張玉文

（甘肅省山丹縣水土保持監(jiān)測(cè)中心，甘肅 山丹 734100）

0 引言

水利工程受到水土流失的影響，造成水利工程的功能受限，甚至影響水利工程的功能與作用，所以要結(jié)合水利工程的實(shí)際情況，采取有效的防治措施，制定切實(shí)可行的水土保持方案，確保水利工程建設(shè)水土流失可以得到有效的保持，降低外界環(huán)境給水利工程帶來的影響。本文結(jié)合白石崖水庫(kù)的基本情況，對(duì)該水庫(kù)所選擇的水土保持方案進(jìn)行研究和有效實(shí)施，確保白石崖水庫(kù)按功能與安全要求，發(fā)揮水庫(kù)的功能與作用，以滿足周邊居民的基本需求。

1 工程概況及區(qū)域水土流失現(xiàn)狀研究

1.1 工程概況

白石崖水庫(kù)所在地——甘肅省山丹縣大馬營(yíng)灘，建設(shè)的目的是為了建立科學(xué)合理的水資源綜合利用體系，實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置，為抗旱應(yīng)急保障區(qū)提供可靠水源，促進(jìn)山丹縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)健康發(fā)展。水庫(kù)主要建筑包括大壩、輸水洞、出水渠及附屬設(shè)施等，屬（1）型Ⅳ等水庫(kù)，主要建筑物等級(jí)為4級(jí)，次要建筑物等級(jí)為5級(jí)，臨時(shí)建筑物為5級(jí)。水庫(kù)死水位為2949.98m，死庫(kù)容為32萬m3，正常蓄水位為2961.43m，興利庫(kù)容為450萬m3，水庫(kù)總庫(kù)容為482萬m3。水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)按30年一遇洪水設(shè)計(jì)，300年一遇洪水校核。

建設(shè)期共開挖土石方量114.26萬m3，回填土石方量174.72萬m3，其中外借土石方量139.5萬m3。工程總投資14112萬元，其中土建投資9700.27萬元。建設(shè)工期18月。

水庫(kù)建成后，可以為山丹縣大馬營(yíng)鎮(zhèn)、山丹縣城區(qū)及位奇鎮(zhèn)、清泉鎮(zhèn)、李橋鄉(xiāng)、陳戶鎮(zhèn)、東樂鎮(zhèn)等15.84萬人及山丹馬場(chǎng)提供基本生活用水，基本解決11萬畝基本口糧田作物生長(zhǎng)關(guān)鍵期灌溉用水量。尤其在干旱特枯年景，能夠滿足項(xiàng)目區(qū)人民群眾的飲水安全和基本口糧田灌溉用水的供水需求，提高了項(xiàng)目區(qū)抗災(zāi)減災(zāi)能力，維護(hù)了社會(huì)和諧穩(wěn)定。

1.2 區(qū)域水土流失現(xiàn)狀

項(xiàng)目區(qū)水土保持屬于內(nèi)陸河流域河西走廊沙漠綠洲區(qū)，是祁連山山前沖洪積傾斜平原與大黃山山前沖洪積傾斜平原之間構(gòu)成的大馬營(yíng)盆地，其地形平坦開闊，水土流失類型以風(fēng)力傾蝕為主，兼有水力侵蝕。侵蝕強(qiáng)度為中度侵蝕，項(xiàng)目區(qū)允許土壤流失量為1000t∕km2，結(jié)合省水土保持的相關(guān)規(guī)劃可得到項(xiàng)目區(qū)風(fēng)力侵蝕模數(shù)為1800t∕（km2·a），水力侵蝕模數(shù)為200t∕（km2·a）。

另外，對(duì)區(qū)域水土流失進(jìn)行控制，確保水土流失得到了有效地控制，降低了外界因素給水土流失帶來影響，實(shí)現(xiàn)了對(duì)區(qū)域水土保持的控制，從而滿足實(shí)際工作的基本需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)自然災(zāi)害的控制，并且推動(dòng)了農(nóng)林牧等行業(yè)的積極健康發(fā)展[1]。

