汪傳理
(安徽省安慶市水利局小水電管理所,安徽 安慶 246003)
二石河位于安徽省安慶市北部新城。安慶市北部新城位于安慶市主城區(qū)西北部、宜秀區(qū)轄地范圍西部的大龍山鎮(zhèn),北至原大龍山鎮(zhèn)的百華村、東至原大龍山鎮(zhèn)的桃園村,其河段堤防沒有加高加固,斷面低矮單薄,防洪能力偏低,汛期常造成洪澇災(zāi)害,對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)建設(shè)造成一定影響,作為城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施之一的水利設(shè)施建設(shè)相對滯后與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾日益突出,河道治理工程的實施已刻不容緩。然而,河流堤防工程建設(shè)會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定負(fù)面影響[1-3],如:開挖過程中擾動原地貌、損壞地表植被,難免地造成新的人為水土流失,破壞當(dāng)?shù)厮辽鷳B(tài)平衡等[4-5]?;诖?,本文就該河段堤防工程水土保持的方案及效果進(jìn)行分析。
本工程土石方工程量大,在工程建設(shè)期內(nèi),工程施工擾動了原地表,地形條件、地面組成物質(zhì)改變,使其原有的蓄水保土能力下降或喪失。堤防工程開挖的土方由于施工時序的關(guān)系,在利用前需要臨時堆放,如堆置、防護(hù)不當(dāng),易造成水土流失。
據(jù)最新遙感普查水土流失狀況的成果顯示,該地區(qū)水土流失面積共計246.48 km2,水土流失以中度和輕度侵蝕為主,分別占42.79%和33.78%。水土流失狀況見圖1。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,項目區(qū)現(xiàn)狀水土流失強(qiáng)度為微度,表現(xiàn)形式主要為面蝕,平均土壤侵蝕模數(shù)約500 t/km2·a。根據(jù)水利部《全國水土保持規(guī)劃國家級水土流失重點預(yù)防區(qū)和重點治理區(qū)復(fù)核劃分成果的通知》、安徽省人民政府《關(guān)于劃分全省水土流失重點防治區(qū)加強(qiáng)水土保持工作的通知》及“安徽省水土流失重點預(yù)防保護(hù)區(qū)、重點監(jiān)督區(qū)和重點治理區(qū)劃分圖”,項目區(qū)屬于省級水土流失重點防治區(qū)內(nèi)重點監(jiān)督區(qū)。
圖1 水土流失現(xiàn)狀
在開展水土保持監(jiān)督管理工作的同時,積極開展水土流失綜合治理工程。以小流域為單元,按照“水、田、林、路”綜合治理的原則,以突出水土保持生態(tài)修復(fù)為重點,結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和社會經(jīng)濟(jì)狀況進(jìn)行水土流失治理。安慶市主要分布著次生的、人工營造的針葉松和寬葉林,主要種類有黑松、馬尾松、杉樹、楓香、化香、榆、刺槐、油桐等。安慶城區(qū)綠化覆蓋率為10%,開發(fā)區(qū)內(nèi)綠化覆蓋率達(dá)到30%。而項目區(qū)老堤防為土質(zhì)堤防,目前植被覆蓋率很高,約為80%,多生長各類雜草,生態(tài)效益較好。但是堤防標(biāo)準(zhǔn)低、高度不夠,堤身單薄且年久失修,難以抵御洪水侵襲。
根據(jù)所述的狀況,擬定了三種不同斷面結(jié)構(gòu)形式的主體工程:
方案一:簡單護(hù)坡式(灌砌塊石擋墻+塊石斜坡斷面),在迎水側(cè)坡面以下為高灌砌塊石擋墻護(hù)腳保護(hù),擋墻基礎(chǔ)埋深2.7 m,擋墻頂寬 1.0 m,外坡直立,內(nèi)坡 1∶0.3~1∶0.5。擋墻后設(shè)1∶2斜坡至堤頂,坡面為30厚素土種植草皮。堤頂寬度3.2m。背水坡由斜坡接至原地面,坡度1∶1.5。
方案二:復(fù)合式(灌砌塊石擋墻+親水平臺+條石斜坡斷面),比方案一多了親水平臺。根據(jù)主體設(shè)計,迎水側(cè)設(shè)置寬3.0m的親水平臺,在親水平臺以下為條石側(cè)石擋墻護(hù)腳保護(hù),擋墻基礎(chǔ)埋深2.7m,擋墻頂寬1.0m,內(nèi)坡直立,外坡1∶0.3~1∶0.5。擋墻后設(shè)1∶2斜坡至堤頂,坡面為30厚素土種植草皮。堤頂寬度6.0m,背水坡由斜坡接至原地面,坡度1∶1.5。
