 km。全段共劃分為6個(gè)設(shè)計(jì)單元14個(gè)施工標(biāo)段。天津干線工程防治責(zé)任范圍3 391.76 hm2，其中建設(shè)區(qū)3 071.14 hm2、直接影響區(qū)320.62 hm2。全線箱涵長(zhǎng)度占線路總長(zhǎng)的99%，自西而東經(jīng)過太行山東麓的山前丘陵區(qū)、山前沖洪積傾斜平原和沖積平原3個(gè)地貌單元?？傮w上氣候特征春季多風(fēng)，夏季暴雨，秋高氣爽，冬季寒冷。年均氣溫11.5～11.9 ℃。多年平均風(fēng)速2.4 m/s，最大風(fēng)速17.0 m/s。經(jīng)過的山前丘陵區(qū)，山體裸露，土地貧瘠，土壤類型自低到高依次為山地褐土、山地棕壤和山地草甸土，西黑山還分布著濕陷性黃土；平原區(qū)多為農(nóng)田，表層土壤較肥沃。工程沿線以農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為主，天然植被較少，林草覆蓋率平均僅6.22%。

2 項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)及項(xiàng)目區(qū)水土流失分析

2.1 項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)

由于天津干線工程屬于國(guó)家戰(zhàn)略性大型重點(diǎn)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目，所以不同于常見的供水工程，該工程有以下特點(diǎn)：①受自然條件影響，特別是徐水縣西黑山村渠首丘陵區(qū)生態(tài)較脆弱，地表植被一旦被破壞則很難恢復(fù)。②工程線路長(zhǎng)，施工擾動(dòng)原地貌面積較大。天津干線工程為地埋式箱涵通水建筑物，施工道路和施工營(yíng)地等附屬性臨時(shí)建筑物較多，在工程建設(shè)中擾動(dòng)原地表面積就達(dá)3 071.14 hm2。③箱涵穿越白溝河、大清河等中型河流，穿越大廣、兩廣、津保等高速公路和106國(guó)道、107國(guó)道，以及京廣鐵路、京九鐵路、京廣高鐵等鐵路，易埋下水土流失隱患，對(duì)工程的安全運(yùn)行造成影響。

2.2 項(xiàng)目區(qū)水土流失分析

(1)天津干線工程渠首1.5 km為丘陵地形，屬河北省水土保持重點(diǎn)治理區(qū)，剩余平原區(qū)線路屬于河北省水土保持重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū)。丘陵區(qū)山體裸露、土地貧瘠，植被覆蓋率低，降雨集中，生態(tài)較脆弱，極易發(fā)生水力侵蝕。

(2)從項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)及工程運(yùn)行情況看，由于線路和施工周期較長(zhǎng)，工程擾動(dòng)原地表面積和損壞水土保持設(shè)施面積較大。主要體現(xiàn)在主體工程中的進(jìn)水閘、箱涵開挖，施工場(chǎng)地和施工道路的擴(kuò)、修建，施工生產(chǎn)和生活區(qū)、建筑物的拆遷等工程建設(shè)擾動(dòng)了原地貌、損壞了原有的土地和植被，加劇項(xiàng)目區(qū)的水土流失。同時(shí)，開挖后堆置的土方隨著時(shí)間的推移在剝蝕，遇到大風(fēng)、降雨也易造成水土流失。

(3)在運(yùn)行期，項(xiàng)目區(qū)絕大部分屬于平原區(qū)，雖然恢復(fù)了原土地利用類型，但在運(yùn)行初期各項(xiàng)水土保持措施尚未完全發(fā)揮作用，新增水土流失還會(huì)產(chǎn)生。

2.3 水土流失影響

(1)影響周邊的生態(tài)環(huán)境。大量棄土棄渣在水力、風(fēng)力作用下產(chǎn)生水土流失，將淤積附近農(nóng)田，降低土地生產(chǎn)力；工程建設(shè)破壞大量耕地和林草植被，大量棄土棄渣又占?jí)毫舜罅扛兀舨贿M(jìn)行有效的治理和恢復(fù)，將對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不良影響。

(2)加劇洪澇災(zāi)害和山體滑坡。施工過程中，在降雨和人為因素的作用下，泥沙將直接匯入周邊河道，加大河流的含沙量，淤積河道，影響河道行洪，加劇洪災(zāi)發(fā)生的頻率和危害。渠首段屬于丘陵區(qū)，工程部分經(jīng)過黃土狀壤土段，在雨季易浸水失穩(wěn)，造成山體滑坡坍塌，給工程、環(huán)境、居民帶來危害和損失。

(3)占?jí)恨r(nóng)田，減少農(nóng)業(yè)效益。工程所在區(qū)域土地墾殖率較高，大部分為農(nóng)業(yè)區(qū)，農(nóng)田灌溉水網(wǎng)密集，如建設(shè)過程中亂填濫挖，隨意棄土棄渣，必將毀壞原有的農(nóng)田灌溉渠系，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來危害。施工占?jí)焊囟?，如不采取有效的?fù)耕措施，將破壞土地資源和造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

(4)加速土壤肥力流失，使土地貧瘠化。土壤肥力主要集中在表層土，工程施工破壞表層土，使土層變薄、巖石裸露，經(jīng)降雨和地表徑流作用，導(dǎo)致水土流失加劇，從而使土壤結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞，土壤中的有機(jī)質(zhì)流失，土壤肥力下降。

(5)污染水質(zhì)，造成水環(huán)境惡化。水土流失的發(fā)生，地表徑流攜帶的懸浮物及其他有機(jī)、無機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)入工程所穿越河渠內(nèi)，影響河渠的水質(zhì)。

