王　偉，劉冬黎，李季孝，吳　昊

(云南省水利水電科學(xué)研究院，云南 昆明 650228)

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昆明市清水海供水及水源環(huán)境管理項(xiàng)目棄渣場土壤流失動態(tài)分析

王偉，劉冬黎，李季孝，吳昊

(云南省水利水電科學(xué)研究院，云南 昆明 650228)

[摘要]基于昆明市清水海供水及水源環(huán)境管理項(xiàng)目為期5年的土壤流失量監(jiān)測結(jié)果，分析了項(xiàng)目區(qū)棄渣場土壤流失量的動態(tài)變化。結(jié)果表明：各類型棄渣場侵蝕模數(shù)差異明顯，侵蝕模數(shù)呈V地形類棄渣場> U地形類棄渣場>平臺類棄渣場；隨著施工的進(jìn)行，V地形類和U地形類棄渣場的侵蝕模數(shù)明顯減小，平臺類棄渣場侵蝕模數(shù)則較為穩(wěn)定；2014年各類型棄渣場侵蝕模數(shù)急劇減小，說明水土保持措施的實(shí)施對控制棄渣場土壤侵蝕具有重要作用；施工結(jié)束后，大多數(shù)棄渣場侵蝕強(qiáng)度降為微度侵蝕，低于容許值。

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量迅速增多。開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施為推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)，但是在建設(shè)和生產(chǎn)過程中強(qiáng)烈擾動地表，廢棄大量渣石，造成嚴(yán)重的水土流失，直接危害建設(shè)區(qū)和周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境安全[1-2]。據(jù)統(tǒng)計，“十五”期間我國開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生棄土廢渣92.1億t，導(dǎo)致土壤流失9.46億t，年平均土壤流失量約為2億t[1]。棄渣場是建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生土壤流失的重點(diǎn)部位，分析建設(shè)項(xiàng)目棄渣場土壤流失量的動態(tài)變化，能為土壤流失量預(yù)測和水土流失防治提供參考依據(jù)，對于我國生態(tài)文明建設(shè)也具有重要意義。

1工程概況

昆明市清水海供水及水源環(huán)境管理項(xiàng)目(以下簡稱“清水海供水項(xiàng)目”)位于昆明市北部尋甸縣和嵩明縣境內(nèi)，工程規(guī)模為中型，工程等級為三等，工程定位為城市供水，不涉及農(nóng)業(yè)灌溉用水，年總供水量1.04億m3，可滿足航空城和東城(呈貢新城)的城市供水。工程建設(shè)內(nèi)容包括水源工程和輸水工程兩部分：水源工程主要包括清水海水庫、金鐘山水庫、板橋河水庫、新田河水庫、塌鼻子龍?zhí)逗褪瘶蚝尤∷畼屑~6個水源點(diǎn)；輸水線路總長 60.28 km，主要包括石橋河—清水海、板橋河—石青干線、塌鼻子龍?zhí)丁逅！⑿绿锖印逅?、清水?！乃畮旆炙l、同心水庫分水閘—金鐘山水庫等6段輸水線路。工程實(shí)際完成總投資22.61億元，其中土建投資15.22億元。為保證施工的順利進(jìn)行，項(xiàng)目布設(shè)了56個棄渣場，總?cè)莘e318.59萬m3，總占地面積41.84 hm2，實(shí)際堆渣218.81萬m3(自然方，松方295.40萬m3)，棄渣場占地面積較大，分布較為分散。該項(xiàng)目于2007年10月開工建設(shè)，原計劃2012年4月完工，除變更后的新麥沖隧洞外，其余工程全部按時完工并投入試運(yùn)行，新麥沖隧洞的完工時間為2013年12月底，目前正處于試運(yùn)行期。

清水海供水項(xiàng)目水源區(qū)屬構(gòu)造侵蝕中等切割河谷地貌，地勢南西高、北東低，河谷斷面大多呈V形。項(xiàng)目區(qū)位于云貴高原中部，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，最大月降水量約占年降水量的20%，最小月降水量僅占年降水量的1%。項(xiàng)目區(qū)嵩明縣多年平均降水量998.6 mm，尋甸縣多年平均降水量1 025.3 mm。

2研究方法

清水海供水項(xiàng)目水土保持監(jiān)測項(xiàng)目組從2010年1月開始對項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行水土保持監(jiān)測，至2014年監(jiān)測工作結(jié)束，歷時5年，涵蓋了項(xiàng)目的施工中后期和植被恢復(fù)期，建設(shè)了17個侵蝕針觀測場、6個簡易坡面量測觀測場(細(xì)溝狀面蝕、溝蝕樣方調(diào)查)。監(jiān)測組成員通過18次現(xiàn)場監(jiān)測取得了相關(guān)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。基于上述監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行棄渣場土壤流失量的動態(tài)變化分析。

3結(jié)果與分析

3.1棄渣場分類

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)地形，將56個棄渣場分為V地形類、U地形類和平臺類3種類型。

(1)V地形類棄渣場。V地形類棄渣場指所處地形為V形溝谷或溝道的棄渣場。該類型棄渣場有羅多1#棄渣場、羅多2#棄渣場、龍家村隧洞棄渣場等共計14個，總占地面積6.59 hm2，總堆渣量56.62萬m3(松方)。

