秦 璐 楊宗杰 陳 珊
(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團勘測規(guī)劃設(shè)計研究院,新疆烏魯木齊 830000)
衛(wèi)星水庫是新疆巴楚縣境內(nèi)的一座中型水庫,位于巴楚縣城西北紅海鄉(xiāng)地界,平均海拔高度1121~1127m。水庫于1970年破土動工,1972年建成投入運行,1994年水庫工程進行了首次除險加固,對水庫7.0km長壩段上游壩坡鋪設(shè)塑膜防滲,1996年對7.75km長壩段上游修建了干砌塊石護坡,后經(jīng)多次對壩體進行加寬、加高,達到現(xiàn)狀水平。水庫設(shè)計庫容2500萬m3,相應(yīng)水面面積16.76km2。
水庫永久性水工建筑物由均質(zhì)土壩、進水閘、放水涵洞、引水渠及放水渠五部分組成,平交閘、庫外渠為其配套設(shè)施。
根據(jù)大壩安全鑒定檢查的結(jié)論及在鑒定中發(fā)現(xiàn)的問題,對水庫進行除險加固,以減少水庫滲漏損失,提高水利用率,保證水庫在達到設(shè)計庫容2500萬m3、相應(yīng)設(shè)計水位為1124.90m時,大壩能夠正常運行,并改善灌區(qū)條件,發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn),促進當?shù)亟?jīng)濟較快增長。
工程區(qū)地處西南天山南麓、塔里木盆地和塔克拉瑪干沙漠西北緣,屬典型的大陸性干旱氣候,降雨稀少,蒸發(fā)強烈,多年平均降水量 45.11mm,年平均水面蒸發(fā)量為 2108.8mm,多年平均風速為1.7m/s,多年平均最大風速為13.66m/s,風向多為東北,次風向為西南,風沙頻繁為本區(qū)氣候的又一特點。工程區(qū)是經(jīng)多年建設(shè)而成的主要綠洲農(nóng)業(yè)區(qū),當?shù)剞r(nóng)民有在上游壩坡植樹的習(xí)慣,因此在大壩上游坡現(xiàn)狀水土流失發(fā)生較少。下游壩坡為土坡,會發(fā)生輕度風蝕。遇大風天氣,將加速風蝕。當遭遇季節(jié)性陣發(fā)型降雨或暴雨條件下,易發(fā)生水蝕。由于項目區(qū)年降水量僅為 45.11mm,暴雨發(fā)生頻率較小,也很少出現(xiàn)連續(xù)性降水,因此發(fā)生水蝕的強度較小,為微度水蝕。綜合起來,上述地帶水土流失為輕度風蝕微度水蝕類型,侵蝕模數(shù)約為450t/km2.a。
由于水土流失,使工程區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化,相應(yīng)也阻礙了這一地區(qū)經(jīng)濟潛力的挖掘,水土流失危害主要表現(xiàn)在頻發(fā)的伴有浮塵和風沙的天氣,大風會造成沙丘侵蝕綠洲。由于風害的影響,毀壞作物,風蝕水庫壩坡,成為本區(qū)的自然災(zāi)害。危害涉及到人們生存生活的每一層面:一是造成土地質(zhì)量下降,可利用的土地資源減少;二是破壞自然環(huán)境,破壞人們現(xiàn)有的生存條件,影響了灌區(qū)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展;三是導(dǎo)致土壤水份蒸發(fā)加快,農(nóng)田失墑、旱情加重;四是造成空氣質(zhì)量下降,殃及附近城鎮(zhèn)和農(nóng)村;五是延緩當?shù)厝嗣衩撠氈赂坏牟椒ァ?/p>
多年來人們在開發(fā)建設(shè)過程中逐漸意識到水土流失的危害性,廣大農(nóng)民群眾在政府的組織下,都自覺的投入到了水土保持工作中去。目前在大壩上游坡植有樹木,這對抑制當?shù)氐乃亮魇鸬搅撕艽蟮淖饔谩?/p>
工程建設(shè)新增水土流失經(jīng)分析主要產(chǎn)生于以下方面:一方面,由于大壩壩體及渠道施工,在壩體兩側(cè)將產(chǎn)生一定規(guī)模的堆土、棄土、棄渣等,若堆放不合理或無防護措施,就為該區(qū)域的風蝕形成提供了新的物質(zhì)來源;另一方面,沿線施工期間,由于機械、車輛、人員的進駐、施工及料場地開采等將破壞部分地表植被,尤其是渠道施工作業(yè)面上的植被將被大面積破壞。
