新疆瑪河水源地工程水土流失現狀與防治建議

李 巖

(新疆瑪河流域管理局水利管理中心，新疆 石河子 832000)

1 工程概況

新疆瑪河流域位于天山北坡經濟帶，隨著工農業生產的發展，城市居民生活環境的改善，水資源需求不斷增加，供需矛盾日益突出。水源地位于瑪河流域低山丘陵區，地理坐標為東經86°3′～86°8′，北緯44°5′～44°16′。工程采用管井開采地下水方案，年總供水量0.74億m3，供下游石河子市和瑪納斯縣生產和生活使用，同時緩解瑪河流域灌區的干旱。瑪河流域河床兩岸坡地受水力侵蝕影響，水土流失現象嚴重，同時工程建設期間，不可避免地對土地進行占用，將產生新的水土流失問題，對水源地集水區、輸水區、料場區等工程作業面造成一定程度影響。

2 水土流失現狀

根據新疆瑪河水源地工程項目區內侵蝕形態及侵蝕強度，將項目區水土流失分為兩類：一類是水力侵蝕，這是項目區最主要的水土流失形式，主要發生在河床及河床兩岸坡地上，為中度水力侵蝕；另一類是沿河岸的農業生產區域，由于部分地表植被遭到破壞，地表裸露，地表組成物質主要為亞沙土和卵礫石，遇風易產生風力侵蝕，為輕度風力侵蝕區[1-8]。根據規范和技術規程要求，項目區平均侵蝕模數為2600 t/km2。

3 水土流失預測

將基于占地面積、棄渣量、水源地工程水土流失防治責任范圍三個方面對工程施工造成的水土流失進行預測。

3.1 占地面積預測

在水源地工程的實施過程中，工程占地面積包括項目建設區內工程開挖、回填、占壓等施工活動擾動地表的實際面積?？裳须A段工程總占地面積為83.84 hm2，初步設計階段工程總占地面積為70.74 hm2，初設階段工程占地面積比可研階段減少13.10 hm2。具體發生變化主要是輸水管道線路縮短，并新增了料場占地，從而導致各工程區面積有所變化。詳見表1。

表1 可研和初步設計階段工程占地面積對比

3.2 棄渣量預測

初設階段該工程總開挖料約為56.69×104m3(自然方)，回填及填筑總量約為54.74×104m3(壓實方)。砂礫石回填采用沿線開挖料，砂礫石填筑中開挖料不夠的部分分別從C1、C2料場中開采，輸水管線中砂礫料換填0.11×104m3由C2料場開采獲得，工程開挖料由于全部回填，不產生永久棄渣?？裳须A段總開挖料約為59.97×104m3(自然方)，回填及填筑總量約為53.69×104m3(壓實方)，亦不產生永久棄渣。與可研階段相比，初設階段主要是由于回填及填筑量增加，開挖料不能滿足回填及填筑要求，需要從料場開采，但均不產生永久棄渣。

3.3 水土流失防治責任范圍預測

初設階段防治責任范圍面積為70.74 hm2，可研階段防治責任范圍面積為83.84 hm2，初設同可研階段相比防治責任范圍面積減少了13.10 hm2，其變化主要是輸水管線相較可研階段有所縮短，相應輸水工程占地面積減少，但同時新增了料場占地，總體上防治責任范圍防治責任范圍面積有所減少。以主體工程初設報告的征地范圍、施工布置為依據。初設階段水土流失防治責任范圍及防治分區具體見表2。

表2 瑪納斯河谷水源地工程水土流失防治責任范圍

4 水土流失防治措施

在對主體工程采取各項防護措施、工程措施、土地整治措施的基礎上，根據各分區地表植被現狀、水土流失防治預測提出相應的水土流失防治建議。

4.1 集水工程區

集水工程區的施工包括管井、集水管道等的施工，施工過程中，由于擾動地表，破壞原有地表植被，降低了原有水土保持功能，若遇暴雨或大風，新開挖面易引起水土流失。本區易引發水土流失的施工過程主要是集水管道施工過程中砂礫石開挖和回填、填筑，根據施工組織設計，工程開挖料將全部用于回填，不產生永久棄渣，但在施工過程中，開挖料將臨時堆放于滲管溝兩側，臨時堆渣表面松散，易增加水土流失量，為避免加劇區域水土流失，對于管溝開挖的土石方應有序堆放在管溝兩側，并采用分段施工的方法，開挖料及時回填管溝，減少開挖料堆置時間。施工完成后，對集水工程區進行土地平整，平整面積17.38 hm2(管線實際擾動面積)，并采取人工撒播草籽的方式自然恢復植被，草種選擇芨芨草、早熟禾等當地草種，撒播面積17.38 hm2，自然恢復植被的草籽按30 kg/hm2進行撒播，共需草種521.4 kg。

