楊 穎
(黃山市水電勘測設(shè)計院,安徽 黃山 245000)
月潭水庫地處新安江主源率水河上游,壩址位于黃山市休寧縣海陽鎮(zhèn)首村下琳溪組下游約500 m處,距休寧縣城18.5 km,距黃山市區(qū)29 km。水庫控制流域面積908 km2,是一座以防洪為主,結(jié)合城鎮(zhèn)供水和發(fā)電,兼顧灌溉的綜合水利樞紐。水庫規(guī)模為大(2)型,工程等別為Ⅱ等??値烊轂?.57億m3,水庫正常蓄水位為165.0 m,水庫死水位157.0 m,汛限水位160.5 m,20年一遇洪水位為165.8 m,50年一遇防洪最高水位為168.7 m,相應(yīng)防洪庫容為0.73億m3,100年一遇設(shè)計最高洪水位為170.3 m,相應(yīng)防洪庫容為0.96億m3,1 000年一遇校核標(biāo)準(zhǔn)洪水位為172.1 m,總庫容為1.57億m3。電站裝機(jī)容量20 MW。樞紐區(qū)主要由混凝土重力壩、泄洪建筑物、壩內(nèi)埋管式發(fā)電引水系統(tǒng)、生態(tài)放水管、壩后式發(fā)電廠房、升壓開關(guān)站和魚道等建筑物組成。大壩最大壩高36.6 m,壩頂長214.0 m,壩頂寬7.0 m,共分為12個壩塊。水庫淹沒區(qū)涉及休寧縣海陽鎮(zhèn)、陳霞鄉(xiāng)和溪口鎮(zhèn)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn),規(guī)劃安置人口7 418人。移民搬遷安置結(jié)合各地美好鄉(xiāng)村建設(shè)規(guī)劃或城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃確定集中安置居民點,規(guī)劃農(nóng)村集中居民點7個、集鎮(zhèn)遷建規(guī)劃區(qū)1個。庫區(qū)主要改(復(fù))建項目包括:恢復(fù)交通道路38.73 km,生產(chǎn)道路18.31 km,輸變電線路28.16 km,電信線路66.1 km,移動線路26.98 km,聯(lián)通線路11.5 km,安廣網(wǎng)絡(luò)線路4.95 km,文廣電視線路27.5 km,文廣廣播線路6 km,供水管道205.7 km。
項目占地總面積為1 117.75 hm2,其中樞紐工程建設(shè)區(qū)23.62 hm2、移民安置區(qū)152.85 hm2、水庫淹沒區(qū)941.28 hm2。工程土石方開挖總量為52.64萬m3,其中填筑總量29.56萬m3、棄渣量23.08萬m3。
項目區(qū)位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),氣候溫暖,光照充足,四季分明,夏冬較長。多年平均氣溫為16 ℃,多年平均日照時數(shù)為1 931.4 h,年輻射總量為505.8 kJ/cm2,多年平均無霜期為230 d。全年風(fēng)向多為東北偏東,冬季多東北風(fēng),夏季多西南風(fēng)和偏東風(fēng),實測風(fēng)速最大值為21 m/s。多年平均降水量為1 722.8 mm,汛期4—7月份為986.2 mm,占年總量的55.6%,降水的年內(nèi)分配極不均勻;最大年降水量為2 635.5 mm,最小年降水量為928.8 mm,降水的年際分配極不均勻。多年平均蒸發(fā)量為1 457 mm。土壤主要為紅壤、黃壤、黃棕壤。黃紅壤廣泛分布于海拔700 m以下的中山、低山和丘陵;與黃紅壤同一生物氣候帶的棕色石灰土、石灰性紫色土、酸性紫色土、中性紫色土、灰潮土和水稻土等鑲嵌分布在海拔500 m以下的丘陵、河谷盆地;黃壤和暗黃棕壤分布于海拔700 m以上中山的中上部。工程區(qū)屬亞熱帶常綠闊葉林和針闊混交林植被帶,共有維管束植物180科1 000屬3 100種,次生的常綠闊葉林和針闊混交林占絕對優(yōu)勢,林草覆蓋率為77.93%。
