◎張細(xì)良 廣東建科水利水電咨詢有限公司
碼頭工程是交通運輸工程重要組成部分,在水路運輸、陸路運輸互聯(lián)互通中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。隨著近些年我國綜合交通運輸網(wǎng)絡(luò)體系的日漸完善,交通運輸事業(yè)的高速發(fā)展,碼頭工程項目增多,并對建設(shè)施工質(zhì)量與安全提出了更高要求。因此,加強(qiáng)碼頭工程研究,具有非常重要的現(xiàn)實意義。由于碼頭工程施工環(huán)境特殊,在建設(shè)施工過程中易產(chǎn)生水土流失危害,影響碼頭工程建設(shè)質(zhì)量與安全的同時,損害工程周邊自然環(huán)境,降低工程項目綜合效益。因此,在碼頭工程建設(shè)過程中,應(yīng)給予水土流失防治高度重視。對此,本研究聯(lián)系揭陽港前詹作業(yè)區(qū)通用碼頭一期工程就碼頭工程水土流失問題與水土保持措施進(jìn)行了研究,具體如下。
本工程項目屬于涉水交通工程,位于廣東省揭陽市惠來縣溝疏村與赤澳村之間、神泉灣東側(cè),距西北向惠來縣城約18km。本工程建設(shè)總占地面積86.61hm,規(guī)劃岸線長度768m,使用岸線長度560m,擬建1個3千噸級通用泊位,1個7萬噸級通用泊位,1個工作船泊位,988.0m防波堤,974.0m斜坡式護(hù)岸,89.0m順岸段護(hù)岸,715.9m護(hù)坡,351.6m島礁保護(hù)護(hù)岸。碼頭計劃通過能力351 萬噸/年。工程總挖方量為399.90萬m,總填方量為273.26萬m,總借方為1.26萬m,余方總量為127.90萬m。
水土流失是多因素共同作用結(jié)果,如降水因素、地形地貌因素、濫砍濫伐因素、工程項目施工大面積開挖等。故在對碼頭工程水土流失問題進(jìn)行分析時,需要綜合考慮區(qū)域氣候特征因素、地形地貌條件因素、工程施工因素等。鑒于此,在對本工程水土流失情況進(jìn)行預(yù)測分析時,對建設(shè)區(qū)域水土流失調(diào)查資料、施工現(xiàn)場地質(zhì)勘查資料、建設(shè)區(qū)域土地利用資料、工程項目建設(shè)施工設(shè)計資料、同類項目資料等進(jìn)行了搜集整理,確定項目施工期、自然恢復(fù)期土壤侵蝕模數(shù)。經(jīng)預(yù)測計算,本項目施工期水土流失量5545.1t,其中新增水土流失量4970.0t,自然恢復(fù)期水土流失量571.0t,新增流失量214.1t,工程建設(shè)期間水土流失總量6116.1t,新增流失總量5184.1t。本工程水土流失主要產(chǎn)生在施工期,約占水土流失總量的90.7%。在堆場及碼頭區(qū)、生產(chǎn)輔建區(qū)、進(jìn)港道路區(qū)、預(yù)留用地區(qū)、施工營造區(qū)五個陸域形成區(qū)中,堆場及碼頭區(qū)是本工程建設(shè)期水土流失重點區(qū)域,預(yù)測水土流失量約占水土流失總量的76.5%。故在本工程水土流失防治過程中,應(yīng)給予該區(qū)域高度重視。
水土流失的危害是顯著的,本工程建設(shè)過程中如水土保持措施不合理、不充分、不到位,可能產(chǎn)生如下影響:
(1)本工程土石方工程量較大(挖方工程量399.9萬m,填方工程量273.26萬m),特別在陸域形成期,吹填、場地平整開挖回填等施工活動,對地表擾動強(qiáng)烈,并形成松散土方,受降水因素影響極易出現(xiàn)水土流失問題,對工程本身的安全及正常施工帶來極大不利影響,影響施工進(jìn)程,增加工程施工潛在風(fēng)險。
