滹沱河太原水质提升调水工程水土保持措施

韩 晶

（山西万家寨水控水资源有限公司）

1 项目及项目区概况

1.1 项目概况

根据省政府印发的《水资源全域化配置方案》（晋政发〔2017〕38 号），我省拟新建4 项城市水安全保障和水质提升重点工程，其中包括滹沱河太原水质提升调水工程。本工程位于山西省忻州市和太原市阳曲县，其中忻州市涉及五台县、定襄县和忻府区。主要分为水源工程和输水线路工程两大部分，水源工程包括水泉湾水源地工程（水源地取水工程和水泉湾水源地泵站）和清水河水源地工程（水源地取水工程和李家庄加压泵站、隧洞工程）。输水线路工程总长约101.55 km，即：利用现有坪上应急引水工程的供水干线段28.5 km（甲子湾至季庄）；新建输水线路73.23 km（其中：输水管道50.80 km、隧洞22.43 km），即：季庄至芝郡段压力管线、芝郡至上佐段压力管线、输水隧洞段和小迦东至泥屯段压力管线。主要建筑物还包括芝郡加压泵站、上佐调压池、小迦东调压池和泥屯调节池。

工程任务是向太原市区提供优质生活供水。工程建成后，近期年取水量0.72 亿m3，其中向太原市供水0.6 亿m3，供水流量1.9 m3/s；远期年取水量1.34 亿m3，其中向太原市供水1 亿m3，供水流量3.17 m3/s。

1.2 项目区概况

根据《土壤侵蚀分类分级标准》（SL190-2007），滹沱河太原水质提升调水工程位于黄土丘陵区，土壤容许流失量为1 000 t/（km2·a）。土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主。根据《全国水土保持规划国家级水土流失重点预防区和重点治理区复核划分成果》，本工程涉及的五台县属于太行山国家级水土流失重点治理区，定襄县、忻府区和的阳曲县为省级预防区。

2 水土流失防治责任范围

2.1 项目建设区

项目建设区为建设单位管辖的工程征占地范围，包括征、占、租用地，是工程直接造成水土流失和对土地扰动的区域。本工程主要包括河堤工程区、施工临时道路区、施工生产生活区和弃渣场等，项目建设区面积为206.33 hm2。

2.2 直接影响区

指的是除项目建设区以外，因开发建设活动造成的水土流失以及其直接危害的区域。直接影响区面积共计30.71 hm2。

表1 水土流失防治责任范围面积表 单位：hm2

3 水土流失预测

3.1 预测时段

水土流失预测时段可以分为施工准备期、建设期和自然恢复期。根据本工程建设进度安排，施工总工期3年，管线段分段施工，施工期2年，渣场施工期为3年，自然恢复期按3年计。

3.2 预测内容和方法

根据工程建设特点，对工程可能造成的水土流失进行了预测，预测内容及方法如表2，预测结果如下：

表2 水土流失预测内容和方法

3.2.1 扰动地表面积

本工程扰动地表总面积206.33 hm2。

3.2.2 工程弃土量

本工程在施工期间弃方约50.72 万m3，设8 个弃渣场，分别位于五台县坪上村、忻府区上佐村、阳曲县王文岭村、河庄村、蟠龙村、峪庄村、归朝村和小伽东村。

3.2.3 损坏的水土保持设施面积

本工程损坏水土保持设施面积共计206.33 hm2，主要是耕地和未利用地。

3.2.4 新增水土流失量

（1）水土流失背景值

结合《山西省土壤侵蚀分区图》，根据地方水土保持的研究成果，结合本工程项目区的实际地形地貌，确定原地貌土壤的侵蚀模数为8 500 t/km2.a。

（2）扰动后的土壤侵蚀模数

在工程建设中，大量天然土体开挖、扰动和堆积的过程，不仅破坏了土体自然状态下的平衡，更是使土体的抗蚀指数降低，会导致土壤侵蚀的加剧。结合本工程具体特点、实际地形地貌、土体开挖破坏程度，参照当地其他工程扰动后的侵蚀模数，在实际调查、研究、分析的基础上，确定项目区扰动后土壤侵蚀模数为22 000 t/km2·a。

（3）新增水土流失量

本工程中，原地表土壤流失量7 364.4 t，扰动后土壤流失量为16 780.6 t，新增土壤流失量为9 416.2 t。其中，建设期原地表土壤流失量3 590.7t，扰动后土壤流失量为9 982.4 t，新增土壤流失量为6 391.7 t，自然恢复期原地表土壤流失量3 773.7 t，扰动后土壤流失量为6 798.2 t，新增土壤流失量为3 024.5 t。

4 水土流失防治方案

针对工程建设造成的危害程度及相应水土流失特点，防治措施应努力争取做到防、治结合，以恢复土地生产力和治理水土流失过程相结合为原则，以各种措施相结合为抓手，统筹布局，精准施策，形成科学的、立体的、完整的水土流失防治体系。根据本工程对水土流失的影响预测、建设特点以及区域自然条件，确定本项目水土流失防治分区共分为以下五个区域：取水工程区、输水工程区、泵站及管理站区、施工临建区、弃渣场区。

4.1 取水工程防治区

（1）工程措施

表土剥离：在引水管线占用耕地前，需要对表土进行剥离，表土剥离厚度0.3 m，施工结束后表土返还用于土地复耕，表土剥离面积6.87 hm2；土地整治：施工结束后对临时占地进行土地整治，土地整治面积10.47 hm2。

