昆明市清水海供水及水源環境管理項目棄渣場土壤流失動態分析

王　偉，劉冬黎，李季孝，吳　昊

(云南省水利水電科學研究院，云南 昆明 650228)

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昆明市清水海供水及水源環境管理項目棄渣場土壤流失動態分析

王偉，劉冬黎，李季孝，吳昊

(云南省水利水電科學研究院，云南 昆明 650228)

[摘要]基于昆明市清水海供水及水源環境管理項目為期5年的土壤流失量監測結果，分析了項目區棄渣場土壤流失量的動態變化。結果表明：各類型棄渣場侵蝕模數差異明顯，侵蝕模數呈V地形類棄渣場> U地形類棄渣場>平臺類棄渣場；隨著施工的進行，V地形類和U地形類棄渣場的侵蝕模數明顯減小，平臺類棄渣場侵蝕模數則較為穩定；2014年各類型棄渣場侵蝕模數急劇減小，說明水土保持措施的實施對控制棄渣場土壤侵蝕具有重要作用；施工結束后，大多數棄渣場侵蝕強度降為微度侵蝕，低于容許值。

隨著我國經濟社會的快速發展，開發建設項目數量迅速增多。開發建設項目的實施為推動區域經濟發展作出了重大貢獻，但是在建設和生產過程中強烈擾動地表，廢棄大量渣石，造成嚴重的水土流失，直接危害建設區和周邊地區的生態環境安全[1-2]。據統計，“十五”期間我國開發建設項目產生棄土廢渣92.1億t，導致土壤流失9.46億t，年平均土壤流失量約為2億t[1]。棄渣場是建設項目產生土壤流失的重點部位，分析建設項目棄渣場土壤流失量的動態變化，能為土壤流失量預測和水土流失防治提供參考依據，對于我國生態文明建設也具有重要意義。

1工程概況

昆明市清水海供水及水源環境管理項目(以下簡稱“清水海供水項目”)位于昆明市北部尋甸縣和嵩明縣境內，工程規模為中型，工程等級為三等，工程定位為城市供水，不涉及農業灌溉用水，年總供水量1.04億m3，可滿足航空城和東城(呈貢新城)的城市供水。工程建設內容包括水源工程和輸水工程兩部分：水源工程主要包括清水海水庫、金鐘山水庫、板橋河水庫、新田河水庫、塌鼻子龍潭和石橋河取水樞紐6個水源點；輸水線路總長 60.28 km，主要包括石橋河—清水海、板橋河—石青干線、塌鼻子龍潭—清水海、新田河—清水海、清水海—同心水庫分水閘、同心水庫分水閘—金鐘山水庫等6段輸水線路。工程實際完成總投資22.61億元，其中土建投資15.22億元。為保證施工的順利進行，項目布設了56個棄渣場，總容積318.59萬m3，總占地面積41.84 hm2，實際堆渣218.81萬m3(自然方，松方295.40萬m3)，棄渣場占地面積較大，分布較為分散。該項目于2007年10月開工建設，原計劃2012年4月完工，除變更后的新麥沖隧洞外，其余工程全部按時完工并投入試運行，新麥沖隧洞的完工時間為2013年12月底，目前正處于試運行期。

清水海供水項目水源區屬構造侵蝕中等切割河谷地貌，地勢南西高、北東低，河谷斷面大多呈V形。項目區位于云貴高原中部，屬亞熱帶季風氣候區，最大月降水量約占年降水量的20%，最小月降水量僅占年降水量的1%。項目區嵩明縣多年平均降水量998.6 mm，尋甸縣多年平均降水量1 025.3 mm。

2研究方法

清水海供水項目水土保持監測項目組從2010年1月開始對項目區進行水土保持監測，至2014年監測工作結束，歷時5年，涵蓋了項目的施工中后期和植被恢復期，建設了17個侵蝕針觀測場、6個簡易坡面量測觀測場(細溝狀面蝕、溝蝕樣方調查)。監測組成員通過18次現場監測取得了相關的監測數據。基于上述監測數據，進行棄渣場土壤流失量的動態變化分析。

3結果與分析

3.1棄渣場分類

根據項目區地形，將56個棄渣場分為V地形類、U地形類和平臺類3種類型。

(1)V地形類棄渣場。V地形類棄渣場指所處地形為V形溝谷或溝道的棄渣場。該類型棄渣場有羅多1#棄渣場、羅多2#棄渣場、龍家村隧洞棄渣場等共計14個，總占地面積6.59 hm2，總堆渣量56.62萬m3(松方)。

