重慶市水庫(kù)建設(shè)區(qū)土壤侵蝕特征及水土保持探討

1、第46卷第5期2015年3月人民長(zhǎng)江YangtzeRiverVo146NO5Mar，2015文章編號(hào)：1001—4179(2015)05—0097—05重慶市水庫(kù)建設(shè)區(qū)土壤侵蝕特征及水土保持探討羅歆，代數(shù)2(1重慶市萬(wàn)州區(qū)國(guó)土資源局，重慶404100；2西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶400715)摘要：針對(duì)重慶地區(qū)水庫(kù)工程建設(shè)中存在的土壤侵蝕問(wèn)題，通過(guò)分析水庫(kù)范圍內(nèi)侵蝕環(huán)境特征，將影響區(qū)域劃分成工程建設(shè)區(qū)、庫(kù)岸區(qū)、施工道路等不同侵蝕地貌單元

2、，并結(jié)合具體的地形環(huán)境對(duì)不同分區(qū)的水土保持措施的適應(yīng)性進(jìn)行探討。分析認(rèn)為，水庫(kù)工程區(qū)應(yīng)以確保開挖基巖和邊坡穩(wěn)定性的工程措施以及針對(duì)棄渣和裸露坡體防蝕的臨時(shí)措施為主；庫(kù)區(qū)沿岸應(yīng)布設(shè)防止沖掏的護(hù)岸林草；施工道路應(yīng)在施工期采取圍欄攔擋，施工結(jié)束后及時(shí)恢復(fù)植被覆蓋。從實(shí)際來(lái)看，各區(qū)域的工程性和臨時(shí)性水保措施實(shí)施情況較好。關(guān)鍵詞：土壤侵蝕特征；水土保持；水庫(kù)工程；重慶市中圖法分類號(hào)：S157文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：1016232／jenki1001

3、—4179201505023重慶地處于我國(guó)地勢(shì)第二級(jí)階梯東緣，地貌以丘陵山地為主，垂直差異大、層狀地貌明顯。地貌發(fā)育受流水作用較大，山脈連綿起伏，河流縱橫交錯(cuò)。境內(nèi)流域面積大于100km的河流有207條，其中流域面積大于1000km的河流有40條。適宜的地形環(huán)境和眾多的河流分布為該市的水庫(kù)建設(shè)提供了有利條件。有關(guān)資料顯示，截至2013年，重慶市境內(nèi)有水庫(kù)3000余座，其中大型水庫(kù)6座，中型水庫(kù)60座，隨著“澤渝”工程的繼續(xù)實(shí)施，到202

4、0年前后，重慶大中型水庫(kù)總計(jì)將達(dá)到87座。這些水利工程的興建和投運(yùn)，在促進(jìn)當(dāng)?shù)厮Y源充分利用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也加劇了水土流失等生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)水土流失的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和保護(hù)對(duì)策，朱波等利用GIS系統(tǒng)評(píng)價(jià)了重慶地區(qū)三峽庫(kù)區(qū)范圍內(nèi)的土壤侵蝕敏感性，史東梅探討了公路類建設(shè)項(xiàng)目的水土保持措施。但目前針對(duì)水利工程建設(shè)的相關(guān)水土保持工作則鮮有報(bào)道。本文結(jié)合該地區(qū)地形環(huán)境，在分析水庫(kù)工程建設(shè)區(qū)土壤侵蝕環(huán)境、侵蝕特征和水土流失分區(qū)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分區(qū)探

5、討了水土保持措施，以期為當(dāng)?shù)厮畮?kù)工程建設(shè)中的水土保持工作提供參考。1水庫(kù)區(qū)土壤侵蝕環(huán)境及侵蝕特征土壤侵蝕環(huán)境，指侵蝕產(chǎn)生過(guò)程中，由所有影響地表侵蝕的因素構(gòu)成的景觀綜合體。在圖1中，橢圓形圖框及箭頭示意了土壤侵蝕環(huán)境的各種因素及相互作用。11土壤侵蝕環(huán)境及作用特點(diǎn)111水庫(kù)工程建設(shè)區(qū)土壤侵蝕環(huán)境水庫(kù)工程區(qū)土壤侵蝕環(huán)境是指在水庫(kù)工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)，對(duì)水土流失造成一定程度影響的侵蝕系統(tǒng)，反映了該區(qū)氣候、地貌、土壤、植被等自然條件和人為活動(dòng)構(gòu)造的物

