1 土壤主要为寒毡土和栗钙土,寒毡土主要分布在河谷两岸山体的上部,具寒冷土壤温度特征,但土层较薄,牧业利用价值较低;栗钙土分布在地势较为平缓的地带,剖面一般具有有机质≥2%的饱和暗色表层,地表至50cm深范围内有钙积特征。
植物主要有沙棘、高山柳、杜鹃、锦鸡儿、金露梅、黄花蒿、沙葱、骆驼蓬、狗尾草、臭蒿、乔麦、雀麦、冰草、猪毛草、大刺蓟、地肤、东方铁线莲、苦荬菜、芨芨草等。
2 研究方法
本研究选取黑河上5座水电站8处弃渣场作为调查样地,采用实地调查法对弃渣场海拔、类型、占地及弃渣场工程措施分布类型进行调查记录;应用典型抽样法,在每个研究样地内设置2个1m×1m的样方,分别记录样方内草本植物物种、数量、高度、覆盖度等指标。
3 结果与分析
3.1 弃渣场水土保持措施
弃渣场类型包括临河型、沟道型、平地型,其中以临河型居多;占地类型为河滩地、荒地、河谷阶地等地类。
依据弃渣场分布类型及周边地形,布设适宜的工程措施,临河型弃渣场主要以拦渣堤为主,有浆砌石和铅丝石笼两种类型;沟道型和平地型弃渣场适宜布设浆砌石挡渣墙、浆砌石护坡、干砌石护坡,并配套排水措施(表1)。
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分析不同水电站典型弃渣场植被,未覆土渣场砾石表面经长时间自然恢复后,植物数量少且种类单一,主要有葶苈、苦荬菜、藜、紫菀等草本植物,优势种为葶苈。宝瓶河水电站2#渣场和4#渣场覆盖度分别为6.75%、2.87%;二龙山水电站河滩地渣场植被覆盖度为10.20%,覆盖度都较低。
经过覆土的弃渣场,在前期人工恢复、播种草籽、栽植树木基础上,再经自然恢复,植物种类丰富,覆盖度都较高。宝瓶河3#渣场植被覆盖度达到18.31%;三道湾水电站1#渣场植被覆盖度达到15.63%;大孤山B2渣场植被覆盖度达到36.60%;大孤山厂区渣场经过栽植树木,配套灌溉设施,植被覆盖度达到68.00%;小孤山水电站渣场覆盖度为6.75%。主要植被类型有苦荬菜、藜、醉马草、芨芨草、早熟禾、冰草、紫菀、骆驼蓬、车前草、糙叶黄耆、甘菊、狗尾草、小花棘豆、旱柳、新疆杨。
3.2 弃渣场水土保持措施配置模式分析
(1)临河型弃渣场
临河型弃渣场是黑河上游的主要渣场类型,一般占用河道沿岸地势较为平坦的河滩地或河谷阶地,多为卵砾石地及河沙堆积区,经疏导后,不会影响行洪。宜采用“拦渣堤(浆砌石、铅丝石笼)+干砌石护坡+覆土+人工恢复植被+自然修复”的配置模式。
黑河上游河流沿岸地形较陡,临河型弃渣场挡渣堤具有挡渣和防洪的双重功能。弃渣场坡脚部分临河,宜选择浆砌石或铅丝石笼作为拦渣堤;坡面部分采用干砌石护坡,防止弃渣落入河中;渣面顶部在弃渣整平后进行覆土,并进一步整治,然后人工恢复植被,主要选择油菜籽、高羊茅、披碱草等草籽,采用条播方式播种。
前期利用人工恢复方式播种草籽促进植被生长,后期则主要依靠自然修复。临近厂区的弃渣场在播种草籽后,可栽植乔灌木,并配套节水灌溉设施,提高植被成活率,以美化厂区周边生态环境。
(2)坡地型弃渣场
坡地型弃渣场一般位于缓坡地、河流或沟道两侧较高台地上,堆渣体底部高程高于河(沟)道防洪水位。弃渣沿山坡堆放在坡度不大于25°且坡面稳定的山坡。坡度较陡的弃渣场应实施削坡开级措施,削坡可以减缓坡度,减小助滑力,保持坡体稳定,开级可以相对截短坡长,改变坡型、坡度、坡比,降低荷载重心,维持边坡稳定。坡地型弃渣场采用“挡渣墙(浆砌石)或浆砌石护坡+干砌石护坡+截(排)水沟+土地整治+人工恢复植被+自然修复”的配置模式。
该类型弃渣场坡脚部分采用浆砌石挡渣墙或浆砌石护坡工程,在弃渣场堆渣范围外两侧开挖截(排)水沟,在马道靠近渣体一侧开挖截水沟,防止坡面汇水冲刷渣体;渣场坡面部分采用干砌石护坡,防止弃渣落入渣脚和马道;顶面部分及削坡开级后形成的马道,进行土地整治后,选择油菜、高羊茅、披碱草等草籽进行撒播,后期依靠自然修复进一步恢复植被。
(3)平地型弃渣场
平地型弃渣场的弃渣堆放在宽缓平地、河(沟)道两岸阶(平)地上,适用于地形平缓,场地较宽地区;堆渣体底部拦挡措施要高于洪水位。平地型弃渣场采用“挡渣墙(浆砌石、干砌石)+覆土+人工恢复植被+自然修复”配置模式。
平地型弃渣场坡脚部分采用浆砌石或干砌石挡渣墙工程;弃渣场顶面宽阔,覆土后进行土地整治,植被恢复初期播种油菜、高羊茅、披碱草等草籽促进植被恢复,条件允许时可以配套节水灌溉设施,栽植乔灌木,以提高植被覆盖度;弃渣场坡面选择在雨季撒播草籽,依靠自然修复来促进植被恢复。
3.3 典型弃渣场水土保持措施配置模式应用效果