陳申立
(廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,廣東 廣州 510635)
麻涌項(xiàng)目區(qū)水土保持防治措施
陳申立
(廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,廣東 廣州 510635)
為增強(qiáng)麻涌項(xiàng)目區(qū)河道排澇能力、改善水環(huán)境,通過(guò)對(duì)項(xiàng)目區(qū)概況、水土流失現(xiàn)狀的調(diào)查,對(duì)工程建設(shè)造成的水土流失影響進(jìn)行了分析和預(yù)測(cè),確定了水土流失的防治目標(biāo)和防治分區(qū),通過(guò)采取編織土袋擋土墻攔擋、矩形排水溝排水、挖泥船清淤,以及植草綠化等防治措施,使河道功能恢復(fù),排澇能力大大提高。
河道整治;水土流失;水土保持;防治
麻涌鎮(zhèn)位于東莞市西北部,是珠江三角洲黃金腹地,中心地理坐標(biāo)為北緯23°6′,東經(jīng)113°29′。麻涌鎮(zhèn)總面積91 km2,轄2個(gè)居委會(huì),分別是麻涌居委會(huì)和麻二居委會(huì)。麻涌項(xiàng)目區(qū)(東太村水系)綜合整治長(zhǎng)度共計(jì)7.18 km,整治內(nèi)容主要包括河道清淤7.18 km,新建護(hù)岸擋土墻504 m。
據(jù)2006年廣東省土壤侵蝕遙感調(diào)查項(xiàng)目報(bào)告,東莞市土壤侵蝕總面積為99.95 km2,與全省各地級(jí)市相比處于較低的水平。其中,自然侵蝕面積為0.97 km2,人為侵蝕面積為98.98 km2,可見(jiàn)人為活動(dòng)是該市土壤侵蝕的主要因素。人為侵蝕類(lèi)型主要為開(kāi)發(fā)區(qū)建設(shè),面積為95.96 km2,其次為采石取土和修路侵蝕。工程所在地東莞市屬于南方紅壤丘陵區(qū)水力侵蝕范疇,屬于國(guó)家級(jí)和省級(jí)水土流失重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)。項(xiàng)目區(qū)地形比較簡(jiǎn)單,屬于平原地區(qū)。根據(jù)工程布置和特征,依據(jù)有關(guān)的設(shè)計(jì)資料及現(xiàn)場(chǎng)查勘,參照同類(lèi)工程在相似地形條件下施工活動(dòng)造成的水土流失影響,劃定本工程的防治責(zé)任范圍[1-2]。經(jīng)測(cè)算,本工程水土流失防治責(zé)任范圍為1.37 hm2,其中項(xiàng)目建設(shè)區(qū)1.30 hm2,直接影響區(qū)0.07 hm2。
2.1 主體工程對(duì)水土流失的影響
2.1.1 擾動(dòng)地表面積預(yù)測(cè)
本方案對(duì)2個(gè)分區(qū)進(jìn)行水土流失預(yù)測(cè)。經(jīng)統(tǒng)計(jì),工程總占地1.30 hm2,其中,永久占地0.23 hm2,臨時(shí)占地1.07 hm2,詳見(jiàn)表1。
表1 工程可能擾動(dòng)地表面積及其現(xiàn)狀地類(lèi)統(tǒng)計(jì)表 hm2
2.1.2 損壞的水土保持設(shè)施預(yù)測(cè)
工程施工期可能損壞的水土保持設(shè)施主要為具有水土保持功能的灘涂上的草皮及臨時(shí)用地上具有水土保持功能的植被等。經(jīng)測(cè)算,施工期間損壞的水土保持設(shè)施面積為1.10 hm2,但是均不滿足地面坡度≥5°,侵蝕模數(shù)>500 t/(km2·a),林草覆蓋率≥50%的條件。因此,無(wú)需繳納水土保持補(bǔ)償費(fèi)??赡軗p壞的水土保持設(shè)施面積見(jiàn)表2。
表2 可能損壞的水土保持設(shè)施面積統(tǒng)計(jì)表 hm2
2.1.3 棄渣量預(yù)測(cè)
土方平衡原則為:清淤淤泥作為吹填土料;土方開(kāi)挖直接用于圍堰填筑;新建擋土墻土方回填全部采用開(kāi)挖土料。主體工程土方開(kāi)挖32 275 m3,淤泥開(kāi)挖107 220 m3,土方回填5940 m3;經(jīng)過(guò)土方平衡后棄渣量133 555 m3。土方平衡匯總情況見(jiàn)表3。
表3 土方平衡匯總表 m3
2.2 新增水土流失量預(yù)測(cè)
2.2.1 土壤侵蝕模數(shù)的確定
擾動(dòng)后土壤侵蝕模數(shù)通常采用的預(yù)測(cè)方法有:類(lèi)比法、數(shù)學(xué)模型法、實(shí)驗(yàn)觀測(cè)法、專(zhuān)家評(píng)估法、航空照片判讀法。本項(xiàng)目采用類(lèi)比分析法預(yù)測(cè)項(xiàng)目區(qū)水土流失量,選取與本工程在工程特性上非常相近,區(qū)域的氣象水文、地形地貌以及土壤植被條件相似,與本工程區(qū)整體上具有較強(qiáng)的可比性的工程。通過(guò)類(lèi)比分析得出本項(xiàng)目各施工區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)。擾動(dòng)前(原地貌)土壤侵蝕模數(shù)根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件、水文條件、土壤侵蝕等值線圖、庫(kù)壩淤積量測(cè)定和相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究等資料綜合分析確定。項(xiàng)目渠道兩岸區(qū)域植被覆蓋良好,現(xiàn)土壤侵蝕為微度,侵蝕模數(shù)小于南方紅壤丘陵區(qū)的容許值500 t/(km2·a)。項(xiàng)目擾動(dòng)前(原地貌)土壤侵蝕模數(shù)取500 t/(km2·a)。
