卡拉貝利水利工程區(qū)水土流失分析及防治措施

(新疆維吾爾自治區(qū)卡拉貝利水利樞紐工程建設(shè)管理局，新疆 喀什 844000)

喀什噶爾河流域位于新疆維吾爾自治區(qū)西南端、塔里木盆地西部邊緣，流域內(nèi)克孜河為最大的一條河流，年徑流量21.43億m3，多年平均流量67 .915m3/s[1]?？俗魏恿饔蛱烊粊硭畼O不均勻，洪旱災(zāi)害頻繁；近年來中上游灌溉用水量不斷加大，河道下游水量逐年減少，造成下游河道季節(jié)性斷流，下游生態(tài)用水量無法保證?？ɡ惱麡屑~工程是流域近期建設(shè)的骨干工程，建成以后，具有防洪 、灌溉 、發(fā)電等綜合效益，對于穩(wěn)定邊疆、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展有重要的作用。然而該水利樞紐的建設(shè)在帶來巨大社會經(jīng)濟效益的同時，也給環(huán)境帶來了一些消極的影響，其中以風(fēng)蝕為主的水土流失就是很突出的環(huán)境問題。工程區(qū)的主要施工活動都會造成土壤流失，對卡拉貝利工程區(qū)水土流失狀況進(jìn)行分析，對新增水土流失量進(jìn)行預(yù)測，制定工程措施、植物措施和臨時措施相結(jié)合的治理策略，對于防治工程區(qū)水土流失、創(chuàng)造良好的生產(chǎn)生活環(huán)境、改善生態(tài)環(huán)境有重要意義。

1 項目區(qū)概況

卡拉貝利水利樞紐工程位于新疆克孜勒蘇柯爾克孜自治州烏恰縣境內(nèi)，地理位置為東經(jīng)70°31′～77°30′、北緯38°00′～40°30′。項目區(qū)深居內(nèi)陸腹地，遠(yuǎn)離海洋，三面環(huán)山，降水量小，蒸發(fā)強烈，氣溫日、年差較大，屬于溫帶大陸性干旱氣候。地表土壤中夾雜大量砂礫石，土壤類型為棕漠土。由于受到高溫、干旱、風(fēng)沙及荒漠氣候的影響，自然植被稀少，植被覆蓋度絕大部分地區(qū)小于5%。土地利用類型主要為裸地，其次是低覆蓋草地。土壤侵蝕以風(fēng)力侵蝕為主、水力侵蝕為輔。初步判定該區(qū)域的原生地貌土壤侵蝕模數(shù)為2000t/(km2·a)，水土流失容許值為2000t/(km2·a)，原生地表穩(wěn)定層未破壞條件下的原生地表土壤侵蝕強度屬于輕度風(fēng)蝕、輕度水蝕。

2 項目建設(shè)新增水土流失及造成的危害

2.1 項目建設(shè)新增水土流失

工程區(qū)施工新增水土流失來源主要如下：

a.水利樞紐大壩基坑、導(dǎo)流洞進(jìn)出口、發(fā)電廠房地基等開挖將產(chǎn)生大量的棄土、棄渣，為該區(qū)域的風(fēng)蝕形成提供物質(zhì)來源。

b.新建房屋、開挖土方的臨時堆積體的坡面和頂面將產(chǎn)生風(fēng)蝕；建成后，建筑物空地和周邊在綠化前將產(chǎn)生少量水土流失。

c.料場的開采將造成地表植被破壞，并產(chǎn)生一定量的棄土、棄料，也是潛在的水土流失源。

d.渣場在施工期間有開挖出的土石方占壓，易受大風(fēng)和暴雨侵蝕；施工完畢后，占壓地表植被遭到破壞，將產(chǎn)生以面蝕為主的侵蝕類型。

e.施工生產(chǎn)、生活區(qū)在施工期內(nèi)由于施工人員擾動頻繁，將產(chǎn)生一定量的水土流失，施工結(jié)束后，大面積的裸露區(qū)域在外營力作用下將產(chǎn)生風(fēng)蝕。另外，施工期間由于道路修建及車輛行駛等活動，將在一定程度上破壞地表植被或破壞地表原有的穩(wěn)固層。

工程區(qū)水土流失量及不同階段水土流失量預(yù)測值見下表和下圖。

水土流失量預(yù)測成果匯總表

預(yù)測范圍水土流失總量/t背景流失量/t新增水土流失量/t新增量所占百分比/%主體工程區(qū)2040072001320019.98工程管理區(qū)6982664320.65料場區(qū)32825126252020030.58棄渣場區(qū)1501146181039315.73道路區(qū)119364336760011.50施工生產(chǎn)生活區(qū)3856144624103.65施工輸電線路區(qū)225196512861.95移民安置區(qū)176008000960014.53專項實施改建區(qū)17297869431.43合計1063064024266064100

新增水土流失量預(yù)測成果匯總圖

預(yù)計工程區(qū)建設(shè)擾動、占壓地表面積總計458.09hm2，其中占地類型包括：建設(shè)用地1.2hm2，低覆蓋度草地355.48hm2，裸地101.41hm2。主體工程區(qū)和料場區(qū)施工擾動、占壓地表面積最大。工程建設(shè)期產(chǎn)生的棄渣總量為254.43萬m3。從圖、表中可知，如不采取有效防治措施，可能造成水土流失量約10.63萬t，新增水土流失量為6.61萬t，新增侵蝕以風(fēng)力侵蝕為主。新增水土流失量主要集中在主體工程區(qū)和料場區(qū)，分別為1.32萬t、2.02萬t，其背景流失量分別為0.72萬t、1.26萬t，新增量所占百分比分別為19.98%、30.58%，因此是風(fēng)蝕重點防治工程區(qū)。工程管理區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)、施工輸電線路區(qū)、專項設(shè)施改建區(qū)水土流失相對較弱，產(chǎn)生的水土流失量較少。產(chǎn)生水土流失最大的時段是施工期。工程施工期擾動范圍內(nèi)每年流失量為5482.68m3。工程竣工后，需要恢復(fù)植被的區(qū)域，在植被防治作用完全發(fā)揮前，仍會造成一定的水土流失，經(jīng)預(yù)測，自然恢復(fù)期造成的新增土壤流失量為1.45萬t?？傮w來看，該項目防治責(zé)任范圍內(nèi)的水土流失比較嚴(yán)重。

