李建中,何 倩
(平涼市水土保持科學研究所,甘肅 平涼 744000)
石堡子水庫項目位于華亭市東北部的策底河流域。該流域是汭河上游左岸的一級支流,發(fā)源于寧夏回族自治區(qū)涇源縣新民鄉(xiāng)童家山,自西向東流經涇源縣新民鄉(xiāng)、華亭市河西鄉(xiāng)、硯峽鄉(xiāng)、策底鎮(zhèn),于石堡子工業(yè)園區(qū)東側匯入石堡子河,流域總面積527 km2,主溝道長54.5 km,河床平均比降9.9‰,流域呈狹長形,上游屬六盤山土石山林區(qū),地形起伏、山嶺陡峻、河系發(fā)育、雨量豐沛,次生林分布廣泛,植被較好。中游策底河段河谷寬闊,多為黃土覆蓋,植被相對較差。下游為峽谷地形,右岸為土石山林區(qū),植被較好,左岸為黃土梁峁溝壑地貌,植被較差,水土流失比較嚴重。地貌景觀主要是梁峁相間的黃土丘陵,海撥1300~1700 m,相對切割深度100~300 m,自西向東相對高差逐漸增大,屬低山區(qū),河谷較寬,河道平均比降7.5‰,呈不對稱的“U”字形,右岸谷坡陡峻,基巖多裸露,左岸呈緩坡狀,覆蓋有黃土和碎石土,河谷谷底寬100~300 m,王家塬以下河道較順直,河漫灘極窄或無河漫灘,以上段深切河曲發(fā)育,河谷階地不對稱發(fā)育,在河流凸岸分布有Ⅰ、Ⅱ階地,Ⅲ級階地零星分布。石堡子水庫壩址位于流域中下游的朱家莊,距策底河與石堡子河交匯口約10 km,主河流長44.5 km,壩控面積486 km2。
華亭市石堡子水庫項目建設同其他工農業(yè)生產開發(fā)建設項目一樣,在建設過程中會給項目區(qū)生態(tài)環(huán)境造成或多或少的影響,如項目建設中堆積的砂石料場、廢棄渣、人為的植被破壞等問題都會不同程度地對項目區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成影響。為了盡可能避免對生態(tài)環(huán)境造成的影響,按照“預防為主、防治結合、因地制宜、因害設防”的原則,在廣泛收集資料的基礎上,充分利用國內外水土保持科研成果和治理經驗,根據石堡子水庫項目建設特點、建設時序、工程布局及施工工藝,通過實地勘測和調查,分析評價主體工程建設過程中生態(tài)環(huán)境被破壞與水土流失的可能性及危害范圍,提出治理和防護措施,論證選擇點、線、面相給合,工程與植物相結合,預防與治理相結合的方法,建立一套與項目主體建設相互銜接、功能完善、效果顯著的生態(tài)保護和水土保持系統(tǒng),保障項目主體的順利建設和安全運行,保證建設項目既能促進項目區(qū)經濟快速發(fā)展,又能促使社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善全面持續(xù)協(xié)調,在華亭煤產業(yè)深化和煤化工業(yè)順利進行以及華亭市與平涼市經濟社會快速發(fā)展方面都有重要作用和重大意義。
華亭市石堡子水庫項目建設以控制和治理水土流失、保護生態(tài)環(huán)境為主要目標,根據工程規(guī)模、工程特點、項目區(qū)自然環(huán)境、水土流失特點及治理現(xiàn)狀,通過實施本方案編制所設計的各項水土保持措施,全面預防和治理項目建設新增的水土流失面積,防治目標總體達到建設類項目一級防治標準??傮w上達到水土資源良性循環(huán)利用,使生態(tài)環(huán)境大大改善,保證主體工程安全高效運行的目的。具體防治目標見表1。
表1 華亭市石堡子水庫建設項目水土流失防治目標