工程建設(shè)過程中,對水土流失的影響主要通過擾動原地貌,改變原地形、破壞土壤結(jié)構(gòu),損壞植被等水保設(shè)施,在水力、重力和人為活動等外力作用而產(chǎn)生。工程區(qū)征地范圍內(nèi)的地表將遭受不同程度的破壞,局部地貌將發(fā)生較大的改變,在降水及人為活動影響下,極易造成大面積表土面蝕、溝蝕、棄渣滑塌等水土流失形式。如不采取水土保持措施,松散的棄土棄渣遭遇暴雨、洪水的沖蝕,很容易對區(qū)域土地生產(chǎn)力、生態(tài)環(huán)境、河道水質(zhì)、居民生產(chǎn)生活及水庫工程建設(shè)和運(yùn)行等造成不利影響。本工程可能造成水土流失的區(qū)域主要有樞紐工程、庫區(qū)、進(jìn)場道路、移民安置區(qū)、棄渣場、施工場地及施工道路等。
工程建設(shè)過程中擾動地表面積187.29 hm2,工程開工后,擾動區(qū)域內(nèi)的植被將遭到嚴(yán)重破壞,導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)林草覆蓋率降低,一些物種數(shù)量減少。工程建設(shè)期土壤侵蝕強(qiáng)度以強(qiáng)度~劇烈為主,是原土壤侵蝕模數(shù)的幾十倍。工程施工形成高陡邊坡及大量松散堆渣體,加之當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件復(fù)雜,雨量集中,如不采取有效的水土保持措施,水力侵蝕和重力侵蝕的雙重作用極易造成嚴(yán)重的水土流失及危害,加之當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境比較脆弱,遭受損壞的植被短期內(nèi)恢復(fù)的難度較大,勢必對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成不利影響。
工程土石方開挖總量為52.64萬m3,其中填筑總量29.56萬m3、棄渣量23.08萬m3。工程建設(shè)將擾動和損壞原有地貌,使原地表土層剝離形成裸露地表或高陡邊坡,失去原有植被的防沖固土能力。若不及時采取水土保持措施,大量被剝離的表土將會由于抗沖力和抗蝕力下降,被地表徑流沖走,而土壤中的氮、磷、鉀等無機(jī)養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)也會隨之流失,最終使區(qū)域土壤趨于貧瘠化,土地生產(chǎn)力降低。
樞紐區(qū)開挖形成的高陡邊坡,最大總高度達(dá)到60.6 m,若不采取水土保持措施加以防護(hù),可能造成局部垮塌等水土流失現(xiàn)象,危及工程安全,影響水庫正常施工及運(yùn)行。道路建設(shè)形成的高陡邊坡,若不采取一定的措施進(jìn)行防護(hù),可能出現(xiàn)局部沉陷、滑坡、垮塌及開挖土石方沿坡瀉溜等水土流失現(xiàn)象,影響公路安全,阻斷場內(nèi)外交通,進(jìn)而對工程施工、運(yùn)行造成影響,并損壞工程征地范圍外的原地表植被。
移民安置點及庫區(qū)復(fù)建工程建設(shè)過程中,對地表擾動較大,損壞地表植被;如水土保持防護(hù)措施不當(dāng),也會發(fā)生一定的水土流失,直接影響安置區(qū)群眾的生活水平,對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來不利影響。
