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水土保持方案 篇一1 研究区概况
1.1 研究区简介 姑山铁矿位于长江下游南岸的安徽省马鞍山市，矿山采用露天开采，开采规模为150万t/a。钟山排土场主要排弃姑山铁矿露天开采剥离的岩土，已于20xx 年停止排土，排土场南北长约 550m，东西宽约350m，共形成5个排土平台，标高分别为20m（1平台）、30m（2平台）、40m（3平台）、50m（4平台）及 60m（5平台）。排土场总占地面积约22.8hm2，其中4平台是面积最大的平台，面积约5hm2。钟山排土场区域多年平均降雨量 1 053mm，最大年降雨量 1 895.5mm，最大 1d 降雨量316.1mm。梅雨期最长达43d，梅雨量最多达530.9mm，约占全年降雨量的45%。降水季节性强，5～9月份降雨量约占全年的60%以上。所在地区年平均风速2.46m/s，最大 风 速 39.9m/s，年 主 导 风 向 及 频 率 分 别 是 ENE 和10.75%，年次导风向及频率分别是E和8.98%。
1.2 治理问题的提出 钟山排土场位于马鞍山市规划城区，其东侧紧靠宁芜高速公路（G4211），毗邻青山河，北部、西部和南部3面紧邻居民区，西侧有当涂至查湾县级公路沿排土场而过。目前排土场主要存在以下问题：（1）排土场平台土壤贫瘠，土体石砾含量高、压实严重，渗透系数低，遇到大雨，容易形成较大汇水，造成严重水土流失；（2）排土场弃土质地松散，遇到大风天气极易形成扬尘，遇暴雨极易形成严重的水土流失，诱发滑坡等地质灾害；（3）排土场紧邻马芜高速公路及青山河，严重破坏了青山河两岸的自然景观，造成了高速公路的视觉污染。
2 生态环境综合治理模式研究
2.1 综合治理目标 通过治理，彻底解决钟山排土场生态破坏、扬尘及水土流失严重等问题，同时通过农、林、副产品的收入提供较好的经济效益，实现生态环境综合治理的可持续发展。
2.2 土地适宜性评价 钟山排土场已于20xx年停止生产，笔者首先根据钟山排土场气候、地形地貌、土壤性质等实际情况，并参考马钢姑山铁矿土地利用规划和钟山排土场附近居民的意愿，对钟山排土场土地适宜性进行了评价，初步确定了排土场土地的拟利用方向，评价结果见表１。【1】
2.3 综合治理模式研究 根据排土场生态环境综合治理目标，参考马鞍山市土地利用总体规划[1]
及姑山铁矿相关规划等，并征求排土场附近居民的意见，将钟山排土场划分为4个功能区进行综合治理，如图1所示。【2】
2.3.1 生态农业区（4平台） 该功能区主要位于排土场4平台，该平台位于排土场的中间位置，为排土场面积最大的平台，面积达5hm2。该功能区的综合治理目标为控制汇水，并通过农副产品收入提供一定的经济效益，实现生态环境综合治理的可持续发展。（1）设计在钟山排土场4平台修建排灌系统及集水池，收集平台汇水，一方面可以为综合治理提供水源，另一方面可以将4平台集水池建设为渔塘，在外围饲养鹅、鸭等家禽；（2）设计将排土场4平台其余土地建设为农田，种植花生等经济作物。
2.3.2 生态用材林、防风林区（1～3平台迎风坡及5平台） 该功能区包括钟山排土场1～3平台迎风坡及5平台，该功能区的主要综合治理目标为控制汇水、防风固土、并适当考虑环境绿化。在平台内侧修建排水渠系，排除汇水；在平台营造生态用材林及防风林，一方面可以防治风害，为4平台生态农业区的建设提供保护，另一方面可以通过林木蓄积产生一定的经济效益；在高速公路旁栽植雪松、棕榈、紫叶李等观赏树种，营造一条亮丽的风景线，消除视觉污染。
2.3.3 生态经济林区（1～3平台背风坡） 该功能区包括钟山排土场1～3平台背风坡，该功能区的综合治理目标为控制汇水，防治水土流失，同时考虑经济效益和社会效益。在平台内侧修建排水渠系，排除汇水；在平台营造经济林，种植油桃等，通过经济林产品收入提供一定的经济效益；由于1～3平台背风坡紧邻居民区，设计同时在林间开辟道路，修建一些休闲娱乐设施，提高社会效益。
2.3.4 水土保持林区（排土场边坡） 钟山排土场边坡坡度较大，且流沙和石渣混排，质地松散，是水土流失和粉尘污染的主要源头，该功能区治理方向为建设水土保持林，水土保持林采用乔灌草综合配置。
3 示范区建设及运行
3.1 生态农业区建设及运行 根据设计，将钟山排土场4平台建设为生态农业区，分为经济作物种植区，鱼塘及家禽饲养区2部分。截至20xx年底，姑山铁矿在4平台开挖鱼塘（集水池）2口，在外围建立围网饲养鸭、鹅等家禽，鱼塘和家禽饲养区面积约0.5hm2，其中水面面积0.3hm2。