6、質(zhì)景觀，在侵蝕動(dòng)力(包括人為再塑作用、降雨、重力、風(fēng)浪等)作用下的巖土侵蝕過(guò)程。參照高速公路建設(shè)和城市建設(shè)中侵蝕環(huán)境分類，水庫(kù)工程區(qū)土壤侵蝕環(huán)境可分為侵蝕動(dòng)力系統(tǒng)、侵蝕對(duì)象、侵蝕地貌單元3部分，侵蝕環(huán)境特征及作用過(guò)程見圖1。水庫(kù)工程區(qū)的侵蝕動(dòng)力系統(tǒng)包括人為建設(shè)活動(dòng)、重力、水力、庫(kù)面風(fēng)浪；侵蝕對(duì)象指原生地表物質(zhì)、棄土棄渣堆積物及由巖石、巖屑、土壤組成的巖土混合物；侵蝕地貌單元包括原生地貌，水庫(kù)工程建設(shè)中形成的各類邊坡、堆渣體、施工道路、庫(kù)

7、岸、取料場(chǎng)、施工營(yíng)地收稿日期：2014一l1—05作者簡(jiǎn)介：羅歆，女，碩士，主要從事水土保持方面的工作。E—mail：luox1988@126eom第5期羅歆，等：重慶市水庫(kù)建設(shè)區(qū)土壤侵蝕特征及水土保持探討分布，穿越的地形復(fù)雜多樣，且因道路自身在修建過(guò)程中大面積的開挖和填墊對(duì)周邊的影響范圍大，故該區(qū)的水土流失形式多樣，面蝕、溝蝕、滑坡、崩塌皆存在。在水土保持措施實(shí)施不及時(shí)或?qū)嵤┎焕那闆r下，水土流失更加嚴(yán)重。(4)庫(kù)岸區(qū)。隨著水庫(kù)水位的

8、起伏或庫(kù)浪的拍打沖掏，水庫(kù)周邊有地質(zhì)災(zāi)害隱患的地段，會(huì)發(fā)生滑坡、坍塌等重力侵蝕形式i侵蝕發(fā)生在水庫(kù)建成后蓄水期。(5)料場(chǎng)區(qū)和棄渣場(chǎng)。兩區(qū)水土流失形式相似，均以面蝕、溝蝕為主，在開采或堆放設(shè)計(jì)不合理的情況下會(huì)發(fā)生滑坡、崩塌等重力侵蝕。13重慶市土壤侵蝕環(huán)境特征重慶市地跨大巴山斷褶帶、川東褶皺帶及川鄂湘褶皺帶，屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，具有熱量豐富、雨量充沛、濕度大、光熱雨同季等特點(diǎn)。十分有利于表層巖石的風(fēng)化，同時(shí)容易引發(fā)滑坡、泥石流等地質(zhì)

9、災(zāi)害。從侵蝕敏感性的空間分布來(lái)看，重慶市的北部、東部、東南部地區(qū)土壤侵蝕敏感性較高；中部、西部與西南部地區(qū)土壤侵蝕敏感性低。從土壤類型來(lái)看，紫色土、黃壤、水稻土和石灰(巖)土是重慶地區(qū)主要的土壤類型。其中，紫色土集中分布在中部與中西部地區(qū)，黃壤則在東北部及東南部、水稻土主要分布在西部區(qū)縣，石灰(巖)多分布在東部地區(qū)。紫色土、黃壤以中度侵蝕為主、石灰(巖)以輕度侵蝕為主、強(qiáng)度侵蝕多發(fā)生于黃褐土?？傮w而言，重慶地區(qū)土壤侵蝕的鮮明特征包括充沛

10、降雨、頻繁暴雨、陡峻地形、抗風(fēng)化和抗蝕性差的紫色砂巖、高度發(fā)育的紫色土和極易產(chǎn)流的石灰?guī)r山地。此外，人口密度較高，人類活動(dòng)頻繁，如植被破壞、陡坡種植、開發(fā)建設(shè)以及移民安置等，使人地矛盾進(jìn)一步激化，使該地區(qū)的水土保持工作面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。2水土保持措施21水庫(kù)樞紐工程防治區(qū)重慶的東部、東南部和南部屬巫山大婁山山區(qū)，屬海撥1500m以上的中、低山，水庫(kù)壩址多在溝谷之間，表現(xiàn)出溝深坡陡的特點(diǎn)。因此，在建設(shè)過(guò)程中，對(duì)開挖形成的高陡邊坡的防護(hù)是水土保

