重慶市水庫建設(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月人民長江YangtzeRiverVo146NO5Mar，2015文章編號：1001—4179(2015)05—0097—05重慶市水庫建設(shè)區(qū)土壤侵蝕特征及水土保持探討羅歆，代數(shù)2(1重慶市萬州區(qū)國土資源局，重慶404100；2西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶400715)摘要：針對重慶地區(qū)水庫工程建設(shè)中存在的土壤侵蝕問題，通過分析水庫范圍內(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棄渣和裸露坡體防蝕的臨時措施為主；庫區(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)束后及時恢復(fù)植被覆蓋。從實(shí)際來看，各區(qū)域的工程性和臨時性水保措施實(shí)施情況較好。關(guān)鍵詞：土壤侵蝕特征；水土保持；水庫工程；重慶市中圖法分類號：S157文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：1016232／jenki1001

3、—4179201505023重慶地處于我國地勢第二級階梯東緣，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。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3000余座，其中大型水庫6座，中型水庫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，也加劇了水土流失等生態(tài)環(huán)境風(fēng)險。針對水土流失的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險和保護(hù)對策，朱波等利用GIS系統(tǒng)評價了重慶地區(qū)三峽庫區(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)厮畮旃こ探ㄔO(shè)中的水土保持工作提供參考。1水庫區(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水庫工程建設(shè)區(qū)土壤侵蝕環(huán)境水庫工程區(qū)土壤侵蝕環(huán)境是指在水庫工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)，對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構(gòu)造的物

6、質(zhì)景觀，在侵蝕動力(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，水庫工程區(qū)土壤侵蝕環(huán)境可分為侵蝕動力系統(tǒng)、侵蝕對象、侵蝕地貌單元3部分，侵蝕環(huán)境特征及作用過程見圖1。水庫工程區(qū)的侵蝕動力系統(tǒng)包括人為建設(shè)活動、重力、水力、庫面風(fēng)浪；侵蝕對象指原生地表物質(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，水庫工程建設(shè)中形成的各類邊坡、堆渣體、施工道路、庫

7、岸、取料場、施工營地收稿日期：2014一l1—05作者簡介：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程中大面積的開挖和填墊對周邊的影響范圍大，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)施不及時或?qū)嵤┎焕那闆r下，水土流失更加嚴(yán)重。(4)庫岸區(qū)。隨著水庫水位的

8、起伏或庫浪的拍打沖掏，水庫周邊有地質(zhì)災(zāi)害隱患的地段，會發(fā)生滑坡、坍塌等重力侵蝕形式i侵蝕發(fā)生在水庫建成后蓄水期。(5)料場區(qū)和棄渣場。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)過程中，對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，屬地勢較低的中西部地區(qū)，這些地區(qū)水庫壩址地勢較為平緩，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)，對壩基開挖巖土碎屑進(jìn)行處理防護(hù)或在大壩填筑時防護(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，也兼顧水土保持作用。在施工過程中，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，可在形成的集渣平臺或道路外側(cè)設(shè)置擋渣墻，或在河床兩岸臺地設(shè)置鋼筋石籠攔渣。對于采取開坡削級處理的坡體，往往會形成馬道并布設(shè)有截水溝，對這些部位設(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，針對樞紐工程區(qū)建設(shè)進(jìn)度快，擾動劇烈的特點(diǎn)，往往無法及時布設(shè)工程措施和植物措施或其作用難以迅速發(fā)揮。因此，臨時水保措施對控制施工期的水土流失作用至關(guān)重要：對于開挖的巖土應(yīng)及時清運(yùn)集中堆放，不能及時清運(yùn)的應(yīng)做好臨時防護(hù)；沿作業(yè)路線布設(shè)臨時性截排水溝和沉砂池；遇到強(qiáng)降雨天氣，對潛在嚴(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)施臨時覆蓋。22庫區(qū)沿

14、岸的水土保持水庫開始蓄水后，庫區(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)生動靜水壓力。庫浪不斷沖刷和切割坡腳，對坡腳產(chǎn)生沖蝕掏空作用。庫水位周期性漲落，特別是庫水位驟降會使坡腳反復(fù)經(jīng)受浸水、排水的交替作用，在坡體內(nèi)產(chǎn)生較大的動水壓力。這些因素都會導(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，種植一定庫岸防護(hù)植物，可減輕水庫誘發(fā)滑坡、塌岸的可能性。同時考慮到滑坡體、堆積體基覆面埋藏較深，高大喬木對滑坡體的整體穩(wěn)定無益，故主要采用容易對地表形成貼地保護(hù)的灌草植物。水庫運(yùn)行時，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底清理時也被清除，為防止風(fēng)浪沖淘岸基，可在靠