利用姑山铁矿剥离的第四系粘土作为客土[2-3]，覆盖厚度80cm，建造了约4hm2农田，钟山排土场排弃的混合岩土及客土已经过检测，符合土壤环境质量标准二级标准值。集水池（鱼塘）现处于蓄水阶段，并已在鱼塘外围饲养了少量的鹅和鸭等家禽，主要供应姑山铁矿食堂；在建造的农田上种植了芝麻、花生等经济作物，20xx年芝麻产量约70kg/667m2，花生产量约300kg/667m2，基本达到附近农田的平均产量，经济效益显着。
3.2 生态用材林、防风林区建设及运行 根据设计，在钟山排土场1～3平台迎风坡及5平台建设生态用材林、防风林区。选用杨树作为生态用材林、防风林的主要树种[4]，采用穴状整地回填客土的方式进行土地整治，杨树栽植株行距2m×2m，林下撒播草籽。在宁芜高速公路（G4211）旁栽植雪松、棕榈、紫叶李等绿化树种。经过多年的建设，已经完成了生态用材林、防风林区的建设，营造了一条长约1 000m的生态用材林、防风林带，既起到防风及水土流失，为生态农业区提供了天然屏障的作用，又通过林木蓄积增加了经济效益，更改善了宁芜高速公路（G4211）的自然景观，消除了视觉污染。
3.3 生态经济林区建设 根据设计，姑山铁矿在钟山排土场背风坡的各个平台建设生态经济林区，选择油桃、葡萄及梨作为生态经济林的主要树种，建设形成了油桃园、梨园、葡萄园等。油桃及梨树栽植株行距为2.5m×3m，葡萄株行距为1.5m×2m，同时在生态经济林地面种植了紫花苜蓿，以改良土壤。由于生态经济林区紧邻居民区，为了给居民提供休闲场所，同时为发展观光农业奠定基础，进一步提高经济效益，在生态经济林区修建人行道路。截至20xx年底，生态经济林区共修建休闲观光道路 1 400m，栽植油桃约 200 株，梨树约 700 株，葡萄约300株，20xx年共出产油桃约2 950kg，葡萄约1 900kg，梨15 000kg，所产水果全部供应马鞍山及附近市场，经济效益显着。
3.4 水土保持林区 根据设计，20xx年起姑山铁矿对钟山排土场斜坡逐 ……此处隐藏3521个字……数n=0.014,底坡i=1/500,排水沟深h=0.6 m,下底宽b=0.5 m,上底宽B=1.7 m,在排水沟出水口设置浆砌块石水簸箕，坡比为1∶2,采用M7.5水泥砂浆块石砌筑，块石厚度在20 cm以上，露明面用1∶3水泥砂浆勾缝，底部卧浆，单层铺砌，土基应夯实，必要时按基底宽铺设人工基础。弃渣表面平整覆土后营造水土保持林，造林树草种为湿地松、木荷、胡枝子、混合草种（百喜草、结缕草、狗牙根草等两种或两种以上混合），混交方式为乔灌草行间混交、湿地松与木荷星状混交，即隔行每隔4株湿地松种植1株木荷，整地方式采用穴状整地，湿地松和木荷穴大40 cm×40 cm×40 cm,胡枝子穴大20 cm×20 cm×20 cm,混合草种采用条播，播间距为30 cm。
（3）左岸下游弃渣场:位于坝址左岸下游1.5 km处的河漫滩地（砂料场旁），地面高程53 m（黄海高程）左右，场地开阔，堆渣量为27.7×104 m3。由于其地理位置的特殊性，在水土流失防治措施设计中采用了两种方案进行比选，一种是在弃渣场临河一侧修筑浆砌石挡渣墙进行拦渣，但由于其地形、地质等因素，使工程造价较高，施工较为复杂，而且视觉上容易有突兀感，影响景观，因此经分析比较后，选用第二种方案，即堆渣时将弃渣先临时堆放于砂料场旁的滩地上，四周修筑临时挡土墙进行拦挡，临时挡土墙墙高1 m,由装土草袋堆砌而成，取砂结束后将临时挡土墙拆除，并将15×104 m3弃渣填于砂料场凹坑中（工程取砂量为15×104 m3），其余12.1×104 m3弃渣依就地势堆垫于砂料场表面，平均堆高约0.63 m,坡度约1∶200。经分析，此处弃渣不影响河道行洪，弃渣经压实后表面平整覆土并营造水土保持林，水土保持林的栽植行方向要顺着规整流路所要求的导线方向，林带与水流方向构成30°～45°角度，呈雁翅形造林。造林树种为垂柳、黄栀子，混交方式采用行间混交，每隔2行黄栀子种植1行垂柳，垂柳株行距为4 m×6 m,黄栀子株行距1.5 m×2 m,整地方式为穴状整地，垂柳穴大40 cm×40 cm×40 cm,黄栀子穴大20 cm×20 cm×20 cm。
3.3.2 土料场水土保持措施
