摘要:近年來,隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,公路、鐵路、房地產(chǎn)開發(fā)、采礦行業(yè)、以及各類開發(fā)建設項目的建設步伐加快,由此引起的人為水土流失問題也日益嚴重。人為水土流失是各類開發(fā)建設項目建設造成的重要問題之一。筆者根據(jù)多年來從事水土保持工作的實踐,對水土保持開發(fā)建設項目中的水土流失問題進行了探討,以供參考。
關鍵詞:開發(fā)建設項目;水土保持;效益分析
一、關于水土流失原因分析
造成水土流失作者分析以下幾個原因:
(1)土壤抗侵蝕能力下降。項目建設主要工程之一為土方開挖,開挖過程中,大量富含機質的土壤被迫從基巖剝離,導致土壤的成分和結構遭到破壞,嚴重影響其透水、抗沖、抗蝕等性能,使土壤攔截和蓄積雨水的能力下降,易造成嚴重的水土流失;工程施工過程中的擾動再塑,導致短期內坡度和坡長等地形要素發(fā)生劇烈變化,形成大量人工坡面和懸空面等,破壞巖土層原始平衡狀態(tài),加劇水土流失的形成;項目建設過程中排放的大量松散棄土棄渣,穩(wěn)定性差,在無植被覆蓋的條件下,極易產(chǎn)生風力侵蝕,遇暴雨或長期連續(xù)降水時,即可發(fā)生水力侵蝕。這些松散堆積物若被隨意傾倒在河道內,改變水流流勢,影響河道行洪能力,在強降雨條件下容易誘發(fā)洪水災害,導致嚴重的水土流失。
(2)水土保持設施損毀。項目建設過程中,不可避免地要清除或砍伐地表覆蓋物(林、草等)。地表覆蓋物作為一種水土保持設施,不但可以保護土壤,使其免受雨水直接沖擊,還可減緩徑流速度,降低溝間侵蝕的作用。地表覆蓋物遭到破壞后,土壤失去植物保護,大量土地面積直接裸露,區(qū)域防風固沙能力下降,易誘發(fā)風力侵蝕,并且土壤將直接遭受雨水擊濺和沖刷,極易產(chǎn)生水力侵蝕,從而導致水土流失;工程建設中征用大量土地堆放棄土棄渣和建筑材料,以及構建各種建筑物,壓埋或損毀大量水土保持設施(林地和荒草地等),毀壞具有滯留水土功能的農(nóng)田、水域等,造成項目區(qū)及其周邊地帶水土保持功能下降,產(chǎn)生嚴重的水土流失。
(3)水資源循環(huán)系統(tǒng)破壞。工程施工過程中對土地面積的擾動、破壞,對地形地貌和地質結構的重塑,改變了水資源系統(tǒng)原有的自然條件和水文特征,破壞了隔水層和地下儲水結構,造成大量地表水無效損失(珍貴水資源以洪水形式宣泄)或滲漏,導致水的大量流失。水的大量流失不僅加劇土壤侵蝕,還可導致地表嚴重干旱,加劇土地沙漠化,水土流失更為嚴重。而水土流失又會進一步破壞水資源系統(tǒng)的平衡,從而形成惡性循環(huán)。
二、水土流失結果及危害預測
(1)水土流失結果預測
根據(jù)“誰開發(fā)誰保護、誰造成水土流失誰治理”的原則,結合工程實際情況,界定水土流失防治責任范圍。項目水土保持防治責任范圍主要為項目建設區(qū)和直接影響區(qū)。項目建設區(qū)主要包括主體工程施工區(qū)、料場、棄土渣場、施工附企及辦公生活區(qū)、施工道路和移民安置區(qū)等。直接影響區(qū)是指施工活動擾動土地的范圍可能越出項目建設區(qū)并產(chǎn)生水土流失影響的區(qū)域,工程不予考慮。
(2)水土流失危害預測
由于在工程建設過程中擾動和破壞了原地貌,損壞了原有植被和排水系統(tǒng),堤后填塘固基、棄土等再塑地形,形成大面積土地裸露,加劇了水土流失的發(fā)生。其可能產(chǎn)生的危害主要為:
1)影響工程施工。施工期內大量水土流失直接進入施工面,淤積施工期內降排水設施,影響工程施工進度。
2)影響工程輸水。在遇到強度較大的降雨時,河坡產(chǎn)生集中坡面徑流,在水力和重力作用下,沿坡面產(chǎn)生面蝕、溝蝕,淤積河道,影響工程效益的發(fā)揮。
3)影響生態(tài)環(huán)境。由于工程設計大面積的林草植被和作物覆蓋的破壞,土壤持水保土能力進一步減小,土壤及土壤水分、空氣濕度等動植物賴以生存的環(huán)境遭到破壞,影響當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。
三、水土保持措施
(1)工程措施
