水利工程中的水土保持措施實例研究

0 引言

《永定河綜合治理與生態修復總體方案》在分析評價永定河現狀及存在主要問題的基礎上，研究提出了永定河綜合治理與生態修復的指導思想、基本原則、治理目標、治理思路與布局，論證明確了生態需水量及水量配置方案，從水資源集約與生態用水調配、河道綜合治理與生態修復、水環境治理與保護、水資源監測系統建設和流域綜合管理及協同治理等方面，提出了詳細的治理舉措，梳理了重點項目清單，并分析了實施效果，明確了保障措施。得勝堡生態凈化保護工程即為“永定河綜合治理與生態修復三年滾動項目清單”大同部分的一項。

1 項目基本情況

得勝堡生態凈化保護工程位于大同市新榮區堡子灣鄉得勝堡村東側的御河主河道及兩岸，工程建設范圍北起新榮區堡子灣鄉鎮羌堡村御河入境處，南至黑土墩村西側黑土墩橋，長約5.1km。工程主要任務是對御河省界至黑土墩村段進行河道綜合治理，防護河道安全，改善河道水質和河道生態環境。通過生態修復工程恢復御河河灘草甸生態系統；實施生態護岸保護河道岸坡穩定不受侵蝕；構建溪流濕地工程對上游來水進行凈化，豐富河道生態系統；建設生態島，營建棲息地生境，保護生物多樣性；建設管理道路、生態隔離工程和管理中心建筑，增強河道管理能力，建設“流動、綠色、生態、安全”的御河河流生態廊道。

2 項目水土流失分析

本項目永久占地312.87hm，無臨時占地，水土流失防治面積312.87hm。水土流失防治分區分為：河道治理工程防治區、生態工程防治區、管理道路及生態隔離帶工程防治區和管理中心防治區共4個防治分區。

2.1 水土流失防治目標

2.1.1 執行標準等級

根據水利部辦公廳[2013]188號文“關于印發＜全國水土保持規劃國家級水土流失重點預防區和重點治理區復核劃分成果＞的通知”，本項目屬永定河上游國家級水土流失重點治理區。按《生產建設項目水土流失防治標準》規定，項目水土流失防治執行等級為北方土石山區一級標準。

2.1.2 防治目標

①定性目標。

因項目建設產生的水土流失狀況得到基本治理；對防治范圍內的生態及水土保持進行最大限度地保護；水土資源得到有效利用；維持水保措施和設施的有效利用。

②定量目標。

根據《生產建設項目水土流失防治標準》的有關規定，結合本項目特點及項目所在地區的自然條件，提出六項防治標準的詳細指標值，用以判斷本項目水保措施的實際效果，在編制方案時對防治措施的布局提供相關要求和建議，同時作為驗收時的指標和依據。

該項目屬建設類項目，水土保持一級區劃屬北方土石山區，水力侵蝕是主要的水土流失類型，土壤侵蝕強度為輕度侵蝕，項目區多年平均降水量381mm，項目區屬于永定河上游國家級水土流失重點治理區。根據《中國氣候區劃名稱與代碼——氣候帶和氣候大區》，項目區不屬于極干旱和干旱地區，根據《生產建設項目水土流失防治標準》中4.0.6規定，水土流失治理度，林草覆蓋率及林草植被恢復率不做調整。

土壤侵蝕強度方面，在項目區內以輕度侵蝕為主。根據《生產建設項目水土流失防治標準》中4.0.7規定，土壤流失控制比不應小于1，故該項目的土壤流失控制比提高0.1。

項目區屬國家級水土流失重點治理區，根據《生產建設項目水土保持技術標準》中3.2.2第4條規定：“對無法避讓水土流失重點預防區和重點治理區的生產建設項目，建設方案應提高植物措施標準，林草覆蓋率應提高1~2個百分點。”故該項目的林草覆蓋率提高2%。

