對(duì)水利水電工程水土保持方案的初探

1、<p>　　對(duì)水利水電工程水土保持方案的初探</p><p>　　摘要:隨著水利建設(shè)項(xiàng)目的迅速發(fā)展，人為造成的新的水土流失已成為當(dāng)今社會(huì)的突出問題。因此，搞清水土流失的特點(diǎn)、成因及其造成的危害，進(jìn)而因害設(shè)防，加強(qiáng)水土保持預(yù)防、監(jiān)督、管護(hù)和治理工作，就顯得十分重要。本文在對(duì)水土流失的特點(diǎn)、成因進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的防治對(duì)策。 </p><p>　　關(guān)鍵詞:水利水電工程; 水

2、土流失監(jiān)測(cè); 水土保持 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>　　1水土流失的影響因素 </p><p><b>　　1.1土壤因素 </b></p><p>　　土壤因素主要反映在土壤質(zhì)地、土壤可蝕性、土壤抗沖性及土壤滲透性等。1978年wischmeier等在通用水土流失方程中提出了

3、土壤可蝕性因子。1990年sharplya．n等提出依據(jù)土壤質(zhì)地計(jì)算可蝕性因子Ｋ值的方法。土壤抗沖性與土壤的緊實(shí)度、土壤厚度和植物根系數(shù)量等有關(guān)。蔣定生等提出土壤崩解速度越快，抗蝕性越弱；土壤有植物根系固結(jié)時(shí)抗沖性可能增強(qiáng)。土壤的結(jié)構(gòu)性能影響著土壤的滲透性，結(jié)構(gòu)性能較好的土壤滲透性較好，水土流失程度較輕。研究表明：水穩(wěn)性團(tuán)聚體的土壤不易形成土壤結(jié)皮，其入滲性能較好，徑流量和侵蝕量都較小。 </p><p><

4、;b>　　1.2植被因素 </b></p><p>　　1997年研究認(rèn)為層次多、植物品種多的植被比層次少、植被品種少的植被水保功能好，喬、灌、草相結(jié)合的植被水保功能優(yōu)于喬草結(jié)構(gòu)或喬灌結(jié)構(gòu)的植被，喬灌草結(jié)合中，同一層植物種類越多，水土保持功能越強(qiáng)；草的抗逆性最強(qiáng)，水保功能最強(qiáng)。 </p><p><b>　　1.3降雨因素 </b></p>

5、;<p>　　統(tǒng)計(jì)研究表明：最大時(shí)段降雨強(qiáng)度與土壤流失量關(guān)系最為密切，其次為降雨動(dòng)能和降雨量。降雨強(qiáng)度對(duì)土壤流失量的影響程度北方明顯高于南方，尤其以西北黃土高原最為明顯。降雨量對(duì)土壤流失量的影響程度南方明顯高于北方，在西北黃土高原，降雨量與土壤流失量之間幾乎沒有多大關(guān)聯(lián)。 </p><p><b>　　1.4人為因素 </b></p><p>　　人為因

6、素是導(dǎo)致水土流失加速的一個(gè)重要因素，據(jù)統(tǒng)計(jì)，開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目土壤侵蝕變化趨勢(shì)與開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模增長(zhǎng)趨勢(shì)呈正相關(guān)關(guān)系。 </p><p>　　2 水利水電工程編制水土保持方案的意義 </p><p>　　水是生命之源, 土是生存之本, 水和土是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)物質(zhì), 是不可替代的基本資源。在我國(guó), 嚴(yán)重的水土流失破壞了寶貴的水土和生物資源,引起氣候、自然、生態(tài)環(huán)境的惡化, 加劇了水害等自

7、然災(zāi)害的發(fā)生, 目前已經(jīng)到了亟待強(qiáng)化治理的關(guān)鍵時(shí)期。根據(jù)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《全國(guó)生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃》提出的目標(biāo), 我國(guó)擬用大約12年的時(shí)間, 堅(jiān)決控制住人為因素產(chǎn)生的新的水土流失, 努力遏制住荒漠化的發(fā)展。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo), 需要做多方面的工作, 其中對(duì)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行水土保持方案的編制和實(shí)施, 正是為了防治人為活動(dòng)造成的水土流失而采取的一項(xiàng)重要措施。水利水電工程作為一項(xiàng)主要的開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目, 由于自身的特點(diǎn), 在其施工、運(yùn)行過程中如不能很好地做好水

