类比预测法在牛其堡水库水土保持中的应用_于会来.pdf

：类类比比预预测测法法在在牛牛其其堡堡水水库库水水土土保保持持中中的的应应用用于会来（辽宁穆家水库发电有限责任公司，辽宁 抚顺）摘要牛其堡水库所在地区植被少，水土保持配套工程少，水土流失致使土壤贫瘠，河道淤积，加上水库淤积导致生态环境的持续恶化，土地生产水平持续下降，严重限制了农村经济的可持续发展。本文采用类比预测法对牛其堡水库的水土流失预测，选择与牛其堡水库下垫面及气候特征非常相近的石佛寺水库作为类比项目。根据石佛寺水库 年以来的水土保持资料，从预测时段的划分、水土保持设施、建设工程的工程弃渣量及水土流失防治责任范围等方面进行了实测分析，作为牛其堡水库加固工程土壤侵蚀的参考依据。经预测，牛其堡水库总水土流失量为 ，供相关部门参考。关键词水土流失；预测；牛其堡水库；类比预测法；防治中图分类号 文献标识码文章编号 （）收稿日期 作者简介于会来（），男，辽宁抚顺人，助理工程师，主要从事水利发电方面工作。概述牛其堡水库位于法库县大孤家子镇牛其堡村西，位于拉马河支流小岭河上，是一座中型水库，它的主要任务是防洪兼灌溉，总库容为 万。流域所在范围地处低山丘陵区，山多沟多，坡陡，土壤多为中壤土，水土易流失，土质肥沃，作物多为玉米。水库下游种植水稻。根据省水土流失遥感资料，结合考察分析，该地区植被少，水土保持配套工程少，拦蓄暴雨能力低，造成水蚀。降雨集中，地形复杂，形成强大径流。水土流失造成土壤贫瘠，河道淤积，小河道冲刷，危害农田。由于水土流失，水库淤积导致生态环境的持续恶化，土地生产水平正在下降，严重限制了农村经济的可持续发展。项目区所在地区牛其堡水库流域的侵蚀强度为 ，总侵蚀面积为 。则项目区年侵蚀量为 （按 计算）。项目区水土流失类型、形式及强度如表。表 水土流失类型、形式及强度表流域名称总面积 侵蚀总面积 侵蚀强度侵蚀类型侵蚀形式拉马河流域 轻度 水力侵蚀面蚀沟蚀水土流失预测 预测时段的划分根据项目建设的特点，划分了水土流失预测期。从项目主体建设和项目运营特点来看，项目的土壤侵蚀多发生在施工过程中，新增加的土壤侵蚀主要来自土方开挖和施工过程中的场外运输，砌体拆迁，由于土地平整、植被需要被清除等因素，建设用地表面暴露，土壤的抗侵蚀性降低，侵蚀量增加，因此，建设期是土壤侵蚀预测的主要时期。在项目运行过程中，由于该水库所采取的是封闭式管理，所以并不会产生新的水土流失。然而，在项目初期，裸露的地表并没有得到稳固，受损的植被显有或没有得到充分恢复 ，土壤侵蚀没有得到充分控制，自然恢复期过后，裸露的地面逐渐被植被覆盖，水土流失也会逐渐减少。预测时段详见表。表 牛其堡水库除险加固工程预测时段一览表区域名称预测面积 预测时段 施工期自然恢复期施工期自然恢复期主体工程防治区建筑物 建筑物占压 道路防治区防汛路 （坡面）管理建设防治区管理房（空地）临时施工防治区施工临时用地 土料场兼弃渣场防治区粘土料场 小计 表 工程占地面积统计表区域名称面积占地性质占地类型大坝土坝溢洪道溢洪道改建输水洞管理房防汛路土料场临时施工区大坝左端公路大坝右端公路土料场兼弃渣场临时施工道路临时弃渣场办公生活区施工工厂区临时堆料场 永久占地原建筑物 永久占地原建筑物 永久占地原建筑物 永久占地原建筑物 永久占地原建筑物 永久占地原建筑物 临时占地荒地 临时占地荒地 临时占地荒地 临时占地荒地 临时占地荒地 临时占地荒地合计 年 月第 卷 第 期 地下水o ，o.水土保持设施及面积破坏水土保持设施的主要方式诸如大坝加高加厚，输水隧道修复，溢洪道拆改、搭建房屋、料场开采、占用土地等，项目建设区域无相应的水土保持设施，占用的土地大部分为荒地，料场主要占用耕地为 ，大坝边坡采用混凝土框架保护，这些原始地貌因工程建设而受到暂时破坏，因此，项目水土保持设施的破坏区域主要是原始地貌，并有一定数量的植被破坏。