(2)本工程所在地理位置決定水土流失問題的發(fā)生,可能造成泥漿大量外溢,污染工程項目所在海域水質(zhì),影響周邊水生動植物的生長;陸域形成區(qū)域前沿水土流失,可能會誘發(fā)坍塌,影響碼頭穩(wěn)定及安全運行;可能導(dǎo)致附近海域淤積,影響鄰近工程項目建設(shè)施工。
要想有效防治碼頭工程水土流失,保證水土保持措施應(yīng)用準(zhǔn)確、有效,應(yīng)對水土保持措施應(yīng)用原則具有全面、準(zhǔn)確認(rèn)知,并嚴(yán)格遵循原則開展相關(guān)工作?;诮?jīng)驗歸結(jié),聯(lián)系本工程水土保持需求,提出如下堅守原則:
1)根據(jù)工程項目水土保持要求,結(jié)合工程項目水土流失現(xiàn)狀,以因地制宜理論、科學(xué)布局理論、優(yōu)化配置理論等科學(xué)理論為指導(dǎo),制定水土流失防治方案。
2)明確工程項目分區(qū)施工特征,遵循系統(tǒng)性、整體性、針對性原則,制定分區(qū)水土流失防治措施,以保證措施應(yīng)用準(zhǔn)確、到位、有效,保證水土流失防治不重不漏。
3)積極吸取同類工程水土保持經(jīng)驗,合理借鑒國內(nèi)外先進(jìn)水土流失防治技術(shù),爭取做到高水平、低成本、高效益、低風(fēng)險、高質(zhì)量水土流失防治。
4)合理選用工程措施、植物措施、臨時措施,構(gòu)建完善且科學(xué)的水土保持系統(tǒng)。工程措施應(yīng)用時加強(qiáng)材料管理力度,以節(jié)約水土保持成本;植物措施應(yīng)用時協(xié)調(diào)水土保持功能與環(huán)境美化功能,實現(xiàn)工程效益與生態(tài)效益共同提升;臨時措施應(yīng)用要規(guī)范人為操作,避免人為擾動新增水土流失。
5)明確工程項目建設(shè)期水土流失易發(fā)區(qū)、敏感區(qū),并在水土保持措施設(shè)計與應(yīng)用過程中給予高度關(guān)注。
6)將水土保持措施與工程項目主體工程相結(jié)合,提高二者協(xié)調(diào)性、和諧性。
本工程采用分區(qū)防治措施進(jìn)行水土保持措施布設(shè),工程項目共分為防波堤區(qū)、島礁保護(hù)區(qū)、堆場及碼頭區(qū)、生產(chǎn)輔建區(qū)、進(jìn)港道路區(qū)、預(yù)留用地區(qū)、施工營造區(qū)七個分區(qū),其中后五個分區(qū)屬于陸域形成區(qū),面積65hm,為本工程水土保持重點區(qū)域。根據(jù)工程項目建設(shè)要求,結(jié)合項目施工實際情況及類似工程水土流失防治經(jīng)驗,確定防波堤區(qū)、島礁保護(hù)區(qū)的水土保持以管理措施為主。其他分區(qū)在管理措施應(yīng)用基礎(chǔ)上,增設(shè)其他水土保持措施,具體布局見表1。
表1 水土保持措施總體布局
由上述分析可知,本工程所應(yīng)用水土保持措施主要有三種:1)工程措施:通過實施水土保持工程防治水土流失,涉水交通工程中較為常見的為排水工程。本工程中設(shè)計在堆場及碼頭分區(qū)煤堆場周圍布設(shè)砼排水溝,搭建完善煤污水處理場處理系統(tǒng),用以有效排除區(qū)域內(nèi)雨水、煤污水,疏導(dǎo)徑流,減少其對項目區(qū)域內(nèi)地表的沖刷影響。砼排水溝為矩形斷面,寬0.8m,深0.8m,長1050m。另外,雨水管網(wǎng)、護(hù)岸、護(hù)坡等工程在理順場區(qū)排水、保護(hù)岸坡等方面極為重要,具有良好的水土保持功能,但是是以主體工程安全防護(hù)為主,因此不界定為水土保持工程措施。