月潭水庫水土保持措施設計及防治效果分析

楊 穎

(黃山市水電勘測設計院，安徽 黃山 245000)

1 工程概述

月潭水庫地處新安江主源率水河上游，壩址位于黃山市休寧縣海陽鎮首村下琳溪組下游約500 m處，距休寧縣城18.5 km，距黃山市區29 km。水庫控制流域面積908 km2，是一座以防洪為主，結合城鎮供水和發電，兼顧灌溉的綜合水利樞紐。水庫規模為大(2)型，工程等別為Ⅱ等?？値烊轂?.57億m3，水庫正常蓄水位為165.0 m，水庫死水位157.0 m，汛限水位160.5 m，20年一遇洪水位為165.8 m，50年一遇防洪最高水位為168.7 m，相應防洪庫容為0.73億m3，100年一遇設計最高洪水位為170.3 m，相應防洪庫容為0.96億m3，1 000年一遇校核標準洪水位為172.1 m，總庫容為1.57億m3。電站裝機容量20 MW。樞紐區主要由混凝土重力壩、泄洪建筑物、壩內埋管式發電引水系統、生態放水管、壩后式發電廠房、升壓開關站和魚道等建筑物組成。大壩最大壩高36.6 m，壩頂長214.0 m，壩頂寬7.0 m，共分為12個壩塊。水庫淹沒區涉及休寧縣海陽鎮、陳霞鄉和溪口鎮3個鄉鎮，規劃安置人口7 418人。移民搬遷安置結合各地美好鄉村建設規劃或城鎮發展規劃確定集中安置居民點，規劃農村集中居民點7個、集鎮遷建規劃區1個。庫區主要改(復)建項目包括：恢復交通道路38.73 km，生產道路18.31 km，輸變電線路28.16 km，電信線路66.1 km，移動線路26.98 km，聯通線路11.5 km，安廣網絡線路4.95 km，文廣電視線路27.5 km，文廣廣播線路6 km，供水管道205.7 km。

項目占地總面積為1 117.75 hm2，其中樞紐工程建設區23.62 hm2、移民安置區152.85 hm2、水庫淹沒區941.28 hm2。工程土石方開挖總量為52.64萬m3，其中填筑總量29.56萬m3、棄渣量23.08萬m3。

項目區位于亞熱帶季風氣候區，氣候溫暖，光照充足，四季分明，夏冬較長。多年平均氣溫為16 ℃，多年平均日照時數為1 931.4 h，年輻射總量為505.8 kJ/cm2，多年平均無霜期為230 d。全年風向多為東北偏東，冬季多東北風，夏季多西南風和偏東風，實測風速最大值為21 m/s。多年平均降水量為1 722.8 mm，汛期4—7月份為986.2 mm，占年總量的55.6%，降水的年內分配極不均勻；最大年降水量為2 635.5 mm，最小年降水量為928.8 mm，降水的年際分配極不均勻。多年平均蒸發量為1 457 mm。土壤主要為紅壤、黃壤、黃棕壤。黃紅壤廣泛分布于海拔700 m以下的中山、低山和丘陵；與黃紅壤同一生物氣候帶的棕色石灰土、石灰性紫色土、酸性紫色土、中性紫色土、灰潮土和水稻土等鑲嵌分布在海拔500 m以下的丘陵、河谷盆地；黃壤和暗黃棕壤分布于海拔700 m以上中山的中上部。工程區屬亞熱帶常綠闊葉林和針闊混交林植被帶，共有維管束植物180科1 000屬3 100種，次生的常綠闊葉林和針闊混交林占絕對優勢，林草覆蓋率為77.93%。

2 項目水土流失特點及危害

工程建設過程中，對水土流失的影響主要通過擾動原地貌，改變原地形、破壞土壤結構，損壞植被等水保設施，在水力、重力和人為活動等外力作用而產生。工程區征地范圍內的地表將遭受不同程度的破壞，局部地貌將發生較大的改變，在降水及人為活動影響下，極易造成大面積表土面蝕、溝蝕、棄渣滑塌等水土流失形式。如不采取水土保持措施，松散的棄土棄渣遭遇暴雨、洪水的沖蝕，很容易對區域土地生產力、生態環境、河道水質、居民生產生活及水庫工程建設和運行等造成不利影響。本工程可能造成水土流失的區域主要有樞紐工程、庫區、進場道路、移民安置區、棄渣場、施工場地及施工道路等。

