水库工程水土流失预测及防治措施

赖樱

深圳市三洲田铜锣径水库管理处广东深圳518000

摘要：随着我国经济的增长，水利工程建设也在飞速发展。由于水库工程建设引起破坏地貌和植被、损坏水土保持设施、造成新的水土流失现象日益增多。水土保持工作直接关系到人民群众生产、生活水品的提高和整个地区城内生态环境的平衡发展。因此，本文针对水库水土保持工作提出相应的水土保持预测和治理措施，以期为同类工程水土保持措施设计提供有益的参考。

关键词：水库工程；水土流失；水土保持

引言

水利工程的建设在促进了经济的发展并且带给人民极大便利的同时，也造成了很严重的水土流失和环境破坏问题。在工程建设的过程中，由于工程建设项目剥离表土多，施工占地面积大容易引发了一系列的水土流失问题。对其进行水土保持方案实施，是防治人为活动造成水土流失的重要措施。因此要加强对水利工程水土保持措施的探讨力度，制定科学合理的水土保持方案，以保障工程正常运作，保持工程区域内生态环境的可持续发展。

1工程概况

某水库坝址以上流域集雨面积为18.5km2，多年平均径流量1622万m3，多年平均流量为0.51m3/s。工程主要任务是供水，兼顾下游农业灌溉及工业聚集区的工业供水。水库校核洪水位470.4m，总库容907万m3，兴利库容734.80万m3，工程等别为Ⅳ等，规模为小型。水土流失防治责任范围总面积85.87hm2，其中，建设区占地面积70.50hm2（包括水库淹没区43.94hm2），直接影响区面积15.37hm2。水土流失防治标准执行建设类项目一级标准。

2水土流失预测

2.1水土流失预测范围和时段

根据主体工程布置、施工扰动特点及施工工艺等条件，经对水土流失重点地段详细调查，确定水土流失预测范围包括枢纽工程区、供水管线区、弃渣场、料场区等。建设期2014年7月～2017年4月，预测时段按最不利情况考虑，超过雨季（4～10月）按1年计，不超过雨季长度的按雨季比例计；植被自然恢复期1年。

2.2土石方平衡分析

根据施工期土石方开挖回填以及表土剥离堆放、利用调配情况，项目建设共开挖土石方量27.80万m3（包括表土剥离3.12万m3，在土石方平衡图表中作为弃方量），回填利用土石方量12.16万m3，弃方15.64万m3（包括用于土地复耕及绿化覆土剥离的表土3.12万m3）。严格遵循“先拦后弃、先排后挖、剥离先行”的原则，土石方需进行合理的调配，就近“移挖作填”，减少土方的开挖回填量。

2.3水土流失预测结果

项目建设过程中，除开挖的弃土、弃渣产生的流失外，开挖过程中还存在因扰动地表，土壤侵蚀加剧，侵蚀强度提高，形成一定的流失量。针对主体工程布置、施工组织及施工工艺设计，产生弃土、弃渣及水土流失的特点，结合自然地理状况调查分析，预测结果如下：

2.3.1工程施工准备期及建设期水土流失预测

工程在建设期扰动面积为26.43hm2，原地貌水土流失量为116.9t，扰动后可能造成水土流失总量为1275.9t，可能造成新增水土流失量为1159.0t。

2.3.2自然恢复期水土流失预测

自然恢复期水土流失面积为17.33hm2，原地貌水土流失量为154.25t，若不采取措施，可能造成水土流失总量为579.86t，自然恢复期新增水土流失量为425.61t。

2.3.3水土流失总量及新增水土流失量

建设期扰动面积26.43hm2，水土流失总量271.15t，造成水土流失总量1855.76t，新增水土流失量1584.61t。土石方开挖总量36.93万m3，回填9.87万m3，弃方量27.06万m3。

3水土保持防治目标及措施

3.1防治目标

根据项目多年平均降雨量、原地表平均土壤侵蚀强度与基准值地区的差异情况，确定防治目标值，即：扰动土地整治率95%，水土流失总治理度97.5%，土壤流失控制比1.0，拦渣率95.5%，林草植被恢复率99%，林草覆盖率27%。