8、土保持工作, 就會(huì)產(chǎn)生新的水土流失。因此, 做好水利水電工程水土保持方案的編制, 將為在工程施工和運(yùn)行過程中搞好水土保持工作進(jìn)而最大限度地控制人為因素產(chǎn)生的新的水土流失發(fā)揮重要的作用。 </p><p>　　3水利水電工程水土保持方案管理程序與內(nèi)容 </p><p>　　3.1方案管理程序 </p><p>　　根據(jù)水利水電工程建設(shè)程序, 按照水土保持有關(guān)文件規(guī)定,

9、 在大、中型水利水電工程可行性研究階段,首先編制水土保持方案工作大綱, 經(jīng)審查通過后再編 </p><p>　　制水土保持方案報(bào)告, 同時(shí), 在工程的設(shè)計(jì)階段進(jìn)行水保方案設(shè)計(jì)。為使水保方案工作與工程建設(shè)階段相吻合, 在工程實(shí)施、驗(yàn)收、運(yùn)行等階段均應(yīng)開展相應(yīng)的水保工作。水利水電工程各階段方案工作詳見圖1。 </p><p>　　3.2 水土保持方案的內(nèi)容 </p><p&

10、gt;　　按規(guī)范規(guī)定, 水土保持方案編制的主要內(nèi)容如表1中所列。在編制水利水電工程水土保持方案時(shí), 首先要收集工程所在區(qū)域的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況, 重點(diǎn)了解地形地貌、植被狀況和水土保持設(shè)施情況, 同時(shí)收集與工程有關(guān)的一些指標(biāo)( 如工程占地、取土取石、堆放渣量、挖填平衡、棄土棄渣、開挖破壞等) , 在此基礎(chǔ)上, 預(yù)測(cè) </p><p>　　圖1 水利水電工程水土保持方案管理程序圖 </p><p&

11、gt;　　工程在建設(shè)過程中因地面裸露、土質(zhì)疏松、設(shè)施減少等新增的水土流失量以及廢棄土石渣流失量, 并據(jù)此制定防治措施。 </p><p><b>　　4幾個(gè)問題的探討 </b></p><p>　　4.1大綱階段重點(diǎn)防治區(qū)域的確定 </p><p>　　水利水電工程建設(shè)中的水土保持經(jīng)費(fèi)是很有限的,如何用有限的資金最大限度地減少水土流失、改善工程

12、所在區(qū)域的生態(tài)環(huán)境就顯得非常重要, 而確定重點(diǎn)防治區(qū)域、有重點(diǎn)地進(jìn)行治理則是應(yīng)采取的主要措施之一。搞過環(huán)評(píng)的人知道, 在大綱階段需對(duì)重點(diǎn)因子進(jìn)行篩選, 這一點(diǎn)在水保方案大綱中值得借鑒。水利水電工程施工及運(yùn)行涉及的區(qū)域很多, 有土( 石) 料開采場(chǎng)、堆料場(chǎng)、棄渣場(chǎng)、輸變電線路、滑坡塌岸區(qū)、工程管理區(qū)、施工中輔助企業(yè)、生活區(qū)、移民安置區(qū)等, 在這么多的區(qū)域中, 哪些是水保措施布設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域, 不同的工程會(huì)不一樣, 因此只有通過多因素比較才能

13、確定。 </p><p>　　4.2 新增水土流失量預(yù)測(cè) </p><p>　　水利水電工程在施工期間, 開挖、取料、爆破等活動(dòng)擾動(dòng)了原地表, 破壞了地面植被, 改變土壤自然壓實(shí)性, 這就為水土流失的發(fā)生創(chuàng)造了條件。施工區(qū)實(shí)際的水土流失量是自然因素造成的水土流失量和施工活動(dòng)造成的水土流失量的疊加。估算工程施工活動(dòng)年新增的水土流失量一般采用如下公式: </p><p>

