聶國威
(陽泉市水務局,山西 陽泉 045000)
陽泉市西上莊煤礦供水工程是西上莊煤電一體化工業(yè)園區(qū)建設的重要配套工程。設計供水量6000m3/d,水源為山南水庫坡頭供水點水源,由坡頭鋪設管道到桑掌橋,經加壓泵站,鋪至西上莊工業(yè)廣場。管道總長6.5km,配套建設加壓泵站1座(包括1000m3蓄水池1座)、計量間1座、排污井1個。工程位于陽泉市郊區(qū)西部,地處桃河上游,距陽泉市區(qū)7km。
流域內除植被覆蓋度高的極少數山林及河谷平地水土流失較輕外,其余大部分地區(qū)都存在較為嚴重的水土流失。區(qū)內水土流失面積占總面積的40%。土壤侵蝕以水力侵蝕為主,此外,重力侵蝕和風力侵蝕也較普遍,平均土壤侵蝕模數3000t/km2·a,年土壤侵蝕量為108萬t。
區(qū)內水土流失具有以下特點:范圍廣;土壤侵蝕量較大;在水土流失的輸沙量上懸移質小于推移質;可利用的土壤資源量有限,輕度流失形成的破壞極為嚴重;人為隨意破壞植被,棄土棄渣,毀壞水土保持設施,造成新的水土流失。
該工程對當地的水土流失影響主要表現在工程建設期。在工程建設中,進行挖填方時將擾動原地表形態(tài)和自然植被,使其喪失水土保持功能,成為水土流失的策源地,如不采取有效的防治措施,將進一步加劇水土流失,造成環(huán)境危害。
根據以往河道管道施工的經驗,工程建設時,要優(yōu)化施工方法,最大限度地減少開挖面積。同時要做好臨時防護措施,在臨時堆土周圍設置編織袋擋護和進行覆蓋,有效控制施工期因挖、填、運、堆土而產生的水土流失。
管道開挖:本工程主要工作為管道的鋪設,采用開槽法直接在河道施工,工程開挖會嚴重擾動地表,形成不穩(wěn)定坡面和松散裸露土體,極易造成大量的土壤流失。
加壓泵房、計量間基礎開挖:這項工作直接在河道中進行,形成松散裸露土體,直接造成水土流失。
臨時設施設置:主要指施工臨時堆土場、棄土場。該工程的管道埋深較深,一般在1.8~5.8m之間,故工程施工會產生大量的臨時堆土。如臨時堆土堆放及表土堆放防護不當,在不利氣候條件的影響下會造成水土流失。
通過對主體工程的了解與分析,在主體工程施工分區(qū)的基礎上,以“區(qū)域水土流失制約因子的一致性、工程對地表植被擾動的近似性”為原則,將工程建設區(qū)分為3個單元進行水土流失預測,即桃河施工區(qū)、桑掌河施工區(qū)和臨時棄土區(qū)。
項目施工對原地貌和原有植被造成破壞、松散裸露堆積的土體占壓地面面積,直接影響主體工程安全和周邊生態(tài)環(huán)境。
2.3.1 對項目自身的影響
項目施工開挖導致的地形變化,使局部生態(tài)環(huán)境產生變化、水土流失量增加,危及項目建設和建成后的安全運行。對開挖過程中形成的陡坡防護不當,不但會發(fā)生嚴重面蝕,還可能發(fā)生小規(guī)模重力侵蝕,對建設項目的安全運行構成一定程度的威脅。
2.3.2 對項目周圍地區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響
在施工期間,因施工開挖擾動地表和材料運輸等,增大了地表沖刷的可能性,造成水土流失。開挖產生的臨時堆土在沒有處理好的情況下,如遇風、雨會造成水土流失;施工中造成的揚沙、揚塵在風力作用下將影響到大氣環(huán)境質量。水土流失的產生不僅對項目區(qū)本身,同時也對周邊的生態(tài)環(huán)境產生不良影響。
陽泉市西上莊煤礦供水工程是2006年國務院批準并公布的水土流失重點防治區(qū),是水土保持的敏感區(qū)。根據《開發(fā)建設項目水土流失防治標準》,確定工程水土流失防治標準為Ⅰ級,即擾動土地整治率達到95%,水土流失總治理度達到95%,土壤流失控制比達到0.8以上,攔渣率達到97%,植被恢復系數達到97%,林草覆蓋率達到25%。
3.2.1 桃河施工區(qū)
主體工程的管道施工主要位于桃河河道內,采用開槽法施工,開挖深度為4.5m,底寬2.3m,地面寬度12m;加壓泵房開挖深度為4.0m,長33.04m,寬度10.79m。工程開挖土石方量較大,防治措施主要為臨時覆蓋(防塵彩條布)、臨時排水、臨時攔擋(編織袋擋墻)。按照主體工程設計要求,施工結束后應及時清理、整平。
3.2.2 桑掌河施工區(qū)
管道施工臨時防護工程:工程位于桑掌河河道內,采用開槽法施工,主體工程深度為4m,底寬1m,地面寬度9m,開挖土石方量較大,防治措施主要為臨時覆蓋、臨時排水和臨時攔擋。按照主體工程設計要求,施工結束后要及時清理、整平。
灘地植被恢復工程:施工過程中,在設計河道斷面(或河壩)之外的河灘地,由于臨時堆土、堆料、運輸等原因造成植被破壞,本方案將采取人工種草措施恢復植被。設計河道斷面內的部分按照主體工程設計要求進行平整、夯實,恢復河道。
3.2.3 臨時棄土區(qū)
本工程產生棄方土石全部運至工業(yè)廣場臨時堆放,用于即將開展的其他工程,由于臨時存放土石方量較大,必須做好臨時防護工程。防治措施主要為臨時覆蓋(防塵彩條布)、臨時排水、臨時攔擋,在工程結束后及時清理、整平。
本工程區(qū)的水土流失主要是在施工過程和土石方臨時堆放時形成的,故配置臨時攔擋、臨時覆蓋、臨時排水和植被恢復等水土保持措施能有效遏制工程區(qū)的水土流失,減輕水土流失危害。
經測算:本工程各項水土保持措施效益充分發(fā)揮時,擾動土地治理率達98.8%以上,水土流失總治理度達98.8%,植被恢復系數達98%,林草植被覆蓋率達25.1%,攔渣率達99%以上,土壤流失控制比為0.9。水土流失防治目標全部實現,水土保持措施配置合理。