淮河流域重點(diǎn)平原洼地治理里下河川東港工程水土流失動(dòng)態(tài)變化研究

袁希功 張乃夫

一、工程概況

淮河流域重點(diǎn)平原洼地治理工程里下河川東港工程（以下簡(jiǎn)稱川東港工程）是《淮河流域重點(diǎn)平原洼地除澇規(guī)劃》確定的里下河腹部排水入海主要通道之一，是提高里下河地區(qū)總體防洪排澇能力的關(guān)鍵工程。

川東港工程由車路河、丁溪河、何垛河、川東港等4 個(gè)河段組成。工程建設(shè)內(nèi)容包括：河道拓浚總長(zhǎng)度90.62km，堤防退建、新筑、加固共長(zhǎng)32.68km，岸坡防護(hù)工程總長(zhǎng)29.48km；跨河橋梁拆建17 座、新建3 座、加固1 座；影響處理工程包括圩口閘24 座、節(jié)制閘10 座、泵站1 座；復(fù)建水文設(shè)施2 處。本項(xiàng)目河道堤防工程等級(jí)為4 級(jí)，相應(yīng)穿堤建筑物工程等級(jí)為4 級(jí)。海堤工程等級(jí)為2 級(jí)。工程建設(shè)工期為2013年12月—2018年6月，共計(jì)55 個(gè)月。工程永久占地658.37hm2，臨時(shí)占地共計(jì)1047.37hm2。土方開(kāi)挖3615.29 萬(wàn)m3，土方填筑902.53 萬(wàn)m3。

二、水土流失與水土保持現(xiàn)狀

根據(jù)《全國(guó)水土保持區(qū)》，本工程所在項(xiàng)目區(qū)屬于南方紅壤區(qū)，二級(jí)區(qū)為江淮丘陵及下游平原區(qū)，三級(jí)區(qū)為江淮下游平原農(nóng)田防護(hù)水質(zhì)維護(hù)區(qū)。根據(jù)《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》，項(xiàng)目區(qū)土壤侵蝕容許值為500t/km2·a。項(xiàng)目區(qū)大部分以水力侵蝕為主，主要表現(xiàn)為面蝕、溝蝕。本工程項(xiàng)目區(qū)平均水蝕模數(shù)為300t/km2·a，侵蝕強(qiáng)度多為微度到輕度。項(xiàng)目區(qū)不在國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)防治區(qū)內(nèi)，根據(jù)江蘇省水利廳《關(guān)于發(fā)布〈江蘇省省級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū)〉的公告》，項(xiàng)目區(qū)屬于江蘇省省級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)。

三、工程水土流失特點(diǎn)

川東港工程屬沿海平原地貌，從實(shí)地調(diào)查了解到的水土流失情況看，區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀水土流失類型主要為水力侵蝕，水力侵蝕以濺蝕、面蝕、細(xì)溝侵蝕為主。

1.工程分散，點(diǎn)多面廣

工程主要建設(shè)內(nèi)容包括河道拓浚90.62km，堤防護(hù)坡32.68km，跨河橋梁17 座，閘站20 余座，配套棄土（排泥）場(chǎng)50 余個(gè)，分布在三個(gè)縣（區(qū)），工程點(diǎn)多、線路長(zhǎng)，地表擾動(dòng)范圍廣、面積大。

2.水土流失強(qiáng)度不均衡

工程主體建設(shè)內(nèi)容包括河道、堤防及建筑物等，水土流失主要部位為堤防邊坡、棄土（排泥）場(chǎng)圍堰邊坡、建筑物基坑開(kāi)挖臨時(shí)堆土，以及施工場(chǎng)地、施工道路等，各區(qū)域地表擾動(dòng)形式和強(qiáng)度各異，水土流失強(qiáng)度不均衡。

3.再塑微地貌多，水土流失影響因子時(shí)空變化大

工程擾動(dòng)范圍廣泛，再塑微地貌多，包括河道工程開(kāi)挖地貌、堤防堆墊地貌、棄土（排泥）場(chǎng)圍堰堆墊地貌、臨時(shí)堆土堆墊地貌、建筑物基坑開(kāi)挖地貌、施工場(chǎng)地占?jí)旱孛玻约八虻炔煌⒌孛玻煌瑫r(shí)，項(xiàng)目開(kāi)工完工時(shí)間不一，時(shí)間跨度較長(zhǎng)。因此，項(xiàng)目區(qū)氣象、擾動(dòng)形式、植被措施類型等水土流失影響因子時(shí)空變化大。