2.2.2 水土流失量預(yù)測(cè)
經(jīng)計(jì)算,施工期及自然恢復(fù)期內(nèi)可能造成的水土流失總量為191.44 t,其中新增水土流失總量為181.13 t,占總量的94.61%。水土流失預(yù)測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表4。
表4 水土流失預(yù)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表
2.2.3 水土流失危害預(yù)測(cè)
通過(guò)水土流失量預(yù)測(cè),工程建設(shè)將擾動(dòng)地表,破壞水土保持設(shè)施及造成水土流失。如不采取防護(hù)措施,將產(chǎn)生如下危害:流失的土體將隨水流直接進(jìn)入河道,造成河床淤積、抬高,甚至阻塞河道,影響行洪;工程建設(shè)將破壞植被,植被的固土作用減弱,導(dǎo)致土地沙化影響周邊的環(huán)境;水土的大量流失不僅會(huì)帶走土體,也會(huì)帶走土壤中的肥力,使工程區(qū)土壤肥力下降,作物難以生長(zhǎng),土體退化,使工程區(qū)及周邊地區(qū)土地生產(chǎn)力下降。
3.1 水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)及目標(biāo)
項(xiàng)目區(qū)屬?lài)?guó)家級(jí)及廣東省水土流失重點(diǎn)監(jiān)督區(qū),工程的水土流失防治執(zhí)行建設(shè)類(lèi)項(xiàng)目一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的降雨量和地形地貌條件,對(duì)防治標(biāo)準(zhǔn)做適當(dāng)調(diào)整。項(xiàng)目要達(dá)到的水土流失防治目標(biāo)見(jiàn)表5。
3.2 水土流失防治措施及監(jiān)測(cè)
3.2.1 水土流失防治分區(qū)
根據(jù)水土流失類(lèi)型、強(qiáng)度,水土流失發(fā)生區(qū)域的地形地貌特點(diǎn),以及施工期的長(zhǎng)短、施工方法、工程建設(shè)內(nèi)容,對(duì)項(xiàng)目建設(shè)區(qū)進(jìn)行水土流失防治分區(qū)。施工營(yíng)造區(qū)租用當(dāng)?shù)孛穹?,回填土料以外?gòu)為主,清淤淤泥采用管道運(yùn)輸至棄渣場(chǎng)作為吹填土料。根據(jù)工程特點(diǎn)劃分主體工程區(qū)、淤泥處理站區(qū)兩個(gè)不同的區(qū)域,施工期為9個(gè)月,恢復(fù)期為施工后1 a。
3.2.2 水土保持措施總體布局
根據(jù)水土流失防治責(zé)任范圍及目標(biāo),依據(jù)水土流失預(yù)測(cè),結(jié)合當(dāng)?shù)赝恋乩靡?guī)劃及各施工區(qū)周邊的環(huán)境進(jìn)行水土流失防治分區(qū),按區(qū)布置水土流失防治典型措施。水土流失防治措施主要以攔擋、排水和綠化措施為主。
(1)主體工程區(qū):清淤方式采用絞吸式挖泥船清淤,運(yùn)輸方式采用全封閉遠(yuǎn)距離泥漿管道輸送,全部為河道內(nèi)施工。河底地勢(shì)低洼,施工期間清淤設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)鋪設(shè)會(huì)對(duì)部分河道坡腳產(chǎn)生影響,故需要考慮施工過(guò)程中的臨時(shí)防護(hù)。在開(kāi)挖及填筑施工過(guò)程中應(yīng)密切關(guān)注天氣變化,施工中做到隨挖、隨填、隨壓,當(dāng)日填筑當(dāng)日完成,避免出現(xiàn)大面積松散土體。開(kāi)挖清除的棄土、雜物、廢渣等,應(yīng)及時(shí)運(yùn)到指定的棄渣場(chǎng)堆放。工程新建擋土墻開(kāi)挖臨時(shí)堆土考慮為沿岸堆放。在堆放過(guò)程中采用編織土袋擋土墻攔擋,土袋土料為清表土料,擋土墻如圖1所示,長(zhǎng)504 m,需土量100.8 m3,施工完畢后拆除土袋,土料作為棄渣場(chǎng)綠化用土。
圖1 臨時(shí)擋土墻大樣圖