4.2 輸水工程區

本區易引發水土流失的施工過程主要是輸水管道管夠施工過程中土方開挖和土方回填，根據施工組織設計，工程所需填筑料全部利用開挖料，不產生永久棄渣，但在施工過程中，開挖料將臨時堆放于管溝兩側，臨時堆渣表面松散，在暴雨和大風天氣下，易產生水土流失。因此要求在管道施工過程中，對于管溝開挖的土石方應有序堆放在管溝兩側；采用分段施工的方法，減少開挖料堆置時間。施工完成后，對管道工程區進行土地平整，平整面積18.07 hm2(管線實際擾動面積)。并采取人工撒播草籽的方式自然恢復植被，草種選擇芨芨草、早熟禾等當地草種，撒播面積18.07 hm2，自然恢復植被的草籽按30 kg/hm2進行撒播，共需草種542.1 kg。

4.3 施工生產生活區

施工生產生活區主要包括綜合加工廠、中心倉庫以及臨時生活區，占地面積共1.37 hm2。施工期間為防治水土流失的發生，應嚴格劃定施工臨時生生活區域，以避免對防治區以外場地的占壓和擾動，并在臨時生活區設置水土保持宣傳警示牌，加強對施工人員的水土保持教育。施工結束，對臨建設施進行拆除，并進行土地整治，平整面積1.37 hm2。土地平整后撒播草籽，自然恢復植被，草籽選擇芨芨草、早熟禾等當地適生草種，,撒播草籽面積為1.37 hm2，自然恢復植被的草籽按30 kg/hm2進行撒播，共需草籽41.1 kg。

4.4 臨時道路區

根據主體工程設計，本工程共布置3.25 km的臨時施工道路，在施工期內全部采用碎石路面，能有效防止水土流失，基本能夠滿足水土保持的要求。為嚴格控制和管理運輸車輛及重型機械的行走范圍，防止破壞地表植被，在施工便道兩側用彩條旗限界，彩條旗限界長度6500m。由于施工期工程機械的反復碾壓，臨時道路路面在施工結束后已板結硬化，為促進地表植被的恢復，需對臨時道路路面進行平整，平整面積1.95 hm2。土地平整后撒播草籽、自然恢復植被，草籽選擇芨芨草、早熟禾等當地適生草種，臨時道路撒播草籽面積為1.95 hm2，自然恢復植被的草籽按30 kg/hm2進行撒播，共需草籽58.5 kg。

4.5 料場區

根據主體工程施工組織設計，本階段共布設了C1、C2兩處砂礫石料場。C1料場位于該工程前池上游約0.5 km的河床及河灘漫上，面積0.65 hm2，開采量2.34×104m3，開采深度約3.6 m。C2料場位于輸水管線樁號4+7000～5+0000 m 西側河床中，面積1.33 hm2，開采量2.81×104m3，開采深度約2 m，兩料場開挖深度不超過5 m。施工期料場應分區分段開采，取料時將料場取料邊坡削坡成坡比為1∶1.5的穩定邊坡。施工完畢后對料場進行土地平整，平整面積1.98 hm2。

5 結 語

新疆瑪河流域工農業生產的發展，城市居民生活環境的改善，水資源需求不斷增加，供需矛盾日益突出。水源地工程將為石河子市、瑪納斯縣的生產生活供水，并對防治抗旱具有積極意義。本文通過對工程占地面積、棄渣量等水土流失具體形式進行預測，針對不同分區提出了有針對性的防治建議。項目區的水土流失保護不僅為工程順利實施提供重要的保障，同時將大幅度提高區內人民群眾生活質量。