四、水土流失動(dòng)態(tài)變化

1.水土流失面積動(dòng)態(tài)變化情況

川東港工程自2013年12月開(kāi)始施工，首先進(jìn)行排泥場(chǎng)表土剝離與圍堰填筑，擾動(dòng)范圍較為集中；2014年二季度開(kāi)始，丁溪河段全面開(kāi)工，丁溪河一線排泥場(chǎng)和河道工程逐漸擴(kuò)大擾動(dòng)范圍。隨著主體工程逐漸開(kāi)工，地表擾動(dòng)范圍逐漸加大，水土流失面積加大。至2015年二季度，何垛河段和老川東港段開(kāi)工，除車路河段外，川東港工程各項(xiàng)建設(shè)活動(dòng)全面鋪開(kāi)，地表擾動(dòng)范圍繼續(xù)增加，水土流失面積達(dá)到最大。到2016年，累計(jì)擾動(dòng)范圍面積達(dá)最大1710.00hm2，但隨著部分建筑物工程占?jí)汉秃拥澜ǔ珊笤囼?yàn)性通水，形成水面占?jí)旱乇恚亮魇娣e逐漸減小；到2017年底，各項(xiàng)建設(shè)活動(dòng)基本停止，水土流失面積基本不再變化（見(jiàn)表1）。

表1 2014—2018年初各防治分區(qū)水土流失面積表

2.土壤流失量動(dòng)態(tài)變化情況

（1）水土流失量年度動(dòng)態(tài)變化

通過(guò)水土流失現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，2014年1月—2018年6月，川東港工程產(chǎn)生水土流失量109009.27t，其中原地貌產(chǎn)生水土流失量23085.00t，擾動(dòng)地表新增水土流失量85924.27t。

其中，施工期自2014年1月至2017年12月，本項(xiàng)目產(chǎn)生水土流失量105827.21t，其中原地貌產(chǎn)生水土流失量20520t，擾動(dòng)地表新增水土流失量85307.21t。

試運(yùn)行期（自然恢復(fù)期）自2018年1月至2018年6月，本項(xiàng)目產(chǎn)生水土流失量3182.06t。

（2）各防治區(qū)水土流失比例年度動(dòng)態(tài)

從歷年的水土流失來(lái)看，河道工程區(qū)和棄土（排泥）場(chǎng)區(qū)是本工程水土流失的主要來(lái)源，占比88%～96%，其中棄土（排泥）場(chǎng)區(qū)流失量占比呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，因排泥場(chǎng)建設(shè)主要在河道主體工程施工前，所以2014年度占比超過(guò)67%。其后隨著河道拓浚的逐漸開(kāi)工，河道工程區(qū)的水土流失量占比逐漸反超棄土（排泥）場(chǎng)區(qū)，自2015年起，流失量超過(guò)總流失量的50%。

（3）各防治區(qū)水土流失強(qiáng)度動(dòng)態(tài)

從歷年的水土流失強(qiáng)度來(lái)看，隨著工程全面施工和降水充沛等因素，2015年各防治區(qū)土壤侵蝕模數(shù)普遍增大，工程防治責(zé)任范圍內(nèi)土壤侵蝕模數(shù)平均值達(dá)到2700 t/km2·a，此后，部分施工區(qū)域建設(shè)建筑物占?jí)夯蛩帘３止こ檀胧┌l(fā)揮作用，除水文設(shè)施區(qū)外，各區(qū)土壤侵蝕模數(shù)皆略有降低。到2017年，隨著各項(xiàng)植物措施發(fā)揮保土減蝕作用，各區(qū)土壤侵蝕模數(shù)大幅下降；至2017年下半年工程建設(shè)進(jìn)入尾聲，植物措施與自然恢復(fù)植被全面發(fā)揮保土減蝕作用，自然恢復(fù)期綜合土壤侵蝕模數(shù)降至項(xiàng)目區(qū)容許值以下（見(jiàn)表2）。

表2 2014—2018年各防治分區(qū)年度平均土壤侵蝕模數(shù)表（t/km2·a）

五、水土流失危害

工程建設(shè)過(guò)程中施工活動(dòng)控制在征地范圍內(nèi)，減少了對(duì)周邊環(huán)境的影響，未破壞周邊生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。

在排泥場(chǎng)圍堰施工期間，各施工單位對(duì)圍堰的施工都采取了分層碾壓措施，每30cm 土層碾壓一次，同時(shí)對(duì)邊坡采用160 推土機(jī)斜向碾壓，使圍堰邊坡具有較好的抗蝕性，取得了較好的水土保持作用；在排泥場(chǎng)與農(nóng)田之間都有排水溝及相關(guān)的配套進(jìn)退水涵洞，水系基本通暢，未發(fā)生較大淹沒(méi)農(nóng)田事件；排泥場(chǎng)水中懸浮顆粒物含量較高，先經(jīng)自然沉降后由排水通道排出至排泥場(chǎng)周邊排水溝內(nèi)，隨后大量沉積在排水溝內(nèi)，圍堰周邊排水溝深度在1～1.5m，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)，泥沙淤積深度在30～80cm 范圍內(nèi)，基本未對(duì)排水暢通產(chǎn)生較大不利影響，未發(fā)生顯著的水土流失危害。

六、結(jié)語(yǔ)

淮河流域重點(diǎn)平原洼地治理工程里下河川東港工程在建設(shè)過(guò)程中，按照水土保持方案要求，較好地完成了水土流失防治任務(wù)，水土保持措施體系布局合理，發(fā)揮了防治水土流失的作用，產(chǎn)生了良好的生態(tài)效益