月潭水庫的水土流失防治按照“三同時”制度進(jìn)行。水土保持措施布設(shè)應(yīng)以全面的觀點來進(jìn)行,做到先全局后局部,先重點后一般,不重不漏,輕重緩急,區(qū)別對待,工程措施和植物措施有機(jī)結(jié)合,點、線、面上水土流失防治相輔,充分發(fā)揮工程措施控制性和時效性,保證在短時期內(nèi)遏制或減少水土流失,再利用土地整治和林草措施涵水保土,實現(xiàn)水土流失徹底防治。根據(jù)月潭水庫項目總體工程布局、實地調(diào)查,結(jié)合項目施工擾動特點、建設(shè)時序、地貌特征、自然屬性、水土流失影響等特性,利用資料收集與數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的方法進(jìn)行水土流失分區(qū)。本項目劃分成樞紐工程區(qū)、永久辦公生活區(qū)、交通道路區(qū)、移民安置及專項設(shè)施復(fù)建區(qū)、棄渣場區(qū)及施工生產(chǎn)生活區(qū)共6個水土流失防治區(qū)。
樞紐工程區(qū)主要由重力壩、發(fā)電引水系統(tǒng)、變電站、廠房及水庫管理范圍等組成。工程施工前采取表土剝離措施,施工過程中對綠化區(qū)域進(jìn)行土地整治,對壩肩開挖坡面及廠區(qū)采取截排水措施,下游右岸消力池和左岸尾水渠擋墻后采取排水措施;廠房及電站內(nèi)部進(jìn)行植物綠化工程,壩肩邊坡生態(tài)防護(hù)、大壩下游右岸消力池和左岸尾水渠開挖坡面進(jìn)行生態(tài)防護(hù)及綠化。
永久辦公生活區(qū)布置于壩后左岸,利用平整后施工場地建設(shè),占地10畝(1畝≈667 m2),由辦公樓及宿舍樓組成。管理區(qū)房屋布局重視與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào),管理區(qū)坐落在青山綠水之間,依山傍水,輔以亭、臺等建筑交相輝映。區(qū)域施工前采取表土剝離措施,施工過程中對綠化區(qū)域進(jìn)行土地整治和辦公區(qū)周邊采取排水措施;對辦公生活區(qū)采取植物綠化。
交通道路區(qū)主要包括新建上壩道路454 m,新建進(jìn)廠道路284 m,路基寬7.5 m,路面結(jié)構(gòu)采用瀝青混凝土路面,寬6.0 m,以及施工期間至各施工區(qū)的施工臨時道路長度約4.7 km。永久道路路基采取排水措施,對臨時道路恢復(fù)后進(jìn)行土地整治,并對道路邊坡采取工程防護(hù)和生態(tài)防護(hù)措施;施工結(jié)束后對臨時占地范圍內(nèi)的林草地植被進(jìn)行恢復(fù);對剝離的表土及施工臨時堆土采取攔擋措施。
水庫淹沒規(guī)劃移民搬遷安置人口7 418人,規(guī)劃農(nóng)村集中居民點6個、集鎮(zhèn)遷建規(guī)劃區(qū)1個。專項設(shè)施復(fù)建包括規(guī)劃改建新建水庫周邊道路37.2 km,新建橋梁4座、生產(chǎn)道路18.31 km,改建電力線路總長69.83 km,復(fù)建電信線路長63.38 km等項目。移民安置及專項設(shè)施復(fù)建區(qū)施工前進(jìn)行表土剝離,安置點及道路周邊采取排水沉砂措施,部分道路邊坡采取工程防護(hù)措施。對分區(qū)內(nèi)需綠化的區(qū)域進(jìn)行土地整治;完善道路邊坡工程和生態(tài)防護(hù)措施;施工期間采取臨時排水和防護(hù)措施。