方案三:擋墻式(格賓擋墻斷面),將方案二灌砌塊石擋墻改為格賓擋墻。迎水側(cè)設(shè)置寬3.0m的親水平臺,在親水平臺以下為格賓擋墻護(hù)腳保護(hù)。擋墻后設(shè)1∶2.0斜坡至堤頂。堤頂寬度6.0m,背水坡由斜坡接至原地面,坡度1∶1.5。
三種方案主體工程技術(shù)優(yōu)缺點對比見表1;水土保持經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見表2。
表1 三種方案主體工程工程技術(shù)優(yōu)缺點對比
表2 三種方案水土保持經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)對比
(1)從主體設(shè)計角度分析,根據(jù)周邊已建堤防經(jīng)驗及更加親水性、生態(tài)性的要求,結(jié)合堤防測量斷面寬度不同,堤防堤腳基巖面較深,從工程安全、經(jīng)濟(jì)合理、生態(tài)美觀等角度出發(fā),主體設(shè)計方案二較好。
(2)從水土保持角度分析,通過比較三個不同方案的擾動地表面積、損壞水土保持設(shè)施面積、可能產(chǎn)生的水土流失量、挖填方量、借棄方量,簡單護(hù)坡式略優(yōu)于復(fù)合式及擋墻式。因此,水土保持方案一較好。
(3)綜上所述,從水土保持角度考慮,方案一的各項指標(biāo)明顯優(yōu)于方案二,但相差不大。而方案二更加生態(tài),安全,且不存在水土保持制約性因素。因此,綜合考慮,主體工程選用方案二。
主體工程防治區(qū)措施主要有工程措施和植物措施,項目區(qū)主體工程中具有水保功能的工程量見表3。
表3 項目區(qū)水土保持措施工程量
(1)河道擋墻防護(hù)
主體設(shè)計中對河道護(hù)岸采取灌砌塊石進(jìn)行維護(hù),抗沖能力強(qiáng),可以防止水流對河岸沖刷造成的水土流失,起到一定的水土保持功能,但其以主體設(shè)計功能為主,故不界定為水土保持工程。
(2)綠化覆土
堤防坡面、親水平臺及堤頂?shù)缆沸柽M(jìn)行綠化,綠化前回鋪種植土合計1.73萬m3,種植土回填再進(jìn)行綠化,能夠起到較好的水土保持效果,方案將其界定為水土保持工程措施納入到防治體系中。
(3)棄渣清運
主體設(shè)計中已考慮不滿足回填要求的砂礫石2.58萬m3運至棄渣場堆放,方案將其界定為水土保持工程措施并納入到防治體系中。
根據(jù)主體設(shè)計,堤防的迎水坡和背水坡分別布設(shè)草皮綠化措施,其中迎水坡綠化面積1.81萬m2,背水坡綠化面積1.02萬m2;同時主體還設(shè)計了在堤頂種植桂花1077棵,以及在河灘進(jìn)行草籽綠化,約1.23萬m2。這些綠化措施的實施,避免了坡面裸露,有助于逐步提高土坡的蓄水保土能力及穩(wěn)定性,具有一定的水土保持功能。
綜上,根據(jù)《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》(GB50433-2008)對水土保持工程界定的原則,結(jié)合各項防護(hù)措施的防護(hù)目標(biāo),經(jīng)分析,堤防各類植物措施均可納入水土保持防護(hù)措施體系;灌砌塊石擋墻雖然對水土保持有利,但以保證主體設(shè)計功能為主,不界定為水土保持措施。
此外,項目區(qū)主體工程設(shè)計中尚有部分不足之處:(1)堤防背水坡坡腳排水系統(tǒng)未設(shè)計;(2)臨時堆料場未進(jìn)行防護(hù);(3)施工工區(qū)的排水措施未考慮;(4)施工臨時占地后期的場地恢復(fù)措施未設(shè)計。后續(xù)將對其進(jìn)行補(bǔ)充及完善。
(1)綜合以上的分析評價,從水土保持角度考慮,提出了符合主體工程的優(yōu)化方案。
(2)從水土保持角度考慮,主體工程設(shè)計中的灌砌塊石擋墻護(hù)腳、棄渣清運、綠化覆土、堤防邊坡綠化等措施均能夠滿足水土保持要求;且在主體工程設(shè)計中采取了一些有利于水土保持的施工工藝和方法。所述方案能從不同角度考慮因工程建設(shè)而產(chǎn)生的水土流失,防治效果好。
(3)項目區(qū)主體工程設(shè)計中尚有部分不足之處,后續(xù)將對其進(jìn)行補(bǔ)充及完善。
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