王春燕，陳志杰，袁玉石，張銀濤

（1. 河南智安工程檢測有限公司，河南 南陽 473000；2. 河南省周口市南水北調(diào)工程建設(shè)管理領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，河南 周口 466000；3. 平頂山市水利工程質(zhì)量檢測站，河南 平頂山 467000）

1 工程概況

文章以商丘市某水庫為例，該水庫庫區(qū)為黃河故道河床，呈開闊淺槽狀，寬800～1 000 m，水庫右?guī)鞛辄S河故道高漫灘，左岸為黃河故道大堤。水庫右岸為淤積岸，庫岸平緩，呈緩坡狀向庫內(nèi)傾斜，左岸為侵蝕岸，岸坡較陡，除局部產(chǎn)生坡流沖刷外，庫岸穩(wěn)定性良好，壩下游為沼澤地，沼澤地內(nèi)雜草、蘆葦叢生。水庫大壩上游為草皮護(hù)坡，受風(fēng)浪淘刷，護(hù)坡塌陷，壩腳有部分沖坑，下游沖溝較多，排水系統(tǒng)不完善。水庫大壩全部為人工夯填土，填筑質(zhì)量差，填料成分主要為輕粉質(zhì)壤土，夾雜粉砂，壩體填土透水性較強(qiáng)，屬中等透水，當(dāng)水庫長期高水位運(yùn)行時(shí)，下游壩腳有可能產(chǎn)生滲透變形。大壩前無護(hù)坡，后無排水設(shè)施。溢流壩破壞嚴(yán)重，高水位運(yùn)行時(shí)，將產(chǎn)生嚴(yán)重的沖刷破壞。

2 建設(shè)項(xiàng)目防治責(zé)任范圍與分區(qū)

根據(jù)項(xiàng)目工程的自然條件、地形地貌、工程建設(shè)時(shí)序、工程造成的水土流失特點(diǎn)及項(xiàng)目總體工程布局等，結(jié)合水土保持分區(qū)治理的規(guī)劃原則，將項(xiàng)目區(qū)水土保持防治劃分4 個(gè)區(qū)域：主體工程建設(shè)區(qū)；棄渣場區(qū)；附屬企業(yè)及施工管理生活區(qū)；水庫管理區(qū)。

3 項(xiàng)目區(qū)水土流失預(yù)測與分析

水庫水土保持措施設(shè)計(jì)預(yù)測破壞水土保持設(shè)施面積共計(jì)19 100 m2，擾動(dòng)地表土新增水土流失量預(yù)測量為3.82 t。

3.1 項(xiàng)目區(qū)水土流失特點(diǎn)

3.1.1 主體工程建設(shè)區(qū)

水庫為已建工程改造，工程量不大，所需粗細(xì)骨料均從外地采購，不需專設(shè)料場，工程所產(chǎn)生的水土流失主要為：壩體填筑、邊坡護(hù)砌、老建筑物拆除重建等。根據(jù)施工方案，邊坡開挖后很快采取工程措施對開挖面給予保護(hù)，因此工程施工不會(huì)對水土保持產(chǎn)生大的破壞，水土流失的可能時(shí)段為大壩壩體填筑后至壩坡還未砌成的時(shí)段，以及植被保護(hù)區(qū)植被發(fā)揮作用之前。另外施工圍堰的填筑和開挖會(huì)造成一定的水土流失，建議施工結(jié)束后要及時(shí)恢復(fù)到原狀。

3.1.2 棄渣場

棄渣場設(shè)于溢洪道右側(cè)下游的空地上，筑壩填土區(qū)土方開挖后遺留的土坑用作棄渣場。棄渣場是水土流失嚴(yán)重區(qū)，要做好臨時(shí)防護(hù)和植物措施。

3.1.3 拌和系統(tǒng)、附屬企業(yè)、施工生活等施工生產(chǎn)管理區(qū)

附屬企業(yè)主要為機(jī)修車間、鋼木加工廠、混凝土預(yù)制廠及庫房等，由外地運(yùn)到的物料、金屬結(jié)構(gòu)等加工后直接運(yùn)往相應(yīng)的工作面。施工生產(chǎn)管理系統(tǒng)集中布置于大壩右壩肩下游空地上，上述占地地勢平坦，僅對地表植被有一定的破壞，施工期會(huì)造成少量的水土流失，但可通過一定措施進(jìn)行減免，施工完畢后恢復(fù)措施也較簡單。

3.1.4 水庫管理區(qū)

現(xiàn)水庫管理房、圍墻損毀嚴(yán)重，水庫水土保持工程考慮將重建管理房、重砌圍墻，但管理所不再新增占地，預(yù)計(jì)辦公室、圍墻等建筑施工過程中產(chǎn)生的水土流失量極少。

3.2 水土流失預(yù)測時(shí)段

在水庫建設(shè)施工期，由于場地平整，開挖回填、機(jī)械碾壓等原因，破壞了項(xiàng)目區(qū)原有地貌和植被，擾動(dòng)土壤表面結(jié)構(gòu)，致使土壤抗侵蝕能力降低，侵蝕加劇，從而造成水土流失。

根據(jù)施工進(jìn)度圖水土保持工程的預(yù)測時(shí)段為12 個(gè)月，由于施工結(jié)束后水土流失基本上結(jié)束，故不考慮植被恢復(fù)期。

3.3 可能造成的水土流失預(yù)測

水土保持預(yù)測包括2 部分內(nèi)容：第一，項(xiàng)目建設(shè)過程中可能產(chǎn)生的水土流失總量。第二，原地面可能產(chǎn)生的水土流失總量（背景值），兩者之差即為因項(xiàng)目建設(shè)新增的水土流失量。

