劉凌峰
(遼寧省湯河水庫(kù)管理局有限責(zé)任公司,遼寧 遼陽(yáng) 111000)
桓仁縣大二河防洪治理工程位于本溪市桓仁縣,工程上游起于三道河攔河壩,下游止于天一山莊攔河壩。工程建設(shè)任務(wù)有3項(xiàng),包括對(duì)沿岸為大面積耕地及居民地河段采取硬性防護(hù)措施,通過(guò)新建護(hù)岸的方式提升防洪能力;對(duì)修建年代較長(zhǎng)的漿砌石擋墻,其破損嚴(yán)重、墻身失穩(wěn)明顯,通過(guò)拆除重建護(hù)岸的方式保證現(xiàn)有防洪體系完整;對(duì)已建漿砌石擋墻墻身完好,但基礎(chǔ)埋深不足的河段在護(hù)腳部位采取硬性防護(hù)措施,通過(guò)護(hù)岸加固方式保證現(xiàn)有防洪體系完整;對(duì)攔河壩翼墻處于防洪薄弱環(huán)節(jié)部位采取加高處理,通過(guò)護(hù)岸加固的方式提升防洪能力。工程建設(shè)內(nèi)容:大二河干流新建護(hù)岸9805m,干流護(hù)岸加固1714m,新建支流左岸護(hù)岸85m,更新改造四道河子水文站,新建交叉建筑物6座。
1)主體工程建設(shè)。包括土方開(kāi)挖、土方回填、防護(hù)工程施工等。工程施工對(duì)原地表開(kāi)挖、擾動(dòng)和再塑,使地表遭到嚴(yán)重破壞,失去原有固土和防沖能力;土體開(kāi)挖、填筑面裸露,極易產(chǎn)生水土流失。
2)施工場(chǎng)地區(qū)。該區(qū)在場(chǎng)地平整時(shí)徹底破壞了原地表,施工期間,人為活動(dòng)和機(jī)械碾壓很頻繁,會(huì)造成土壤結(jié)構(gòu)破壞,易造成水土流失。此外,一些易流失的施工材料在堆放過(guò)程中不采取措施,遭遇大雨,也會(huì)發(fā)生流失。
3)施工圍堰。土建施工時(shí)路面平整、挖填土,會(huì)破壞植被,擾動(dòng)地表,造成水土流失。施工圍堰修建好后,在使用過(guò)程中,由于車輛碾壓和人為活動(dòng)頻繁,路面砂石松動(dòng),易將產(chǎn)生水土流失。
依據(jù)本項(xiàng)目主體設(shè)計(jì)資料,結(jié)合征地使用范圍,在實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上,對(duì)工程建設(shè)擾動(dòng)地表、占地面積情況進(jìn)行測(cè)算和統(tǒng)計(jì),本工程建設(shè)擾動(dòng)地表面積為15.32hm2。
根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度安排,確定水土流失施工期預(yù)測(cè)時(shí)段分別為1.0年(含施工準(zhǔn)備期),自然恢復(fù)期為2年。①項(xiàng)目擾動(dòng)原地貌面積為15.32hm2;②不產(chǎn)生永久棄渣;③預(yù)測(cè)時(shí)段內(nèi)項(xiàng)目區(qū)水土流失總量為1035.1t,其中原地貌水土流失量為146.6t,因工程建設(shè)新增水土流失量為888.5t。在新增水土流失量中,施工期新增水土流失量為860.5t,自然恢復(fù)期新增水土流失量為28.0t。
通過(guò)分析可以看出,施工期(含施工準(zhǔn)備期)是項(xiàng)目水土流失重點(diǎn)時(shí)段,應(yīng)作為水土保持監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)時(shí)段,監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)區(qū)域?yàn)樗亮魇е攸c(diǎn)區(qū)域,包括主體工程區(qū)和施工圍堰區(qū)。
項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中不同程度的擾動(dòng)、破壞了原始地貌,嚴(yán)重破壞了原有生態(tài)環(huán)境水土保持能力,造成水土流失,如果不采取有效的水土保持防治措施,嚴(yán)重的水土流失對(duì)區(qū)域土地生產(chǎn)力、區(qū)域生態(tài)環(huán)境、水土資源利用、防洪工程等造成不同程度的危害。
