新疆兩河口水電站水土保持防治措施分析

雷雅菡

(新疆維吾爾自治區(qū)水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測總站，新疆 烏魯木齊 830000)

新疆塔什庫爾干河兩河口水電站位于新疆克孜勒蘇柯爾克孜自治州阿克陶縣塔爾鄉(xiāng)境內(nèi)，地處葉爾羌河支流塔什庫爾干河的下游河段，長期以來由于南疆電網(wǎng)電力生產(chǎn)滯后，煤炭資源缺乏而導(dǎo)致炎電開發(fā)緩慢，該地區(qū)一直處于缺電狀態(tài)，經(jīng)濟發(fā)展水平滯后[1]。兩河口水電站的建設(shè)符合塔什庫爾干河開發(fā)規(guī)劃和新疆自治區(qū)水電發(fā)展規(guī)劃，其建設(shè)可為電網(wǎng)系統(tǒng)提供年發(fā)電量4.2054億kW·h。兩河口水電站是塔什庫爾干河干流規(guī)劃的一庫四級電站的第4個梯級，也是最后一個梯級，對外交通便利，建設(shè)條件較好、經(jīng)濟指標(biāo)較優(yōu)，其建設(shè)和運行可帶動上游未開發(fā)的第3個梯級巴個澤子水電站的開發(fā)。兩河口水電站工程建設(shè)可將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟優(yōu)勢，促進地方經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。工程對保持流域生態(tài)平衡、防止水土流失也將起到積極的作用。

1 工程概況

新疆塔什庫爾干河兩河口水電站壩址距塔什庫爾干河與葉爾羌河匯合口約25km，廠址位于塔什庫爾干河與葉爾羌河匯合口上游約6.3km處河道左岸邊。總庫容44萬m3，正常蓄水位2132m，死水位2129m，電站裝機3臺，總裝機120MW，工程規(guī)模為Ⅲ等中型，主要建筑物攔河閘壩、引水建筑物和發(fā)電廠房等為3級，次要建筑物護坡、護岸、擋土墻、導(dǎo)水墻等為4級，臨時建筑物為5級。

2 防治范圍及防治分區(qū)

新疆塔什庫爾干河兩河口水電站水土流失防治責(zé)任者為工程建設(shè)單位，即疆白山永裕水電開發(fā)有限公司。將水土流失防治區(qū)按地貌類型進行一級分區(qū)，為中山峽谷區(qū)，按項目組成進行二級分區(qū)，項目區(qū)分為首部樞紐區(qū)、廠房樞紐區(qū)、引水系統(tǒng)區(qū)、淹沒區(qū)、進場道路區(qū)、施工道路區(qū)、輸電線路區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)和棄渣場區(qū)9個部分，本工程水土流失防治責(zé)任范圍總面積為36.80hm2，其中永久占地14.34hm2，臨時占地22.46hm2，工程責(zé)任防治范圍見表2。

3 水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)

項目建設(shè)所在區(qū)域既不屬于國家級水土流失重點預(yù)防區(qū)和重點治理區(qū)，也不屬于自治區(qū)級水土流失重點預(yù)防區(qū)和重點治理區(qū)，因此該工程水土流失防治執(zhí)行北方風(fēng)沙區(qū)建設(shè)類三級標(biāo)準(zhǔn)，但項目周邊500m范圍內(nèi)有居民點，且不在一級標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域，應(yīng)執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)。項目防治目標(biāo)值為水土流失治理度82%，土壤流失控制比1.0，渣土防護率85%，林草林草植被恢復(fù)率88%，林草覆蓋率11%，工程區(qū)屬于北方風(fēng)沙區(qū)，表土保護率不作要求，但本工程采取表土剝離措施，因此提出相應(yīng)要求，表土保護率目標(biāo)值為95%。

4 水土保持防治措施

根據(jù)主體工程設(shè)計中具有水土保持功能措施的規(guī)劃狀況，對已有設(shè)計的措施進行了合理的評價，根據(jù)各防治分區(qū)的具體情況，方案新增水土保持措施[2]。

