張峰水庫水土保持措施效益分析

羅秀嬋

（北京水保生態(tài)工程咨詢有限公司，北京 100055）

1 基本情況

1.1 工程概況

張峰水庫位于晉城市沁水縣鄭莊鎮(zhèn)張峰村沁河干流上，壩址以上干流長224 km，流域面積4990 km2。工程由樞紐工程和輸水工程兩部分組成，樞紐工程包括攔河壩、導(dǎo)流泄洪洞、溢洪道、供水發(fā)電洞、電站和渠首泵站等；輸水工程包括總干、一干、二干和三干，分別向陽城、高平、澤州和晉城市城區(qū)4個縣（市、區(qū)）供水，線路總長145 km?？値烊?.94億m3。

1.2 地形地貌

張峰水庫庫區(qū)呈闊葉形，地形北高南低，主要涉及土石丘陵區(qū)和河谷平川區(qū)。其中土石丘陵區(qū)分布在流域中部，相對高差300m；河谷平川區(qū)分布在河谷兩岸的洪積平川及緩坡地帶，該區(qū)土地肥沃，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展農(nóng)田水利的重點區(qū)域。

1.3 河流水系

沁河是黃河的一級支流，也是山西省內(nèi)僅次于汾河的第二大河流。沁河干流全長485 km，其中山西境內(nèi)長363 km，控制流域面積4900 km2。

1.4 氣候氣象

流域氣候?qū)儆跍貛О霛駶櫞箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，四季分明，冬長夏短，雨熱同季。冬季盛行西北風(fēng)，天氣寒冷，雨雪稀少。多年平均氣溫5～11℃。多年平均降水量 550～750 mm，多年平均蒸發(fā)量 1450～1650 mm，多年平均日照時數(shù) 2420～2590 h，無霜期 175～200 d，最大凍土深度1.55m，多年平均風(fēng)速1.7～2.8m/s，最大風(fēng)速 16～26m/s。

1.5 土壤植被

區(qū)內(nèi)土壤主要為褐土，尤以山地褐土分布較廣，主要土屬為砂頁巖質(zhì)山地褐土和紅黃土質(zhì)山地褐土，主要土種為薄層少礫砂頁巖質(zhì)山地褐土和厚層紅黃土質(zhì)山地褐土。

區(qū)內(nèi)植被類型多樣，在1000～1200m高程的中低山地帶分布以沙棘和黃櫨為主的疏林灌叢；在1200～1500m高程的土坡分布以油松和櫟類為主的針闊葉混交林；在高程1500～2000m處分布以櫟類為主的落葉闊葉林；在高程2000～2200m處分布以油松和側(cè)柏林占優(yōu)勢的山地常綠針葉林；在海拔2200m以上的山頂為山地草甸植被，優(yōu)勢植物為萎凌菜、苔草等。

1.6 水土流失情況

沁河流域植被條件較好，水土流失較小。根據(jù)《山西省人民政府關(guān)于劃分水土流失重點防治區(qū)的通告》，項目區(qū)屬山西省水土流失預(yù)防保護(hù)區(qū)，據(jù)《山西省土壤侵蝕分區(qū)圖》，項目區(qū)為土石山地較輕微侵蝕區(qū)，土壤侵蝕模數(shù)在500～2000 t/（km2·a）范圍內(nèi)，土壤侵蝕以水力侵蝕為主。

2 水土流失防治效果監(jiān)測

2.1 水土保持措施實施情況

樞紐工程區(qū)完成水土保持工程措施主要為：干砌石護(hù)坡4416m3，混凝土預(yù)制塊護(hù)坡1315m3，漿砌石腳槽 344m3，土地整治 38.99m3。

輸水工程區(qū)完成水土保持工程措施主要為:漿砌石擋墻4750m3，干砌石護(hù)坡3888m3，漿砌石排水溝1538m3，土方開挖 5415m3，土方回填 2200m3，土地整治 21.0m3。

樞紐工程區(qū)共完成植物措施面積13.74 hm2，其中栽植喬木22616株、灌木18.35萬株，種草6.81 hm2。

輸水工程區(qū)植物措施主要為輸水管線沿線棄渣場的植被恢復(fù)以及總干末端蓄水池周邊植樹和恢復(fù)植被。該區(qū)共完成植物措施面積7.8 hm2，其中栽植喬木2820株，種草7.5 hm2。

