谈金家堰节制闸建设中水土保持防治措施

崔春梅，张 佳，邱 浩

（1.山东省水利科学研究院，山东 济南250014；2.山东省水利勘测设计院，山东 济南250014）

金家堰节制闸是小清河干流和分洪道工程防洪调度的控制枢纽，位于桓台县马桥镇金家村北。由于建闸时条件有限，加上年久失修，工程已不能按照设计标准运行，急需拆除重建。小清河金家堰节制闸（新闸）应急除险加固工程位于小清河设计桩号116+000处，闸址位于现状金家堰节制闸（老闸）上游3.85 km处。工程主要建设内容包括：拆除现状金家堰节制闸，移址重建金家堰节制闸，在分洪道进口闸管理区内新建管理办公设施等。

1 水土流失分析

1.1 项目区概况

桓台县属暖温带季风大陆性气候区，多年平均降水量为567.1 mm，降水量年际变化较大，年内分配不均匀，夏季降水占全年降水的60.2%。蒸发旺盛，多年平均蒸发量为1 270 mm。年平均温度12.5℃，无霜期为245 d，年平均日照时数2 516.6 h。项目区地处黄河冲积平原区，全县水土流失面积22.30 km2，其中轻度流失面积17.83 km2，中度流失面积2.59 km2，强烈流失面积1.24 km2，极强烈流失面积0.58 km2，剧烈流失面积0.06 km2。

1.2 水土流失危害

1）主体工程区在施工期间，由于现状拦河闸的拆除、改建过程中的基础开挖，造成土方的临时堆存，在不利天气条件下易发生一定的水土流失，对周边环境产生不利的影响。

2）管理区建设过程中，将进行拆除、土方开挖与回填活动，势必产生临时性堆土，遇大雨（风）等不利天气条件，极易产生水土流失，甚至会影响周边的灌渠体系现有的过水能力，降低其防洪除涝标准，影响施工，降低工效。

3）导流明渠进行挖掘作业期间，易形成大面积的边陡斜坡，在不利的天气条件下将会导致大面积的冲刷侵蚀，造成坡脚淘蚀产生大面积的坍塌流失，危害周边环境。

4）施工道路和生产生活区建设期间，由于施工机械设备等在场地的反复碾压和扰动，使熟化的表层土板结化，砂、石、水泥等建筑材料的堆放区，在不利天气条件下易发生砂、石、水泥在场地的流失，造成一定的水土流失。

1.3 项目区水土流失防治目标和防治范围

1）防治目标。根据《全国水土保持区划（试行）》（办水保〔2012〕512号），项目区属于鲁中南低山丘陵土壤保持区。项目区以轻度水力侵蚀为主，现状平均土壤侵蚀模数约为450 t/km2·a。根据土壤侵蚀强度分级和容许土壤流失量标准，由于项目区地处北方土石山区，项目区容许土壤流失量为200 t/km2·a。本工程设计水平年采用的水土流失综合防治目标为：扰动土地整治率90%，水土流失总治理度80%，土壤流失控制比1.0，拦渣率90%，林草植被恢复率90%，林草覆盖率15%。

2）防治范围。根据主体工程设计情况，结合现场查勘和工程影响分析，确定本工程的水土流失防治责任范围12.85 hm2；其中项目建设区8.93 hm2，直接影响区3.92 hm2。

1.4 水土流失预测结果

工程共扰动原地表面积8.93 hm2，损坏水土保持设施面积7.02 hm2。工程产生弃方0.27万m3，主要为老闸拆除建筑垃圾，拆除料全部由专门负责回收弃渣的车辆统一运至指定的弃渣区内集中处理。

经计算，本工程产生的土壤流失总量为511 t，新增土壤流失量405 t，工程建设造成的水土流失危害较轻。水土流失防治的重点区域为导流工程防治区和主体工程区。

2 防治措施

项目区施工期侵蚀类型以水力侵蚀为主，具体结合工程布局、施工工艺，提出针对性的防治措施，减少施工过程中产生的水土流失量。首先，应做好施工过程中的临时防护措施，减少施工过程中产生的水土流失量；其次，应该重视主体完工后的土地整治和植被绿化恢复等措施，使工程区域占压的土地尽量恢复到原有地力条件。