（2）植物措施

引水管线临时占地在施工结束后应采取撒播草籽的方式对植被进行恢复。草地恢复面积为3.60 hm2，草籽选择无芒雀麦，种植密度为60 kg/hm2。

（3）临时防护措施

对开挖的临时堆土使用编织袋堰体方堆筑挡护，编织袋断面高0.6 m，宽度0.6 m，并用防护网苫盖；在对引水管线的管沟进行开挖时，开挖土料应沿线堆放在一侧，并将剥离的表土放在下层。

4.2 输水工程防治区

（1）工程措施

表土剥离：输水管线占用耕地，需要对表土进行剥离，表土剥离厚度0.3 m，施工结束后表土返还用于土地复耕，表土剥离面积126.0 hm2。土地整治：施工结束后对临时占地进行土地整治，土地整治面积140.07 hm2。

（2）植物措施

对占用林地和其它草地部分，在输水管线中心线两侧各5 m 范围内采取撒播草籽的方式进行植被恢复；在输水管线中心线两侧各5 m 范围以外占用林地的恢复为林地；其它草地撒播草籽，草地恢复面积为10.51 hm2，草籽选择无芒雀麦，种植密度为60 kg/hm2；林地恢复面积为3.56 hm2，树种选择油松，株行距3 m×3 m。

（3）临时防护措施

对开挖的临时堆土使用编织袋堰体方堆筑挡护，编织袋断面高0.6 m，宽度0.6 m，并用防护网苫盖；在对引水管线的管沟进行开挖时，开挖土料应沿线堆放在一侧，并将剥离的表土放在下层。

4.3 泵站及管理站防治区

（1）工程措施

场区内的道路两侧分别设浆砌石排水沟，断面为矩形，尺寸0.4×0.4 m。

（2）植物措施

在场内道路两侧种植绿篱和行道树，绿篱选用胶东卫矛，种植规格为16 株/m2，行道树种选用侧柏，株距3 m；在围墙内侧种植一排侧柏，株距3 m；在空地种植草坪，草种选用早熟禾并配月季花，草坪种植密度100 kg/hm2，种植方式为撒播。月季花种植密度为630 株/100 m2，苗选用0.5～1年生，高为0.3 m。

4.4 施工临建防治区

（1）工程措施

施工结束后，对临时占地进行土地平整，土地平整面积13.20 hm2。

（2）植物措施

在施工结束后，需对占用耕地的部分进行复耕；对占用其它草地部分，撒播无芒雀麦恢复植被，种植密度为60 kg/hm2，恢复植被面积3.67 hm2。

4.5 弃渣场防治区

本工程施工期弃方约50.72 万m3，设8 个弃渣场。

1.工程措施

（1）拦挡措施

本工程8 个弃渣场全部为沟道型弃渣场，流域面积均小于1 km2。拦渣采用重力式浆砌石挡渣墙，断面尺寸为：墙高3.2 m，其中地面以下1.2 m，地面以上2 m；墙顶宽0.5 m，上、下游坡比分别为1∶0.4、1∶0，墙趾及墙踵采用M7.5 水泥砂浆砌石砌筑，宽0.5 m。

（2）防洪排水措施

岸边排水沟：在弃渣场边坡两侧设岸边排水沟，采用浆砌石梯形断面，内坡比均为1∶0.5，浆砌石壁厚0.4 m。马道排水沟：挡墙以上堆渣坡比为1∶3，每堆高5 m 设一2 m 宽的马道，马道内侧布设排水沟，矩形断面，浆砌石结构，底宽0.4 m，侧墙和底板厚0.3 m。护坦：在岸边排水沟接入场外沟道的地段铺设干砌石护坦，长度为10 m，宽度为20 m，干砌石厚度为0.5 m，碎石垫层为0.2 m。挡水土埂：在渣场顶部距离边坡2 m 处设挡水土埂，高为0.5 m，顶宽0.5 m，两侧边坡为1∶1。

（3）覆土措施

弃渣场最后达到设计标高后，需对弃渣场坡面及顶部进行覆土整治，坡面覆土厚度0.5 m，顶面覆土厚度0.8 m，覆土后进行植被恢复。

2.植物措施

（1）在堆渣坡面上种植紫穗槐和无芒雀麦，当堆置到最终高程时，对原占用耕地的渣场进行复耕，对原占用其它草地的渣场采用油松与无芒雀麦混交的方式对顶部进行植被恢复。

（2）绿化技术指标

紫穗槐种植标准为4 444 穴/hm2，3 株/穴，采用40×40×40 cm 的穴坑整地，苗木选用三年生一级苗，生长健壮，无病虫危害；油松种植标准为1 111 株/hm2，采用60×60×60 cm 的穴坑整地，苗木选用株高1.5 m～2.0 m，带土球，生长健壮，无病虫危害；无芒雀麦种植方式为撒播，种植密度为60 kg/hm2。

5 结论

滹沱河太原水质提升调水工程涉及太行山国家级水土流失重点治理区和省级预防区。在工程建设期间，对于大量扰动原地貌、破坏植被的工程措施，必须制定明确的水土流失防治目标与方案。本文针对工程特点，进行了较为精准的水土流失预测，并根据水土流失各分区水土流失特点及流失程度，进行了科学的防护措施布设，形成了科学的、立体的、完整的水土流失防治体系。