水土流失防治責任范圍包括兩部分,即項目建設(shè)區(qū)和直接影響區(qū)。項目建設(shè)區(qū)指因為建設(shè)項目的征地、占地、租用地面積;直接影響區(qū)一般不是建設(shè)的征地范圍,但由于開發(fā)建設(shè)活動又產(chǎn)生了水土流失,包括建設(shè)項目的臨時占地區(qū)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)區(qū)土、石、渣輸運和存放地的周邊地區(qū)等。
(1)項目建設(shè)區(qū)。項目建設(shè)區(qū)包括水庫大壩,引水渠、放水渠及庫外渠占地范圍。其中施工容易引起水土流失的是壩體加固占地和渠道占地等,壩體占地35.37hm2,渠道占地14.69hm2。
(2)直接影響區(qū)。直接影響區(qū)指臨時工程所占的用地面積,臨時工程占地包括臨時房屋、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)、料場、臨時設(shè)備房屋占地等,共占地面積 6hm2。
根據(jù)所建工程的用途及其引起水土流失的治理方向不同,將其分為三大治理區(qū),一是治理水庫大壩水土流失即壩體防治區(qū),一是治理渠道水土流失的渠道防治區(qū),一是料場防護區(qū)。
壩體防治區(qū),自左5+283~右5+817沿壩軸線分別采取工程措施和生物措施。工程措施為對上游壩坡采用現(xiàn)澆混凝土板和干砌塊石護坡,下游采用草皮網(wǎng)格護坡,壩頂鋪碎石路面。生物措施指在庫岸以外種植林帶和草皮,組成防風固沙屏障,防止水土流失。
渠道防治區(qū),主要針對0.2km引水渠、0.17km放水渠和5.5km庫外渠,分別采取生物措施與工程措施,生物措施指沿渠線布設(shè)的渠道防護林林帶,工程措施指部分填方渠道外坡因受風、降雨、灌溉等影響,容易發(fā)生水土流失,都要進行不同型式的護坡保護。
料場防護區(qū)主要是土地平整,恢復(fù)原地貌。本次所選壩體填筑土料場位于庫區(qū)西南側(cè),料場開采完畢后,先用棄料回填,后用推土機進行場地平整,然后將先期剝離的 0.3m厚表土層回填覆蓋料場,以期利用天然降水恢復(fù)植被;土緩坡料場位于相應(yīng)壩段庫盤內(nèi)靠近壩坡一側(cè),料場使用完畢后,利用水庫蓄水恢復(fù)料場。
(1)生態(tài)效益。通過上述水土保持措施的實施,工程區(qū)擾動地表可基本得到治理,治理度達到 80%以上。工程區(qū)內(nèi)被擾動地表、破壞的植被,在采取相應(yīng)的水土保持措施后,大部分可以恢復(fù),景觀和生態(tài)環(huán)境較以往有較大的改觀。
通過水土保持措施,可有效減輕風蝕的強度和危害,發(fā)揮固土保土的作用,水土保持措施的實施并全部發(fā)揮效益后,工程區(qū)水土流失強度將降低到300t/km2·a以下。
(2)經(jīng)濟效益。本次水土保持措施的實施,共造林23.6hm2,經(jīng)濟效益可達236萬元。
(3)社會效益。水土保持措施的實施,對于水庫工程安全運行將起到重要保障作用,社會效益巨大,同時,綠化措施的實施,可為生產(chǎn)、管理人員提供一個較為舒適的工作環(huán)境,并為開發(fā)旅游資源創(chuàng)造良好的環(huán)境基礎(chǔ)。
由水庫管理部門一名領(lǐng)導(dǎo)分管,下設(shè)專職、兼職管理人員若干名,具體負責:(1)認真執(zhí)行水土保持法規(guī)和標準;(2)制定并組織實施水土保持方案計劃;(3)領(lǐng)導(dǎo)和組織本工程的水土保持監(jiān)測;(4)負責本方案水土保持工程的招投標工作;(5)檢查本工程水土保持措施落實情況;(6)負責推廣應(yīng)用水土保持先進技術(shù)和經(jīng)驗;(7)組織開展本工程的水土保持專業(yè)培訓(xùn)、提高人員素質(zhì)水平;(8)負責建立健全方案實施、檢查、驗收的具體辦法和制度,切實保證年度的水土保持工作按本方案的要求落到實處;(9)進行水土保持法的宣傳和組織開展水土流失監(jiān)測、效益觀測,并行使其它監(jiān)督管理職能;(10)負責合理安排使用水土保持資金。