本工程棄渣方量為23.08萬m3,其中5.32萬m3在施工場地附近就地平整,其余17.76萬m3運(yùn)送至棄渣場。根據(jù)以上土石方平衡結(jié)果,根據(jù)就近棄渣原則,分別在大壩上下游各規(guī)劃了1個棄渣場。1號棄渣場設(shè)于大壩上游約2 km的車坑山溝里,總棄渣量約6.59萬m3。2號棄渣場設(shè)于下游右岸約1 km的河彎處楊家園上方,總棄渣量約11.17萬m3。施工前對渣場區(qū)域內(nèi)的表土進(jìn)行剝離,以及后期的土地整治,對渣場采取攔渣措施、邊坡防護(hù)、截排水和沉砂措施;對棄土結(jié)束后渣場頂面進(jìn)行植被恢復(fù);對集中存放的表土采取臨時攔擋、排水沉砂措施。
施工生產(chǎn)生活區(qū)主要集中布置在壩下游左側(cè)的小山丘位置,利用小山丘削平并將場地整平后布置場地,分施工生產(chǎn)區(qū)和施工生活區(qū),生產(chǎn)和生活區(qū)相對獨(dú)立布置,施工生產(chǎn)區(qū)內(nèi)布置有混凝土拌和系統(tǒng)、綜合加工廠、施工倉庫、機(jī)修廠、35 kV中心變電站、棄渣場及成品料臨時堆存區(qū)等。施工生活區(qū)布置有辦公用房和生活用房。施工前對施工生產(chǎn)生活區(qū)的表土進(jìn)行了剝離,施工結(jié)束后對施工生產(chǎn)生活區(qū)進(jìn)行復(fù)耕及綠化區(qū)域的土地整治,施工場地填筑邊坡采取防護(hù),場地采取截排水和沉砂措施;施工結(jié)束后對原林草地進(jìn)行復(fù)綠;對剝離的表土采取攔擋、排水沉砂措施,對施工場地裸露的地表采取臨時綠化措施。
本項目造成水土流失面積66.23 hm2,隨著工程結(jié)束,后期綠化措施實施,水土流失治理度逐漸提高,至監(jiān)測期末,采取水土保持措施的面積為64.4 hm2,經(jīng)監(jiān)測計算,水土流失治理度為97.24%,達(dá)到了設(shè)計的防治目標(biāo)值97%。
項目區(qū)屬于南方紅壤區(qū),土壤容許流失量為500 t/(km2·a),至監(jiān)測期末,項目建設(shè)范圍內(nèi)的土壤流失得到有效控制,根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù),項目區(qū)平均土壤侵蝕模數(shù)為440 t/(km2·a),土壤流失控制比值為1.14,達(dá)到了設(shè)計的防治目標(biāo)值1.0,有效地控制了因項目建設(shè)產(chǎn)生的水土流失。
本項目永久棄渣堆放至工程設(shè)置的棄渣場內(nèi),在運(yùn)輸土方過程中進(jìn)行了防塵遮蓋,臨時堆土場采取了攔擋、防雨布苫蓋、排水等措施,實際有效擋護(hù)棄渣22.72萬m3。工程攔渣率達(dá)98.42%,達(dá)到了設(shè)計的防治目標(biāo)值95%。
經(jīng)調(diào)查,本項目建設(shè)區(qū)內(nèi)可恢復(fù)林草植被面積為64.53 hm2,至監(jiān)測期末,項目建設(shè)區(qū)林草植被面積為64.35 hm2。經(jīng)計算,項目建設(shè)區(qū)林草植被恢復(fù)率為99.72%,達(dá)到了設(shè)計的防治目標(biāo)值99%。
本項目建設(shè)區(qū)擾動地表總面積為187.29 hm2,至監(jiān)測期末,項目建設(shè)區(qū)林草植被面積為55.25 hm2,得出項目建設(shè)區(qū)林草覆蓋率為29.5%,達(dá)到了設(shè)計的防治目標(biāo)值27%。
月潭水庫項目建設(shè)過程中,有效控制了工程建設(shè)造成的水土流失,通過監(jiān)測分析,各項防治措施實施后,水土保持措施運(yùn)行良好,未發(fā)生水土流失危害,水土流失防治的各項指標(biāo)全部達(dá)標(biāo),有效控制了防治責(zé)任范圍內(nèi)的水土流失,恢復(fù)和改善了水庫及周邊的生態(tài)環(huán)境,水土流失防治效果明顯。