1)對(duì)防洪工程的影響。工程施工開(kāi)挖擾動(dòng)原土層,破壞原地貌,使地表裸露增加,為各類侵蝕活動(dòng)創(chuàng)造了條件。施工過(guò)程中的堆土若不及時(shí)有效的進(jìn)行防護(hù),在降雨和徑流的作用下引起水蝕,造成嚴(yán)重水土流失,流失的泥沙沖入河道后,會(huì)增加河道含沙量。
2)對(duì)土地生產(chǎn)力的影響。地貌破壞后導(dǎo)致水土流失加劇,使土壤有機(jī)質(zhì)流失、結(jié)構(gòu)破壞、土壤中的氮、磷和有機(jī)物及無(wú)機(jī)鹽含量迅速下降,土地條件惡化,從而降低土地生產(chǎn)力,對(duì)土地資源帶來(lái)不利影響[1-3]。
3)對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響。工程建設(shè)占?jí)汉蛽p壞地表,降低了其水土保持功能,加劇了土壤侵蝕,將會(huì)造成一定程度的水土流失,給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來(lái)了不良影響。工程大量的土石方開(kāi)挖,增加了水蝕,因此,必須從環(huán)保、水土保持和節(jié)約工程投資等因素綜合研究,確定科學(xué)合理的動(dòng)土方式,以減少對(duì)周邊環(huán)境造成的不利影響。
根據(jù)水土流失防治分區(qū)原則,工程建設(shè)處于區(qū)域的土壤侵蝕類型、地形地貌、氣候類型一致,并且工程布置比較集中,空間跨度小。因此,防治區(qū)劃分,不再按土壤侵蝕類型、地形地貌、氣候類型劃分。工程水土流失防治分區(qū)只采用一級(jí)劃分體系。經(jīng)綜合分析工程設(shè)計(jì)、施工工藝、方法、布局、占地性質(zhì)、水土流失特點(diǎn)等,劃分為:主體工程防治區(qū)、施工場(chǎng)地防治區(qū)和施工圍堰防治區(qū)3個(gè)水土流失防治分區(qū)。
4.2.1 總體布局
水土流失防治措施體系是一個(gè)綜合防治體系,緊緊圍繞“預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先、全面規(guī)劃、綜合治理、因地制宜、突出重點(diǎn)、科學(xué)管理、注重效益”的方針,制定防治體系。
表1 防治分區(qū)表
防治措施總體上按“點(diǎn)、線、面”相結(jié)合的方式進(jìn)行布局,即以工程水土流失重點(diǎn)防治部位為點(diǎn),施工圍堰區(qū)為線,以主體工程區(qū)和施工場(chǎng)地區(qū)為面,全面、合理、系統(tǒng)地布設(shè)水土保持綜合防治措施體系,達(dá)到有效防止水土流失的目的。
主體工程設(shè)計(jì)中與水土保持相關(guān)的措施較多,包括撒播草籽、栽植紫穗槐等措施,具有很好水土保持功能,為避免防護(hù)措施重復(fù)建設(shè),水土流失防治措施體系的設(shè)立擬在原有主體工程防護(hù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,根據(jù)水土保持工程設(shè)計(jì)原則,進(jìn)行水土保持工程的措施布局,方案進(jìn)一步補(bǔ)充設(shè)計(jì)場(chǎng)地平整、臨時(shí)排水、臨時(shí)攔擋措施等,使之形成一個(gè)完整、科學(xué)的綜合防治措施體系,達(dá)到水土流失防治指標(biāo)。
4.2.2 分區(qū)防治措施體系
4.2.2.1 主體工程區(qū)
主體工程設(shè)計(jì)有撒播草籽、栽植紫穗槐等水保措施,具有很好的水土保持的功能,本方案新增施工期間臨時(shí)堆土防護(hù)水土保持措施設(shè)計(jì)。
