苗興中,焦 昊
(黃河萬家寨水利樞紐有限公司,山西 太原 030002)
黃河龍口水利樞紐是晉、陜、蒙接壤的水蝕、風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū),是國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)和水土流失重點(diǎn)治理區(qū)。該地段60~70年代均為硫磺礦生產(chǎn)基地,地面和邊坡上均為廢棄的硫磺礦渣,通過水土保持和綠化取得了非常顯著的生態(tài)效果,被授予“晉、陜、蒙接壤地區(qū)大型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持工作先進(jìn)單位”榮譽(yù)稱號(hào)。
黃河龍口水利樞紐,位于黃河北干流托龍段尾部、山西省和內(nèi)蒙古自治區(qū)的交界地帶,左岸隸屬山西省忻州市的偏關(guān)縣和河曲縣,右岸隸屬內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市的準(zhǔn)格爾旗,樞紐對(duì)外交通便利。壩址距上游已建的萬家寨水利樞紐25.6 km,下游距已建的天橋水電站約70 km。
龍口水利樞紐工程的建設(shè),可對(duì)萬家寨水電站進(jìn)行反調(diào)節(jié),減少流量波動(dòng)幅度,改善下游河道水流條件,減少萬家寨水電站調(diào)峰不穩(wěn)定流對(duì)下游農(nóng)業(yè)灌溉泵站取水口、天橋水電站等的不利影響,提高梯級(jí)電站的綜合效益。同時(shí)滿足龍口至天橋河道瞬時(shí)流量不小于50 m3/s的流量要求,攔截萬龍區(qū)間洪水,減小下泄洪峰流量,改善周邊生態(tài)環(huán)境。
項(xiàng)目區(qū)位于黃土高原,地勢(shì)北高南低,地面高程一般在1 000~1 500 m之間,相對(duì)高差300 m以上。黃河從西北進(jìn)入本區(qū),由北向南流經(jīng)萬家寨水利樞紐,在龍口附近拐向西流。區(qū)段河谷多為“U”型,龍口以下河谷較寬闊。黃河在此段發(fā)育有不完全的四級(jí)階地,其中Ⅰ級(jí)為堆積階地,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)為侵蝕階地。區(qū)間主要支流有渾河、楊家川、偏關(guān)河、縣川河、黑岱溝、皇甫川等,平時(shí)水量不大或干枯,雨季常有洪水發(fā)生。左岸屬于晉西北黃土丘陵溝壑區(qū),右岸為內(nèi)蒙古黃土丘陵風(fēng)沙區(qū),屬于黃河中游多沙、粗沙區(qū)。是晉、陜、蒙接壤的水蝕、風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū),是國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)和水土流失重點(diǎn)治理區(qū)。
龍口水利樞紐地處內(nèi)陸深處的黃土高原東北部,屬溫帶季風(fēng)大陸性氣候。每年冬季受蒙古冷高壓的控制,氣候干燥寒冷,雨雪稀少且多風(fēng)沙。夏季西太平洋副熱帶高壓增強(qiáng),暖濕的海洋氣流從東南或西南進(jìn)入本地區(qū),冷、暖氣流交匯形成降水。故大陸性氣候明顯,冬季時(shí)間長(zhǎng),春秋時(shí)間短,四季分明。多年平均降水量388.0 mm,多年平均風(fēng)速1.3 m/s,地貌形態(tài)以黃土丘陵、構(gòu)造剝蝕低中山為主,土壤侵蝕嚴(yán)重,主要侵蝕類型為水力侵蝕、風(fēng)力侵蝕、重力侵蝕,以水力侵蝕和風(fēng)力侵蝕為主,水力侵蝕和風(fēng)力侵蝕在一年中形成一個(gè)交替過程,汛期以水蝕為主,侵蝕強(qiáng)烈,影響較大。
龍口工程建設(shè)管理局,本著“建設(shè)一個(gè)工程,帶動(dòng)一方經(jīng)濟(jì),治理一片環(huán)境”的原則,從指導(dǎo)思想和實(shí)際行動(dòng)上重視水土保持工作,根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件,結(jié)合工程施工情況,以立地條件為依據(jù),選用先進(jìn)的、可行的綠化技術(shù)進(jìn)行實(shí)施。
