馬海燕,陳佰福,吳 華
(齊齊哈爾市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,黑龍江齊齊哈爾161006)
項(xiàng)目區(qū)位于黑龍江齊齊哈爾市龍江縣、碾子山區(qū)境內(nèi),工程任務(wù)主要為:新建堤防2.298 km,堤防加固95.868 km,填塘4.27 km,壓滲、蓋重39.333 km;穿堤建筑物新建4座,重建2座,維修2座;新建護(hù)坡21.805 km,重建護(hù)坡0.732 km,加高維修護(hù)坡2.721 km;新建護(hù)岸11.646 km;防汛道路112.458 km,進(jìn)場(chǎng)路1.62 km,道口引道73個(gè)。
自然因素主要有降雨、風(fēng)、土壤、地表植被。
人為因素即工程建設(shè)期各種施工活動(dòng),如堤防填筑、施工區(qū)場(chǎng)地平整、建筑材料堆放、施工機(jī)械碾壓和施工人員踐踏等活動(dòng),擾動(dòng)地表,使地表植被和土壤結(jié)構(gòu)都受到不同程度的破壞,引發(fā)或加劇水土流失。
人為因素是開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目造成水土流失的主要因素[1]。
項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀水土流失類型以水蝕為主,屬于大陸性季風(fēng)氣候區(qū),多年平均降雨量450 mm,多年平均蒸發(fā)量880 mm。多年平均土壤侵蝕模數(shù)1 200 t/km2·a。
水土流失預(yù)測(cè)階段按基本建設(shè)期和林草恢復(fù)期劃分;基本建設(shè)期指施工準(zhǔn)備開始到工程完工,林草恢復(fù)期為植被的生長(zhǎng)恢復(fù)期。基本建設(shè)期預(yù)測(cè)時(shí)段為3 a,林草恢復(fù)期預(yù)測(cè)時(shí)段為2 a。
工程基本建設(shè)期水土流失成因分析見表1、林草恢復(fù)期水土流失成因分析見表2。
表1 基本建設(shè)期水土流失成因分析表
表2 林草恢復(fù)期水土流失成因分析表
經(jīng)過(guò)以上分析本工程施工期間堤防工程區(qū)、取土場(chǎng)、臨時(shí)施工區(qū)為施工擾動(dòng)、破壞較重的區(qū)域,產(chǎn)生的水土流失較為顯著。
堤防工程建設(shè)因開挖、取料、壓占、運(yùn)輸?shù)冉ㄔO(shè)活動(dòng)除破壞了占地區(qū)的自然植被,產(chǎn)生一定程度的水土流失外,同時(shí)也將造成一定程度的危害,具體表現(xiàn)在以下2個(gè)方面:
1)工程永久或臨時(shí)占地破壞了項(xiàng)目區(qū)自然植被,降低了植被保土、保水的生態(tài)功能,同時(shí)也降低了土壤抗侵蝕能力,使施工期間項(xiàng)目區(qū)部分區(qū)域土壤侵蝕強(qiáng)度呈增加趨勢(shì)。
2)堤防工程沿線布置,距離河道較近,施工期間建設(shè)活動(dòng)對(duì)占地區(qū)擾動(dòng)劇烈,易產(chǎn)生水土流失,徑流沖刷后流入河道,將增加河道泥沙含量。
1)建設(shè)期水土流失量預(yù)測(cè):經(jīng)計(jì)算本項(xiàng)目擾動(dòng)區(qū)背景水土流失總量為31 321 t,施工期間水土流失總量為93 544 t、新增水土流失量為74 752 t。
2)林草恢復(fù)期水土流失量預(yù)測(cè):項(xiàng)目區(qū)林草恢復(fù)期水土流失總量為量為29 934 t,其中新增水土流失量12 528 t。
3)水土流失總量:項(xiàng)目區(qū)水土流失總量為基本建設(shè)期流失總量與林草恢復(fù)期流失總量之和,共計(jì)61 255 t。
1)新增水土流失量主要發(fā)生在工程建設(shè)期,施工單位應(yīng)加強(qiáng)工程施工進(jìn)度的緊湊安排,根據(jù)施工要求及時(shí)安排開挖、堆置、回填、壓實(shí)等施工活動(dòng),有效縮短強(qiáng)度流失時(shí)段,從而降低擾動(dòng)區(qū)域水土流失量。
