羅秀嬋
(北京水保生態(tài)工程咨詢有限公司,北京 100055)
張峰水庫位于晉城市沁水縣鄭莊鎮(zhèn)張峰村沁河干流上,壩址以上干流長224 km,流域面積4990 km2。工程由樞紐工程和輸水工程兩部分組成,樞紐工程包括攔河壩、導流泄洪洞、溢洪道、供水發(fā)電洞、電站和渠首泵站等;輸水工程包括總干、一干、二干和三干,分別向陽城、高平、澤州和晉城市城區(qū)4個縣(市、區(qū))供水,線路總長145 km??値烊?.94億m3。
張峰水庫庫區(qū)呈闊葉形,地形北高南低,主要涉及土石丘陵區(qū)和河谷平川區(qū)。其中土石丘陵區(qū)分布在流域中部,相對高差300m;河谷平川區(qū)分布在河谷兩岸的洪積平川及緩坡地帶,該區(qū)土地肥沃,是當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展農(nóng)田水利的重點區(qū)域。
沁河是黃河的一級支流,也是山西省內(nèi)僅次于汾河的第二大河流。沁河干流全長485 km,其中山西境內(nèi)長363 km,控制流域面積4900 km2。
流域氣候?qū)儆跍貛О霛駶櫞箨懶约撅L氣候區(qū),四季分明,冬長夏短,雨熱同季。冬季盛行西北風,天氣寒冷,雨雪稀少。多年平均氣溫5~11℃。多年平均降水量 550~750 mm,多年平均蒸發(fā)量 1450~1650 mm,多年平均日照時數(shù) 2420~2590 h,無霜期 175~200 d,最大凍土深度1.55m,多年平均風速1.7~2.8m/s,最大風速 16~26m/s。
區(qū)內(nèi)土壤主要為褐土,尤以山地褐土分布較廣,主要土屬為砂頁巖質(zhì)山地褐土和紅黃土質(zhì)山地褐土,主要土種為薄層少礫砂頁巖質(zhì)山地褐土和厚層紅黃土質(zhì)山地褐土。
區(qū)內(nèi)植被類型多樣,在1000~1200m高程的中低山地帶分布以沙棘和黃櫨為主的疏林灌叢;在1200~1500m高程的土坡分布以油松和櫟類為主的針闊葉混交林;在高程1500~2000m處分布以櫟類為主的落葉闊葉林;在高程2000~2200m處分布以油松和側(cè)柏林占優(yōu)勢的山地常綠針葉林;在海拔2200m以上的山頂為山地草甸植被,優(yōu)勢植物為萎凌菜、苔草等。
沁河流域植被條件較好,水土流失較小。根據(jù)《山西省人民政府關(guān)于劃分水土流失重點防治區(qū)的通告》,項目區(qū)屬山西省水土流失預防保護區(qū),據(jù)《山西省土壤侵蝕分區(qū)圖》,項目區(qū)為土石山地較輕微侵蝕區(qū),土壤侵蝕模數(shù)在500~2000 t/(km2·a)范圍內(nèi),土壤侵蝕以水力侵蝕為主。
樞紐工程區(qū)完成水土保持工程措施主要為:干砌石護坡4416m3,混凝土預制塊護坡1315m3,漿砌石腳槽 344m3,土地整治 38.99m3。
輸水工程區(qū)完成水土保持工程措施主要為:漿砌石擋墻4750m3,干砌石護坡3888m3,漿砌石排水溝1538m3,土方開挖 5415m3,土方回填 2200m3,土地整治 21.0m3。
樞紐工程區(qū)共完成植物措施面積13.74 hm2,其中栽植喬木22616株、灌木18.35萬株,種草6.81 hm2。
輸水工程區(qū)植物措施主要為輸水管線沿線棄渣場的植被恢復以及總干末端蓄水池周邊植樹和恢復植被。該區(qū)共完成植物措施面積7.8 hm2,其中栽植喬木2820株,種草7.5 hm2。