2 白石崖水庫(kù)的水土流失危害研究

（1）由于項(xiàng)目區(qū)降水相對(duì)較少，所以生態(tài)環(huán)境就是脆弱的風(fēng)沙區(qū)，而工程建設(shè)活動(dòng)會(huì)給地表植被帶來影響，甚至造成植被結(jié)皮，導(dǎo)致土壤失去抗侵蝕的作用，由此造成區(qū)域有明顯的水土流失問題，在大風(fēng)作用下，就會(huì)給環(huán)境帶來影響，甚至造成大量的土壤流失問題。如果不采取有效的控制措施，就會(huì)給區(qū)域土壤抗侵蝕作用帶來影響，進(jìn)而造成氣象災(zāi)害的發(fā)生，不利于生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定與和諧。

（2）本工程在建設(shè)階段，進(jìn)行土方開挖和回填，表土剝離和堆放，廢棄渣的運(yùn)輸時(shí)，除施工機(jī)械本身的廢氣和煙塵外，還會(huì)產(chǎn)生一些粉塵污染，進(jìn)而影響環(huán)境的穩(wěn)定[2]。

（3）地表被持續(xù)侵蝕，造成了本就脆弱的環(huán)境被破壞，且恢復(fù)困難。這樣，就會(huì)給環(huán)境本身帶來影響，甚至造成環(huán)境的抗逆能力下降，不利于環(huán)境的穩(wěn)定。

（4）水庫(kù)運(yùn)行期，剝離的表土和松散物質(zhì)的運(yùn)送過程中，如果不采取有效的防護(hù)措施，也會(huì)造成水土流失的問題。這樣，就會(huì)給環(huán)境帶來負(fù)面作用，并且無法滿足實(shí)際生態(tài)的基本需求。

結(jié)合上述問題，可以發(fā)現(xiàn)，受水土流失的影響，會(huì)嚴(yán)重干擾水庫(kù)的功能與作用。所以需要結(jié)合實(shí)際情況采取有效的水土保持措施，確保區(qū)域的水土保持能力得到提升，進(jìn)而滿足人民群眾對(duì)白石崖水庫(kù)的基本需求。表1為土壤流失量預(yù)測(cè)成果匯總表。

表1 土壤流失量預(yù)測(cè)成果匯總表

經(jīng)過水土流失預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，如果不采取水土流失防治措施，就會(huì)造成6333.23t的水土流失量。在對(duì)水庫(kù)的各個(gè)分區(qū)進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，樞紐區(qū)域、道路區(qū)和廢渣場(chǎng)都是水土流失的嚴(yán)重區(qū)域。為實(shí)現(xiàn)對(duì)水土流失的有效防治，需要從預(yù)防和治理這兩方面入手，并采取有效的防治措施與方法，確保水土流失問題可以得到控制。

3 白石崖水土保持方案研究

3.1 防治措施布設(shè)原則

（1）結(jié)合工程實(shí)際和項(xiàng)目區(qū)水土流失現(xiàn)狀，因地制宜、因害設(shè)防、總體設(shè)計(jì)、全面布局、科學(xué)配置。遵循全面治理和重點(diǎn)治理相結(jié)合、防治與監(jiān)督相結(jié)合的設(shè)計(jì)思路，合理布置各項(xiàng)治理措施。

（2）盡量減少破壞地表植被面積，把破壞面積控制到最??；進(jìn)一步優(yōu)化土石方的平衡方案，提高土、石、砂料的利用率，將棄渣量減少到最低程度；所以保證最小擾動(dòng)原則，盡可能少地破壞原生植被，維持生態(tài)的相對(duì)穩(wěn)定性。

（3）項(xiàng)目建設(shè)過程中，注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)，設(shè)置臨時(shí)性防護(hù)措施，加強(qiáng)地表灑水，減少揚(yáng)塵量，加強(qiáng)臨時(shí)排土場(chǎng)的擋護(hù)、苫蓋、減少施工過程中造成的人為水土流失，以確保臨時(shí)性防治措施與永久防治措施的銜接，達(dá)到控制新的水土流失的目的。

（4）樹立人與自然和諧相處的理念，尊重自然規(guī)律，注重與周邊景觀相協(xié)調(diào)，合理安排各項(xiàng)水土保持措施，避免窩工浪費(fèi)，水保措施及時(shí)布設(shè)，可減少擾動(dòng)地表的裸露時(shí)間。

3.2 水土保持的目標(biāo)

為了滿足水土保持的相關(guān)要求，首先需要確認(rèn)具體的水土保持目標(biāo)，再以目標(biāo)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水土資源的保持，降低水土流失問題的發(fā)生概率。