表1 項目組成情況表

表2 工程責(zé)任防治范圍表

4.1 首部樞紐區(qū)

首部樞紐右壩肩以覆蓋層為主，需全部清除覆蓋層，主體工程考慮對覆蓋層坡面用C20混凝土框格梁植草皮進行支護，面積2.12hm2。水土保持方案補充首部樞紐區(qū)施工過程中采取灑水5184m3、防塵網(wǎng)苫蓋3000m2措施，施工結(jié)束后的0.50hm2土地平整措施，有效地減少水土流失。

4.2 廠房樞紐區(qū)

主體工程考慮廠區(qū)樞紐施工前期對表層腐殖土采取表土剝離0.19萬m3措施，施工過程中對廠區(qū)后邊坡采取框格梁植草皮護坡的方式進行支護，面積1.25hm2。在邊坡頂部和底部均設(shè)置排水溝460m，施工結(jié)束后采取表土回覆、種植苗木、灌木、草坪0.62hm2并采取灌溉措施。水土保持方案補充廠房樞紐區(qū)施工過程中采取灑水1000m3、防塵網(wǎng)苫蓋2500m2措施，施工結(jié)束后的0.35hm2土地平整措施，有效地減少水土流失。

4.3 引水系統(tǒng)區(qū)

引水系統(tǒng)區(qū)施工組織中考慮隧道工程進出口頂部以及各支洞進口頂部采取開挖排水溝310m措施，方案補充引水系統(tǒng)區(qū)施工過程中采取1500m2防塵網(wǎng)苫蓋和灑水400m3措施，施工結(jié)束后的0.3hm2土地平整措施，有效地減少水土流失。

4.4 進場道路區(qū)

主體工程考慮廠區(qū)道路兩側(cè)施工結(jié)束后采取表土回覆0.12萬m3，種植苗木、灌木、草坪0.4hm2并采取灌溉措施，進場道路單側(cè)采取開挖2030m排水溝措施。方案補充進場道路區(qū)施工過程中采取灑水1284m3措施，施工結(jié)束后的0.2hm2土地平整措施，有效地減少水土流失。

4.5 施工生產(chǎn)生活區(qū)

主體工程考慮施工前期對施工生產(chǎn)生活區(qū)占用草地和耕地區(qū)域表層腐殖土采取表土剝離0.9萬m3措施，施工結(jié)束后采取表土回覆0.9萬m3和播撒草籽0.35hm2措施，占用耕地區(qū)域采取土地復(fù)墾0.35hm2措施。待施工結(jié)束后，將施工生產(chǎn)生活區(qū)拆除，本方案補充施工期間采取灑水2920m3措施，施工結(jié)束后采取土地平整3.64hm2措施，有效地減少水土流失。

4.6 施工道路區(qū)

方案補充施工前采取18420m彩條旗限界措施，施工期間采取灑水9820m3措施，施工結(jié)束后施工道路區(qū)的4.91hm2土地平整措施，有效地減少水土流失。

4.7 棄渣場區(qū)

根據(jù)樞紐布置及地形條件，工程沿線共設(shè)置5個棄渣場，均為5級棄渣場，占地類型均為水域及水利設(shè)施用地。其中1#、3#、4#棄渣場部分區(qū)域占壓河道旁一級階地，為防止洪水沖刷，本方案對1#、3#、4#棄渣場布設(shè)擋渣堤防止洪水對渣體坡腳沖刷，剩余的2#、5#棄渣場本著先攔后棄的原則，方案布設(shè)了擋渣墻，對渣體起到限界及攔擋作用。