(6)影響附近居民健康。工程穿越河北省和天津市11個(gè)區(qū)縣，從部分村莊附近經(jīng)過，施工期間產(chǎn)生的揚(yáng)塵、施工機(jī)械排放的廢氣污染了局部空氣環(huán)境，尤其在春季大風(fēng)季節(jié)，揚(yáng)塵影響更為嚴(yán)重，常造成大氣的重度污染，影響附近居民的身心健康。

3 防治思路

3.1 防治總則

遵照《中華人民共和國(guó)水土保持法》及相關(guān)法律法規(guī)的要求，結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)、水土流失情況，天津干線工程水土保持措施布設(shè)遵循以下幾點(diǎn)原則：①與主體工程及其他專項(xiàng)工程相銜接；②分區(qū)布設(shè)；③預(yù)防為主；④突出重點(diǎn)和綜合防治；⑤落實(shí)“三同時(shí)”制度。

3.2 防治目標(biāo)

因地制宜采取水土保持措施，全面控制工程建設(shè)過程中可能造成的新的水土流失，恢復(fù)和保護(hù)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的植被和其他水土保持設(shè)施，有效治理防治責(zé)任范圍內(nèi)的水土流失，實(shí)現(xiàn)地面侵蝕量顯著減少、主體工程安全保障得到加強(qiáng)的目標(biāo)。根據(jù)《開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50434—2008)，本工程各設(shè)計(jì)單元水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)均執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 防治分區(qū)

結(jié)合主體工程建設(shè)特點(diǎn)、可能造成的水土流失情況、土壤特性等來劃分水土流失防治分區(qū)。這里采取二級(jí)分區(qū)，一級(jí)分區(qū)按地貌類型劃分，分為平原區(qū)和山前丘陵區(qū)兩類。根據(jù)工程沿線地形地貌和水土流失狀況，將渠首1.5 km段定為山前丘陵區(qū)，山前丘陵區(qū)以下皆為平原區(qū)。二級(jí)分區(qū)按場(chǎng)地、建筑物和采取措施的相似性來劃分，具體結(jié)果為將丘陵區(qū)劃分為主體工程施工區(qū)、施工營(yíng)地區(qū)、施工道路區(qū)3個(gè)二級(jí)區(qū)；將平原區(qū)劃分為主體工程區(qū)、施工營(yíng)地區(qū)、移民安置區(qū)、施工道路區(qū)、文物發(fā)掘區(qū)和棄土棄渣場(chǎng)區(qū)6個(gè)二級(jí)分區(qū)。

4 防治措施總體布局

結(jié)合項(xiàng)目主體工程中已有水土保持功能措施的設(shè)計(jì)內(nèi)容，針對(duì)各防治分區(qū)的具體情況，采取了工程、植物、土地整治、臨時(shí)措施等水土流失治理措施和預(yù)防保護(hù)措施，形成了水土保持綜合防護(hù)體系。詳見圖1(圖中帶“*”的是主體工程已有措施)。

5 防治效果

通過實(shí)施水土保持工程措施、植物措施和臨時(shí)措施，將工程施工與運(yùn)行造成的水土流失及其危害減少到最小，擾動(dòng)土地整治率達(dá)到治理要求?？茖W(xué)合理地布置水土保持措施，全面防止棄土(石、渣)亂堆、亂放，攔渣率達(dá)到95%。水土保持措施實(shí)施后，工程防治責(zé)任范圍內(nèi)的水土流失治理度達(dá)到95%以上，土壤流失控制比達(dá)到規(guī)定要求，林草植被恢復(fù)率達(dá)到97%，林草覆蓋率達(dá)到25%。新增水土保持措施設(shè)計(jì)與主體工程中具有水保功能的工程設(shè)計(jì)相結(jié)合，使各項(xiàng)水土保持設(shè)施安全有效、長(zhǎng)期發(fā)揮效益，保障工程建設(shè)和運(yùn)行安全，同時(shí)有效控制工程施工及運(yùn)行所造成的水土流失和對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的破壞。

圖1 水土保持措施體系

6 結(jié) 語

受自然地理因素、項(xiàng)目特點(diǎn)、人為因素的影響，南水北調(diào)中線工程天津干線建設(shè)造成的水土流失主要是水蝕、風(fēng)蝕兩種。通過水土保持預(yù)防措施和治理措施的實(shí)施，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的水土流失得到了有效的防治，促進(jìn)了項(xiàng)目區(qū)的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)，保障了工程的施工安全和正常運(yùn)行。工程建設(shè)產(chǎn)生的棄土多被當(dāng)?shù)乩习傩栈靥顪系阑蚋脑鞛檗r(nóng)田、燒磚等利用。后續(xù)工程在原有水保方案實(shí)施的基礎(chǔ)上提升了設(shè)計(jì)理念，在工程沿線實(shí)施了防護(hù)林及節(jié)點(diǎn)綠化工程，進(jìn)一步減少并修復(fù)了因工程建設(shè)而對(duì)沿線生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響，大力推進(jìn)了生態(tài)文明建設(shè)，打造了一條水綠相映的綠色長(zhǎng)廊和生態(tài)長(zhǎng)廊。

(責(zé)任編輯 孫占鋒)

S157.2

C

1000-0941(2015)08-0024-02

王博(1966—)，男，陜西西安市人，高級(jí)工程師，碩士，主要從事水土保持科研、規(guī)劃、管理及監(jiān)理工作。

2015-04-28