根據項目總體規(guī)劃布局論證結果分析統(tǒng)計,本工程項目推薦方案中建設總占地79.35 hm2。其中,永久性占地面積67.11 hm2,主要為水庫淹沒浸沒占地面積51.45 hm2,大壩及水工建筑物占地面積4.67 hm2,進庫道路區(qū)占地面積2.85 hm2,棄渣場區(qū)占地面積3.25 hm2,移民安置區(qū)4.89 hm2。其中,占用耕地23.14 hm2,河灘地36.22 hm2,林草地7.76 hm2。臨時占地總面積12.24 hm2,主要為主體工程施工臨時占地面積5.33 hm2,取土場臨時占地面積6.91 hm2。其中,占用耕地1.57 hm2,河灘地5.77 hm2,林草地4.9 hm2。統(tǒng)計的各單位工程項目占地狀況詳見表2。
表2 項目建設用地統(tǒng)計
按項目總體建設工程量分析,本項目建設挖方主要為主體工程建設的壩基、壩肩清理;溢洪道開挖、輸水洞開挖、泄洪洞開挖、主體工程基槽開挖、運輸?shù)缆方ㄔO、灰渣場建設等基礎處理挖方。主體工程建筑挖填土石方平衡后將多余廢渣就近選擇渣料場棄倒,盡量減少工程建設擾動面積,防止項目區(qū)水土流失。按工程項目分析論證結果統(tǒng)計,項目區(qū)工程建設土石方總挖方量為45.15×104m3,總填方量為10.21×104m3,利用量12.98×104m3,需運至棄渣場的總棄渣量為21.96×104m3。項目區(qū)建設土石方挖填平衡狀況詳見表3。土石方調配流向如圖1所示。
圖1 石堡子水庫工程建設土石方平衡流向圖
表3 石堡子水庫工程建設土石方挖填平衡表
根據項目總體布局和建設需求分析,本項目建設期間項目區(qū)及土料場開挖擾動地表總面積為27.9 hm2,其中主體工程建設擾動面積為10 hm2,進庫道路區(qū)擾動面積為2.85 hm2,棄土棄渣場區(qū)擾動面積為3.25 hm2,取土場擾動面積為6.91 hm2,移民安置區(qū)擾動面積為4.89 hm2。各單位工程建設擾動地表面積詳見表4。
表4 石堡子水庫工程建設開挖擾動破壞地表面積統(tǒng)計
石堡子水庫地處黃土高原土石林區(qū),為典型的水力侵蝕區(qū),與項目區(qū)的土壤特性、地形地貌、降水量、地表植被狀況等自然因素及不合理的人為擾動有關。
3.1.1 降雨 項目區(qū)多年平均降雨量為600 mm左右,降雨主要集中在6—9月,占全年降雨量的67.9%。據當?shù)貧庀蟛块T統(tǒng)計,項目區(qū)實測24 h最大降雨量為139.4 mm,項目區(qū)內降雨年際變化大、年內分配不均勻是形成區(qū)內水土流失的主要因素。
3.1.2 地形 地形條件是影響水土流失的重要因素之一。石堡子水庫的主體工程區(qū)、施工生產生活區(qū)、運輸?shù)缆穮^(qū)等均布設在河谷灘地,地形平坦,水土流失輕微,而棄土棄渣場區(qū)、取土場區(qū)地處丘陵溝壑區(qū),地形變化較大,土壤侵蝕較為嚴重,是造成區(qū)域水土流失的重要因素。
3.1.3 植被 項目區(qū)內植被覆蓋率在30%以上,植被相對較好,天然次生灌木林分布廣泛,主要植物群落以“虎榛子+沙棘+黃刺玫+山毛桃+狼牙刺”為主,但在項目建設過程中因人為不斷破壞擾動,使得裸露的地表極易受雨水的沖刷,從而形成新的水土流失。
3.1.4 地表物質 石堡子水庫及其附屬設施所在的區(qū)域為土石山林區(qū),土壤主要以黃土、紅土及碎石為主,多為黏質土,土層薄,團粒結構差,保水、保肥能力差,耕性不好,肥力較低,水蝕現(xiàn)象較為嚴重。因此,棄渣場區(qū)及取土場區(qū)是本項目的水土流失重點區(qū)域。
3.2.1 工程建設期水土流失分布及因素分析 項目建設過程中土石方開挖、填筑過程中的棄渣、土石料開采堆放及廢渣料棄倒將占壓破壞一定范圍內的植被,擾動原地貌,使土壤抗蝕能力下降,形成新的侵蝕源地,土壤侵蝕量急劇增加形成新的水土流失。