侵蝕主要指土壤及其母質(zhì)在外應(yīng)力作用下（包括自然作用和人為作用）發(fā)生的多種破壞、移動(dòng)和堆積過程。對于水庫水土保持工程來說，主要指施工開挖產(chǎn)生的棄渣量和地貌形態(tài)、土壤結(jié)構(gòu)及地表植被破壞后造成的加速侵蝕量。

從實(shí)地調(diào)查了解到的項(xiàng)目區(qū)水土流失情況看，現(xiàn)狀水土流失形式主要為水力侵蝕。水力侵蝕以濺蝕、面蝕、細(xì)溝侵蝕為主。

預(yù)測水土流失量的計(jì)算方法采用工程類比法，擾動(dòng)地表土新增水土流失量預(yù)測量的計(jì)算公式為：擾動(dòng)地表面積×土壤侵蝕模數(shù)×加速侵蝕系數(shù)×侵蝕時(shí)間。土壤侵蝕模數(shù)根據(jù)商丘市地方志資料取100 t/km2·a；加速侵蝕系數(shù)根據(jù)工程類比取2；侵蝕時(shí)間按1 a考慮。擾動(dòng)地表土新增水土流失量預(yù)測量見表1。

表1 擾動(dòng)地表土新增水土流失量預(yù)測表

4 項(xiàng)目區(qū)水土流失防治措施

4.1 防治措施選定的原則

防治并重原則：針對項(xiàng)目主體工程特征的新增水土流失特點(diǎn)，因地制宜，合理布局，既要防止水土流失，又要根治水土流失?；謴?fù)為主原則：針對臨時(shí)施工占地，盡量恢復(fù)其原土地類型。生態(tài)優(yōu)先原則：工程措施與植物措施相結(jié)合，在工程臨時(shí)占地等可以利用植物措施的地方，盡量在生態(tài)優(yōu)先的原則下進(jìn)行水土保持布置。

4.2 防治措施

4.2.1 主體工程建設(shè)區(qū)

水庫工程水土流失主要時(shí)段在工程施工期，上游采用現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡至高程56.80 m，護(hù)坡長672 m；大壩下游護(hù)坡上部54.50 m以上采用草皮護(hù)坡，54.50 m以下采用預(yù)制混凝土預(yù)制塊護(hù)坡。這些工程措施在保證邊坡穩(wěn)定、工程安全的同時(shí)，防止水土流失的發(fā)生。所有工程量均已列入了主體工程設(shè)計(jì)中。

4.2.2 堆棄渣區(qū)

水庫水土保持工程棄料28 760 m3，棄渣場設(shè)于溢洪道右側(cè)下游的筑壩取土區(qū)。工程棄渣用于填筑加固大壩時(shí)的取土坑。棄渣場占地面積14 400 m2，需剝離表層土14 400 m2。

4.2.3 附屬企業(yè)及施工管理生活區(qū)

工程施工生產(chǎn)、生活管理區(qū)包括施工工廠、施工管理和施工單位生活區(qū)等，占地面積4 700 m2。施工結(jié)束后，進(jìn)行場地清理，土地整治，覆土綠化。

4.3 水土流失監(jiān)測

水庫除險(xiǎn)加固工程建設(shè)期為6個(gè)月，故水土流失監(jiān)測時(shí)段按1年考慮。在各種水土保持措施陸續(xù)實(shí)施發(fā)揮作用后，施工過程中所產(chǎn)生的各種形式的水土流失及由此而引起的危害將逐步得到控制，最終得到一個(gè)較為穩(wěn)定的狀態(tài)。因此，水土流失監(jiān)測主要是對水土保持措施效益的監(jiān)測，包括各類防護(hù)措施的防護(hù)效果、控制水土流失的程度、改善生態(tài)環(huán)境作用的監(jiān)測。由于各控制點(diǎn)比較分散，故采取分散監(jiān)測的方法進(jìn)行監(jiān)測，即：影響水土流失的主要因子監(jiān)測包括地形、地貌、地面組成物質(zhì)及其結(jié)構(gòu)、植被類型及覆蓋度、水土保持設(shè)施數(shù)量和質(zhì)量。水土流失量監(jiān)測主要包括重力、水力引起的水土流失量。水土保持設(shè)施效益監(jiān)測包括各類防護(hù)措施的防護(hù)效果、控制水土流失的程度、改善生態(tài)環(huán)境的作用的監(jiān)測。

5 水土保持措施保證體系

按照“誰開發(fā)，誰保護(hù)”“誰造成水土流失，誰治理”的原則，應(yīng)在該水庫工程指揮部設(shè)立領(lǐng)導(dǎo)小組，同時(shí)需配備水土保持專業(yè)技術(shù)人員，在工程施工期間，按水土保持方案實(shí)施并進(jìn)行監(jiān)督管理。工程運(yùn)行后，為保證水土保持工程措施正常進(jìn)行，結(jié)合水庫管理機(jī)構(gòu)，配備人員對各種水土保持措施進(jìn)行管理。

6 結(jié)語

該水庫工程項(xiàng)目擔(dān)負(fù)灌溉、供水任務(wù)外，兼有防洪、旅游和生態(tài)供水。工程項(xiàng)目實(shí)施后，通過增加水庫調(diào)蓄能力可以改善項(xiàng)目區(qū)因缺水造成的自然、社會(huì)和生態(tài)環(huán)境問題，促進(jìn)商丘市社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。