吳 云

(北京燕波工程管理有限公司，廣東 深圳 518110)

昌吉市水利骨干渠道防滲改造工程，由于資金投入不足，技術(shù)條件有限等多方面原因，灌區(qū)骨干工程未能全部改造完善，渠系建筑物也沒(méi)有配套完善。加之運(yùn)行多年，建筑物破損嚴(yán)重，出現(xiàn)了許多不同類型的工程問(wèn)題。渠道沿線地表土壤經(jīng)常受到侵蝕，造成干渠淤積、沖刷、沉陷、坍塌；支、斗、農(nóng)渠年久失修或未防滲，水資源未能得到充分利用，沿線水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重，灌區(qū)生態(tài)環(huán)境逐漸衰退。水管單位年年檢修或進(jìn)行應(yīng)急處理，花費(fèi)不少人力、物力，財(cái)力。因此，渠道水土保持必須作為渠系建設(shè)的首要工作，從主體工程設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)就應(yīng)加以重視，以提高渠系水資源利用，改善灌區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)工程的良性運(yùn)行。

1 項(xiàng)目現(xiàn)狀

昌吉市水利骨干工程防滲改造渠道共41.76km，配套渠系建筑物49座，其中：節(jié)制分水閘23座，農(nóng)橋19座，排洪渡槽5座，箱涵2座。含盤(pán)山渠、西干渠、東干渠、阿什里支渠、曙光支渠、勇進(jìn)支渠6條干支渠，均位于三屯河灌區(qū)。工程區(qū)植被主要以農(nóng)作物、旱柳、白蠟、灌木、蘆葦為主，植被覆蓋較好，植被覆蓋率15%。項(xiàng)目區(qū)水蝕、風(fēng)蝕均存在，以水蝕為主，為輕度風(fēng)力侵蝕區(qū)，風(fēng)侵蝕多發(fā)生于地表植被覆蓋率低及裸露的渠道周邊的荒地，表現(xiàn)為細(xì)土粒的揚(yáng)失。根據(jù)《新疆昌吉市水土保持規(guī)劃報(bào)告》，項(xiàng)目區(qū)土壤侵蝕模數(shù)背景值為1500t/(km2·a)。

2 水土流失的主要特點(diǎn)

項(xiàng)目區(qū)產(chǎn)生的水土流失主要集中在主體工程施工期間。首先，在工程施工期間，原地表組成物被破壞剝離，大面積的濕潤(rùn)土層暴露，在春夏季降雨、干熱風(fēng)影響下，引發(fā)水土流失；其次，在主體工程施工期間，雖然主體建筑物覆蓋了部分地表，但仍有部分地面是完全裸露的，絕大部分還是臨時(shí)堆疊的松散棄土或填土，這部分土壤抗侵蝕能力較低，遇上降雨易發(fā)生水土流失；遇上大風(fēng)，將會(huì)引起沙塵懸于空中，形成沙塵天氣；再次，因?yàn)橹黧w工程為短工期，高上陣人數(shù)的施工方式，因此將會(huì)占?jí)涸孛?，?dāng)項(xiàng)目主體工程進(jìn)入竣工期后，施工場(chǎng)地開(kāi)始清理和平整，但種植的植被在短期內(nèi)仍不可能形成覆蓋，不能發(fā)揮水土保持功能，同時(shí)綠化工程常常滯后于主體工程，在此期間遇降雨、大風(fēng)，不可避免導(dǎo)致水土流失。

3 水土保持方案的編制

3.1 水土流失防治責(zé)任范圍的界定

工程區(qū)水土流失的防治責(zé)任范圍的合理界定，見(jiàn)表1，關(guān)系到防治區(qū)的范圍和投資的大小，對(duì)水保設(shè)施驗(yàn)收也將產(chǎn)生直接影響，因此顯得尤為重要。

表1 水土流失防治責(zé)任范圍表

3.2 水土流失預(yù)測(cè)

采用科學(xué)合理的預(yù)測(cè)方法，合理布設(shè)防治措施的總布局及各區(qū)防治措施設(shè)計(jì)，為有效防治水土流失危害提供依據(jù)，也有助于項(xiàng)目后期的良性運(yùn)行及生態(tài)環(huán)境改善。

3.2.1 水土流失預(yù)測(cè)時(shí)段劃分

根據(jù)工程實(shí)施年限進(jìn)行劃分，各單元單項(xiàng)工程完工后，進(jìn)入自然恢復(fù)期預(yù)測(cè)時(shí)段劃分表見(jiàn)表2。

表2 水土流失預(yù)測(cè)時(shí)段劃分表

3.2.2 土壤侵蝕模數(shù)的確定

擾動(dòng)后的土壤侵蝕模數(shù)確定方法與背景土壤侵蝕模數(shù)確定方法相同，依據(jù)《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》確定，根據(jù)渠線、料場(chǎng)的不同組成特點(diǎn)，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)的植被覆蓋度及土壤分布情況，擾動(dòng)后的土壤侵蝕模數(shù)取2700t/(km2·a)；隨著各項(xiàng)工程建成，主體及水保中各項(xiàng)措施的實(shí)現(xiàn)，擾動(dòng)破壞的地貌得以恢復(fù)，已初步具有抵抗水土流失能力，根據(jù)場(chǎng)地平整和棄渣的整治，確定自然恢復(fù)期各區(qū)土壤侵蝕模數(shù)為2200t/(km2·a)，驗(yàn)收后1a作為自然恢復(fù)期。