表3 棄渣場水土保持措施工程量匯總表

主體工程考慮棄渣場區(qū)播撒草籽3.12hm2措施，在播撒草籽前對棄渣場表面施加有機肥，使其表土營養(yǎng)化。主體設(shè)計在棄渣場頂部設(shè)置排水溝1850m，方案補充施工前在棄渣場外圍采取擋渣墻、擋渣堤措施，施工期間采取灑水26900m3措施，堆放在棄渣場區(qū)的棄渣和臨時堆料采取5000m2防塵網(wǎng)苫蓋措施，施工結(jié)束后棄渣場區(qū)的機械壓實和土地平整13.45hm2措施，有效地減少水土流失。

4.8 輸電線路區(qū)

方案補充施工期間采取灑水384m3和防塵網(wǎng)苫蓋2000m2措施，施工結(jié)束后輸電線路區(qū)的0.64hm2土地平整措施，有效地減少水土流失。

4.9 淹沒區(qū)

合理安排施工時序，對淹沒范圍內(nèi)的庫區(qū)清理安排在水庫蓄水前夕，盡量減少地表裸露的時間，以減少新增水土流失量；并在工程運行期對水庫淹沒區(qū)加強巡查，發(fā)現(xiàn)水土流失現(xiàn)象及時加以治理。

5 水土保持工程效益評價

水土流失的防治效果具體的量化指標(biāo)為水土流失治理度、土壤流失控制比、渣土防護率、表土保護率、林草林草植被恢復(fù)率和林草覆蓋率等6大指標(biāo)[3,4]。

5.1 水土流失治理度

水保措施防治面積與造成水土流失面積的比值。工程水保措施防治面積23.99hm2，水土流失面積25.83hm2，水土流失治理度達到92.87%。

5.2 土壤流失控制比

本工程容許土壤流失量為2000t·km-2·a-1，通過實施主體設(shè)計和本方案所提出的各項水土保持措施后，項目區(qū)經(jīng)長達5a時間的自然恢復(fù)，土壤侵蝕模數(shù)可降低到2000t·km-2·a-1，土壤流失控制比控制在1.0。

5.3 渣土防護率

本工程棄方104.5萬m3，通過主體設(shè)計和方案新增的各項臨時防護措施，永久棄渣和臨時堆土總量為105.77萬m3，基本控制水土流失，其渣土防護率可以達到98.79%。

5.4 表土保護率

項目區(qū)位于北方風(fēng)沙區(qū)，工程采取表土剝離措施，表土剝離總量為1.09萬m3，通過主體設(shè)計和方案新增的各項臨時防護措施，采取措施表土回覆量為1.09萬m3，通過治理表土保護率達到100%。

5.5 林草植被恢復(fù)率

項目區(qū)可恢復(fù)綠化面積為5.02m2，采取植物措施人工撒播草籽的方式后植被恢復(fù)總面積為4.49m2，林草植被恢復(fù)率達到了89.44%。

5.6 林草覆蓋率

工程總占地面積為36.80m2，林草植被恢復(fù)面積為4.49m2，林草覆蓋率達到12.20%。

本方案實施后，通過水土保持措施的實施，指標(biāo)均達到并超過了各項水土流失預(yù)期的治理目標(biāo)，治理效果是顯著的。

6 結(jié)論

水土保持的工程措施主要有表土剝離1.09萬m3、表土回覆1.09萬m3、土地平整23.99hm2、土地復(fù)墾0.35hm2、土方開挖14258m3、土方回填11415m3、C20混凝土8232m3、機械壓實28300m3、排水溝4650m、灌溉系統(tǒng)1.02hm2、網(wǎng)格梁植草皮3.37hm2；植物措施為種植苗木、灌木、草坪hm2；臨時措施為灑水47892m3、防塵網(wǎng)苫蓋14000m2、彩條旗限界18420m。

水土保持措施實施后工程區(qū)水土流失治理度為92.87%，土壤流失控制比為1.0，渣土防護率達到98.79%，林草植被恢復(fù)率達到89.44%，林草覆蓋率達到12.20%，表土保護率達到100%，各項均超過水土流失預(yù)期的治理目標(biāo)。