水土保持措施在南方灌區(qū)的應(yīng)用

陳 琛

(江西省贛撫平原水利工程管理局，江西 南昌 330096)

社會經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展離不開水資源的支持。近年來，我國部分地區(qū)過于重視經(jīng)濟增長，缺乏對水資源的足夠保護，導(dǎo)致水土流失問題嚴重，已成為影響中小灌區(qū)健康可持續(xù)發(fā)展的重要問題。面臨當前水土流失現(xiàn)狀，只有注重保護中小型灌溉地區(qū)的現(xiàn)狀，加強水土保持工作，促進灌溉地區(qū)水土流失問題得到緩解，保證生態(tài)環(huán)境在一定程度上得到改善。中小型灌區(qū)的建設(shè)可以帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益，同時也帶來一系列的環(huán)境問題，如河道疏浚、防滲，拆除支撐結(jié)構(gòu)問題。如果沒有合理有效的水土保持措施，在降雨和地表徑流的侵蝕作用下，勢必會發(fā)生嚴重水土流失問題，如泥沙將沖進溝渠、河流和道路，掩埋周圍農(nóng)田。同時土石場開采過程中形成的開挖面結(jié)構(gòu)松散，完全裸露，如果得到不及時有效處理，在重力、雨水和地表徑流沖刷作用下，強制侵蝕、地表侵蝕和溝壑侵蝕使邊坡失去穩(wěn)定，導(dǎo)致滑坡、滑坡或崩塌，產(chǎn)生嚴重的泥石流災(zāi)害。目前，中小灌區(qū)水土保持工作中存在一些問題，如水土流失防治區(qū)劃不合理等，造成水土保持措施的設(shè)計和實施困難;水土保持措施不夠優(yōu)化，不僅增加了工程造價和實施難度，同時水土保持效果也是難以保證的。針對上述問題，本文分析了南方中小型灌區(qū)的水土流失特點，針對常見水土保持措施對于中小型灌區(qū)的有利影響和不利影響進行了分析，對水土流失防治分區(qū)，分別從骨干工程區(qū)、工程管理區(qū)和田間工程區(qū)三方面進行了介紹，分析了不同防治措施的施工進度，本文研究對于類似工程提供可資借鑒的經(jīng)驗。

1 中小型灌區(qū)水土流失特點

中小型灌區(qū)由大量的點狀和線狀水利工程組成，在建設(shè)和運行過程中不可避免地會出現(xiàn)水土流失問題，通過調(diào)查分析，可分析中小灌區(qū)點線水利工程水土流失特征。

1.1 點狀水利工程

對于點狀水利工程，其水土流失主要發(fā)生在建設(shè)階段。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當前水土流失主要存在以下幾個時期。

(1)施工準備階段。鑒于水利工程對于施工場地要求較高，同時部分施工場地較為狹窄，交通不便，因此在施工準備階段，需要對施工場地進行必要的平整，修建交通道路和出入口道路，即所謂的“三通一平”，如果在施工準備階段缺乏對于水土保持措施足夠的重視，將會在建設(shè)期造成較為嚴重的水土流失問題。具體如圖1所示。

圖1 點狀工程施工及運營圖示

(2)施工期間。對于中小型灌區(qū)水利設(shè)施的建設(shè)，存在較大的工程量和土石方量，因此對于灌區(qū)范圍內(nèi)的會有一定的開挖放量，同時還會產(chǎn)生大量的渣土，如果不能采取及時有效的處理措施，將會在水利設(shè)施運營期間產(chǎn)生較為嚴重的水土流失問題。

1.2 線狀水利工程

對于中小型灌區(qū)，不僅包括大量點狀工程，同時聯(lián)絡(luò)線工程如灌渠、輸水線工程也是不可或缺的如圖2所示。針對聯(lián)絡(luò)線工程，涉及多種地形，如平原、丘陵、山脈和峽谷等。因此對于線性水利工程的廢渣堆場和材料收集場，由于線性分布，難以控制，因此對于水土保持工作的進行更加困難。