本工程的重点防治区域宜采取工程措施、植物措施和临时措施相结合的综合防治措施进行设计，以达到有效降低工程建设引发大规模水土流失的可能性。

2.1 主体工程防治区

该防治区主要包括闸室及上下游连接段基础开挖、基础处理工程和混凝土等工程，该区域新增水保措施主要针对桥头堡进行绿化和施工过程中产生的短期零星堆土进行防护。

1）植物措施。根据主体设计，桥头堡绿化面积约400 m2，采取灌草立体配置方式；灌木选用红叶石楠、小龙柏、金叶女贞，作为道路绿篱用苗；草选用撒播方式，采用狗牙根草草籽。需红叶石楠（冠幅≥30 cm）500株，小龙柏（冠幅≥30 cm）500株，金叶女贞（冠幅≥30 cm）株，撒播狗牙根草籽400 m2。灌木选取规格：冠幅≥30 cm；草皮选取规格：选用标准为Ⅰ级草皮。

2）临时措施。针对施工过程中产生的零星堆土进行拦挡和覆盖。为防止土方临时堆存造成水土流失，在堆存区外侧设1 m高的草袋装土进行拦挡，共需草袋装土2 m3，铺设防尘网约100 m2。

2.2 管理防治区

该防治区新增水土保持措施主要为工程措施、植物措施和临时措施。

1）工程措施。工程建设后期，将施工前剥离的表土回填至待绿化用地内，并进行深翻整平处理，以满足管理区后期绿化条件。整地面积0.03 hm2。

2）植物措施。根据主体设计，管理区绿化面积约2 700 m2，栽植大乔木进行绿化，乔木选用紫叶李、樱花、紫薇、白玉兰，株距2 m，沿管理区道路两侧和办公用房前空地内种植。需栽植乔木50株。选用乔木规格：胸径≥2 cm。

3）临时措施：针对施工过程中产生的零星堆土进行拦挡和覆盖。在堆存区的外侧设1 m高的草袋装土进行拦挡，共需草袋装土2 m3，铺设防尘网约50 m2。

2.3 导流工程防治区

导流工程主要包括导流明渠土方开挖及回填、施工围堰及拆除、明渠开挖临时堆土等工程。新增水土保持措施主要为植物措施和临时措施。

1）植物措施。根据主体设计，占地林地2.19 hm2，采取乔草配置方式，乔木选用速生杨，株距5 m，草选用撒播方式，采用狗牙根草籽。选用乔木规格：胸径≥2 cm；草皮选取规格：选用标准为Ⅰ级草皮。

2）临时措施。针对开挖明渠产生的堆存土和临时剥离的表土进行拦挡和覆盖。在堆存区的外侧设1 m高的草袋装土进行拦挡，共需草袋装土4 m3，铺设防尘网约1 000 m2。

2.4 施工生产生活防治区

该防治区新增水保措施主要为工程措施和临时措施。

1）工程措施。表土剥离及回填：施工前需对临时占压的耕地进行表土剥离，总计剥离面积0.83 hm2，剥离厚度0.3 m，表土剥离及回填0.25万m3。

2）临时措施。针对临时剥离的表土进行拦挡和覆盖。在堆存区的外侧设1 m高的草袋装土进行拦挡，共需草袋装土5 m3，铺设防尘网约150 m2。

2.5 施工临时道路防治区

该防治区新增水保措施主要为工程措施和临时措施。

1）工程措施。表土剥离及回填：施工前需对临时占压的耕地进行表土剥离，总计剥离面积0.83 hm2，剥离厚度0.3 m，表土剥离及回填0.15万m3。

2）临时措施。针对临时剥离的表土进行拦挡和覆盖。在堆存区的外侧设1 m高的草袋装土进行拦挡，共需草袋装土2 m3，铺设防尘网约100 m2。根据工程实际，需在临时道路两侧开挖临时排水沟272 m，临时排水沟为土渠，断面为梯形，设计底宽0.5 m，深0.5 m，边坡1∶1。临时排水沟土方开挖136 m3。

3 结语

本方案实施后可治理水土流失面积7.30 hm2，整治扰动土地面积8.90 hm2，可绿化面积达到2.50 hm2。通过本方案的实施，设计水平年时可使项目区扰动土地整治率达到99.6%，水土流失总治理度达到99.3%，土壤流失控制比达到1.0，拦渣率达到99.7%，林草植被恢复率为98.6%，林草覆盖率为27.6%。

方案实施后，金家堰节制闸重建工程中各项水土保持评价指标均达到或超过设计标准，项目建设造成的水土流失能够得到有效控制，水土流失危害将降到最低限度，生态环境可以得到恢复和改善。