3.2主要防治区的水土保持措施

3.2.1枢纽工程区

3.2.1.1工程措施。为防止坡面集水对坝边的冲刷，需在大坝的左右两侧布设截水沟，根据图上量测，需布置断面0.3m×0.3m截水沟长350m，考虑0.10m的安全超高，最终断面确定为0.4m×0.3m。采用M7.5浆砌石砌筑，厚度为0.3m，过水断面采用M10水泥砂浆抹面，厚2cm。截水沟长350m。土方开挖98m3，石方开挖42m3，M7.5浆砌石84m3，C10砼14m3，M10水泥砂浆抹面210m2。

3.2.1.2植物措施。坝区占地面积2.30hm2，占地类型为林地；溢洪道区占地面积0.05hm2，占地类型草地。为削减开挖边坡对生态景观的影响，达到绿化覆盖坡面目的，在大坝坡脚布设砖砌土槽，以株距1m栽植攀援植物爬山虎。

3.2.1.3临时措施。为防止开挖边坡、临时堆土等在雨季受到侵蚀和场内积水影响施工，利用开挖土方装袋搭建临时挡墙。临时土袋拦挡错缝堆砌，搭建成顶宽0.5m、高1m的矩形断面。坝区需临时土袋拦挡152m，临时土袋76m3；溢洪道需临时土袋拦挡30m，需临时土袋15m3。

3.2.2供水管线区

供水管线区占地面积5.75hm2，主要为耕地和林地，其中占用耕地2.99hm2（埋管长度为6.02km），占用林地2.76hm2（埋管长度5.55km）。

3.2.2.1工程措施。该区占地类型主要为水田和有林地，可剥离面积为3.64hm2（耕地1.79hm2，剥离厚度0.4m；林地1.85hm2，剥离厚度0.2m），表土资源量为10860m3。拟采用机械施工，在场地平整前剥离表土10860m3，用于后期复耕、覆土绿化土料来源，堆放于管道一侧。

占用耕地（2.99hm2）和林地（2.76hm2）的土地整治包括土方回填和土壤松翻两部分。土方回填：主要是沟槽开挖对临时占用的耕地进行复耕。其中，占用耕地回填整治面积1.79hm2，平均覆土厚度0.4m，共覆土7160m3；土壤松翻耕面积1.20hm2，平均翻耕0.3m深，共开挖3600m3。占用林地回填整治面积1.85hm2，平均覆土厚度0.2m，共覆土3700m3；翻耕面积0.91hm2，平均翻耕0.1m深，共开挖910m3。

3.2.2.2植物措施。供水管施工将对两侧原地貌造成一定程度的破坏。待工程施工结束后，将对该区裸露地表进行种草，种植面积2.75hm2。

3.2.2.3临时措施。对裸露面积较大的开挖边坡进行覆盖塑料薄膜，减轻雨水对坡面的溅蚀。在覆盖过程中，间隔一定距离进行占压，需2000m2塑料薄膜。临时排水沟布置在山坡开挖土石边沟，对坡面汇流较大坡面截排，设计为梯形断面，上口宽0.60m，下底宽0.3m，高0.3m，边坡比1∶0.5，需开挖800m临时拦水沟。临时土袋拦挡与坝区结构相同，约1500m，需临时土袋750m3。

3.2.3弃渣场区

拟定弃渣场占地面积4hm2，堆到614m高程能容纳25.72万m3弃渣。需集中堆放的弃渣17.05万m3（自然方），其中土方2.07万m3，石方14.98万m3。松散系数按1.33算，松土方为2.75万m3，松石方22.92万m3，总弃方为25.67万m3，弃渣场能够满足弃渣需要。

3.2.3.1工程措施。挡土墙480m，截水沟1170m，表土剥离3.90hm2，沉沙池4座，土地整治3.90hm2。挡土墙采用重力式浆砌石挡墙，墙高3m（含基础1m），墙长480m，底宽2.7m，顶宽0.7m。设排水孔为预埋Φ75mmPE排水管，排水孔水平间距为3m，排水孔靠渣体侧设碎石反滤层。挡土墙水平方向每隔10m设置一道伸缩沉降缝，缝宽2cm，采用沥青木板卡塞。基础开挖土方907m3，石方开挖389m3，M7.5浆砌石2448m3，PE管272m，碎石反滤层7m3。挡土墙滑移稳定性Ks=1.726＞1.300，倾稳定性覆Kt=4.699＞1.500，地基平均承载83.95kPa＜200.00kPa，满足规范要求。渣体边坡稳定系数正常运用工况为1.259，非正常运用工况为1.352，均大于规范允许系数1.15和1.08的要求。渣体边坡1∶2时，渣面稳定系数具有一定富余度，满足弃渣稳定要求。截水沟长1170m，土方开挖622m3，石方开挖267m3，M7.5浆砌石429m3，C10砼68m3，M10水泥砂浆抹面1190m2。沉沙池为2.0m×1.5m×1.5m（长×宽×高），底板0.4m厚，侧墙为0.4m厚M7.5浆砌石，内墙采用砌石砌筑，内、外墙均采用M7.5水泥砂浆抹面。