(2)U地形類棄渣場。U地形類棄渣場指所處地形為U形溝谷或溝道的棄渣場。該類型棄渣場有西牛塘棄渣場、老房子箐棄渣場、硯瓦甸棄渣場等共計34個，總占地面積25.01 hm2，總堆渣量190.61萬m3(松方)。

(3)平臺類棄渣場。平臺類棄渣場指所處地形較為平緩，棄渣堆放于平地上的棄渣場。該類型棄渣場有金鐘山棄渣場、海尾棄渣場、磨石箐新增棄渣場等共計8個，總占地面積10.24 hm2，總堆渣量48.17萬m3(松方)。

項(xiàng)目區(qū)棄渣場占地面積呈U地形類>平臺類>V地形類，在棄渣場選擇時以U地形類為主；平臺棄渣場占地面積比V地形類棄渣場大，但其總堆渣量有限，堆渣效率較低。

3.2棄渣場土壤流失量動態(tài)監(jiān)測結(jié)果

根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)期各年度水土流失監(jiān)測結(jié)果得出2010—2014年各類型棄渣場土壤流失量，見表1。將各年度各類型棄渣場的土壤侵蝕模數(shù)繪制成折線圖見圖1。分析各年度各類型棄渣場土壤侵蝕量及土壤侵蝕模數(shù)，得出如下結(jié)論：

表1　2010—2014年各類型棄渣場土壤流失量動態(tài)監(jiān)測結(jié)果

圖1　2010—2014年各類型棄渣場土壤侵蝕模數(shù)

(1)各類型棄渣場土壤侵蝕模數(shù)差異明顯，V地形類> U地形類>平臺類?？梢姡脚_類棄渣場的地形最不容易發(fā)生土壤侵蝕，因此在其他條件相同的情況下應(yīng)優(yōu)先選擇平臺類棄渣場。但在實(shí)際工程中，棄渣場位置的選擇還受到用地類型、征地代價、棄渣場治理成本等多方面因素的影響?？紤]到山區(qū)平臺地形多為良田，且平臺類棄渣場需要四周布設(shè)攔擋措施，投資較大，因此根據(jù)地形該項(xiàng)目在施工過程中應(yīng)盡量多選擇V地形類和U地形類棄渣場。

(2)2010—2014年各類型棄渣場土壤侵蝕模數(shù)均呈減少趨勢，其中V地形類和U地形類棄渣場的土壤侵蝕模數(shù)呈明顯降低趨勢，平臺類棄渣場土壤侵蝕模數(shù)相對較為穩(wěn)定，降低趨勢不明顯。平臺類棄渣場土壤侵蝕模數(shù)在2012年出現(xiàn)反彈是因?yàn)?012年啟用了3個新的平臺類棄渣場，監(jiān)測結(jié)果與實(shí)際情況相符。

(3)2014年各類型棄渣場土壤侵蝕模數(shù)均急劇減小，一方面是因?yàn)轫?xiàng)目完工沒有新增棄渣，另一方面是因?yàn)橹参锎胧?shí)施后水土保持效益開始顯現(xiàn)，水土保持措施在減少棄渣場水土流失方面發(fā)揮了重要作用。

(4)從各類型棄渣場土壤侵蝕模數(shù)值可以看出，施工后期各類型棄渣場的土壤侵蝕模數(shù)大多為輕度和微度侵蝕，特別是2012年之后多數(shù)棄渣場為微度侵蝕，侵蝕模數(shù)值低于容許值。這說明在實(shí)施攔擋和植物措施后，棄渣場的土壤流失量較小，避免了大量棄渣流失對下游生產(chǎn)安全造成隱患。

4結(jié)語

水土流失是一個動態(tài)變化的過程，其強(qiáng)度也是動態(tài)變化的：隨著基礎(chǔ)工程的開工，水土流失強(qiáng)度增強(qiáng)；基礎(chǔ)工程施工結(jié)束后，水土流失強(qiáng)度又明顯減小。土壤侵蝕經(jīng)歷了強(qiáng)流失階段、次強(qiáng)流失階段和輕度流失階段。本研究分析了昆明市清水海供水及水資源管理項(xiàng)目棄渣場土壤流失量，總體來說，該項(xiàng)目棄渣場水土保持措施實(shí)施較為成功，棄渣場土壤侵蝕強(qiáng)度逐步減小并趨于穩(wěn)定，在施工過程中也沒有造成大的水土流失危害，其棄渣場配置模式可為同類項(xiàng)目棄渣場選擇及治理提供參考。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 李智廣.開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測[M].北京:中國水利水電出版社,2008:1.

[2] 朱麗,秦富倉.露天煤礦開采項(xiàng)目水土流失量預(yù)測——以內(nèi)蒙古錫林郭勒盟勝利礦區(qū)一號露天煤礦為例[J].水土保持通報,2008,28(4):114-115.

(責(zé)任編輯李楊楊)

[中圖分類號]S157.1

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

[文章編號]1000-0941(2016)07-0025-02

[作者簡介]王偉(1982—)，男，云南宣威市人，工程師，碩士，主要從事水土保持規(guī)劃、監(jiān)測等工作。

[收稿日期]2015-11-30

[關(guān)鍵詞]清水海供水及水源環(huán)境管理項(xiàng)目；棄渣場分類；土壤流失；昆明市