3.2.3 水土流失預(yù)測(cè)方法

對(duì)項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行詳細(xì)外業(yè)踏勘，依據(jù)工程設(shè)計(jì)文件結(jié)合項(xiàng)目類比調(diào)查進(jìn)行測(cè)算，水土流失量的預(yù)測(cè)一般采用如下公式：

W1=∑(M2-M1)SiT

(1)

式中，W1—擾動(dòng)地貌可能新增水土流失量，t；M1—原生土壤侵蝕模數(shù)，t/(km2·a)；M2—擾動(dòng)后的土壤侵蝕模數(shù)，t/(km2·a)；Si—擾動(dòng)地貌面積，km2；i—不同的地貌單元；T—水土流失預(yù)測(cè)時(shí)段，a。

3.2.4 水土流失預(yù)測(cè)成果

在項(xiàng)目施工準(zhǔn)備期內(nèi)，施工道路、臨時(shí)生產(chǎn)生活區(qū)等開(kāi)工，主體工程還未施工，因此，施工準(zhǔn)備期僅對(duì)上述2處臨時(shí)占地進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)計(jì)算可能新增的水土流失量為10.35t，擾動(dòng)原地貌和損壞的植被面積為7.29hm2。在施工期內(nèi)，根據(jù)計(jì)算，可能新增的水土流失量為1152.35t，施工擾動(dòng)面積及損壞水土保持設(shè)施面積28.20hm2。在項(xiàng)目自然恢復(fù)期內(nèi)，擾動(dòng)地貌、損壞水土保持設(shè)施、棄料等行為已不存在，通過(guò)措施其侵蝕值接近于背景值，流失量185.48t。

3.3 水土流失防治目標(biāo)

依據(jù)項(xiàng)目區(qū)的多年降水量、土壤侵蝕強(qiáng)度及地形地貌，經(jīng)修正后確定項(xiàng)目的具體防治目標(biāo)，見(jiàn)表3。

表3 水土流失防治目標(biāo)表

3.4 水土流失防治分區(qū)

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)地貌地形、水土流失現(xiàn)狀及由工程施工引起的水土流失分析，結(jié)合主體工程布局，將項(xiàng)目區(qū)水土流失防治區(qū)分為工程區(qū)、臨時(shí)堆料場(chǎng)區(qū)、臨時(shí)生產(chǎn)生活區(qū)、臨時(shí)施工道路區(qū)4個(gè)防治分區(qū)。

3.5 水土流失防治措施

(1)工程區(qū)。工程區(qū)主要為灌溉渠道，工程施工結(jié)束后形成的永久棄料拉運(yùn)至廢棄取料坑。在填筑前將堤基表層清廢土體剝離并沿渠堤外側(cè)集中堆放，填筑結(jié)束后，將表層土規(guī)整沿渠堤外坡腳堆放；對(duì)挖方未利用的棄方沿線推平規(guī)整至迎水面坡腳處。渣體外側(cè)平整結(jié)束后播撒草籽，控制運(yùn)行初期產(chǎn)生的水土流失量。對(duì)臨時(shí)棄料表面采取覆蓋防塵網(wǎng)以及大風(fēng)天氣灑水等臨時(shí)措施。

(2)臨時(shí)堆料場(chǎng)區(qū)。采取的主要措施為施工跡地平整。

(3)臨時(shí)生產(chǎn)生活區(qū)。施工期間的施工活動(dòng)盡量避免對(duì)防治區(qū)以外的占?jí)汉蛿_動(dòng)。施工完成后，對(duì)占?jí)汉蛿_動(dòng)區(qū)域回填剝離的表土，并進(jìn)行土地平整。

(4)臨時(shí)施工道路區(qū)。主要采取布設(shè)彩條圍欄、灑水抑塵等臨時(shí)措施。

4 水土保持監(jiān)測(cè)

根據(jù)預(yù)測(cè)(調(diào)查)分析，水土流失監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)地段主要為工程區(qū)、渣場(chǎng)區(qū)。各布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用定位觀測(cè)法結(jié)合實(shí)地測(cè)量法，根據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)累積觀測(cè)值，估算不同時(shí)段內(nèi)土壤風(fēng)蝕量、水蝕量；在施工準(zhǔn)備期和施工期分別結(jié)合水土保持方案及相關(guān)設(shè)計(jì)文件對(duì)防治范圍內(nèi)的地貌地形、土壤、植被、土地利用、工程擾動(dòng)、防護(hù)工程建設(shè)等各方面情況進(jìn)行全面調(diào)查和相應(yīng)測(cè)量，以獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。同時(shí)，還應(yīng)獲取施工過(guò)程中有關(guān)石方開(kāi)挖、回填、棄渣、運(yùn)用的記錄資料，進(jìn)行實(shí)地調(diào)查以評(píng)估施工過(guò)程中引起的水土流失及影響。

5 結(jié)語(yǔ)

水土保持方案的編制對(duì)水土流失危害的防治具有重要的作用。因此，編制機(jī)構(gòu)和人員應(yīng)立足于實(shí)際，與主體設(shè)計(jì)單位、當(dāng)?shù)厮軉挝?、水保部門多溝通、多學(xué)習(xí)，勤于思考，特別是重視與主體設(shè)計(jì)的銜接，堅(jiān)持原則，尊重規(guī)律，科學(xué)地進(jìn)行水土流失預(yù)測(cè)，采取相應(yīng)的對(duì)策措施，才能有效地解決工程建設(shè)所引起的水土流失危害及其帶來(lái)的不利影響。