2.1 擾動面積大

工程建設過程中擾動地表面積187.29 hm2，工程開工后，擾動區域內的植被將遭到嚴重破壞，導致區域內林草覆蓋率降低，一些物種數量減少。工程建設期土壤侵蝕強度以強度～劇烈為主，是原土壤侵蝕模數的幾十倍。工程施工形成高陡邊坡及大量松散堆渣體，加之當地地質條件復雜，雨量集中，如不采取有效的水土保持措施，水力侵蝕和重力侵蝕的雙重作用極易造成嚴重的水土流失及危害，加之當地生態環境比較脆弱，遭受損壞的植被短期內恢復的難度較大，勢必對當地生態環境造成不利影響。

2.2 土石方量多

工程土石方開挖總量為52.64萬m3，其中填筑總量29.56萬m3、棄渣量23.08萬m3。工程建設將擾動和損壞原有地貌，使原地表土層剝離形成裸露地表或高陡邊坡，失去原有植被的防沖固土能力。若不及時采取水土保持措施，大量被剝離的表土將會由于抗沖力和抗蝕力下降，被地表徑流沖走，而土壤中的氮、磷、鉀等無機養分和有機質也會隨之流失，最終使區域土壤趨于貧瘠化，土地生產力降低。

2.3 施工安全影響大

樞紐區開挖形成的高陡邊坡，最大總高度達到60.6 m，若不采取水土保持措施加以防護，可能造成局部垮塌等水土流失現象，危及工程安全，影響水庫正常施工及運行。道路建設形成的高陡邊坡，若不采取一定的措施進行防護，可能出現局部沉陷、滑坡、垮塌及開挖土石方沿坡瀉溜等水土流失現象，影響公路安全，阻斷場內外交通，進而對工程施工、運行造成影響，并損壞工程征地范圍外的原地表植被。

2.4 淹沒區移民生活影響大

移民安置點及庫區復建工程建設過程中，對地表擾動較大，損壞地表植被；如水土保持防護措施不當，也會發生一定的水土流失，直接影響安置區群眾的生活水平，對當地經濟發展帶來不利影響。

3 項目水土保持措施設計

月潭水庫的水土流失防治按照“三同時”制度進行。水土保持措施布設應以全面的觀點來進行，做到先全局后局部，先重點后一般，不重不漏，輕重緩急，區別對待，工程措施和植物措施有機結合，點、線、面上水土流失防治相輔，充分發揮工程措施控制性和時效性，保證在短時期內遏制或減少水土流失，再利用土地整治和林草措施涵水保土，實現水土流失徹底防治。根據月潭水庫項目總體工程布局、實地調查，結合項目施工擾動特點、建設時序、地貌特征、自然屬性、水土流失影響等特性，利用資料收集與數據分析相結合的方法進行水土流失分區。本項目劃分成樞紐工程區、永久辦公生活區、交通道路區、移民安置及專項設施復建區、棄渣場區及施工生產生活區共6個水土流失防治區。

3.1 樞紐工程區

樞紐工程區主要由重力壩、發電引水系統、變電站、廠房及水庫管理范圍等組成。工程施工前采取表土剝離措施，施工過程中對綠化區域進行土地整治，對壩肩開挖坡面及廠區采取截排水措施，下游右岸消力池和左岸尾水渠擋墻后采取排水措施；廠房及電站內部進行植物綠化工程，壩肩邊坡生態防護、大壩下游右岸消力池和左岸尾水渠開挖坡面進行生態防護及綠化。

3.2 永久辦公生活區

永久辦公生活區布置于壩后左岸，利用平整后施工場地建設，占地10畝(1畝≈667 m2)，由辦公樓及宿舍樓組成。管理區房屋布局重視與周圍環境的協調，管理區坐落在青山綠水之間，依山傍水，輔以亭、臺等建筑交相輝映。區域施工前采取表土剝離措施，施工過程中對綠化區域進行土地整治和辦公區周邊采取排水措施；對辦公生活區采取植物綠化。

3.3 交通道路區

交通道路區主要包括新建上壩道路454 m，新建進廠道路284 m，路基寬7.5 m，路面結構采用瀝青混凝土路面，寬6.0 m,以及施工期間至各施工區的施工臨時道路長度約4.7 km。永久道路路基采取排水措施，對臨時道路恢復后進行土地整治，并對道路邊坡采取工程防護和生態防護措施；施工結束后對臨時占地范圍內的林草地植被進行恢復；對剝離的表土及施工臨時堆土采取攔擋措施。