详见表。工程弃渣量工程弃渣主要来源为：大坝护坡及其他建筑物的拆除、清基等。根据工程设计，大坝、输水洞、溢洪道、管理房清基量合计 ，主坝护坡拆除料石弃量 。输水洞拆除混凝土 ，溢洪道拆除量 ，弃渣合计 另外围堰拆除土方 万。水土流失预测 预测范围预防和控制工程的责任范围主要涵盖工程建设区域的面积为 ，详见表。主要包括大坝加高加厚、溢洪道改建、输水洞改建、管理房、防汛路；土料场兼弃渣场、临时施工用地 。表 水土流失防治责任范围表分区区域名称面积 占地性质占地类型项目建设区直接影响区大坝工程区溢洪道输水洞管理房防汛路大坝左端公路大坝右端公路土料场兼弃渣场临时施工道路临时弃渣场办公生活区施工工厂区临时堆料场小计临时施工道路周边影响 永久占地原建筑物 永久占地原建筑物 永久占地原建筑物 永久占地原建筑物 永久占地原建筑物 临时占地荒地 临时占地荒地 临时占地荒地 临时占地荒地 临时占地荒地 临时占地荒地 道路两侧各 范围荒地合计 预测方法采用类比预测法对该项目的水土流失进行预测。根据项目所在的地理位置，区域的生态环境因素及施工项目的特点，选择该方法，根据辽河流域已经建成的石佛寺水库，被选为类比项目，该水库与牛其堡水库下垫面及气候特征非常相近，其侵蚀类型都是水蚀和风蚀，因此，对石佛寺水库工程的水土流失量进行了实测分析，可作为牛其堡水库加固工程土壤侵蚀的参考依据。沟蚀计算公式为：（）（）式中：为水土总流失量（）；为侵蚀系数；为扰动区土壤侵蚀面积（）；为预测时段（）；为侵蚀模数（）。面蚀采用计算公式为：（）式中：为水土总流失量（）；为预测时段（）；为扰动区土壤侵蚀面积（）；为扰动后侵蚀模数（）。预测结果自然恢复期内，大部分面积为建筑物所占压，但仍有部分裸露，虽经平整压实，水土流失量较建设期减小，但裸露的地面仍然存在较明显的流失现象。法库地区土壤、降雨等条件比较有利于植被生长，根据经验靠自然恢复 年可接近原地貌状态。在工程建设前，水土流失存在于原始地貌之中，根据项目占用土地的不同类型，估算的当前水土流失量见表、表。表 施工期原地貌水土流失量表区域名称预测面积 预测时段 侵蚀模数流失量主体工程防治区建筑物 道路防治区防汛路 管理建设防治区管理房 临时施工防治区 施工临时用地 土料场兼弃渣场防治区粘土料场 小计 表 自然恢复期原地貌水土流失量表区域名称预测面积 预测时段 侵蚀模数流失量道路防治区防汛路（坡面）管理建设防治区管理房（空地）临时施工防治区 施工临时用地 土料场兼弃渣场防治区粘土料场 小计 表 工程扰动地表水土流失量表区域名称预测面积 预测时段 侵蚀模数流失量主体工程防治区道路防治区管理建设防治区临时施工防治区土料场兼弃渣场防治区建筑物 防汛路 管理房 施工场地 临时堆、弃料场 粘土料场 小计 施工过程中，随着爆破、开挖、找平、地基清理等工程的发展，原来的地形被打乱，导致地表疏松裸露。根据确定的扰动地表土壤侵蚀模数，其水土流失量详见表。项目建成后，大坝、泄洪闸、输水隧道、道路等建筑物覆盖的区域基本不会造成水土流失，自然恢复期侧重于预测植被恢复过程中裸露表面的损失。详见表。第 卷第 期地下水 年 月项目建设所产生的总水土流失量为 ，原始地貌水土流失严重，其流失量为 ，新增加的水土流失在施工期间为 ，其中施工过程中为 ，自然恢复期为 ，水土流失相对很大，所以应采取防范措施。