對于主體工程建設及臨時施工區(qū)來說,在施工準備期首先進行部分場地的平整,存在部分挖方及填方工程,由于土地被擾動,使得大面積的土地暴露在外容易導致新的水土流失。在主體工程施工階段將進行施工場地平整、擋水工程、輸水、排水工程的基坑、基槽的開挖及建(構)筑物的建設、施工材料的運輸以及土石方料的存放、外運及回填量均很大,容易導致水土流失的發(fā)生。在設備安裝及調試期對地表的挖填擾動全部結束,主體工程施工期臨時堆放的土堆、石渣等均已清理運走,但仍有部分裸露的地表容易造成新的水土流失,只是流失強度明顯減弱。在土建工程建設、設備安裝調試等工程結束后,主體工程區(qū)除建筑面積外其余部分均被硬化或綠化,在不采取措施的情況下,少部分裸露地表可恢復至原地貌狀態(tài)。
3.2.2 工程運行期水土流失分布及因素分析 工程建設完成后,主體工程區(qū)大部分地表被地上建筑物、硬化道路、林草植被所占用,部分陡坡險段將進行護坡治理,臨時建設用地復墾還田,各種道路、排水(洪)溝也建成使用,水土流失因素將以自然因素為主。
項目工程建設中各類開挖產生的廢棄物如果隨意堆放不采取任何防治措施,在遇到暴雨和洪水的情況下極易造成新的水土流失,從而破壞項目區(qū)周圍的生態(tài)平衡和環(huán)境,同時對生產安全也會造成嚴重危害,進而影響當?shù)氐娜司訔l件和經濟社會和諧持續(xù)發(fā)展進程。
根據《開發(fā)建設項目水土保持方案技術規(guī)范》的要求和石堡子水庫實際情況,因地制宜、因害設防,使新增的水土流失面積得到有效控制,各項水土保持措施應做到保障安全、技術可行、經濟合理。防治措施設計堅持以下原則:一是主體工程區(qū)主要采取工程護坡、土地整治和綠化美化措施進行防護;二是在施工過程中布設排水、覆蓋、攔擋等臨時防護措施;三是棄渣棄土場及棄渣面采取擋渣墻工程進行土地整治,輔以植物措施進行防治,灰渣場周邊布設排水系統(tǒng);四是在土地整治工程措施方面,根據不同類型工程對取土場、料場、臨時用地、不平整地等平整回填,并對其進行覆土作為林業(yè)用地或還田;五是在綠化工程方面,對于宜綠化的區(qū)段,通過立地條件分析,以“適地、適樹、適草”的原則,選擇適宜于項目區(qū)生長的樹種和草種,布設各類植物措施。
項目建設過程中,水土流失防治和生態(tài)恢復建設應遵循《水土保持法》《水土保持綜合治理技術規(guī)范》《水保骨干工程設計標準》等法律規(guī)范,結合建設項目實際情況,堅持“因地制宜、因害設防、選取適宜的工程技術措施、植物技術措施及相互有機配合”的原則。對城市環(huán)境建設區(qū)的水土流失防治和生態(tài)環(huán)境恢復與建設,要堅持“預防為主,全面規(guī)劃,綜合治理,因地制宜,加強管理,注重成效”原則,既要采取切實有效的技術措施,又要建立健全預防監(jiān)督體系。
科學規(guī)劃、綜合治理、協(xié)調發(fā)展,在項目建設過程中要在盡量保持原有地貌、植被不被破壞的基礎上,加強人工重點治理,促進生態(tài)自然修復與人為和諧治理的統(tǒng)一。
城市水土保持生態(tài)環(huán)境建設要將人與自然和諧作為水土保持的核心理念,盡可能保護原地貌、植被,充分發(fā)揮生態(tài)的自我修復能力,因勢利導,使水土保持工作更具有實效。
以水土資源承載力為前提進行科學合理有序開發(fā)是項目建設的基礎,正確處理人與自然、人與水土的關系,充分考慮水土資源和水土環(huán)境的承載力,在項目建設中避免和減少人類活動對水土資源和自然的侵害。
水土保持生態(tài)環(huán)境建設要統(tǒng)籌兼顧經濟效益、生態(tài)效益和社會效益,充分發(fā)揮水土保持的防護功能、生態(tài)功能、經濟功能和社會功能,努力實現(xiàn)減蝕減沙、控制面源污染、改善生態(tài)和人居環(huán)境、提高防災減災能力,實現(xiàn)項目建設與小流域治理多目標、多功能和多效益。