水土保持工程措施主要有護坡、排(截)水溝、導流溝(槽)等。工程為防止施工期間的棄土流失,在永久棄土區(qū)背水面坡腳外設臨時排水溝,棄土區(qū)頂面比降1%(迎水側低于背水側),并在棄土區(qū)迎水側頂面設置截水溝。每隔100m設置一條坡面導流溝至坡腳截水溝,將水排入引河,并在坡面導流溝入口處設置立方體沉沙池。棄土工程完工后,將棄土區(qū)頂面和坡面整平,然后需布置永久排水系統(tǒng)。為防止臨時棄土區(qū)水土流失,需在堆土前在棄土場四周采用填土草包擋護,同時在填土草包外圍修建臨時排水土溝。
設置青坎地面為比降1%的“倒流水坡”(堤腳低于河口),以避免泥沙直接排入河道。內堤腳外設置與大堤軸線平行的縱向截水溝,以匯集青坎坡面水。另外,在垂直河道軸線方向每隔100m設置橫向導流溝及河坡導流槽,將水排入河道。
(2)植物措施
水土保持植物措施主要包括種樹、種草和樹草結合等。選擇樹種時應遵循因地制宜、適地適樹的原則,選擇根系發(fā)達、生長快的樹種,以便盡快發(fā)揮其固土、護坡等功能。所選草種必須對項目區(qū)土壤及氣候條件有較強的適應性,優(yōu)先考慮耐旱、耐澇、再生性強的草種。
工程在青坎、水面以上坡面、棄土區(qū)頂面及坡面等區(qū)域撒播狗牙根草籽或白三葉草籽進行防護,并在沿河線及棄土區(qū)栽種意楊,管理區(qū)、建筑區(qū)周邊則選擇雪松、迎春、桃樹等,以達到喬、灌、草、花相結合的效果。
植物防護措施配置簡便,成本低廉,短時間內就可有較好的防護效果,經(jīng)濟效益高,可以在大范圍內使用。
(3)土地整治措施
工程施工結束后,應及時對項目建設過程中產(chǎn)生的各種垃圾進行清理,以保證項目區(qū)內環(huán)境整潔、有序。臨時建筑物和硬化地面等應全部予以拆除,壓實的表層土應進行深翻處理和復耕,并適當增加植被覆蓋率,盡量使土地生產(chǎn)力和土壤抗侵蝕能力得到最大程度的恢復。工程施工完成后應及時恢復其臨時占地的原有功能,消除水土流失隱患。臨時棄土區(qū)的植被、農(nóng)田、林草地等也應得到及時恢復。
(4)管理措施
工程在施工過程中應落實水土保持監(jiān)督、監(jiān)理和監(jiān)測工作,以保證水土保持方案順利進行。組建多層次管理系統(tǒng),建立和完善各種規(guī)章制度,以確保水土保持工程順利實施。在項目運行階段,因地制宜地制定和健全各種形式的管理承包責任制,鞏固水土保持工程,并使其持續(xù)發(fā)展。
四、效益分析
(1)基礎效益
該工程通過上述水土保持方案的實施,工程建設所造成的水土流失區(qū)域均能得到有效的治理和改善。各防治區(qū)除水面、永久建筑物外,施工用地都得以平整、綠化或復墾,總治理率達到94%。工程施工中損壞地表植被得以恢復,整個工程區(qū)的植被可恢復率達到99%,林草覆蓋率達23%。通過增加地表植物、改良土壤性質,可增加土壤入滲、減輕土壤侵蝕。保水、保土基礎效益十分明顯。
(2)社會效益
水土保持方案實施后,將保證堤防安全、穩(wěn)定,確保河道正常行洪;防止河床淤積,在一定程度上改善河道水質,并有效恢復和提高該區(qū)域的土地生產(chǎn)力;實施植樹、種草等措施,使自然景觀得到最大程度的恢復,有效的改善和提高區(qū)內生態(tài)環(huán)境。
(3)生態(tài)效益
通過對具備植物生長條件的區(qū)域分別采取了植樹、種草和耕地恢復措施來進行防護,有效地控制了水土流失;同時可大大改善土壤理化性質,提高土壤肥力;提高地面林草覆蓋度,改善貼地層的溫度、濕度和風力。隨著植被覆蓋度的提高和植物種類的多樣化,還可以促進野生動物繁殖。
五、結語
為了分析和解決水利開發(fā)項目建設過程中水土流失的問題,本文對工程實施過程中造成水土流失的主要原因進行分析,并對水土流失的結果及其危害進行預測。根據(jù)分析和預測結果,因地制宜地采用了攔擋、排水、植物等水土流失防護措施。工程實踐證明,該工程所采用措施在產(chǎn)生明顯的保水、保土基礎效益的同時,還產(chǎn)生了較大的社會、生態(tài)效益,為項目建設區(qū)域更好更快地和諧發(fā)展提供了先決條件。
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