不同水土保持措施下棄渣場水土流失研究

(四川蜀水生態(tài)環(huán)境建設(shè)有限責(zé)任公司，成都，610041)

近年來，隨著國家對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的加大，開發(fā)建設(shè)項目所造成的水土流失占我國水土流失的比重也越來越大，而棄渣場往往是水土流失最為嚴(yán)重的區(qū)域。因此建設(shè)單位針對棄渣場采取了各種防治措施，這些措施對控制水土流失的效果如何，本文以古城水電站為例，將其研究成果介紹如下。

1 研究區(qū)概況

古城水電站位于四川省理縣～汶川縣雜谷腦河下游河段，是雜谷腦河流域水電梯級“一庫七級開發(fā)方案”自上而下的第七級電站。項目區(qū)為高山峽谷地貌，川西高原氣候，具有山地季風(fēng)氣候的特點，屬亞熱帶常綠闊葉林區(qū)的川西高山峽谷針葉林亞帶下的川西高山峽谷植被地區(qū)，岷江上游植被小區(qū)，多年平均年降水量613.3mm。工程水土流失防治責(zé)任范圍面積為123.62hm2。其中，項目建設(shè)區(qū)110.57hm2，直接影響區(qū)13.05hm2。全區(qū)累計土石方開挖量為1116.9萬m3(自然方)，土方回填649.3萬m3(壓實方)，共布設(shè)9個棄渣場堆放棄渣，累計堆放棄渣379.1萬m3(松方)。本文選取5個渣場作為研究對象(詳見表1)。

表1 各研究渣場基本概況

2 研究方法

將5個渣場的坡度、植被覆蓋、表土土壤質(zhì)地整治得相似(由于5個渣場之間相處距離很近，可考慮降雨量也一樣)，根據(jù)土壤侵蝕通用方程，影響土壤侵蝕的因子主要有降雨侵蝕力、土壤質(zhì)地、坡長坡度、地表覆蓋和措施因素〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕〔5〕。因此，只要監(jiān)測出各渣場的土壤侵蝕模數(shù)，就可以分析出各類措施對于棄渣場土壤侵蝕模數(shù)的影響。

3 研究結(jié)果

3.1 各研究渣場的土壤侵蝕模數(shù)

通過對棄渣場一年(2009年4月～2010年4月)的土壤侵蝕監(jiān)測，得出棄渣場的土壤侵蝕模數(shù)(詳見圖1)。

圖1 各渣場土壤侵蝕模數(shù)分布

3.2 有無擋護措施的土壤侵蝕比較

上游渣場與5#渣場相比，除前者無擋護措施、后者有擋護措施外，其余措施因子都相同。通過圖1渣場土壤侵蝕模數(shù)的對比，可知有擋護措施的5#渣場土壤侵蝕模數(shù)明顯低于無擋護措施的上游渣場，故得出試驗期內(nèi)有擋護措施的棄渣場要好于無擋護措施的棄渣場。這主要是得益于有擋護措施的渣場在坡腳對泥沙進行了攔擋，使部分泥沙沉降于坡面下腳，減少了土壤的流失。

3.3 有無截水措施的土壤侵蝕比較

1#渣場與5#渣場相比，除前者有截水措施、后者無截水措施外，其余因子都相同。通過圖1土壤侵蝕模數(shù)的對比，可知有截水措施的1#渣場土壤侵蝕模數(shù)明顯低于無截水措施的5#渣場，故得出有截水措施的棄渣場要好于無截水措施的棄渣場。這是因為有截水措施的棄渣場對上游來水進行了攔截，避免了上游來水對渣場的直接沖刷，進而減少了泥沙的流失。

3.4 有無平臺的土壤侵蝕比較

1#渣場與3#渣場相比，除前者沒有平臺、后者有平臺外，其余因子都相同。通過圖1土壤侵蝕模數(shù)的對比，可知有平臺的3#渣場土壤侵蝕模數(shù)明顯高于沒有平臺的1#渣場，故得出有平臺措施的棄渣場要好于無平臺措施的棄渣場。這是由于有平臺的渣場得益于平臺可以減緩?fù)寥赖南蛳乱苿?，使其沉積于此。

3.5 復(fù)耕與綠化的土壤侵蝕比較

5#渣場與6#渣場相比，除前者后期綠化、后者后期復(fù)耕外，其余因子都相同。通過圖1土壤侵蝕模數(shù)的對比，可知后期綠化的5#渣場土壤侵蝕模數(shù)明顯低于后期復(fù)耕的6#渣場，故得出后期綠化的棄渣場要好于后期復(fù)耕的棄渣場。這主要因為渣場綠化后其植被覆蓋往往好于復(fù)耕渣場的作物覆蓋，雨滴對坡面的直接沖刷也相應(yīng)要小得多。

3.6 棄渣場水土流失防治的分析

當(dāng)前，川西南大多數(shù)開發(fā)建設(shè)項目都布設(shè)有棄渣場，而棄渣場也是項目區(qū)水土流失的重點區(qū)域，為了防治水土流失，建設(shè)單位往往對其先擋后棄、布設(shè)平臺、層層碾壓、修建接排水溝，后期進行平整、復(fù)耕或綠化。這些措施往往交叉進行，通過本次研究，可知這些水保措施對棄渣場水土流失防治影響顯著。

山區(qū)開發(fā)建設(shè)項目，對于渣場地點的選擇，要盡量選擇地勢比較平緩、地質(zhì)穩(wěn)定的區(qū)域，避免在河邊、溝道或湖邊布點。棄渣之前要先修建擋渣體和截排水溝，棄渣過程中要注意留有平臺、層層碾壓、避免坡度過陡，棄渣結(jié)束后，對于臨時征地要盡快實施復(fù)耕，對于永久征地要盡快實施綠化，保證棄渣場的水土流失得到徹底的控制。后期采用綠化后的渣場水土流失程度一般小于復(fù)耕后的渣場，但就實際而言往往取決于征地情況，對于能綠化的渣場建議優(yōu)先考慮綠化，不能綠化的渣場也要盡快復(fù)耕。

4 結(jié)論

4.1 在其余因子都相同的條件下，布置有擋護措施的棄渣場其土壤侵蝕模數(shù)要低于下無擋護措施的土壤侵蝕模數(shù)。

4.2 在其余因子都相同的條件下，布置有截水措施的棄渣場其土壤侵蝕模數(shù)要低于下無截水措施的土壤侵蝕模數(shù)。

4.3 在其余因子都相同的條件下，布置有平臺措施的棄渣場其土壤侵蝕模數(shù)要低于下無平臺措施的土壤侵蝕模數(shù)。

4.4 在其余因子都相同的條件下，后期實行綠化的棄渣場其土壤侵蝕模數(shù)要低于下后期采用復(fù)耕的土壤侵蝕模數(shù)。

〔1〕周伏建，陳明華，林福興等．福建省降雨侵蝕力指標(biāo)R值[J].水土保持學(xué)報，1995，9(1)：13～18.

〔2〕王萬忠，焦菊英．中國的土壤侵蝕因子定量評價研究[J]．水土保持通報，1996，16(5)：1～20.

〔3〕孫 凡，李天云;黃 軻等.重慶市生態(tài)安全評價與監(jiān)測預(yù)警研究[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，27(6)：757～762.

〔4〕李智廣等.開發(fā)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測．北京：中國水利水電出版社，2008.

〔5〕劉 震等.水土保持監(jiān)測技術(shù)．北京：中國大地出版社，2004.