成立由水土保持、水利、林業(yè)等專業(yè)技術(shù)人員參加的施工隊伍,保證方案高質(zhì)量、按進度實施。在工程各個階段,應(yīng)開展相應(yīng)深度的水土保持設(shè)計工作。在工程建設(shè)中,建立、實施水土保持工程招投標和監(jiān)理工作。具體措施如下。
(1)工程水土保持方案經(jīng)批準后,水土保持初步設(shè)計和技施設(shè)計應(yīng)由具有相應(yīng)資質(zhì)和能力的設(shè)計單位承擔。
(2)為保證工程質(zhì)量,應(yīng)實施招標制,并在招標合同中明確承包商防治水土流失的責任,應(yīng)盡量采用先進的施工手段和合理的施工工序。
(3)為確保方案的實施和實施質(zhì)量,應(yīng)成立設(shè)計代表辦公室和施工監(jiān)理組,在實施過程中要嚴格按照技施報告中的水土保持設(shè)計方案進行,業(yè)主單位要聘請有經(jīng)驗的水土保持專業(yè)監(jiān)理機構(gòu)對工程水土保持方案的實施進行監(jiān)理。
(4)建立健全技術(shù)檔案。所有的數(shù)據(jù)資料必須準確可靠。
水土保持方案的實施應(yīng)接受當?shù)厮姓鞴懿块T的監(jiān)督檢查,落實“三同時”制度,監(jiān)督措施內(nèi)容如下。
(1)對本工程水土保持工作實施登記制度。
(2)對項目建設(shè)區(qū)進行現(xiàn)場檢查。
(3)進行水土保持年檢,確認本工程全年的水土保持工作情況,促使建設(shè)單位作好水土保持工作。
(4)水土保持方案經(jīng)批準后,應(yīng)實行監(jiān)理制,并接受地方水行政主管部門的監(jiān)督和檢查,監(jiān)理單位定期向業(yè)主提交水土保持工程質(zhì)量報告。
(5)落實水土保持驗收制度,水土保持方案必須做到與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投入使用。
依照“誰開發(fā),誰保護,誰造成水土流失,誰負責治理”的原則,施工區(qū)的水土流失防治費,由建設(shè)單位負責。
衛(wèi)星水庫除險加固工程水土保持資金來源于工程建設(shè)總投資中,由建設(shè)單位承擔。建設(shè)單位應(yīng)列專項資金,組織實施水土保持方案,落實各項實施保證措施。實施中做到??顚S茫瑖澜麛D占、挪用,做到項目資金及時到位,保證投入,確保方案順利實施。
(1)工程區(qū)水土流失類型為輕度風蝕微度水蝕,侵蝕模數(shù)約為450t/km2·a。
(2)衛(wèi)星水庫除險加固工程建設(shè)不可避免的產(chǎn)生大量的棄渣;壩體清廢、排水渠開挖等都將擾動原有地表,造成水土流失面積加大和水土流失量的增加。
(3)防治方案中,本著全面規(guī)劃、綜合治理、注重效益的方針,結(jié)合工程建設(shè)和造成的水土流失情況,將水土流失防治責任范圍劃分為五個防治分區(qū),分區(qū)防治方案主要針對各區(qū)內(nèi)的水土流失問題分別采取相應(yīng)的措施進行治理,建立了較為完善的水土保持防治體系。
(4)該工程水土保持方案實施后,將有效的控制防治責任范圍內(nèi)的水土流失,從而使工程建設(shè)區(qū)生態(tài)環(huán)境得到改善。
(5)工程建設(shè)中應(yīng)充分重視工程實施中的水保方案工作,應(yīng)將水土保持要求納入主體工程的招投標中,并將水土保持方案作為招標附件,在招標文件中明確承包商防治水土流失的責任,并按中標地段分別落實。
(6)建設(shè)單位應(yīng)配合水土保持監(jiān)測單位做好水土流失及防治效益監(jiān)測,重點監(jiān)測項目的監(jiān)測時段可適當延長,為今后的水土流失預(yù)測提供類比數(shù)據(jù)。