圖2 中小型灌區(qū)聯(lián)絡(luò)線工程圖示

2 水土流失分區(qū)防治措施

對于中小型灌區(qū)水土流失的防治，需要根據(jù)工程性質(zhì)進行分區(qū)防治。

2.1 水利骨干工程區(qū)

對于中小型灌區(qū)的重點水利工程，如支渠、次干渠和主干渠等建筑物，需要采取以下的防治措施：

(1)渠系建筑物的邊坡填方段或挖方段應(yīng)滿足必要的穩(wěn)定性要求，為了表面土層的固定需要，種植一定的草皮和層次分明的樹木也是必不可少的。

(2)為了消除邊坡大水流對于邊坡土體穩(wěn)定性的影響，應(yīng)對邊坡頂部的水流集中收集，然后通過排水溝排出。

(3)除了上述防護措施外，對于邊坡采取一定的結(jié)構(gòu)措施是較為簡單有效的，因此根據(jù)地形、地質(zhì)條件，除了保證邊坡必要的結(jié)構(gòu)條件外，同時考慮邊坡的分級處理，在每級建造一個1.50～2.00m的平臺如圖3所示。

圖3 水利骨干區(qū)水利工程邊坡防治措施

2.2 工程管理區(qū)

對于中小型灌區(qū)的水土流失防治問題，項目管理區(qū)的防治措施也是不可缺少的。

2.2.1管理區(qū)

(1)站場、管理區(qū)和生活區(qū)的綠化。對于中小型灌區(qū)，必要的防護林、停車場、路邊建筑、路堤和路塹邊坡設(shè)置是不可缺少的，因此需要進行一定的綠化設(shè)施，如種植風景樹林、花卉、草坪和庭院經(jīng)濟林，不僅在保證灌區(qū)管理工程水土保持效果的情況下，對于管理區(qū)域的風景優(yōu)化也有一定的促進作用。

(2)土地平整。對于中小型灌區(qū)的保障措施，建設(shè)必要的站場、管理和生活區(qū)是必要的，在建設(shè)過程中不可避免存在廢渣、廢土等建筑垃圾，因此對于堆積區(qū)域進行土層鋪筑和整理，選擇豆科植物增加土壤肥力，是保證水土保持效果的必要措施。

2.2.2永久性交通道路

對于中小型灌區(qū)為管理區(qū)域建設(shè)必要的交通措施，對于交通道路兩側(cè)采取必要的防護措施，具體如下：

(1)當沿渠系工程開挖交通工程時，需要進行必要的邊坡設(shè)計，如采取一定的邊坡比，同時降低邊坡坡度。在邊坡較低區(qū)域，距離交通道路路面的高度不得低于2.0m，同時需要采取必要的磚石結(jié)構(gòu)防護道路。

(2)針對交通道路兩側(cè)，為了防護邊坡采取必要的防洪、排水溝等防護措施。

(3)交通工程開挖的廢棄渣土，應(yīng)進行必要的平整、鋪筑施工，同時壓載物不易太厚，避免水土流失災(zāi)害的發(fā)生。

2.3 灌區(qū)工程

鑒于灌區(qū)建設(shè)的水利工程，主要是為了灌區(qū)區(qū)域的灌溉問題，因此為了防護灌區(qū)水利工程的水土問題采取必要的處理措施，具體如下：

(1)關(guān)于灌區(qū)防護工程，包括必要的骨干林帶、田間林帶和邊緣林帶；

(2)對于發(fā)生侵蝕性病害的治理工程，如溝渠護坡工程的引水溝的治理工程等；

(3)對于灌區(qū)的防護林，主要為防風、固沙和經(jīng)濟作用，因此在上述防護措施起到作用后，灌區(qū)的水土流失問題將會得到有效解決。

3 水土保持措施對中小型灌區(qū)的影響分析

3.1 有利影響分析

在水土流失問題嚴重的中小型灌區(qū)，應(yīng)根據(jù)灌區(qū)水利工程采取必要的水土保持措施，根據(jù)水土保持措施的工程特點和防護機制，目前主要存在兩種類型，攔蓄型和滯蓄型。