2.2 新增水土流失可能造成的危害

項目區(qū)建設(shè)新增水土流失可能造成的危害主要體現(xiàn)在三個方面：

a.降低土地生產(chǎn)力。項目區(qū)原生土壤有機質(zhì)含量較低，表土被侵蝕后細(xì)顆粒土壤減少，直接導(dǎo)致土壤有機質(zhì)含量進(jìn)一步降低，地表植被很難恢復(fù)。

b.加大下游防洪難度。工程建設(shè)產(chǎn)生的大量棄土、石渣，在堆置中不僅占壓土地，破壞區(qū)域景觀，而且工程開挖產(chǎn)生的部分堆渣若進(jìn)入河道或匯流水系，將造成工程區(qū)下游河段含沙量增大，嚴(yán)重者會淤積水道，行洪不利，進(jìn)而誘發(fā)洪澇災(zāi)害，影響下游灌溉和漁業(yè)生產(chǎn)；水庫淤積，會減少庫容，降低蓄洪和發(fā)電能力。

c.項目區(qū)原生地表結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，風(fēng)力侵蝕模數(shù)較小，工程建設(shè)大面積擾動地表后其穩(wěn)定性被破壞，將會使土壤侵蝕量大幅增加，增加大風(fēng)天氣下的揚塵量，進(jìn)而加大下風(fēng)向地區(qū)沙塵天氣的危害。

3 項目區(qū)水土流失防治措施

項目區(qū)水土流失防治以工程措施、植物措施為主，臨時措施為輔。

工程區(qū)內(nèi)各項目分區(qū)基本都需要進(jìn)行土地整治，料場區(qū)、棄渣場區(qū)、主體工程區(qū)是土地整治的重點區(qū)域，整治面積分別為126.25hm2、37.72hm2、30hm2。工程區(qū)實施邊坡防護，場內(nèi)設(shè)置排水溝，減少坡面及工程區(qū)內(nèi)的水蝕量。場內(nèi)排水的形式為混凝土預(yù)制板襯砌排水溝，主要布置在永久建筑物周邊和場內(nèi)道路兩側(cè)。對擾動區(qū)域進(jìn)行地面硬化或采用礫石壓蓋，可以有效抑制揚塵，控制運行期的水土流失。經(jīng)測算，項目工程區(qū)需整治土地213.37hm2、建導(dǎo)流堤3.80萬m3、砌漿砌石2800m3、壓蓋礫石2.17萬m3等。

對采取植物措施的區(qū)域，先要進(jìn)行土地整治、恢復(fù)改造。由于項目區(qū)水資源緊缺，須以所能利用的生態(tài)水量定林草面積，喬灌結(jié)合，采用耐旱品種[2]。喬木主要有白楊、新疆楊、白榆、蘋果、杏、桃；灌木主要有檉柳、榆葉梅；攀藤植物為爬山虎；草坪主要種植狗牙根、燕麥。綠化區(qū)域主要以主體工程區(qū)、管理區(qū)、生活區(qū)為主。

對于建筑物基礎(chǔ)開挖產(chǎn)生的臨時堆土，應(yīng)集中堆放在指定區(qū)域，在施工過程中對運輸車輛用苫布苫蓋，防止沿途溢灑和大風(fēng)天氣產(chǎn)生風(fēng)蝕。對料場區(qū)、用料堆放場、道路、施工生產(chǎn)生活區(qū)定期灑水除塵。為防止施工期擴大擾動范圍，對占地區(qū)域周圍及臨時施工道路兩側(cè)采用彩條旗攔擋。按照明確的用地數(shù)量在規(guī)劃的臨時用地范圍內(nèi)，不得隨意擴大。經(jīng)測算，項目區(qū)臨時措施工程量為袋裝土防護2850m3、防塵網(wǎng)苫蓋2.05hm2、彩條旗攔擋34.6km。

4 結(jié) 語

根據(jù)對工程區(qū)水土流失狀況進(jìn)行分析，以及新增水土流失量的預(yù)測結(jié)果，該項目防治責(zé)任范圍內(nèi)的水土流失比較嚴(yán)重，為了避免工程建設(shè)加劇當(dāng)?shù)厮亮魇?，提出如下建議：加強監(jiān)督，重視水土保持監(jiān)測和監(jiān)理。由于不同工程區(qū)之間距離較遠(yuǎn)，不利于施工期全面的監(jiān)督管理，應(yīng)著力避免由于施工期監(jiān)管不力導(dǎo)致部分施工單位出現(xiàn)亂堆臨時棄渣、亂修臨時建筑物、超范圍擾動等現(xiàn)象；施工車輛按規(guī)定的施工便道行駛，不得隨意下道或另行開辟便道，以免造成擾動面積增大。植物措施實施后及時配套灌溉設(shè)施，注意后期的撫育管理。

[1] 李子婷.卡拉貝利水庫的修建對克孜河下游天然河岸林草需水脅迫的影響分析[J].水利與建筑工程學(xué)報,2013,11(4):119-123.

[2] 胡永超.新疆喀什噶爾河流域克孜河下游水土流失現(xiàn)狀及對策[J].水土保持通報,2004，24(3):54-56.