新疆瑪納斯河流域排土場水土保持措施及效應

李作成

(新疆瑪納斯河流域管理局，烏魯木齊 830001)

1 工程概況

新疆瑪納斯河流貫穿了山地-綠洲-荒漠系統，地表過程復雜。該流域的主要徑流水源為高山區的冰雪融水與上游的降水。上游峽谷較多因而水流湍急，下游河曲發育而平原坦蕩。瑪納斯河發源于北天山中段依連哈比爾尕山烏代肯尼河的43號冰川，全長420km。源頭區的冰川孕育著包括瑪納斯河在內的河流800條，冰川面積608km2。某排土場擋渣壩位于新疆瑪納斯河流某溝口處，壩高 25.00m(未含壩基開挖高度)時，壩頂寬 8m，壩軸線長約82m，下游壩坡1∶2.5，上游壩坡1∶2.0。壩體分上游干砌石護坡區(厚0.5m)、土工布、砂礫保護層(1.0m)、堆石區、下游護坡(厚 0.5m)等組成，采用15t振動碾分層碾壓。

2 水土保持治理效益

2.1 生態效益

在采取水土保持措施之后，生態效益主要體現在對水土資源的優化和改善上。一方面，受污染的水資源在不斷減少的同時，植被面積也大幅度增加。另一方面，通過合理有效的土地資源開發，改善土壤滲透性，提高土地蓄水能力，減少水土流失與大風天黃沙漫天的現象[1]。

2.2 社會效益

通過水土保持綜合治理，能提高人們的環境保護意識，通過控制亂砍亂伐，切實保護土地不再繼續發生石化、溝蝕、荒漠化等災害。荒山荒溝的大力開發，使土地資源逐步轉化為經濟優勢，合理利用農、林、牧、地資源，將不斷提高環境容量，為創建典型農業示范基地作出貢獻。

2.3 經濟效益

水土保持的經濟效益包括2個方面：①減少對土地的破壞；②改善農村生產和生活條件，包括改善農業基礎設施和提高土地生產率。

3 水土保持生態措施及效應

3.1 原方案涉及的水保生態措施及效應

3.1.1 表層土剝離

本項目，在廢石排放前和運行期，根據排土機會占地進行剝離，剝離表土集中堆放，以便后期利用。排土場在廢石排放前剝離表土8.54萬m3，在運行期共剝離表土35.19萬m3，剝離后堆放至排土場近期不會占用的區域，本項目剝離表土全部用于本項目后期綠化覆土。本方案考慮在堆放的坡腳采用沙包攔擋，堆積體表面采用撒播草籽防護。表土堆放高度按6m計算，四周用1.2m×1.5m(寬×高)土袋攔擋。經計算，需編織土袋約2527m3，薄膜覆蓋6.79hm2。

3.1.2 截排水溝

1)周邊截洪溝及壩肩排水溝：該排土場左岸有水庫的引水渠，因此本階段擬不在另設截洪溝，而用此引水渠即可；排土場尾部設置截洪溝，分別將雨洪季節山坡積水導入漿砌石擋水建筑物水池和山脊右側小沖溝內；排土場右岸緊鄰山脊線，匯水面積小，約0.155km2，因此雨洪季節山坡積水擬直接排入排土場邊線截洪溝內統一排泄。其中庫尾周邊截洪溝采用M7.5漿砌石梯形斷面，底寬2m，頂寬3.25m，高2.5m，靠山側邊坡系數m=0.5，與散粒料土石基礎側直立，內襯10mm砂漿抹面層。壩肩排水溝采用M7.5漿砌石梯形斷面，底寬1m，頂寬1.75m，高1.5m，內襯10mm砂漿抹面層[2]。

2)壩坡及馬道排水溝：根據排土堆置生產進度，在相對應區域及時段設置臨時排水設施，以減小排土場內雨洪季節的積水下滲侵蝕破壞基地面層，待工作平臺形成后，在邊坡及馬道處分別設置永久性排水溝，斷面為漿砌石矩形斷面，b×h=0.3×0.4m，且以≥0.02%的坡向壩肩截水溝再統一排泄至場外。

3)壩肩溢洪道：擋渣壩在修建完成后，未堆積棄土時，若遇特殊情況，庫內無排水設施，將可能在壩前匯集，形成壅水。因此本階段設計擬在擋渣壩右壩肩開設漿砌石溢洪道，底標高低于擋渣壩頂標高2.0m。采用M10漿砌石矩形斷面，b×h=1.2×1.2m，內襯10mm砂漿抹面層。