(2)U地形類棄渣場。U地形類棄渣場指所處地形為U形溝谷或溝道的棄渣場。該類型棄渣場有西牛塘棄渣場、老房子箐棄渣場、硯瓦甸棄渣場等共計34個，總占地面積25.01 hm2，總堆渣量190.61萬m3(松方)。

(3)平臺類棄渣場。平臺類棄渣場指所處地形較為平緩，棄渣堆放于平地上的棄渣場。該類型棄渣場有金鐘山棄渣場、海尾棄渣場、磨石箐新增棄渣場等共計8個，總占地面積10.24 hm2，總堆渣量48.17萬m3(松方)。

項目區棄渣場占地面積呈U地形類>平臺類>V地形類，在棄渣場選擇時以U地形類為主；平臺棄渣場占地面積比V地形類棄渣場大，但其總堆渣量有限，堆渣效率較低。

3.2棄渣場土壤流失量動態監測結果

根據項目建設期各年度水土流失監測結果得出2010—2014年各類型棄渣場土壤流失量，見表1。將各年度各類型棄渣場的土壤侵蝕模數繪制成折線圖見圖1。分析各年度各類型棄渣場土壤侵蝕量及土壤侵蝕模數，得出如下結論：

表1　2010—2014年各類型棄渣場土壤流失量動態監測結果

圖1　2010—2014年各類型棄渣場土壤侵蝕模數

(1)各類型棄渣場土壤侵蝕模數差異明顯，V地形類> U地形類>平臺類。可見，平臺類棄渣場的地形最不容易發生土壤侵蝕，因此在其他條件相同的情況下應優先選擇平臺類棄渣場。但在實際工程中，棄渣場位置的選擇還受到用地類型、征地代價、棄渣場治理成本等多方面因素的影響。考慮到山區平臺地形多為良田，且平臺類棄渣場需要四周布設攔擋措施，投資較大，因此根據地形該項目在施工過程中應盡量多選擇V地形類和U地形類棄渣場。

(2)2010—2014年各類型棄渣場土壤侵蝕模數均呈減少趨勢，其中V地形類和U地形類棄渣場的土壤侵蝕模數呈明顯降低趨勢，平臺類棄渣場土壤侵蝕模數相對較為穩定，降低趨勢不明顯。平臺類棄渣場土壤侵蝕模數在2012年出現反彈是因為2012年啟用了3個新的平臺類棄渣場，監測結果與實際情況相符。

(3)2014年各類型棄渣場土壤侵蝕模數均急劇減小，一方面是因為項目完工沒有新增棄渣，另一方面是因為植物措施實施后水土保持效益開始顯現，水土保持措施在減少棄渣場水土流失方面發揮了重要作用。

(4)從各類型棄渣場土壤侵蝕模數值可以看出，施工后期各類型棄渣場的土壤侵蝕模數大多為輕度和微度侵蝕，特別是2012年之后多數棄渣場為微度侵蝕，侵蝕模數值低于容許值。這說明在實施攔擋和植物措施后，棄渣場的土壤流失量較小，避免了大量棄渣流失對下游生產安全造成隱患。

4結語

水土流失是一個動態變化的過程，其強度也是動態變化的：隨著基礎工程的開工，水土流失強度增強；基礎工程施工結束后，水土流失強度又明顯減小。土壤侵蝕經歷了強流失階段、次強流失階段和輕度流失階段。本研究分析了昆明市清水海供水及水資源管理項目棄渣場土壤流失量，總體來說，該項目棄渣場水土保持措施實施較為成功，棄渣場土壤侵蝕強度逐步減小并趨于穩定，在施工過程中也沒有造成大的水土流失危害，其棄渣場配置模式可為同類項目棄渣場選擇及治理提供參考。

[參考文獻]

[1] 李智廣.開發建設項目水土保持監測[M].北京:中國水利水電出版社,2008:1.

[2] 朱麗,秦富倉.露天煤礦開采項目水土流失量預測——以內蒙古錫林郭勒盟勝利礦區一號露天煤礦為例[J].水土保持通報,2008,28(4):114-115.

(責任編輯李楊楊)

[中圖分類號]S157.1

[文獻標識碼]A

[文章編號]1000-0941(2016)07-0025-02

[作者簡介]王偉(1982—)，男，云南宣威市人，工程師，碩士，主要從事水土保持規劃、監測等工作。

[收稿日期]2015-11-30

[關鍵詞]清水海供水及水源環境管理項目；棄渣場分類；土壤流失；昆明市