引洮供水二期工程棄渣場復墾措施技術研究

李忙寧

(甘肅省水利水電勘測設計研究院有限責任公司，甘肅 蘭州 730000)

甘肅省引洮供水二期工程主要是解決甘肅中部干旱貧困地區城鄉生活、工業、生態環境用水和農業灌溉用水問題。供水范圍包括定西、白銀、天水、平涼市，4市8縣區的97個鄉鎮1692個行政村268萬人。工程設計年引水量3.13億m3，總干渠1條長95km，干渠及分干渠8條長300km；供水管線18條長176km。主體工程以隧洞為主，沿線共布置隧洞171座，總長約370km，總工期70個月。

工程的建設對改善當地生態環境和城鄉居民的生產生活條件，從根本上解決甘肅中部嚴重干旱水資源匱乏問題，促進區域社會經濟發展具有重要意義。

1 工程區主要環境現狀

工程區主要分布在隴西黃土高原西部，屬黃土低中山梁峁地貌，海拔1500～2626m，主要劃分為基巖低中山區、黃土低山丘陵梁峁區、河(溝)谷川臺地區3個地貌單元。

工程區屬北溫帶溫和干旱、半干旱氣候，氣候總的特征是降水稀少，氣候干燥，夏季不熱，冬季寒冷，日照時間長，氣溫日差大。

工程區土壤主要為黃綿土、黑壚土、灰鈣土和紅黏土4個土類。黃綿土主要分布在黃土丘陵溝壑區，占總面積的70%；黑壚土主要分布在華家嶺及其余脈上；灰鈣土集中分布在會寧北部極干旱區；紅黏土零星分布在侵蝕嚴重的溝壑地帶。

2 復墾典型棄渣場的選取及特性

引洮二期供水工程棄渣場209處，征用土地面積110.22hm2，其中征用耕地棄渣場45處，面積23.5hm2。

典型棄渣場要求能夠體現棄渣場的特點和代表性，復墾的措施技術及要求具有普遍性，便于分析和確定復墾措施工程量及復墾效果。選取五干渠4#洞倒虹吸及明渠棄渣場為典型渣場。該棄渣場位于4#洞倒虹吸東側臺地上，為臺階狀梯田耕地，寬度約20m，高度1～2m，自然邊坡穩定。

2.1 棄渣場表層土物理特性

棄渣場臺地表層土壤從垂直結構上分析，主要為耕作熟化層、質母質層兩個層段。

(1)耕作熟化層：在長期的生產活動中耕作、施肥，耕地中形成了疏松耕作熟化層，厚15～30cm，有機質含量平均值10.5g/kg，塊狀結構，多無犁底層。

(2)母質層：土壤質地多壤土或黏壤土，質地均一，塊狀結構，石灰淀積呈短線狀，有機質含量平均在5.0g/kg以下。

2.2 棄渣的物理性質

五干渠4#洞倒虹吸及明渠棄渣場，棄方2.46萬m3，棄渣以土方為主。

根據棄渣產生區域土壤特性，棄渣主要以黑壚土和灰鈣土為主，棄渣主要有以下特性。

(1)耕作熟化層：耕作熟化層厚15～30cm。有機質含量平均值為10.5g/kg，塊狀結構，有一個3～5cm的緊實犁底層。

(2)腐殖質層：黑壚土的腐殖質層是土壤發育過程中的產物，厚度50～150cm，有機質含量10～16g/kg；灰鈣土的腐殖質層屬半干旱植被的產物，腐殖質層的積累擴散不集中，有機質耕層(0～20cm)平均值為8.5g/kg。

(3)石灰淀積層：黑壚土石灰淀積層位低，灰鈣土淀積層位高。石灰淀積形態在灰鈣土中多菌絲體狀和斑紋狀，黑壚土類除菌絲體斑紋狀、粉粒狀外，還有核狀，局部見到薄層石灰盤狀。