表 自然恢复期水土流失量表区域名称预测面积 预测时段 侵蚀模数第一年第二年流失量道路防治区防汛路（坡面）管理建设防治区管理房（空地）临时施工防治区施工临时用地 土料场兼弃渣场防治区粘土料场 小计 表 水土流失防治责任范围表分区区域名称面积 占地性质占地类型项目建设区直接影响区大坝工程区溢洪道输水洞管理房防汛路大坝左端公路大坝右端公路土料场兼弃渣场临时施工道路临时弃渣场办公生活区施工工厂区临时堆料场小计临时施工道路周边影响 永久占地原建筑物 永久占地原建筑物 永久占地原建筑物 永久占地原建筑物 永久占地原建筑物 临时占地荒地 临时占地荒地 临时占地荒地 临时占地荒地 临时占地荒地 临时占地荒地 道路两侧各 范围荒地合计 水土流失防治责任范围 防治责任范围项目建设区范围为 ，项目建设区包括大坝加高培厚、溢洪道重建、输水洞改造、管理房、防汛路；土料场兼弃渣场、临时施工用地。水土流失防治责任范围依据建筑面积和建筑布局的初步设计的主要项目，根据项目征占地、施工平面布置结合实际勘察综合界定，其责任范围面积为 ，建设区面积为 ，影响区面积为 。项目建设区项目建设区范围为 ，主要有大坝加高加厚、溢洪道改建、输水洞改建、管理房、防汛路；土料场兼弃渣场、临时施工用地。大坝坝长 ，坝宽 ，占地范围 。泄洪闸改造，建设工程溢洪道拆除重建，占地面积 ，建设工程输水洞部分拆除重建，占地 。建设工程管理房在原址重建，新建面积 ，原管理房院内占地面积共 。大坝有两条上坝公路，一条位于大坝左端，由交通桥至坝顶，长 ；另一条位于大坝右端，与土井子村村村通公路相连，长 ，两条路宽度均为 ，铺设沥青路面。共占地 。土料场位于大坝右端 处，该处土质优良，占地面积为 。其余临时施工用地等共占地 。直接影响区在施工过程中，车辆通过临时施工道路可能会造成装载物撒落掉到施工道路以外，设施工道路两侧各 范围为直接影响区，共占地 。防治责任范围与征占地项目总占地面积为 ，其中大坝、溢洪道、输水洞、防汛路和管理房均在原有建筑物上重建或维修，无需新征。土场及渣场、施工道路、临时渣场、办公生活区、建设工厂和临时料场属于荒地，但属于水库用地范围，也无需新征。水土流失防治分区根据工程项目组成及施工特点、土地被扰动后的水土流失特点及水土防治措施综合确定，将防治责任范围分为 区，水库的枢纽工程：大坝加高培厚，溢洪道重建和输水洞维修列为主体工程防治区；水库内防汛路维修列为道路防治区；土料场开挖后将弃渣回填再覆表土区域列为土料场兼弃渣场防治区；对施工期间需要临时用地，施工结束后表层复垦以恢复水体保持设施区列为施工场地防治区；工程对管理房的重建列为管理建设防治区。结语（）通过类比预测法预测分析，牛其堡水库建设过程总水土流失量为 ，可为相关部门提供参考。（）基于以上预测分析，为确保项目安全运行，需充分发挥水土流失控制项目的作用，配套建设排水、雨水利用设施，满足水土保持要求。另外，施工建设期间要做好洒水、遮盖、拦挡等临时防护措施。项目建设保护了当地的生态环境，对当地经济的发展起到了积极的推动作用。参考文献孟子龙，许春娟，贾生海 河西地区水土保持现状及治理对策 水利技术监督（）：高永军 朝阳地区蓄水保沙能力定量评估及污染物拦截分析 水利技术监督（）：马士龙，冯晏辉，叶茂盛 北方沿海城市水土流失及防治对策浅谈以天津市为例 海河水利（）：苗德志 生态修复在水土保持生态建设中的应用研究 海河水利（）：钱堃，喻荣岗，胡松，等 江西省水土保持监测站点优化布局思路探讨 水利技术监督（）：王玮娟 西江干流治理工程水土流失预测分析与建议 黑龙江水利科技（）：李涛，孙玥 新建吉林省松原查干湖民用机场项目水土保持监测分析与评价 吉林水利（）：艾瑜 某工程水土流失量预测及指导性意见探讨 黑龙江水利科技（）：李尤孟，刘富 平 高山风 电场项 目水 土保持 监测方 法的 探讨 内蒙古水利（）：马新利 滨州市德惠新河治理工程水土流失预测分析 山东水利（）：第 卷第 期地下水 年 月