(1)攔蓄型。攔蓄型水土流失防護措施，即采取修建人工水利工程措施，建成一定的容量空間，有效截流地表徑流的泥沙，有效減少水土流失。同時攔蓄型水土防護措施，可以有效防治線性污染，改善水環(huán)境。有效截流地表徑流，不僅能夠減少水土流失，同時對于點源污染也能進行有效的攔截，改善地表徑流和地下徑流的水質(zhì)問題。

(2)滯蓄型。滯蓄型水土保持措施，即通過不同措施改善原有土體的結(jié)構(gòu)條件，改善土體通氣孔，改善整個灌區(qū)防護區(qū)域的滲透性和蓄水能力。與攔蓄型水土保持措施相比，滯蓄型水土保護措施具有較大的優(yōu)勢，不僅能夠有效改變植被覆蓋程度，還能夠從源頭改善土壤固結(jié)能力，在有效減少地表徑流的同時，還能減少地表徑流的侵蝕輸沙能力。

3.2 不利影響分析

對于中小型灌區(qū)的水土保持措施，在有效改善水土流失狀況的同時，對整個灌區(qū)的產(chǎn)流機制和水循環(huán)造成必要的影響。

(1)攔蓄型。關(guān)于攔蓄型水土保持措施，雖能夠?qū)τ谒帘３制鸬揭欢ǖ拇龠M作用，但是也在一定程度上降低了地表徑流量，如防護區(qū)域的森林和草地在一定程度上留住了地表徑流，但是并沒有增加降雨和增加地下水的補給作用。當人工林面積增大時，蒸騰作用較大促進了土層的干燥程度。部分水土保持工程措施，如攔水壩、梯田等措施，雖在一定程度上降低了水土流失問題，也顯著降低了整個灌區(qū)流域的徑流總量，對于整個循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)造成一定的負面影響，對于灌區(qū)流域的生態(tài)系統(tǒng)具有一定程度的負面影響。

(2)滯蓄型。關(guān)于滯蓄型水土保持措施，還能一定程度上加劇當?shù)厮Y源的短缺，對于灌溉區(qū)域水資源和水環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響。如果在灌區(qū)水利設(shè)施建設(shè)過程中，忽略滯蓄型水利設(shè)施的負面影響，則會對于整個灌區(qū)的生態(tài)造成影響。

4 防治措施

關(guān)于中小型灌區(qū)水利設(shè)施的建設(shè)，需要遵循減少水土流失的原則進行設(shè)計。對于水土保持措施，需要根據(jù)建設(shè)準備期、施工期和運營期不同的特點進行針對性的措施，主要包括工程措施和植被防護措施。

(1)工程措施。鑒于灌區(qū)水利工程設(shè)施的建設(shè)工程規(guī)模大和工期長的特點，因此可以選擇與主體工程同步進行。

(2)植物措施。對于工程設(shè)施的植物防護措施，一般選擇春秋季節(jié)，通過增加工程量進行植物防護措施的施工，主要從植物防護措施的特點進行考慮的。

(2)輔助防護措施。對于輔助防護措施，多落后于主要工程項目，但多控制在一年時間之內(nèi)，鑒于水利工程建設(shè)包括支渠、次干渠和主干渠，應(yīng)充分考慮子項目之間的聯(lián)系和相對獨立性，選擇合適的施工時間。

5 結(jié)論

鑒于水土保持措施具有復(fù)雜性和長期性的特點，因此對于水土保持措施保持持續(xù)的投入和研究，才能夠有效改善中小型灌區(qū)的水土保持情況。針對南方中小型灌區(qū)，本文分析了點狀水利工程和現(xiàn)狀水利工程的水土流失的特點，針對水土保持措施對于中小型灌區(qū)的有利影響和不利影響進行了詳細分析，對中小型灌區(qū)水土保持措施，分別從骨干工程區(qū)、工程管理區(qū)和田間工程區(qū)等三個方面進行了介紹，對防治措施的實施進度進行了分析，系統(tǒng)研究了水土保持措施在中小型灌區(qū)尤其是南方中小型灌區(qū)的應(yīng)用，對于未來類似工程提供可資借鑒的經(jīng)驗。