沐浴水库供水工程水土流失影响分析与措施

摘要：介绍沐浴水库供水工程的地形地貌、水文气象、水土流失情况，确定了供水工程水土流失防治责任范围，对造成的水土流失因素进行了分析、预测，提出了流失的防治措施和建议，有效制止新增水土流失，促进地表修复和生态建设。

关键词：供水工程、水土流失、措施建议

中图分类号：TU731.5文献标识码： A

1.项目区概况

1.1项目的地理位置

项目的建设地点位于莱阳市沐浴水库至莱阳市经济开发区，途径河洛、柏林庄和冯格庄三个乡镇，全长28.48km，在神山后村西设加压泵站。

1.2地形地貌

莱阳市沐浴水库供水工程的水源地为沐浴水库，管线主要穿越河洛、柏林庄及冯格庄三个镇处，其中河洛、柏林庄地形属于低山丘陵区，其北部山脉近似东西，西部山脉走向近似南北。北部的旌旗山，海拔高度315.6m，马崖口山，海拔高程101m，南部莱阳盆地，海拔高程40-50m左右，冯格庄属于山前堆积平原，海拔高度70-100m左右。

1.3水文气象及水土流失

项目区地处山东丘陵，地貌类型为胶东低山与丘陵，属暖温带大陆性气候，四季分明，年平均气温11.4℃，≥10℃有效积温4296℃，多年平均降水量686mm，多年平均风速14.6m/s、最大风速18m/s，最大冻土深度0.5m，土壤主要为棕壤褐土、潮土，天然植被多为野生的草皮及野生的灌木类植物，林草覆盖率30.9%，水土流失以水力侵蚀为主兼有少量的风力侵蚀，属于轻度侵蚀，土壤侵蚀模数2070t (km2a)，土壤侵蚀容许值200t (km2a)，为山东省公告的水土流失重点治理区。

1.4工程任务和规模

（1）工程任务

优先保障莱阳市开发区城镇居民、农村人畜饮水及农业用水的前提下，把富余的水供至开发区用于工业用水，解决工业厂区大量用水问题。

（2）工程规模

莱阳市沐浴水库供水工程设计规模为4万m3/d。计划到设计水平年2015年解决莱阳市开发区的工业用水。

2．规划范围和内容

根据《开发建设项目水土保持方案技术规范》的具体要求和本工程的特点，本工程水土流失防治责任范围分为项目建设区和直接影响区，总面积86.86hm2。其中建设区面积为66.86hm2，直接影响区面积为20hm2。

2.1项目建设区

项目建设区位于供水工程项目的征地、占地、用地及其管理范围，包括管道敷设开挖后沿管沟一侧或两侧堆放土区域、机械沿管线作业区域和施工道路、闸阀井、泵站、管道固定支墩、穿跨越两侧支架等，所必需占用的土地，该工程管道敷设在农田、荒地（草地）地段作业带宽度为17.26m，河道及冲沟地段作业带宽度为10m，特殊地段如高陡坡面、困难地段施工，施工作业带需要适当的加宽，施工作业带面积和道路施工占地面积即项目建设区面积。

2.2直接影响区

根据本工程特点，直接影响区为：施工作业带以外水土流失所影响的区域、临时施工道路和房屋新增的侵蚀区域。管道敷设影响区，根据现场调查和实地勘测的数据，按照作业带两侧各5m范围计算。检查井、阀门井、泵站、管道固定支墩、穿跨越两侧支架用地由于建设过程扰动比较小，不再计算影响区面积。

3.可能造成的水土流失因素分析

本项目为线形工程，管道工程采用沟埋敷设方式，管线全长28.48

km，输水管道主要敷设在河谷阶地上，输水管道全线20次穿越河道，23次穿越冲沟，30处通过穿越村路、管路（渠）、电缆等，经过的地貌类型多，并与公路形成交叉穿越，施工条件复杂，可能造成的水土流失因素较多