3.2.3.2植物措施。弃渣场占地主要为灌木林地，弃渣前需进行表土剥离收集，耕地表土剥离厚度0.3m，剥离面积3.90hm2，剥离表土7800m3。弃渣结束后土地整治面积为3.90hm2。树种选择刺槐，种植时采用坑植，行间距为3m×3m，挖坑规格为50cm×50cm，林下种草。刺槐1111株/hm2，草种撒播量为30kg/hm2，植被恢复面积3.90hm2，刺槐4334株。

3.2.3.3临时措施。为了防止雨水冲刷收集的表土和施工过程开挖面，采取约100m临时土袋拦挡。设计断面为50cm×100cm（宽×高），需临时土袋50m3。设计表土堆放高度4m，占地约0.20hm2。为防止养分流失，撒播紫花苜蓿0.2hm2，草籽用量6kg。

3.2.4料场区

3.2.4.1砂石料场。①工程措施。为了防止坡面径流对开采面和临时堆放的覆盖层的冲刷，沿上游开采边界布设截水沟600m，断面为0.4m×0.3m（宽×高），采用0.3m厚M7.5浆砌石砌筑，过水断面采用M10水泥砂浆抹面，厚2cm。土方开挖196m3，石方开挖84m3，M7.5浆砌石168m3，C10砼28m3，M10水泥砂浆抹面420m2。该区整治面积3.15hm2，设计覆土厚度为0.1m，覆表土量为3150m3。

②植物措施。料场覆土后整地，恢复植被面积3.15hm2。选择树种刺槐，种植时采用坑植，行间距为3m×3m，挖坑规格为50cm×50cm，苗木选用1年生、1.5m高的裸苗，草种选择狗牙根草。料场的开挖陡坡面，挖坑种植攀缘植物爬山虎，间距1m，料场开挖留下的陡坡面长约300m。爬山虎100株/100m；刺槐1111株/hm2；草种撒播密度30kg/hm2；植被恢复面积3.15hm2；种爬山虎300株，刺槐3500株，草籽94.50kg。

③临时措施。为防止砂石料和临时堆放覆盖层冲刷入河道，在料场下游布置260m的50cm×100cm（宽×高）临时土袋拦挡，需临时土袋130m3。同时，为防止雨水冲刷，需用防雨布1200m2。

3.2.4.2临时取土场。①工程措施。土料场区占地面积1.07hm2（计入水库淹没区），占地类型主要为水田，表土所含的土壤肥力较高，需进行表土剥离，表土剥离厚度平均0.6m，剥离量为6370m3。

②临时措施。由于临时取土场是为后期其他施工区域覆土绿化服务，又在水库淹没区内，布置植物措施不合适。根据各区覆土时间不同，根据水土保持措施实施进度，部分表土需提前剥离，为了防止水土流失，考虑在堆放表土区域撒播紫花苜蓿种子0.01hm2。

3.3水土保持专项投资

水土保持总投资528万元，其中水土保持工程静态投资514.72万元。工程投资中，工程措施315.80万元，植物措施7.99万元，临时措施53.24万元，独立费122.70万元（监理费17.65万元，监测费46.21万元）。基本预备费14.99万元。

4结束语

综上所诉，水利工程的建设一方面能够促进城市化工业化的发展，另一方面，会人为的引起水土流失，破坏生态平衡。因此，相关的工作人员要结合工程的施工特点，采取相应的水土保持防治措施，不仅可以有效地控制工程建设新增的水土流失，将可能产生的水土流失风险和危害降至最低，满足水土保持要求，同时还对改善项目区内生态环境，保护生态环境和谐稳定。

参考文献：

[1]李世良；赵旭光.水利工程中的水土保持方案及工程设计[J].科技创业家.2012（10）

[2]张云霞.水利工程施工中的水土保持方案及工程设计[J].民营科技.2010（11）