西上莊煤礦供水工程水土流失預測及防治

聶國威

（陽泉市水務局，山西 陽泉 045000）

陽泉市西上莊煤礦供水工程是西上莊煤電一體化工業園區建設的重要配套工程。設計供水量6000m3/d，水源為山南水庫坡頭供水點水源，由坡頭鋪設管道到桑掌橋，經加壓泵站，鋪至西上莊工業廣場。管道總長6.5km，配套建設加壓泵站1座（包括1000m3蓄水池1座）、計量間1座、排污井1個。工程位于陽泉市郊區西部，地處桃河上游，距陽泉市區7km。

1 工程區水土流失及分析

流域內除植被覆蓋度高的極少數山林及河谷平地水土流失較輕外，其余大部分地區都存在較為嚴重的水土流失。區內水土流失面積占總面積的40%。土壤侵蝕以水力侵蝕為主，此外，重力侵蝕和風力侵蝕也較普遍，平均土壤侵蝕模數3000t/km2·a，年土壤侵蝕量為108萬t。

區內水土流失具有以下特點：范圍廣；土壤侵蝕量較大；在水土流失的輸沙量上懸移質小于推移質；可利用的土壤資源量有限，輕度流失形成的破壞極為嚴重；人為隨意破壞植被，棄土棄渣，毀壞水土保持設施，造成新的水土流失。

該工程對當地的水土流失影響主要表現在工程建設期。在工程建設中，進行挖填方時將擾動原地表形態和自然植被，使其喪失水土保持功能，成為水土流失的策源地，如不采取有效的防治措施，將進一步加劇水土流失，造成環境危害。

根據以往河道管道施工的經驗，工程建設時，要優化施工方法，最大限度地減少開挖面積。同時要做好臨時防護措施，在臨時堆土周圍設置編織袋擋護和進行覆蓋，有效控制施工期因挖、填、運、堆土而產生的水土流失。

2 工程區水土流失預測

2.1 可能造成水土流失的因素分析

管道開挖：本工程主要工作為管道的鋪設，采用開槽法直接在河道施工，工程開挖會嚴重擾動地表，形成不穩定坡面和松散裸露土體，極易造成大量的土壤流失。

加壓泵房、計量間基礎開挖：這項工作直接在河道中進行，形成松散裸露土體，直接造成水土流失。

臨時設施設置：主要指施工臨時堆土場、棄土場。該工程的管道埋深較深，一般在1.8～5.8m之間，故工程施工會產生大量的臨時堆土。如臨時堆土堆放及表土堆放防護不當，在不利氣候條件的影響下會造成水土流失。

2.2 水土流失分區預測

通過對主體工程的了解與分析，在主體工程施工分區的基礎上，以“區域水土流失制約因子的一致性、工程對地表植被擾動的近似性”為原則，將工程建設區分為3個單元進行水土流失預測，即桃河施工區、桑掌河施工區和臨時棄土區。

2.3 水土流失危害分析

項目施工對原地貌和原有植被造成破壞、松散裸露堆積的土體占壓地面面積，直接影響主體工程安全和周邊生態環境。

2.3.1 對項目自身的影響

項目施工開挖導致的地形變化，使局部生態環境產生變化、水土流失量增加，危及項目建設和建成后的安全運行。對開挖過程中形成的陡坡防護不當，不但會發生嚴重面蝕，還可能發生小規模重力侵蝕，對建設項目的安全運行構成一定程度的威脅。

2.3.2 對項目周圍地區生態環境的影響

在施工期間，因施工開挖擾動地表和材料運輸等，增大了地表沖刷的可能性，造成水土流失。開挖產生的臨時堆土在沒有處理好的情況下，如遇風、雨會造成水土流失；施工中造成的揚沙、揚塵在風力作用下將影響到大氣環境質量。水土流失的產生不僅對項目區本身，同時也對周邊的生態環境產生不良影響。

3 防治目標及措施

3.1 防治目標

陽泉市西上莊煤礦供水工程是2006年國務院批準并公布的水土流失重點防治區，是水土保持的敏感區。根據《開發建設項目水土流失防治標準》，確定工程水土流失防治標準為Ⅰ級，即擾動土地整治率達到95%，水土流失總治理度達到95%，土壤流失控制比達到0.8以上，攔渣率達到97%，植被恢復系數達到97%，林草覆蓋率達到25%。

3.2 防治工程設計

3.2.1 桃河施工區

主體工程的管道施工主要位于桃河河道內，采用開槽法施工，開挖深度為4.5m，底寬2.3m，地面寬度12m；加壓泵房開挖深度為4.0m，長33.04m，寬度10.79m。工程開挖土石方量較大，防治措施主要為臨時覆蓋（防塵彩條布）、臨時排水、臨時攔擋（編織袋擋墻）。按照主體工程設計要求，施工結束后應及時清理、整平。

3.2.2 桑掌河施工區

管道施工臨時防護工程：工程位于桑掌河河道內，采用開槽法施工，主體工程深度為4m，底寬1m，地面寬度9m，開挖土石方量較大，防治措施主要為臨時覆蓋、臨時排水和臨時攔擋。按照主體工程設計要求，施工結束后要及時清理、整平。

灘地植被恢復工程：施工過程中，在設計河道斷面（或河壩）之外的河灘地，由于臨時堆土、堆料、運輸等原因造成植被破壞，本方案將采取人工種草措施恢復植被。設計河道斷面內的部分按照主體工程設計要求進行平整、夯實，恢復河道。

3.2.3 臨時棄土區

本工程產生棄方土石全部運至工業廣場臨時堆放，用于即將開展的其他工程，由于臨時存放土石方量較大，必須做好臨時防護工程。防治措施主要為臨時覆蓋（防塵彩條布）、臨時排水、臨時攔擋，在工程結束后及時清理、整平。

4 防治效果分析

本工程區的水土流失主要是在施工過程和土石方臨時堆放時形成的，故配置臨時攔擋、臨時覆蓋、臨時排水和植被恢復等水土保持措施能有效遏制工程區的水土流失，減輕水土流失危害。

經測算：本工程各項水土保持措施效益充分發揮時，擾動土地治理率達98.8%以上，水土流失總治理度達98.8%，植被恢復系數達98%，林草植被覆蓋率達25.1%，攔渣率達99%以上，土壤流失控制比為0.9。水土流失防治目標全部實現，水土保持措施配置合理。