2.2 項目水土保持評價

本工程在選址及總體布局上不涉及國家水土保持監測的相關站點和重點試驗區，未占用國家確定的長期定位觀測站；項目選址區不在泥石流易發區、滑坡崩塌危險區以及易引起嚴重水土流失的范圍內，最大程度地保持了現有土地和植被的水土保持功能。施工中嚴格控制施工范圍，盡量減少對土地資源的破壞。項目符合《中華人民共和國水土保持法》和《生產建設項目水土保持技術規范》的要求，通過采取各項防治措施后，項目區域水土流失可以得到合理控制。

2.3 水土流失預測

①擾動原地表面積。

根據工程設計方案，結合現場調查狀況，對項目實施擾動地表、占用土地、損壞林草植被的種類、數量和面積進行統計計算，工程擾動原地表面積共計172.87hm。

②損毀植被面積。

結合工程設計報告的有關資料以及實地調查勘測的情況分析，本工程損毀植被面積為68.9hm。

③棄土（石、渣、灰、矸石、尾礦）量。

本項目共動用土石方總量165.24萬m，其中挖方量82.62萬m（含表土剝離7.42萬m），填方量82.62萬m（含表土回覆7.42萬m）。

④建設期流失量。

工程建設期施工擾動原地貌，造成地表裸露疏松，土壤侵蝕加劇。根據確定的侵蝕模數，按前述公式及參數計算得出工程施工期內原地貌侵蝕量為1834.09t，擾動地貌侵蝕量5118.13t，新增侵蝕量3284.04t。

⑤自然恢復期流失量。

進入自然恢復期，隨著各項水保措施逐漸發揮作用，土壤侵蝕量將逐漸減少，根據確定的綜合侵蝕模數及植被恢復期限，得出恢復期原地貌侵蝕量為7384.73t，擾動地貌侵蝕量13007.1t，新增侵蝕量5622.36t。

⑥工程建設造成的新增流失量總量。

根據施工期、自然恢復期新增水土流失調查結果，工程實施預測造成水土流失總量18125.23t，原地貌水土流失總量9218.82t，新增水土流失總量8906.4t（表1）。

表1 水土流失量預測結果匯總 單位：t

3 水土保持措施布設成果

3.1 河道治理工程防治區

①工程措施。

主體設計對溪流濕地工程區占地范圍內的旱地、林地等地表腐殖土較厚區域進行表土剝離，表土剝離量7.42萬m，剝離表土臨時堆放于河床范圍內不影響施工的區域，用于后期綠化覆土，表土回覆量7.42萬m。主體工程施工完成后對綠化區域進行場地整平，整平面積25.3hm。

②植物措施。

主體設計河道治理工程區的植物措施主要包括：生態護岸區栽植水生植物1.09hm，撒播草種4.60hm。溪流濕地工程區栽植水生植物10.89hm，撒播草種7.02hm。生態島工程區新栽植落葉喬木200株，灌木700株，撒播草種1.70hm。

③臨時措施。

主體設計未考慮施工過程中的臨時防護措施，為防止降雨及大風等產生水土流失，新增以下臨時措施：

臨時苫蓋：施工中對施工裸露地面及臨時堆料采用防護網進行臨時苫蓋，苫蓋面積約6.0hm。防護網循環使用。

臨時堆土攔擋：對堆放于河道治理工程占地范圍內的表土進行臨時防護，臨時堆土堆放的坡面坡度為1:1.5，臨時堆土堆放高度2.0m，在堆放區四周用編織袋裝土進行擋護，防護墻高0.8m，編織袋長0.8m、寬0.4m、高0.2m，每層編織袋間相互疊壓，編織袋裝土防護長度840m，需編織袋土538m。在堆土區四周及頂部苫蓋防護網（如圖1）。

圖1 臨時堆土防護措施平面布設圖

堆土區四周設臨時排水溝，排水溝長985m，斷面為倒梯形，溝底寬度0.4m，深度0.4m，兩側坡比1:1，土方開挖316m。排水溝末端設梯形沉砂池一座，沉砂池底長4m，底寬2.5m，深1.5m，坡比1:1，土方開挖17.5m。臨時排水溝及沉砂池內鋪設土工布防護（如圖2）。