土料场包括枢纽工程围堰用土料场和副坝用土料场以及防护工程用土料场，其中围堰用土料场有2个，副坝用土料场有1个，均位于库区，水库蓄水后将被淹没；防护工程用土料场有10个，均分布于相应堤防附近。土料开采时剥离的表层弃土，先集中堆放在各土料场取料形成的工作台面，土堆堆置高度不超过3 m,堆置边坡坡比控制在1∶2.0以内，在土堆边坡坡脚修筑装土草袋成临时挡土墙进行挡土，土料开采结束后进行表土回填，回填厚度0.3～0.5 m。
对防护工程用土料场还应根据土料场的地形及料场来水情况，在料场采挖面内设置土质排水沟，并与料场周边排水系统相衔接，形成完善的排水系统。排水沟边坡系数m取值1.25,糙率n取值0.0275,底坡i取值1/600。土料场经土地整治后复耕还农。
3.3.3 石料场水土保持措施
石料场包括枢纽工程用石料场和防护工程用石料场，其中枢纽工程用石料场有2个，分别位于坝址左岸上游0.3～0.6 km处和坝址右岸上游0.8 km处；防护工程用石料场也有2个，均分布于堤防附近。石料开采时剥离的无用层弃土，集中堆放在各石料场取料形成的工作台面，四周用装土草袋建临时挡土墙进行拦挡，石料开采结束后进行表土回填，回填厚度2 m,营造水土保持林草，造林树草种采用湿地松、木荷、胡枝子、百喜草和狗牙根草等混合草种，混交方式为乔灌草行间混交，湿地松与木荷星状混交，穴状整地，规格为湿地松和木荷穴大40 cm×40 cm×40 cm,胡枝子穴大20 cm×20 cm×20 cm,混合草种采用播间距为30 cm的条播方式。
3.3.4 枢纽工程基础开挖面防护措施
枢纽工程基础开挖面在工程完工后大部分被大坝、消力池、护坦等永久建筑物覆盖，在主坝与山体的连接处有部分开挖面在工程完建后仍会裸露，需作好开挖面防护。枢纽工程土方开挖后的边坡裸露面积约150 m2,坡比小于1∶1.5,根据其立地条件，这部分边坡裸露面撒播百喜草、狗牙根、马尼拉草、结缕草、高羊茅、草地早熟禾、多年生黑麦草等混合草籽进行种草护坡，混合草种采用撒播，用耙或耱等方法覆土镇压，覆土厚度0.5～1 cm,播种量为15kg/hm2;枢纽工程石方开挖后的岩石边坡面积约400 m2,这部分边坡裸露面因表面为基岩，无法直接恢复植被，可采取种植爬山虎或常青藤等攀岩植物进行绿化，爬山虎或常青藤为单行种植，每穴1株，株距1 m,穴状整地规格为20 cm×20 cm×20 cm。
3.3.5 永久公路绿化措施
永久公路包括上坝公路0.2 km、进厂公路0.18 km、至副坝公路4.5 km及时对外公路4.7 km。在公路的内侧，开挖后的裸露面因表面多为基岩无法直接恢复植被，因此采取种植爬山虎或常有藤等攀岩植物进行绿化；在公路的外侧，裸露面多为回填的土石方，可在碾压平整后，在路边种植行道树，采用树种为杉树，单行种植，株距3 m,穴状整地规格为40 cm×40 cm×40 cm;对于填方边坡，采用撒播生长快的百喜草、狗牙根等草籽进行绿化。
3.3.6 施工临时占地区水土保持措施
施工临时用地主要分布于沿河道两岸。对终止使用的施工场地，进行土地平整，营造水土保持林，造林树种为垂柳、黄栀子，采用行间混交方式，每隔2行黄栀子种植1行垂柳，垂柳株行距4 m×6 m,黄栀子株行距1.5 m×2 m,穴状整地规格为垂柳穴大40 cm×40 cm×40 cm,黄栀子穴大20cm×20 cm×20 cm。
4 结论
该水利枢纽工程水土保持总投资为1039.94万元，各项费用包括水土保持设施补偿费346.12万元、工程措施449.91万元、植物措施83.85万元、临时工程93.13万元、独立费用46.72万元、预备费20.21万元。水保方案实施后，工程建设损坏的植被面积除淹没和建筑物占地外，大部分可以有效恢复，工程开挖、填筑及弃渣等形成的裸露面将基本上由植被覆盖，预计植被覆盖率在工程完工后可达到90%；挡渣墙等工程措施可防止弃渣崩塌、滑坡等危害发生，防止泥沙进入河道产生淤积，减轻洪涝灾害等不利影响。工程区土壤侵蚀模数由7 000 t/km2·a减少至500 t/km2·a,水土流失治理度达到95%，生态环境效益和社会效益十分显着。
总之，水利枢纽工程建设虽然涉及范围广，开挖动土面多，对当地的水土保持会带来一定影响，但只要根据工程建设的特点，切实做好水土保持设计工作，通过水土流失防治点、线、面相结合的总体布局，因地制宜地采取拦渣、护坡、土地整治及绿化等各项水土流失防治措施，就能有效控制人为新增水土流失，并治理工程区原有水土流失，使泄入下游河道泥沙显着减少，保障工程安全，改善当地生态环境，形成工程建设和生态环境治理协调发展的良性循环。
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