11、持的重點(diǎn)。而在華鎣山一巴岳山以西的丘陵地貌、華鎣山至方斗山之間的平行嶺谷區(qū)海拔在300～4001“11，屬地勢(shì)較低的中西部地區(qū)，這些地區(qū)水庫(kù)壩址地勢(shì)較為平緩，高陡邊坡不明顯但存在較大范圍的基巖開挖和壩體填筑。應(yīng)根據(jù)壩型選擇不同的水土保持重點(diǎn)，對(duì)壩基開挖巖土碎屑進(jìn)行處理防護(hù)或在大壩填筑時(shí)防護(hù)壩體。在主體工程設(shè)計(jì)中，綜合考慮邊坡巖層地質(zhì)、坡度、高度、面積規(guī)模等因素，對(duì)高陡坡面采取支護(hù)、固結(jié)、削減坡度等工程處理措施，在保證坡體和水工建筑物安全

12、穩(wěn)定的同時(shí)，也兼顧水土保持作用。在施工過(guò)程中，應(yīng)注意采取措施防止開挖巖體碎屑下落壓覆下部坡面或直接墜入河流，如壩肩開挖時(shí)，可在形成的集渣平臺(tái)或道路外側(cè)設(shè)置擋渣墻，或在河床兩岸臺(tái)地設(shè)置鋼筋石籠攔渣。對(duì)于采取開坡削級(jí)處理的坡體，往往會(huì)形成馬道并布設(shè)有截水溝，對(duì)這些部位設(shè)置種植槽后進(jìn)行垂直綠化：在馬道外側(cè)設(shè)置漿砌石擋坎，用礫石填平馬道截水溝以形成滲水溝，而后在擋坎以內(nèi)整體覆土并栽植攀附類藤本植物(如爬山虎等)進(jìn)行綠化。其他類似邊坡亦可采取此措

13、施進(jìn)行綠化。對(duì)于土石質(zhì)的大壩壩體，可采取框格梁植草的水土保持措施。需要強(qiáng)調(diào)的是，針對(duì)樞紐工程區(qū)建設(shè)進(jìn)度快，擾動(dòng)劇烈的特點(diǎn)，往往無(wú)法及時(shí)布設(shè)工程措施和植物措施或其作用難以迅速發(fā)揮。因此，臨時(shí)水保措施對(duì)控制施工期的水土流失作用至關(guān)重要：對(duì)于開挖的巖土應(yīng)及時(shí)清運(yùn)集中堆放，不能及時(shí)清運(yùn)的應(yīng)做好臨時(shí)防護(hù)；沿作業(yè)路線布設(shè)臨時(shí)性截排水溝和沉砂池；遇到強(qiáng)降雨天氣，對(duì)潛在嚴(yán)重水土流失的大面積裸露坡面(如大壩壩體、作業(yè)路線坡面等)，實(shí)施臨時(shí)覆蓋。22庫(kù)區(qū)沿

14、岸的水土保持水庫(kù)開始蓄水后，庫(kù)區(qū)上游水位上升，回水淹沒并浸泡沿岸的原未涉水部位，水分滲人坡體引起巖土體重度增加、抗剪強(qiáng)度降低，并產(chǎn)生動(dòng)靜水壓力。庫(kù)浪不斷沖刷和切割坡腳，對(duì)坡腳產(chǎn)生沖蝕掏空作用。庫(kù)水位周期性漲落，特別是庫(kù)水位驟降會(huì)使坡腳反復(fù)經(jīng)受浸水、排水的交替作用，在坡體內(nèi)產(chǎn)生較大的動(dòng)水壓力。這些因素都會(huì)導(dǎo)致坡體穩(wěn)定性惡化，增大誘發(fā)沿岸堆積體滑坡的可能性。水庫(kù)防護(hù)林帶應(yīng)該選擇耐水浸、抗沖的植物，如水杉、垂柳、紫藤、楸樹、杞柳、龍爪柳、梔子

15、、楓楊、黑橡膠樹、柿樹、葡萄、白蠟、蘆葦?shù)?。重慶處于三峽庫(kù)區(qū)范圍，存在大量滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害隱患，鑒于多數(shù)滑坡體、堆積體以淺表層后退式滑塌或坍滑特點(diǎn)為主，種植一定庫(kù)岸防護(hù)植物，可減輕水庫(kù)誘發(fā)滑坡、塌岸的可能性。同時(shí)考慮到滑坡體、堆積體基覆面埋藏較深，高大喬木對(duì)滑坡體的整體穩(wěn)定無(wú)益，故主要采用容易對(duì)地表形成貼地保護(hù)的灌草植物。水庫(kù)運(yùn)行時(shí)，在正常蓄水位附近形成周期性水位消漲帶，原有旱生型植物在庫(kù)底清理時(shí)也被清除，為防止風(fēng)浪沖淘岸基，可在靠