3.4 移民安置及專項設施復建區

水庫淹沒規劃移民搬遷安置人口7 418人，規劃農村集中居民點6個、集鎮遷建規劃區1個。專項設施復建包括規劃改建新建水庫周邊道路37.2 km，新建橋梁4座、生產道路18.31 km，改建電力線路總長69.83 km，復建電信線路長63.38 km等項目。移民安置及專項設施復建區施工前進行表土剝離，安置點及道路周邊采取排水沉砂措施，部分道路邊坡采取工程防護措施。對分區內需綠化的區域進行土地整治；完善道路邊坡工程和生態防護措施；施工期間采取臨時排水和防護措施。

3.5 棄渣場區

本工程棄渣方量為23.08萬m3，其中5.32萬m3在施工場地附近就地平整，其余17.76萬m3運送至棄渣場。根據以上土石方平衡結果，根據就近棄渣原則，分別在大壩上下游各規劃了1個棄渣場。1號棄渣場設于大壩上游約2 km的車坑山溝里，總棄渣量約6.59萬m3。2號棄渣場設于下游右岸約1 km的河彎處楊家園上方，總棄渣量約11.17萬m3。施工前對渣場區域內的表土進行剝離，以及后期的土地整治，對渣場采取攔渣措施、邊坡防護、截排水和沉砂措施；對棄土結束后渣場頂面進行植被恢復；對集中存放的表土采取臨時攔擋、排水沉砂措施。

3.6 施工生產生活區

施工生產生活區主要集中布置在壩下游左側的小山丘位置，利用小山丘削平并將場地整平后布置場地，分施工生產區和施工生活區，生產和生活區相對獨立布置，施工生產區內布置有混凝土拌和系統、綜合加工廠、施工倉庫、機修廠、35 kV中心變電站、棄渣場及成品料臨時堆存區等。施工生活區布置有辦公用房和生活用房。施工前對施工生產生活區的表土進行了剝離，施工結束后對施工生產生活區進行復耕及綠化區域的土地整治，施工場地填筑邊坡采取防護，場地采取截排水和沉砂措施；施工結束后對原林草地進行復綠；對剝離的表土采取攔擋、排水沉砂措施，對施工場地裸露的地表采取臨時綠化措施。

4 水土流失防治效果分析

4.1 水土流失治理度

本項目造成水土流失面積66.23 hm2，隨著工程結束，后期綠化措施實施，水土流失治理度逐漸提高，至監測期末，采取水土保持措施的面積為64.4 hm2，經監測計算，水土流失治理度為97.24%，達到了設計的防治目標值97%。

4.2 土壤流失控制比

項目區屬于南方紅壤區，土壤容許流失量為500 t/(km2·a)，至監測期末，項目建設范圍內的土壤流失得到有效控制，根據監測數據，項目區平均土壤侵蝕模數為440 t/(km2·a)，土壤流失控制比值為1.14，達到了設計的防治目標值1.0，有效地控制了因項目建設產生的水土流失。

4.3 渣土防護率

本項目永久棄渣堆放至工程設置的棄渣場內，在運輸土方過程中進行了防塵遮蓋，臨時堆土場采取了攔擋、防雨布苫蓋、排水等措施，實際有效擋護棄渣22.72萬m3。工程攔渣率達98.42%，達到了設計的防治目標值95%。

4.4 林草植被恢復率

經調查，本項目建設區內可恢復林草植被面積為64.53 hm2，至監測期末，項目建設區林草植被面積為64.35 hm2。經計算，項目建設區林草植被恢復率為99.72%，達到了設計的防治目標值99%。

4.5 林草覆蓋率

本項目建設區擾動地表總面積為187.29 hm2，至監測期末，項目建設區林草植被面積為55.25 hm2，得出項目建設區林草覆蓋率為29.5%，達到了設計的防治目標值27%。

5 結束語

月潭水庫項目建設過程中，有效控制了工程建設造成的水土流失，通過監測分析，各項防治措施實施后，水土保持措施運行良好，未發生水土流失危害，水土流失防治的各項指標全部達標，有效控制了防治責任范圍內的水土流失，恢復和改善了水庫及周邊的生態環境，水土流失防治效果明顯。