結(jié)合黃河龍口水利樞紐工程實(shí)際,水土保持分區(qū)防治措施體系由主體工程區(qū)、棄渣場(chǎng)區(qū)、料場(chǎng)區(qū)、工程管理區(qū)、施工營(yíng)地及施工臨時(shí)用地區(qū)、施工道路區(qū)、辦公生活區(qū)、移民安置區(qū)等8個(gè)不同防治區(qū)構(gòu)成,因地制宜、對(duì)總體水土保持工作進(jìn)行全面布局、科學(xué)配置,與周邊生態(tài)實(shí)現(xiàn)無縫融合。
選擇多樣化的林木類型,采用喬、灌、草、藤相結(jié)合的方式,形成類似天然植被結(jié)構(gòu),使周邊生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),并堅(jiān)持“三同時(shí)”原則。對(duì)水土保持主要工程項(xiàng)目的工程量計(jì)劃進(jìn)度、投資額度應(yīng)按方案要求進(jìn)行控制,避免與方案出現(xiàn)不符或脫節(jié)的現(xiàn)象。
2.2.1 主體工程區(qū)、工程管理區(qū)、施工道路區(qū)的治理
對(duì)黃河龍口水利樞紐已建成的建管局辦公生活小區(qū)北面邊坡、通往砂石料系統(tǒng)的公路、左右岸上壩公路、龍口公路橋連接線的邊坡等,采取了漿砌石、混凝土網(wǎng)格、噴錨等工程措施護(hù)坡。尤其是北面邊坡治理,由于該地段60~70年代均為硫磺礦生產(chǎn)基地,地面和邊坡上均為廢棄的硫磺礦渣,且該坡度均在60°以上,無植被生長(zhǎng)條件。
經(jīng)過詳細(xì)的方案論證后,對(duì)北面邊坡,按坡度設(shè)置了分級(jí)馬道,在馬道上種植檜柏,并在馬道中央的邊坡上,通過掛土和網(wǎng)格護(hù)坡、護(hù)土等工程措施,對(duì)邊坡進(jìn)行了治理,動(dòng)用土方量20 925 m3,漿砌石排水溝500 m。網(wǎng)格中栽植了沙棘護(hù)土,用開花的景天作為美化植物。
在左岸上壩路旁,建設(shè)喬、灌、草搭配栽(種)植的園林式綠化項(xiàng)目。其中有油松、火炬樹、云杉、檜柏、樟子松、海棠、杜松等針闊葉喬木,也有金葉女貞等花灌木,配合種植紫花苜蓿。左右岸進(jìn)場(chǎng)路對(duì)應(yīng)種植了云杉,爬山虎,花灌木并鋪種草坪,完成綠化面積18 000 m2。所選植物種類,具有耐貧瘠、抗干旱、景觀效果好等特點(diǎn)。
2.2.2 料場(chǎng)區(qū)的治理
工程主采石場(chǎng)的土方剝離時(shí),考慮到有關(guān)場(chǎng)地復(fù)墾和綠化用土等多種用途,將采石場(chǎng)表層的近10萬m3剝離土方拉運(yùn)出來,存放到空地上,用于復(fù)墾和壩區(qū)綠化、美化覆土,部分土方直接拉運(yùn)至需要掛土的邊坡上。因該區(qū)域的降雨特點(diǎn)是時(shí)間短強(qiáng)度大,為了防止采石場(chǎng)工作面上的土石流失,對(duì)采石場(chǎng)工作面周圍也采取了漿砌石擋墻和漿砌石排水渠的工程措施,在擋墻內(nèi)按6株/m的間距種植了爬山虎,在其它區(qū)域覆土種植紫花苜蓿,人工種草整治面積15.49 hm2。
2.2.3 棄渣場(chǎng)區(qū)的治理
原河道在龍口段比較寬,當(dāng)?shù)?0~70年代提煉硫磺的礦渣和生活垃圾全部亂棄在此,結(jié)合龍口水利樞紐建成后的度汛洪峰流量過流計(jì)算,對(duì)下游河道重新核定了治導(dǎo)線。右岸棄渣場(chǎng)按照?qǐng)@林設(shè)計(jì)方案實(shí)施對(duì)該河段的邊坡采用漿砌石護(hù)坡整治,在理順河道時(shí)將棄渣進(jìn)行了清理整治,因硫磺礦渣導(dǎo)致大型樹種無法扎根生長(zhǎng),當(dāng)樹根扎入硫磺礦渣時(shí),會(huì)導(dǎo)致樹木死亡,所以對(duì)清理整治的渣場(chǎng)進(jìn)行了平整覆土,在平整棄渣時(shí)預(yù)留了1~2 m的覆土層,覆土后以喬灌草為主,其中在覆土較深處綠化栽植油松、云杉、垂柳等10個(gè)樹種,在覆土較淺處栽植丁香、榆葉梅、沙棘等6個(gè)種類的花灌木,空余區(qū)域鋪設(shè)草坪4 hm2,并修建了鵝卵石地面的林間小道和涼亭等人文景觀。形成晉、蒙兩省邊界經(jīng)濟(jì)樞紐帶人群休憩的景觀公園。
2.2.4 辦公生活區(qū)、移民安置區(qū)、施工營(yíng)地及施工臨時(shí)用地區(qū)的治理