3.1.3 覆土綠化

排土場堆廢終了頂面、分段平臺和分段坡面均進行復墾綠化。排土場頂面覆土50cm，斜面覆土30cm，客土來源可利用渣場剝離的表土。對排土場頂面及分段平臺，先填400mm厚黏性土隔水層，并進行壓實c≥90%，在其隔水層上填350—400mm厚耕植土層。在植物配置上盡量選用根系較發達，適應性較強的植物，在方案服務期內覆土綠化面積34.50hm2。

3.2 后期水保生態措施及效應

經現場監測，在項目實施后，還采取了一系列水土保持措施，截止目前排土場已經實施的水保措施有攔砂壩、滲透壩、表層土剝離、截排水溝、覆土綠化等。

3.2.1 攔砂壩

在排土場的河口和溝腳分別建有攔砂壩各一座，攔砂壩采用M7.5漿砌石，斷面尺寸：工程量：22833m3。

3.2.2 滲透壩

該排土場修建碾壓堆石滲透壩，滲透壩壩高16m，壩底寬45m，壩頂寬8.7m，頂長33m；工程量：5470m3。具體如圖1所示。

圖1 滲透壩及攔砂壩

3.2.3 表層土剝離

該排土場現已剝離表土30萬m3，全部堆放在排土場近期不會占用的水溝中下部表土堆場區域，本項目剝離表土全部用于本項目后期綠化覆土。在表層土堆放的坡腳采用沙包攔擋，表土堆放高度按4.5m，四周用1.2m×1.5m(寬×高)土袋攔擋。共用編織土袋約3250m3，薄膜覆蓋6.86hm2。措施實施時間為2012-2013年。

3.2.4 截排水溝

1)農灌渠。在排土場左岸改建水庫至高堰溝水庫的引水渠，同時作為左岸截洪溝，溝全長1341m，采用M7.5漿砌石梯形斷面，底寬1m，頂寬1.75m，高1.5m，工程量：368775m3。

2)截洪溝。根據排土堆置生產進度，為防止排土場上游來水進入堆場，現已在水溝右岸肩及熱水河上游修建有截洪溝，截洪溝采用M7.5漿砌石梯形斷面，長722m，底寬1.2m，頂寬2m，高1.5m，內襯10mm砂漿抹面層，工程量198550m3。

水溝左岸截洪溝如圖2所示；水溝左岸農灌引水渠如圖3所示；水溝排土場頂部綠化如圖4所示。

圖2 水溝左岸截洪溝

圖3 水溝左岸農灌引水渠

圖4 水溝排土場頂部綠化

3.2.5 覆土綠化

經監測該排土場于2014年9月開始啟用，于2016年6月-2016年10月對平臺頂面進行覆土綠化，共覆土2.59萬m3，種植防風固沙灌木5.18hm2。

4 生態效益評價

通過監測采取相關措施后的成效顯示可知，新疆瑪納斯河流域排土場附近土壤侵蝕量得到了適當的減少，侵蝕率明顯下降，自然災害的發生率有效降低。經過水土保持綜合治理，該地區的水土資源利用水平得到全面提高。在建設過程中依法編報水土保持方案，并經水行政主管部門批復，認真落實了各項水土保持防治措施，將水土保持工程的建設和管理納入高標準、規范化管理模式和程序中，在工程建設過程中落實項目法人、設計單位、施工單位、監理單位的水土保持職責，強化了對水土保持工程的管理[3-5]。

項目在建設過程中產生了大面積的地表擾動，造成了新的水土流失，但建設單位采取一系列的措施，使水土流失降到最低程度。工程按照批復的水土保持方案落實了擋墻、攔沙壩、護坡、排水、綠化等水土保持防治措施，目前主體工程水土保持措施和新增水土保持措施運行良好，起到了良好的水土保持效果。基本完成現階段各項水土保持設施建設，基本達到開發建設項目水土流失防治標準的要求，具備正常運行條件。措施的實施有效防治了因工程建設產生的新增水土流失，保護了項目區水土資源和生態環境，維護了主體工程的正常運行。

5 總 結

總的來說，水土流失所造成的經濟損失是不可估量的，相關部門必須對水土流失現象給予高度的重視，必須想方設法通過一系列工程改善當地的土質結構，減少水土流失現象的發生，同時為了加強當地的經濟建設，減少水土流失率，大大改善土壤的結構，實現自然經濟和生態文明建設的一體化建設。采用上述新疆瑪納斯河流域排土場水土保持措施，通過長期的積累，確保了生態環境符合現代社會發展的需求，促進了當地經濟的發展。