3.1管道开挖

输水管道开挖的大量土方，作为填筑料回填管沟，在开挖边线2～3m就近堆放，堆放时间较长，堆弃物结构疏散，降水易于入渗，抗蚀抗冲性变差，易于发生强度水力侵蚀，面风蚀现象也非常严重。

3.2枢纽工程建设

泵站扬水工程枢纽工程占地面积大，地形西高东低，场地需要进行平整，修建交通道路，对地表土扰动范围大，雨季极易造成较大的水土流失。

3.3施工机具和施工活动

管沟开挖、回填和管道敷设施工过程中，由于施工机具和施工活动都会使管道沿线地表受到破坏，雨季极易造成较大的水土流失，同时，剩余土方如不能及时整理、清除，必将造成较大的渣土流失。

3.4穿越河道冲沟

输水管道穿越河道和冲沟时，采取的施工工艺会产生废弃泥浆、废渣，这些废弃泥浆、废渣若堆置于河道沟道不及时清理，遇洪水可能全部或部分冲走，抬高下游河床，加剧防洪压力。

3.5弃渣堆放

工程弃渣场占用荒草地，且堆积物多是无序堆放，弃渣的堆放再塑了原地貌，形成了较陡的边坡，改变了原地表坡面的产、汇流条件，若不妥善处理排水问题，不仅会造成弃渣、弃土本身的流失，而且可能使渣堆附近区域的水土流失由原来的面蚀逐渐改变为沟蚀，加剧局部地域的水土流失，甚至遇到降雨等诱因，可明显降低堆弃物的稳定性，有发生地质灾害的可能。

4.水土流失预测

4.1土壤流失量预测

土壤流失主要指土壤及其母质在外营力作用下（包括自然作用和人为作用）发生的多种破坏、移动和堆积过程。预测本工程施工开挖产生的弃潭渣量和地貌形态、土壤结构及地表植被破坏后的侵蚀量。即工程土壤流失量为3.5万t。

4.2水损失量的预测

本工程大面积占压农地、道路，施工活动扰动原地貌，改变原地貌下垫面性质，使项目区原有的入渗或蒸发特性发生变化，进而引起地表径流的数量和特性发生改变，破坏了项目区原有的水平衡状态。

5.水土流失危害预测

沐浴水库供水工程涉及面积大部分是耕地，工程建设因开挖、排弃等活动破坏了区域的原地表植被，这些人为因素使项目区内水土流失呈增加趋势，如不采取有效的防治措施，将在一定程度上加剧水土流失，有必要对造成的水土流失危害进行预测

5.1损坏水保设施

工程建设占用和损坏了水土保持设施，破坏、降低了其水土保持功能，要恢复原有的水土保持功能和原有植被需要一段时间，地面容易遭受水蚀和风蚀，更易造成水土流失。

5.2对生态环境产生负面影响

工程建设扰动原地貌、占压土地、损坏土壤结构及地表植被，使具有一定植被的荒地变成裸地，减少了地表的覆盖度；同时破坏了土壤结构和水循环路径，造成局部土地资源破坏和土地生产力下降，项目改变了生物的生存环境，阻碍生态系统交流，环境抗逆能力和环境容量下降，对生态环境造成一定的负面影响。

5.3降低土壤保水性能

工程大量侵占和破坏耕地，造成耕地表层熟土流失，破坏土壤中抗侵蚀颗粒的物理特性，使土壤的有机质发生迁移，使土壤易遭受侵蚀，还会降低土壤保水性能，并增加土壤容重，进而会使部分土地在短期内沙化、退化。

5.4穿越河沟、增加防洪压力

输水管道穿越河道，穿越冲沟时，采取的施工工艺会产生废弃泥浆、废渣，这些废弃泥浆、废渣堆置于河道沟道如果得不到及时清理，遇洪水可能全部或部分冲走，抬高下游河床，加剧防洪压力。