張峰水庫工程共實施植物措施面積22.52 hm2，其中喬木25436株，灌木18.35萬株，植草15.99 hm2。

2.2 防治效果

經(jīng)監(jiān)測，擾動土地治理面積176.22 hm2，其中植物措施面積22.52 hm2、工程措施面積60.79 hm2、建筑物及場地硬化92.91 hm2，擾動土地整治率96.15%，水土流失總治理度92.19%，攔渣率98.3%，土壤流失控制比1.05，林草植被恢復(fù)率92.05%，植被覆蓋率15.29%。土壤侵蝕模數(shù)下降至190 t/（km2·a）。根據(jù)《山西省人民政府關(guān)于劃分水土流失重點防治區(qū)的通告》，張峰水庫屬山西省水土流失預(yù)防保護(hù)區(qū)，水土流失允許值為200 t/（km2·a）。

表1 擾動土地整治率統(tǒng)計表 單位：hm2

表2 水土流失總治理度統(tǒng)計表 單位：hm2

表3 植被恢復(fù)、植被覆蓋情況統(tǒng)計表 單位：hm2

3 效益分析

3.1 攔渣保土效益

張峰水庫工程在建設(shè)過程中通過修建攔渣壩、擋土墻、護(hù)坡和排水溝等水土保持措施，有效攔截棄土棄渣量84.5萬m3。同時對渣體坡面進(jìn)行覆土綠化，增加和恢復(fù)林草植被面積，有利于徑流的攔蓄和泥沙的攔擋。按照林草每公頃每年可攔蓄地表徑流100m3、攔泥77.25 t計算，工程建成后21.54 hm2林草地每年可攔蓄地表徑流2154m3、攔泥1664 t。

3.2 植被建設(shè)效益

工程實施后新增和恢復(fù)林草面積21.54 hm2，增加經(jīng)濟林木13805株，綠化美化園林18.35萬株，植草15.99 hm2，使工程建設(shè)區(qū)及其周邊區(qū)域生態(tài)環(huán)境得到有效改善。

3.3 土地整治和恢復(fù)利用效益

工程實施后對占用土地進(jìn)行復(fù)耕，復(fù)耕面積60.99 hm2，可恢復(fù)當(dāng)?shù)丶Z食產(chǎn)量，增加農(nóng)業(yè)收入。種植的經(jīng)濟林可有效改善當(dāng)?shù)亓止a(chǎn)業(yè)，增加林果經(jīng)濟收入，改善當(dāng)?shù)鼐幼…h(huán)境，提高居民的生活水平。

3.4 災(zāi)害防治與環(huán)境效益

工程的建設(shè)可有效防止滑坡、崩塌、泥石流等現(xiàn)象的發(fā)生，減少水土流失危害，減輕洪水對下游的危害，保障工程安全和周圍農(nóng)田、村莊居民的安全，極大地提高防汛能力，下游河道的防洪標(biāo)準(zhǔn)將由5～10年一遇提高到20年一遇。

3.5 經(jīng)濟社會效益

工程建成后，年供水量可達(dá)2.07億m3，年均發(fā)電2228萬kW·h，不僅可解決城市生活、工業(yè)供水和農(nóng)村人畜飲水問題，也可解決企業(yè)用電需求，同時可兼顧防洪、保護(hù)庫區(qū)周邊及下游群眾生命財產(chǎn)安全。

工程的建成，可從根本上解決晉城市水資源短缺的問題，同時為該市改變?nèi)∷Y(jié)構(gòu)、實現(xiàn)地下水位止降回升創(chuàng)造了條件。截至2010年工程竣工后，張峰水庫已與20余家工礦企業(yè)簽訂供水意向書，其中已正式供水的天源、晉豐集團順利關(guān)閉10眼自備水井，由此高平市每年可減少地下水抽取1000多萬m3。

4 結(jié)語

通過對張峰水庫工程實施水土保持監(jiān)測，進(jìn)行水土保持措施效益指標(biāo)的計算和分析，該工程滿足山西省水土流失重點預(yù)防保護(hù)區(qū)的防治標(biāo)準(zhǔn)。張峰水庫不僅為晉城市經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的水資源保障，同時實施的水土保持措施使水庫周邊的環(huán)境得到改善，對當(dāng)?shù)丶爸苓吔?jīng)濟社會發(fā)展具有積極意義。張峰水庫供水工程的開通，為地方經(jīng)濟發(fā)展和企業(yè)的長久發(fā)展提供了不竭動力和可靠保障。