黃河龍口水利樞紐建管局辦公生活小區(qū)栽植以云杉、香花槐、衛(wèi)矛等喬木為主,以海紅、桃、杏等果樹為輔;并以爬山虎、紅葉小檗、膠東衛(wèi)矛、月季、丁香花籬等作為修飾點(diǎn)綴,最后以人工種草5 983 m2完善綠化區(qū)域,做到了春、夏、秋三季有花開,秋季有果香,四季均有綠的景觀特點(diǎn)。
馬柵移民安置小區(qū)主要栽植新疆楊行道樹,配以珍珠梅、榆葉梅等花灌木,工程措施以漿砌石擋墻為主,人工護(hù)坡網(wǎng)格為輔。
龍口工程施工營(yíng)地,在建設(shè)初期本著互惠互利的原則與當(dāng)?shù)卣疁贤ê?,以滿足地方政府在工程建設(shè)完畢后的使用需求進(jìn)行設(shè)計(jì),在工程建設(shè)完畢后,將施工營(yíng)地移交給地方政府,左岸山西省側(cè)的施工營(yíng)地在建設(shè)時(shí)就是按照學(xué)校的要求進(jìn)行施工,一棟主樓作為教學(xué)樓,一棟副樓作為宿舍,在移交給地方政府后,作為當(dāng)?shù)卮彐?zhèn)的學(xué)校進(jìn)行使用。右岸內(nèi)蒙古自治區(qū)側(cè)的施工營(yíng)地建設(shè)時(shí)按照6層家屬樓風(fēng)格進(jìn)行施工,移交后由當(dāng)?shù)卣淖鳛榧覍贅沁M(jìn)行使用。合理的設(shè)計(jì)與良好的溝通,免除了施工結(jié)束后拆除施工營(yíng)地造成的資源浪費(fèi),也為當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展獻(xiàn)出一份力量。
為了進(jìn)一步規(guī)范建設(shè)行為,提高水土保持工程建設(shè)質(zhì)量水平,最大限度發(fā)揮治理效益,于建設(shè)初期設(shè)置了水土保持監(jiān)理機(jī)構(gòu)。監(jiān)理人員根據(jù)工程項(xiàng)目具體情況,獨(dú)立、公正、自主開展工作。對(duì)龍口水土保持項(xiàng)目進(jìn)行了工程質(zhì)量、工程進(jìn)度、工程投資控制以及合同信息管理和組織協(xié)調(diào)工作。
水土保持監(jiān)測(cè)也與水土保持工作同時(shí)開展,通過監(jiān)測(cè)及時(shí)掌握工程項(xiàng)目區(qū)水土流失動(dòng)態(tài),了解水土保持措施實(shí)施效果,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決,從而達(dá)到全面防治水土流失和改善生態(tài)環(huán)境的目的。在技術(shù)保障措施上采取從保護(hù)水土資源角度出發(fā)對(duì)水土流失產(chǎn)生的成因、數(shù)量、強(qiáng)度、影響范圍以及后果進(jìn)行監(jiān)測(cè)并提出相對(duì)應(yīng)的防治對(duì)策,監(jiān)督和評(píng)估水土保持方案措施實(shí)施情況和效益,充分利用監(jiān)測(cè)成果指導(dǎo)龍口水土流失的防治工作。
以上措施方法的實(shí)施可基本保證建設(shè)單位及時(shí)掌握水土流失動(dòng)態(tài)以及防治效果提供可靠依據(jù)。
經(jīng)過多年不懈努力,龍口水土保持工程項(xiàng)目區(qū)水土流失得到有效治理。水土流失侵蝕模數(shù)由原來0.8~1.2萬t/km2年,減少到1 500 t。項(xiàng)目區(qū)擾動(dòng)土地整治率為98.87%;水土流失總治理度為96.90%;林草植被恢復(fù)率為96.05%;林草覆蓋率為27.44%;施工產(chǎn)生的棄土棄渣大部分得到治理,攔渣率95.00%;水土流失已基本得到控制,土壤流失控制比為1.50。在具體工作中根據(jù)水利工程建設(shè)周期較長(zhǎng),施工場(chǎng)地比較多且零散,施工干擾大且綠化區(qū)域以硫磺礦渣的治理為主、邊坡大多在50°以上,合理布局各項(xiàng)水土保持工程措施,采取工程措施與植物措施相結(jié)合,治、防、管相結(jié)合。因地制宜設(shè)計(jì)實(shí)施,使主體工程與周邊自然生態(tài)景觀相結(jié)合,工程景觀與植物景觀相協(xié)調(diào),最終達(dá)到人、工程、生態(tài)和諧一體化的重要理念。黃河龍口水利樞紐水土保持綠化工作取得的良好效果對(duì)晉陜蒙接壤的水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū)的綠化治理工作具有很大的借鑒意義。