(4)母質層：土壤質地多壤土或黏壤土，質地均一，塊狀結構，石灰淀積呈短線狀，有機質5.0g/kg以下。

3 棄渣場復墾的目標和技術標準

按照技術上可行、經濟上合理、綜合效益最佳、便于復墾的要求，綜合考慮征用耕地前現狀和當地耕地實際情況確定復墾的目標和技術標準。

棄渣場復墾目標：復墾后的耕地有利于農作物的生長發育，有利于田間作業和經營管理，有利于水土保持。

棄渣場復墾技術標準：按照地形、土壤質量、配套設施、生產力水平4大類型7個指標體系分別確定。

(1)地形：土地平整后田面坡度不超過2°～3°。

(2)土壤質量：有效土層厚度不低于50cm，土壤比重不超過1.45,礫石含量不超過10%，有機質含量不低于0.5%。

(3)配套設施：配套田間道路(本工程不考慮灌溉設施及田間林網)。

(4)生產力水平：3年后達到周邊同等土地利用類型水平。

4 復墾措施技術

4.1 預防控制措施

(1)采取合理的施工工藝和方法，棄渣堆置中將礫石含量高的棄渣堆放于渣場的底部，土方堆放于頂部。

(2)棄渣場應達到設置的邊坡、渣體碾壓的要求，確保棄渣場的穩定。

(3)棄渣場按照水土流失治理的要求，做好棄渣攔擋、棄渣場的截(排)水措施，嚴禁產生新的水土流失和對生態環境的破壞。

4.2 復墾工程技術措施

4.2.1耕作熟化土的剝離及堆放

耕地復墾盡可能做到恢復后保持原有的土壤結構，以利于土地生產力的恢復和種植。耕作熟化土的剝離及堆放是做好耕地復墾的前提和基礎，耕作熟化土不但是復墾覆土的來源，而且也是保護土地資源，減少復墾投資的重要措施。在工程棄渣前對征用棄渣場耕地0.3m厚的耕作熟化土進行剝離，就近妥善堆存，并做好水土流失防治措施。

4.2.2土地平整措施

土地平整過程是復墾工作的主要工作內容之一，棄渣結束后，由于棄渣以土方為主，棄渣中少量的碎石不能全部清除，使土壤中粗顆粒物質增加；應采用耙犁方式剔除礫石，礫石含量不超過10%；由于棄渣的表層起伏不平，應對渣體表面進行初步整平，坑凹回填，減少渣場表面的地形起伏。

4.2.3表土覆填及細整平

對渣體表面進行初步平整后，把原耕地剝離堆存的表土攤鋪、平整，覆土有效厚度不小于50cm。然后采用人工細整平，平整后田面坡度不超過3°。

4.2.4田間道路、田埂

結合棄渣場征用耕地分塊面積大小，因地制宜設置生產道路和田埂。

田間道路：田間道路按照復墾耕地區具體地形，采取沿溝走邊的方法布設，在滿足機械耕作和運輸的前提下，布設在復墾耕地一側，與現有田間道路進行連接，保證現有道路完整與暢通。

田間道路建設標準：能通行架子車和小型農用機械，縱向坡度不大于15%，轉彎半徑不小于12m，連續坡長不能超過20m，路面采用泥結石，寬度3.0m。

田埂：沿復墾地塊的外邊設置田埂，田埂高0.3m，頂寬0.3m，內外坡比均為1∶1。

4.2.5耕作熟化層恢復

由于棄渣過程中施工機械碾壓，土壤團粒結構差，持水、保肥能力減弱，短期內耕地很難恢復到原地表土地生產力。因此，在細整平后進行深耕翻土，翻松深度為 50cm，擴大作物根系體積，促使農作物根系生長健壯，向土層縱深發展，增強其吸收養分的能力。

棄渣場復墾措施設計如圖1所示。

圖1 棄渣場復墾措施設計平面布置圖和橫1斷面圖

4.2.6地力恢復

地力的恢復主要采取增加有機肥和調整種植結構，為了增加土壤有機質和養分含量，改良土壤性狀，提高土壤肥力。復墾完成后前2年，每年每畝使用50kg尿素、50kg磷肥、農家肥3t。第一年種植豆科植物，以提高土壤有機質的含量，使復墾耕地中土壤有機質含量不低于0.5%，達到耕地復墾確定的標準，滿足耕地生產的要求。

4.2.7復墾實施效果

通過對場復墾后實施效果調查，復墾后耕地田面平整，生產道路、田埂布設合理，地力恢復快，作物長勢良好。

5 結語

水利水電工程一般具有工程棄渣數量大、棄渣場選址困難，工程建設中不可避免的臨時征用耕地。根據《中華人民共和國土地管理法》規定：“因挖損、塌陷、壓占等造成土地破壞，用地單位和個人應當按照國家有關規定負責復墾”恢復征用耕地生產力是建設單位的責任和義務，因此實施棄渣場復墾措施，是減少工程建設對耕地的影響，落實嚴格的耕地保護措施的有效措施和途徑。本文通過對引洮供水二期工程棄渣場復墾措施技術的研究，分析了棄渣場復墾的目標和標準，總結了復墾技術措施的具體要求和經驗，對同類工程在棄渣場復墾中具有一定的借鑒和參考價值。