針對(duì)主體工程設(shè)計(jì)及施工特點(diǎn),措施布局為:施工中對(duì)開(kāi)挖土方采取臨時(shí)防護(hù)措施;施工結(jié)束后,撒播草籽、栽植紫穗槐,進(jìn)行植被綠化。
4.2.2.2 施工場(chǎng)地區(qū)
本方案新增施工結(jié)束后的場(chǎng)地平整、撒播草籽及施工期間的臨時(shí)排水水土保持措施設(shè)計(jì)。
水土保持措施布局為:施工前,在場(chǎng)地四周布設(shè)臨時(shí)土排水溝;施工結(jié)束后進(jìn)行場(chǎng)地平整措施。
4.2.2.3 施工圍堰區(qū)
本方案新增施工結(jié)束后的場(chǎng)地平整水土保持措施設(shè)計(jì)。
水土保持措施布局為:施工結(jié)束后,進(jìn)行場(chǎng)地平整措施,恢復(fù)河道行洪功能。
4.3.1 主體工程防治區(qū)措施設(shè)計(jì)
1)工程措施
坡面覆土。主體工程設(shè)計(jì)虎泉村段、五道河村段、四道河村段、三道河村段綠濱墊施工結(jié)束后,其上覆土,覆土厚度300mm,覆土量為2.1萬(wàn)m3,覆土來(lái)源于主體工程開(kāi)挖的清基土。
2)植物措施
坡面綠化。主體工程設(shè)計(jì)虎泉村段、五道河村段、四道河村段、三道河村段迎水側(cè)坡面補(bǔ)植紫穗槐并撒草籽,紫穗槐叢距0.4m,一叢4株,規(guī)格為叢高50cm~80cm,冠幅>50cm;草籽為多年生高羊茅,撒播密度為40kg/hm2。共栽植紫穗槐988284叢,撒播多年生高羊茅草籽3.5hm2[4]。
4.3.2 施工場(chǎng)地防治區(qū)措施設(shè)計(jì)
本區(qū)占地面積為0.02hm2,占地類型為荒地。為施工場(chǎng)地是施工期間機(jī)械、人員活動(dòng)最頻繁地段,由于機(jī)械碾壓、臨時(shí)建筑物覆蓋及人員活動(dòng)等,原地貌植被損壞,表層圖板結(jié),土壤透水能力變差,易發(fā)生地表徑流。為防止水土流失,對(duì)施工場(chǎng)地采取場(chǎng)地平整、臨時(shí)排水溝等措施。
1)場(chǎng)地平整。工程清理場(chǎng)地后對(duì)施工場(chǎng)地占地區(qū)域采取場(chǎng)地平整措施,恢復(fù)河道行洪功能。場(chǎng)地平整面積0.02hm2。
2)撒播草籽。施工場(chǎng)地臨時(shí)占用荒地0.02hm2,工程施工后進(jìn)行場(chǎng)地平整,為了減少水土流失,對(duì)場(chǎng)地采取撒播草籽措施,草種選擇早熟禾,撒播密度為40kg/hm2,撒播面積為0.02hm2,共需撒播草籽0.8kg。
3)臨時(shí)措施。為防止施工場(chǎng)地外地表徑流進(jìn)入,造成水土流失,影響施工進(jìn)度,在施工場(chǎng)地周圍修建排水溝。排水溝流量按《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》中公式確定,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為5a一遇10min短歷時(shí)暴雨標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)計(jì)算,確定排水溝斷面尺寸采用溝底寬0.4m,溝深0.3m,邊坡比為1:1。排水溝開(kāi)挖土方沿排水溝一側(cè)堆放,溝底及邊坡進(jìn)行鏟平修整。經(jīng)計(jì)算,需修建臨時(shí)排水溝55m,開(kāi)挖土方量11.60m3。
4.3.3 施工圍堰防治區(qū)措施設(shè)計(jì)
該區(qū)占地總面積7.39hm2,均為水域及水利設(shè)施用地。為防止水土流失,本方案采取場(chǎng)地平整措施,恢復(fù)河道行洪功能。
河道防洪治理過(guò)程中難免會(huì)引起水土流失,通過(guò)對(duì)水土流失情況進(jìn)行分析和預(yù)測(cè),進(jìn)行有針對(duì)性的水土保持措施分區(qū)布設(shè),措施方案合理經(jīng)濟(jì)。