2)工程建設(shè)期是水土流失的重點(diǎn)時(shí)段。堤防邊坡、土料場(chǎng)、臨時(shí)施工區(qū)是水土流失預(yù)測(cè)的重點(diǎn)部位,對(duì)這些部位要采取重點(diǎn)防治,這對(duì)控制本工程造成的水土流失具有關(guān)鍵的作用。
3)水土流失嚴(yán)重的區(qū)域主要以攔擋和工程措施為主,水土流失輕微的區(qū)域以植物措施為主,并加強(qiáng)預(yù)防管理措施;在水土保持措施布局時(shí),要注重工程措施和植物措施的結(jié)合,充分發(fā)揮工程措施的速效性和植物措施的長(zhǎng)效性和景觀性。
4)在水土保持監(jiān)測(cè)中,要對(duì)水土流失發(fā)生的重點(diǎn)區(qū)域及重點(diǎn)時(shí)段進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè),在水土流失嚴(yán)重的區(qū)域及時(shí)段,要設(shè)立固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)(面),進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。本工程水土保持監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)區(qū)域堤防邊坡、土料場(chǎng)、臨時(shí)施工區(qū)。
為了防止水土流失,本次達(dá)標(biāo)主體工程設(shè)計(jì)中,對(duì)堤防背水坡采取黏土覆蓋植草措施進(jìn)行防護(hù)。主體工程中具有水土保持功能的設(shè)計(jì)符合水土保持規(guī)范設(shè)計(jì)要求,本方案設(shè)計(jì)將其納入水土保持防治體系中。
從水土保持角度分析主體工程設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題有:缺少施工期間臨時(shí)挖方、利用方的保存、防護(hù)攔擋措施;取土場(chǎng)施工期間、施工結(jié)束均未堤出防治措施、整治利用規(guī)劃;缺少臨時(shí)施工區(qū)的土地功能恢復(fù)的設(shè)計(jì)。本方案針對(duì)主體工程設(shè)計(jì)中存在的具體問(wèn)題,完善、補(bǔ)充水土流失防護(hù)措施,達(dá)到控制和防治水土流失、較好的維護(hù)項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境的目的。
流域兩岸呈河谷平原分布,水土流失防治分區(qū)主要根據(jù)工程的整體性和控制性,結(jié)合項(xiàng)目建設(shè)期間各施工區(qū)水土流失的特點(diǎn)和水土保持治理方向進(jìn)行水土流失防治分區(qū),共劃為5個(gè)防治區(qū),詳見表3。
表3 水土流失防治分區(qū)表
在主體設(shè)計(jì)中,部分工程措施和植物措施具有水土保持功能,本方案在進(jìn)行水土流失防治方案設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià),予以認(rèn)可。本方案新增措施是對(duì)取土場(chǎng)、臨時(shí)堆渣區(qū)、臨時(shí)施工區(qū)采取臨時(shí)和永久防治措施加以防護(hù),根據(jù)工程水土流失特點(diǎn)、危害程度和防治目標(biāo),依據(jù)治理與防護(hù)相結(jié)合、植物措施與工程措施相結(jié)合、治理水土流失與重建和堤高土地生產(chǎn)力相結(jié)合的原則,統(tǒng)籌布置各種水土保持措施,形成完整的水土流失防治體系。
本工程位于輕度風(fēng)蝕區(qū),兼具微度水蝕,采取的防治措施要針對(duì)風(fēng)蝕進(jìn)行防治,因此植被的選擇采取適適合當(dāng)?shù)刂脖簧L(zhǎng)的原則,經(jīng)過(guò)調(diào)查在本地區(qū)適合的草種有:結(jié)縷草、野牛草、狗牙根草、假儉草、黑麥草等。
2.4.1 堤防主體工程防治措施