6.水土流失防治措施

水土流失防治措施体系分为农果地、穿越沟河道、穿越构筑物和厂站四个防治区。

6.1农果地防治区

（1）总体设计

管道主要在农果地防治区敷设，管顶覆土1.5m,下部夯实防止沉降。包括管线作业带、施工便道、弃渣场等，农地，主体工程施工结束后必须及时恢复为农田。

（2）防治措施

①表土剥离措施。管道开挖时土方放置在管线一侧，将地表30cm～50cm的熟土与下层生土剥离后分开集中堆放保护，在后期进行地貌恢复时仍然覆于地表，为复耕、复植创造条件。

②土地平整措施。管道安装后将开挖的土石方按先生土后熟土的顺序回填并压实，回填土需填至超过自然地面约20cm。在恢复的农田布设全面整地措施，机械耕深30cm。需全面整地43.91hm²。

③植物措施。种草7.72hm²，植树造林5.45hm²，苗木2180株。

④临时遮盖措施。管道工程管沟开挖后大量临时堆土极易造成水土流失， 工程管线长且工期短，雨季、风季施工不可避免，可采用塑料薄膜临时遮盖措施，从根本上杜绝此类水土流失的发生。工程建设过程中分段施工，塑料薄膜可重复使用，确定遮盖面积为4万m²。

⑤规范施工。对施工人员和机械操作人员行为进行规范教育，施工设备及拉运物资的车辆和施工人员等必须在专用施工作业带内行走，避免大面积碾压地表，有效地保护原地貌。

6.2穿越沟河道防治区

（1）总体设计

穿越沟河道防治区工程施工部位为河道、沟道及其两侧，共穿越沟河道2450m。输水管道在穿越河流、冲沟采用护砌工程，降低开挖土方量，从而减少了水土流失。管道开挖穿越河流、冲沟时，主体工程已设计了浆砌石护岸、护坡、排水沟等具有水土保持功能的措施，需要补充完善弃渣场设置、治理措施，共设置弃渣场73处、挡土墙450m、弃渣场种草2.5hm²；植树220株。

（2）典型设计

①弃渣场整治：弃渣前将表层0.5m熟土剥离集中堆放，然后在弃渣场周围修筑挡渣墙，再从墙角开始逐层向后延伸（每层厚0.5m），堆渣高度至2.0米时，将渣场表面平整后，先铺一层粘土并碾压密实作为防渗层，然后再覆表层熟土0.5m，进行种草，在渣场周边开挖排水沟排水防冲。

②拦渣墙典型设计

拦渣墙高2.0m，墙顶宽0.5m，墙面坡比1∶0.4，墙背直立，底宽2.0m，基础开挖至原状土上，每10～15m设置沉降缝。

③排水沟典型设计

为防止雨水冲蚀渣体，拟在渣体边沿开挖土渠排水沟排水，采用梯形断面，底宽0.3m，深0.4m，口宽1.1m，边坡比1：1。

④植物措施典型设计

在弃渣场清理平整后种草。整地时等高耕作，采用条播，播幅5cm，行距20cm，每公顷播种量为30kg。播种时间选在在每年的春、夏2季。

6.3穿越建筑物防治区

工程穿越砼村路、拦河坝、涵洞、渠道后按原形式恢复建筑物，局部公路段，采用专业地下穿越技术施工；主要是针对穿越后对同边环境的治理，减少管道开挖敷设对周边地表植被的大面积扰动，减少水土流失。

6.4厂站防治区

该区内主要为厂区绿化、硬化措施、排水设施。场区及道路绿化采用植苗造林，树种选用油松、柳树等美化树种，造林500株（场区300株，道路200株）；草皮0.5hm²。

7.结论与建议

7.1结论

通过采取以上水土保持措施，可以充分利用工程措施的控制性和速效性，植物措施的长效性，有效制止供水工程建设新增水土流失，促进项目区地表修复和生态建设，为工程建设、生产运营和莱阳市的经济发展创造良好的条件。

7.2建议

（1）施工组织设计中土石方施工规划，避开汛期大范围施工

（2）注重植物种类的选择，本着适地适树、因地制宜的原则进行设计和布置植物措施，确保植物正常生长。

（3）坚持“先拦后弃”的原则，对临时堆土和施工道路路基下部等设置必要的排水和拦挡措施。