張峰水庫工程共實施植物措施面積22.52 hm2,其中喬木25436株,灌木18.35萬株,植草15.99 hm2。
經(jīng)監(jiān)測,擾動土地治理面積176.22 hm2,其中植物措施面積22.52 hm2、工程措施面積60.79 hm2、建筑物及場地硬化92.91 hm2,擾動土地整治率96.15%,水土流失總治理度92.19%,攔渣率98.3%,土壤流失控制比1.05,林草植被恢復率92.05%,植被覆蓋率15.29%。土壤侵蝕模數(shù)下降至190 t/(km2·a)。根據(jù)《山西省人民政府關(guān)于劃分水土流失重點防治區(qū)的通告》,張峰水庫屬山西省水土流失預防保護區(qū),水土流失允許值為200 t/(km2·a)。
表1 擾動土地整治率統(tǒng)計表 單位:hm2
表2 水土流失總治理度統(tǒng)計表 單位:hm2
表3 植被恢復、植被覆蓋情況統(tǒng)計表 單位:hm2
張峰水庫工程在建設(shè)過程中通過修建攔渣壩、擋土墻、護坡和排水溝等水土保持措施,有效攔截棄土棄渣量84.5萬m3。同時對渣體坡面進行覆土綠化,增加和恢復林草植被面積,有利于徑流的攔蓄和泥沙的攔擋。按照林草每公頃每年可攔蓄地表徑流100m3、攔泥77.25 t計算,工程建成后21.54 hm2林草地每年可攔蓄地表徑流2154m3、攔泥1664 t。
工程實施后新增和恢復林草面積21.54 hm2,增加經(jīng)濟林木13805株,綠化美化園林18.35萬株,植草15.99 hm2,使工程建設(shè)區(qū)及其周邊區(qū)域生態(tài)環(huán)境得到有效改善。
工程實施后對占用土地進行復耕,復耕面積60.99 hm2,可恢復當?shù)丶Z食產(chǎn)量,增加農(nóng)業(yè)收入。種植的經(jīng)濟林可有效改善當?shù)亓止a(chǎn)業(yè),增加林果經(jīng)濟收入,改善當?shù)鼐幼…h(huán)境,提高居民的生活水平。
工程的建設(shè)可有效防止滑坡、崩塌、泥石流等現(xiàn)象的發(fā)生,減少水土流失危害,減輕洪水對下游的危害,保障工程安全和周圍農(nóng)田、村莊居民的安全,極大地提高防汛能力,下游河道的防洪標準將由5~10年一遇提高到20年一遇。
工程建成后,年供水量可達2.07億m3,年均發(fā)電2228萬kW·h,不僅可解決城市生活、工業(yè)供水和農(nóng)村人畜飲水問題,也可解決企業(yè)用電需求,同時可兼顧防洪、保護庫區(qū)周邊及下游群眾生命財產(chǎn)安全。
工程的建成,可從根本上解決晉城市水資源短缺的問題,同時為該市改變?nèi)∷Y(jié)構(gòu)、實現(xiàn)地下水位止降回升創(chuàng)造了條件。截至2010年工程竣工后,張峰水庫已與20余家工礦企業(yè)簽訂供水意向書,其中已正式供水的天源、晉豐集團順利關(guān)閉10眼自備水井,由此高平市每年可減少地下水抽取1000多萬m3。
通過對張峰水庫工程實施水土保持監(jiān)測,進行水土保持措施效益指標的計算和分析,該工程滿足山西省水土流失重點預防保護區(qū)的防治標準。張峰水庫不僅為晉城市經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的水資源保障,同時實施的水土保持措施使水庫周邊的環(huán)境得到改善,對當?shù)丶爸苓吔?jīng)濟社會發(fā)展具有積極意義。張峰水庫供水工程的開通,為地方經(jīng)濟發(fā)展和企業(yè)的長久發(fā)展提供了不竭動力和可靠保障。