該堤段迎水坡全部采取混凝土板護(hù)坡,背水坡均采取了草皮護(hù)坡,草皮護(hù)坡面積128.69 hm2。在堤防雅左一堤、雅左二堤和雅右一堤的背水側(cè)50m范圍內(nèi)為原有堤防保護(hù)地,施工結(jié)束后恢復(fù)防護(hù)林,在堤防迎水側(cè)種植寬約10m的防浪林,同時(shí),背水側(cè)也栽植10m的保護(hù)林地,由于部分堤防現(xiàn)狀迎水側(cè)或背水側(cè)已存在林地,根據(jù)實(shí)地調(diào)查,最終確定雅魯河兩側(cè)堤防需栽植楊樹面積為47.55 hm2,恢復(fù)堤防區(qū)本來(lái)的林地,林地以楊樹為主,株距3m,共栽植楊樹58120株。
除搞好植樹、植草水土保持外,還應(yīng)加強(qiáng)宣傳,堤高施工人員水土保持意識(shí);堤防開挖、填筑等土方工程嚴(yán)格控制在征地范圍內(nèi),避免擴(kuò)大擾動(dòng)破壞面積;土方運(yùn)輸車輛采取苫布覆蓋等預(yù)防保護(hù)措施,防止運(yùn)輸過(guò)程中土方產(chǎn)生水土流失等措施。雅魯河近期治理工程棄渣量49.86萬(wàn)m3。其中土方筑堤清基棄渣37.74萬(wàn)m3,棄在坡腳處,攤開鋪平;護(hù)坡開挖棄渣12.12萬(wàn)m3,棄在堤防背水坡坑塘、低洼處;攤開鋪平。
2.4.2 取土料場(chǎng)防治措施
料場(chǎng)占地361.42 hm2,占地類型為耕地、草地,共23處集中料場(chǎng)。料場(chǎng)開采前首先剝離表層土,剝離厚度20 cm,剝離量72.28萬(wàn)m3,剝離的表土推至料場(chǎng)一側(cè)保存,要求表層土有序堆放,堆高2 m剝離的棄腳處利用表土壓蓋密目網(wǎng),取土料場(chǎng)施工結(jié)束后,將表土及時(shí)回填取土場(chǎng)。取土完畢后,經(jīng)全面整地,恢復(fù)草地60hm2,需草籽5280kg,復(fù)墾。取土料場(chǎng)防治措施見表4。
表4 取土料場(chǎng)防治措施統(tǒng)計(jì)表
2.4.3 臨時(shí)道路區(qū)
臨時(shí)道路總長(zhǎng)25 km,占地15hm2,占用地類為耕地,施工前剝離表層土,剝離厚度20cm,剝離量3萬(wàn)m3,沿著臨時(shí)道路一側(cè)堆放剝離的表土,堆高1m,表土堆置期間采取機(jī)械壓實(shí)整形處理,壓實(shí)厚度20cm。該區(qū)域占地類型為旱田,工程完成后,復(fù)墾。具體見表5。
表5 臨時(shí)道路防治措施統(tǒng)計(jì)表
2.4.4 施工生產(chǎn)生活防治區(qū)
施工生產(chǎn)生活防治區(qū)分散布置在堤防沿線,總占地51.84hm2,全部為耕地。施工前對(duì)其表土剝離,剝離量10.37萬(wàn)m3,施工過(guò)程中用密目網(wǎng)的苫蓋,剝離的表土推至生產(chǎn)生活區(qū)一側(cè)保存,要求表層土有序堆放,堆高2m,剝離的棄料堆放期間表面采用密目網(wǎng)覆蓋,并在表土堆放坡腳處利用表土壓蓋密目網(wǎng);取土料場(chǎng)施工結(jié)束后,將表土及時(shí)回填生產(chǎn)生活區(qū)。詳見表6。
土方、護(hù)坡工程施工區(qū)布置在堤后管理范圍內(nèi)。臨時(shí)施工區(qū)的水土流失相對(duì)較輕,主要措施在施工結(jié)束后及時(shí)平整場(chǎng)地,恢復(fù)原地類。
表6 施工生產(chǎn)生活區(qū)防治措施統(tǒng)計(jì)表
通過(guò)采取水土流失防治措施,改善項(xiàng)目區(qū)及周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境。從水土保持專業(yè)角度分析,雅魯河治理工程采取必要的水土流失防治措施后可有效控制施工建設(shè)期和林草恢復(fù)期水土流失劇增趨勢(shì),為了有效發(fā)揮水庫(kù)工程的效益,以水資源可持續(xù)利用支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,盡快建設(shè)雅魯河治理工程。
[1]趙胤.頭屯河河道治理工程水土流失預(yù)測(cè)分析[J].甘肅農(nóng)業(yè),2013(08):43-44.