確定目標(biāo)時(shí)，首先需要對(duì)區(qū)域的相關(guān)規(guī)范和規(guī)定進(jìn)行研究，再對(duì)區(qū)域氣候進(jìn)行研究，經(jīng)過分析后，確認(rèn)該工程所屬區(qū)域?yàn)楦珊档貐^(qū)，區(qū)域多年平均降水400mm，同時(shí)，水土流失主要以風(fēng)力侵蝕為主，并且適當(dāng)伴有水力侵蝕。以水土流失的基本信息為基礎(chǔ)，再采取有效的控制措施，降低水土流失給環(huán)境、水庫(kù)帶來影響，提高水庫(kù)的水土保持效果。表2為白石崖水庫(kù)的水土流失防治目標(biāo)。

表2 水土流失防治目標(biāo)確定表

結(jié)合工程基本情況和水土流失防治目標(biāo)，采取有效的措施，確保水土流失得到合理控制，降低水土流失給環(huán)境、自然、生態(tài)帶來的影響，確保環(huán)境的穩(wěn)定。

3.3 水土保持防治措施總體布局及措施落實(shí)

根據(jù)工程建設(shè)過程新增水土流失的時(shí)空分布以及可能造成的水土流失危害預(yù)測(cè)，針對(duì)水土流失防治方案，首先進(jìn)行總體布局，根據(jù)不同區(qū)域的工程特點(diǎn)、施工擾動(dòng)、建設(shè)時(shí)序、地貌特征、自然屬性、水土流失影響等進(jìn)行分區(qū)；然后結(jié)合各自區(qū)域的特點(diǎn)，提出切實(shí)可行的治理措施，主要采取永久排水、表土剝離、綠化和植被恢復(fù)、土方臨時(shí)防護(hù)、灑水抑塵、土地整治等各項(xiàng)措施相結(jié)合的防治方案，積極將工程措施、植物措施和臨時(shí)防護(hù)措施有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮其排水蓄水保土作用。

（1）壩坡綠化。結(jié)合工程主體的基本情況，選擇C20的混凝土框格，并將其用于北壩坡。框格的尺寸需要經(jīng)過合理的分析篩選，經(jīng)過選擇確定該工程的框格尺寸為2.0m×2.0m，厚15cm，嵌入壩體15cm，框格內(nèi)回填腐土，并采取合理的綠化作業(yè)，使壩坡的綠化面積得到全面提升，累計(jì)綠化面積57996m2，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)壩坡的水土流失的有效控制，有效提升了壩坡的保水能力。

（2）表土剝離。表土在實(shí)際的存儲(chǔ)中，會(huì)受到風(fēng)力侵蝕的影響，造成表土的附著力下降，一旦發(fā)生風(fēng)力和水力侵蝕，就會(huì)給表土帶來影響，甚至造成水土流失的問題。為了應(yīng)對(duì)該問題，該工程采取表土剝離與集中堆放的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)表層草皮資源的控制，其中項(xiàng)目區(qū)草皮厚度為50cm，總計(jì)剝離草皮面積53.46萬m2,剝離量26.73萬m3。表土經(jīng)過剝離后，需要對(duì)這些草皮進(jìn)行處理，并將草皮運(yùn)送到棄渣場(chǎng)，不僅要進(jìn)行合理地堆放，并且還可以用于廢渣場(chǎng)的后續(xù)綠化施工。

（3）排水溝設(shè)置。為保證在降雨時(shí)實(shí)現(xiàn)有效的排水，降低雨水帶來的水土流失問題，需在位于水庫(kù)大壩坡腳處、道路區(qū)、棄渣場(chǎng)等適宜地段設(shè)置一定長(zhǎng)度和滿足排水需求的排水溝，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)及周邊水土資源的有效控制。依據(jù)區(qū)域降水量和集水面積，按相關(guān)規(guī)范規(guī)定，以滿足排水需求為主，并采取相應(yīng)的施工工藝和方法，確保排水溝的功能得到體現(xiàn)。例如該工程在實(shí)際施工中，在水庫(kù)大壩坡腳處排水溝的長(zhǎng)度為1.1km，為梯形斷面漿砌石結(jié)構(gòu)，底寬為60cm，上口寬為120cm，同時(shí)，將排水溝施工納入到水土保持方案中。