14、;　　Q = ( M 2 - M1) A ( 1) </p><p>　　式中 Q --年新增水土流失量, t; </p><p>　　M2--施工期間年土壤侵蝕模數(shù), t/ km2; </p><p>　　M1--未修工程時(shí)的年土壤侵蝕模數(shù), t/ km2; </p><p>　　A --被破壞的植被面積, km2。 </p>

15、<p>　　式( 1) 中A 的確定比較容易,m1可直接采用當(dāng)?shù)氐耐寥狼治g模數(shù)值, 但m2 的確定較為困難。在我們所完成的幾個(gè)工程的水保方案中, m2 主要用以下 </p><p><b>　　幾種方法確定: </b></p><p>　　(1)類比法。即用鄰近氣候相近、地形相似的無植被地區(qū)的m1 值來近似地代替M2 的值。 </p><

16、;p>　　(2)專家估算法。請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的專家到現(xiàn)場(chǎng), 根據(jù)堆棄料的土質(zhì)、粒徑大小、地形地貌、降雨?duì)顩r等進(jìn)行估算。 </p><p>　　表1 水土保持方案主要內(nèi)容 </p><p>　　在中國(guó)法制出版社出版的《開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持》一書關(guān)于灌溉及移民開發(fā)工程水土保持方案分析部分中, 土壤侵蝕模數(shù)M 的計(jì)算式為: </p><p>　　M = apykos ( 2

17、) </p><p>　　式中 a --換算系數(shù); </p><p>　　P y --產(chǎn)流有效降雨量( 一次降雨超過10 mm的降雨量) , mm; </p><p>　　K 0 -- 徑流系數(shù), %; </p><p>　　S --洪水含沙量, kg/ m3。 </p><p>　　式( 2) 中a、S 如何確定,

18、值得研究。筆者認(rèn)為, 水土流失預(yù)測(cè)得準(zhǔn)確與否, M 非常關(guān)鍵。因此, 建議有關(guān)部門將其作為一個(gè)課題, 在不同區(qū)域選擇具有代表性的地域進(jìn)行觀測(cè)對(duì)比與分析研究, 找出其規(guī)律性, 為今后水土流失量的預(yù)測(cè)提供較為準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。 </p><p>　　3. 3 工程措施設(shè)計(jì)深度和設(shè)計(jì)水平年 </p><p>　　水利水電工程水土保持方案中的工程措施, 主要是指保護(hù)人為造成的棄土棄渣不被流失而設(shè)置的

19、攔擋工程, 包括擋渣墻、攔渣壩、護(hù)坡工程及排洪工程等。 </p><p>　　《開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案大綱的編制格式和內(nèi)容》第三章第三條規(guī)定, 根據(jù)主體工程的安排和水土保持要求, 確定水土保持工程措施的設(shè)計(jì)深度和設(shè)計(jì)水平年。工程措施的設(shè)計(jì)深度, 不同的項(xiàng)目有不同的要求,它與主體工程之間的關(guān)系用不用考慮? 如何考慮? 如小浪底工程為千年設(shè)計(jì)萬年校核, 水土保持工程是否應(yīng)該考慮此項(xiàng)因素? 工程措施的設(shè)計(jì)水平年, 不

20、同的階段應(yīng)該不相同。施工階段可根據(jù)主體工程來確定,大多數(shù)情況下與主體工程保持同步或略微滯后。但在工程運(yùn)行階段, 設(shè)計(jì)水平年確定的依據(jù)不太明確。 </p><p><b>　　4結(jié)語 </b></p><p>　　我國(guó)是世界上水土流失最為嚴(yán)重的國(guó)家之一。由于特殊的自然地理?xiàng)l件，加之長(zhǎng)期以來對(duì)水土資源的過度利用，當(dāng)前我國(guó)水土流失仍然面積大、分布廣、流失嚴(yán)重，防治任務(wù)艱巨。