圖2 臨時排水溝剖面圖

3.2 生態工程防治區

①工程措施。

主體設計對生態修復工程區占地范圍內現狀灘地斑禿區域的土地進行平整，平整面積28.51hm。主體內容的工程措施滿足水土保持要求。

②植物措施。

生態修復工程植物措施主要包括林地生境修復、灌叢淺灘修復、草本淺灘修復設計。生態修復植物配置面積73.4hm。包含斑禿區域的地被修復66.6hm、現狀保留林地下地被修復3.7hm、新栽植地被植物3.1hm。主體設計生態修復工程區新栽植常綠喬木200株，落葉喬木900株，灌木1750株，撒播草種73.4hm。

③臨時措施。

生態修復工程區未綠化的裸露地面進行防護網苫蓋，苫蓋面積1.0hm。

3.3 管理道路及生態隔離帶工程防治區

①工程措施。

對生態隔離帶綠化區域進行土地平整，平整面積7.12hm。

②植物措施。

生態隔離帶設置在御河右岸河道治導線與河道管理范圍線之間，主要為新建巡河道路兩側各7m寬的生態綠化隔離帶，無道路處20m寬的生態綠化隔離帶。生態隔離帶面積71242m。

③臨時措施。

管理道路施工時開挖的裸露面進行防護網苫蓋，苫蓋面積1.5hm。

3.4 管理中心防治區

①工程措施。管理中心沿道路設置雨水排水管溝，長350m，場地停車位采用透水磚鋪裝，面積240m。對管理中心綠化區域進行土地平整，平整面積0.05hm。

②植物措施。主體設計管理中心場地內設置零星綠化，面積約500m。

③臨時措施。管理中心施工時開挖的裸露面進行防護網苫蓋，苫蓋面積0.2hm。

4 水土保持監測

水土保持監測范圍為本次建設擾動范圍，監測面積為312.87hm。監測的具體時段開始自施工準備期，結束至設計水平年。

共布設7處監測點。其中河道治理工程防治區2處，生態工程防治區2處，管理道路及生態隔離帶工程防治區2處，管理中心防治區1處。

水土保持監測內容是水土流失影響因素監測、水土流失狀況監測、水土流失危害監測和水土保持措施監測。監測方法采用查閱資料、現場監測、實地調查、實地量測、遙感監測、視頻監測、抽樣調查等方法進行監測。監測成果相關文件包括水土保持監測報告、有關監測表格及影像和圖件資料等，并應按照檔案管理相關規定建立檔案。

5 結論和建議

5.1 工程建設的制約性因素結論

本工程在選址及總體布局上不涉及國家級別水土保持監測站點，不涉及重點試驗區，未占用國家級長期水土保持定位觀測站；項目選址區不在泥石流易發區、滑坡崩塌危險區、易引發嚴重水土流失的范圍內，極大程度上保護了現有的水土保持功能。施工中嚴格控制施工范圍，盡量減少對土地資源的破壞。主體工程選址基本不存在水土保持方面的制約性因素，符合相關技術規范要求，從水土保持角度分析，項目選址不受水土保持制約性因素制約。

5.2 水土保持方案的總體結論

根據工程設計和施工資料并結合實地調查狀況，分析評價了主體工程總體布局、地理位置、交通條件、土石方量、擾動原地貌破壞土地和植被面積、損壞水土保持設施面積，對工程建設內容、施工工藝和易產生水土流失的施工環節進行了分析，調查了項目建設區水土流失總量、新增水土流失量及重點流失區和流失時段等，對各項水土保持措施的實施情況進行了調查評價。項目通過各項水土保持措施的實施，可使工程占地區域內的水土流失治理度100%，土壤流失控制比1.05，渣土防護率為98%，表土保護率為100%，可綠化面積全部綠化，林草植被恢復率為100%，林草覆蓋率達74.3%，防治目標均符合要求。可大大減少工程施工引起的水土流失狀況，改善和提升施工區域內的生態環境質量。

各項水土保持相關措施完成以后，項目施工造成的水土流失得到有效的防治，各項目防治措施指標均達到的預定目標，并具有一定的生態效益、社會效益。