（4）灑水降塵。結(jié)合該工程的實(shí)際情況，共布置了6km的臨時(shí)道路，寬度為4m，同時(shí)路面選擇砂礫石填筑，主要作用是溝通水庫(kù)樞紐區(qū)和生活區(qū)、棄渣場(chǎng)等的交通運(yùn)輸。但是實(shí)際的工作中，受風(fēng)力作用的影響，就會(huì)造成部分土壤流失，所以為了滿足實(shí)際需求，需采取有效的降塵措施，該工程選擇灑水降塵的方式，從而有效降低車輛對(duì)地面的擾動(dòng)，降低環(huán)境中沙塵的飛揚(yáng)程度。該工程結(jié)合氣候條件，灑水按每公頃每次50m3計(jì)算，每天灑水2次計(jì)量，共灑水17131m3，從而有效地抑制了灰塵的揚(yáng)起。

（5）植被恢復(fù)，美化環(huán)境。實(shí)際工作中，首先對(duì)環(huán)境進(jìn)行預(yù)先分析，然后展開合理的美化設(shè)計(jì)。空地處置：空地種植綠化樹苗，并以防護(hù)欄為基礎(chǔ)進(jìn)行種植，最佳的種植時(shí)間選在春季，面積為6000m2。合理地選擇灌溉方式：因?yàn)樵摴こ瘫旧砭褪撬畮?kù)，所以水源可就地獲取，如此確保水庫(kù)施工的效果，使水庫(kù)滿足實(shí)際需求。例如，綠化面積為0.06hm2，累積用水量為126hm2。綠化的撫育與管理：為了保證綠化的種植效果，需要結(jié)合實(shí)際情況，采取有效的撫育與管理措施，從而滿足實(shí)際美化的需求，提升綠化施工效果。除此之外，根據(jù)實(shí)際需求，適當(dāng)對(duì)樹苗的外形進(jìn)行調(diào)整，積極提升綠化效果，確保美觀水平[3]。

（6）土地整治。棄渣場(chǎng)是該工程重點(diǎn)整治場(chǎng)所，經(jīng)過相關(guān)計(jì)算，白石崖水庫(kù)建設(shè)期間，共產(chǎn)生廢渣58.51萬m3，廢渣場(chǎng)的占地面積為12.19hm2。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)域的控制，該工程在實(shí)際施工中，對(duì)土層進(jìn)行控制，合理地將之前表土剝離后的草皮進(jìn)行利用，并將草皮用于棄渣場(chǎng)的綠化中，從而提升綠化效果。同時(shí)，也要對(duì)棄渣場(chǎng)進(jìn)行土地整治，并剝離腐土，種植喬木1350株，撒播草、冰草和披肩草等，從而滿足棄渣場(chǎng)的基本需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)棄渣場(chǎng)的水土保護(hù)。降低水土流失問題的發(fā)生[4]。

（7）施工場(chǎng)地恢復(fù)。這一區(qū)域，最初是用于水庫(kù)建設(shè)工人生產(chǎn)生活的區(qū)域，臨時(shí)占地0.34hm2，為了滿足實(shí)際需求，施工生產(chǎn)生活區(qū)的土地也需要做到相應(yīng)的處理，需要對(duì)生活垃圾進(jìn)行清理，并恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)的原生面貌。共剝離表土1696m3，場(chǎng)地整平0.34hm2，種植綠色植物綠化面積0.34hm2，適當(dāng)種植早熟禾、披堿草、冰草10.2kg。另外再采用臨時(shí)措施，包括填筑編制土袋、拆除編制土袋，防雨布苫蓋，共計(jì)680m2，累積灑水量2500m3。

上述措施的有效落實(shí)，實(shí)現(xiàn)了主體工程區(qū)、水庫(kù)管理區(qū)及生產(chǎn)生活區(qū)防治區(qū)水土的保持效果，滿足實(shí)際生產(chǎn)的基本需求[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)白石崖水庫(kù)的基本情況進(jìn)行研究，對(duì)該水庫(kù)所處區(qū)域的水土流失現(xiàn)狀進(jìn)行分析，再針對(duì)現(xiàn)狀，采取合理的水土保持方案，進(jìn)而滿足實(shí)際工作的需求，積極提升白石崖水庫(kù)的水土保持效果，確保白石崖水庫(kù)功能與安全，并且滿足周邊居民灌溉用水和生活用水的基本需求，確保環(huán)境保護(hù)的效果，全面推動(dòng)區(qū)域水土保持能力的提升，確保生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定與和諧。