(2)淤泥處理站區(qū): 1#處理站工程臨時(shí)占地約為1.07 hm2。按照處理工藝和生產(chǎn)功能的要求,廠區(qū)內(nèi)主要有以下生產(chǎn)性建(構(gòu))筑物:處理廠房、進(jìn)水前池、附屬建筑有配電間、圍墻等。主要考慮淤泥處理站建設(shè)前及使用完畢拆除后的水土保持措施。淤泥處理站建設(shè)前在站區(qū)周?chē)藿ㄅR時(shí)排水溝長(zhǎng)380 m,斷面尺排水溝斷面為矩形如圖2所示。其尺寸為0.50 m×0.50 m,采用漿砌石襯砌,襯砌厚度30 cm。排水溝土方開(kāi)挖542.24 m3,漿砌石量239.40 m3。淤泥處理站建設(shè)前清理表土厚200 mm,共計(jì)清理表土方量為2140 m3。項(xiàng)目建設(shè)完畢拆除淤泥處理站后,表土回填2140 m3。項(xiàng)目建設(shè)完畢拆除淤泥處理站后,全面整地后撒播草籽進(jìn)行綠化,全面整地1.07 hm2,撒播草籽1.07 hm2。
圖2 漿砌石排水溝典型斷面設(shè)計(jì)圖(單位:mm)
3.3 水土保持監(jiān)測(cè)
依據(jù)《水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》(SL 277.1-2002)的要求,及項(xiàng)目建設(shè)、運(yùn)行期水土流失的特點(diǎn),結(jié)合工程建設(shè)期將監(jiān)測(cè)劃分為三個(gè)時(shí)段,即施工前期監(jiān)測(cè)、施工期監(jiān)測(cè)、自然恢復(fù)期監(jiān)測(cè)[3]。施工前期監(jiān)測(cè)安排在工程施工準(zhǔn)備期前3個(gè)月,施工期監(jiān)測(cè)同施工時(shí)間一致,自然恢復(fù)期監(jiān)測(cè)在施工結(jié)束后1 a內(nèi)。據(jù)本工程水土流失影響因素分析和工程布局,結(jié)合工程建設(shè)水土流失預(yù)測(cè)結(jié)果,選定棄渣場(chǎng)區(qū)為本工程水土保持監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)地段,在棄渣場(chǎng)設(shè)置2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),編號(hào)為J1#、J2#。監(jiān)測(cè)內(nèi)容和方法見(jiàn)表6。
表6 水土保持監(jiān)測(cè)內(nèi)容、方法對(duì)照表
施工前對(duì)整個(gè)防治責(zé)任范圍進(jìn)行1次監(jiān)測(cè),施工期進(jìn)行不定期的巡查。棄渣場(chǎng)水保措施建設(shè)情況每10 d監(jiān)測(cè)1次。擾動(dòng)地表面積、水保工程措施攔擋效果等每月監(jiān)測(cè)1次。遇暴雨等集中降雨段加密監(jiān)測(cè)頻次?;謴?fù)期監(jiān)測(cè)在工程竣工并經(jīng)過(guò)雨季后監(jiān)測(cè)1次。水土流失災(zāi)害事件發(fā)生后1周內(nèi)完成監(jiān)測(cè)。
通過(guò)對(duì)項(xiàng)目區(qū)概況、水土流失現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查,對(duì)工程建設(shè)造成的擾動(dòng)地表面積、損壞的水保設(shè)施、棄渣量、水土流失危害進(jìn)行了預(yù)測(cè),確定了土壤侵蝕模數(shù)和水土流失量。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的水土流失防治標(biāo)準(zhǔn),確定了水土流失的防治目標(biāo)和防治分區(qū),采取了編織土袋擋土墻攔擋、矩形排水溝排水、挖泥船清淤,以及植草綠化等防治措施,并提出了水土保持監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置方案和監(jiān)測(cè)頻次等要求。通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施,使河道功能恢復(fù),排澇能力大大提高,形成功能完整、健康有活力的河涌水系。達(dá)到了泄洪順暢、排澇安全、水質(zhì)清潔、生態(tài)健康、景觀優(yōu)美“五位一體”的總體目標(biāo),示范和帶動(dòng)了其他地區(qū)農(nóng)村河道整治與管理。
[1] 高僖.淺談生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目線型工程水土保持監(jiān)測(cè)的方法及問(wèn)題——以重慶至貴陽(yáng)線擴(kuò)能改造工程為例[J].黑龍江水利,2016,2(11):63-66.
[2] 孔慶宇,張玉霞. 河道整治工程中水土保持方案及其防治措施[J].黑龍江水利,2016,2(10):86-88.
[3] 中華人民共和國(guó)水利部.水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程:SL 277.1-2002[S].北京:中國(guó)水利水電出版社,2002.
陳申立(1988-),女,廣東湛江人,助理工程師,主要從事水土保持方面的設(shè)計(jì)與研究工作。E-mail:530884195@qq.com。
S157.2
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2096-0506(2017)04-0086-04