2)植物措施:通過實施植被恢復(fù)措施,提高工程項目區(qū)域林草植被覆蓋面積,借助植物在降水?dāng)r截、表土層抗蝕性增強(qiáng)、地表徑流沖刷程度減輕等方面存在的優(yōu)勢,降低水土流失。本工程中植物措施面積35.69hm,其中景觀綠化面積4.20hm,主要為堆場及碼頭、生產(chǎn)輔建區(qū)、進(jìn)港道路區(qū)景觀綠化區(qū)域;撒播草籽面積31.49hm,主要是在預(yù)留用地區(qū)和施工營造區(qū)域,撒播草籽恢復(fù)綠化,減少地表裸露,防止水土流失。3)臨時措施:是項目施工期防治水土流失的關(guān)鍵措施,通過臨時工程建設(shè),如臨時排水溝、臨時沉沙池、臨時苫蓋等,滿足碼頭工程施工過程中的水土保持要求。以臨時沉沙池為例,本工程在排水出口布設(shè)三級臨時沉沙池,防止泥沙隨流水進(jìn)入周邊自然水體造成不利影響,同時配合臨時排水溝排除場地積水,臨時沉沙池采用矩形斷面形式,長3m,寬2m,高1.5m,磚砌厚24cm護(hù)壁。
水土保持措施應(yīng)用作用的發(fā)揮離不開組織管理支持。因此,本工程項目建設(shè)施工過程中應(yīng)建立完善水土保持組織架構(gòu),貫徹落實責(zé)任管理制度,以保證水土保持各項措施落實準(zhǔn)確、全面、連貫、到位。通常情況下,在組織管理過程中,應(yīng)注意以下幾點:1)從水土保持措施制定、應(yīng)用、監(jiān)管、驗收等方面制定完善管理辦法與要求,促進(jìn)管理規(guī)范化、連續(xù)化、系統(tǒng)化、全面化發(fā)展。2)完善教育培訓(xùn)機(jī)制,組織相關(guān)人員進(jìn)行水土保持知識與技能學(xué)習(xí),提高其水土保持意識、水土保持能力,豐富其水土保持經(jīng)驗,為水土保持措施落實奠定良好人力資源基礎(chǔ)。3)做好水土保持工程材料、設(shè)備、資金、檔案等管理工作,保證水土保持工程資源充足、到位,同時為工程審計、質(zhì)檢、驗收等工作開展提供準(zhǔn)確資料。4)加強(qiáng)與相關(guān)部門溝通交流力度,通過參與方協(xié)調(diào)工作,促進(jìn)水土保持工程質(zhì)量提高。
從工程防治效益、社會效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益等方面考察本工程水土保持措施應(yīng)用效果,結(jié)果顯示:各項水土保持措施貫徹落實后,除表土保護(hù)率不做要求外,水土流失總治理度、土壤流失控制比、渣土防護(hù)率、林草植被恢復(fù)率、林草覆蓋率等水土流失防治效果評價指標(biāo)均達(dá)標(biāo),詳見表2。與此同時,因水土保持過程中應(yīng)用了大量植物措施,碼頭工程所在區(qū)域林草覆蓋率、林草植被恢復(fù)率有效提高,這在一定程度上促進(jìn)了區(qū)域生態(tài)環(huán)境改善,實現(xiàn)碼頭工程社會效益、生態(tài)效益提高。此外,基于水土流失有效防治,相關(guān)危害得以規(guī)避或減輕,如泥沙淤積、水質(zhì)污染、植物損壞等,在一定程度上降低了這些對工程項目的經(jīng)濟(jì)損失,利于碼頭工程經(jīng)濟(jì)效益提高。
表2 工程防治效益表
水土流失問題是碼頭工程建設(shè)常見問題,為有效預(yù)防與治理水土流失,應(yīng)根據(jù)工程項目實際情況,聯(lián)合使用工程防治措施、植被防治措施、臨時防治措施,構(gòu)建科學(xué)、合理、有效水土保持措施系統(tǒng),同時加強(qiáng)組織管理力度,及時了解、掌握、處理水土流失問題。本工程分區(qū)較多,綜合運用了砼排水溝、景觀綠化、臨時排水溝等工程、植物、臨時水土保持措施,結(jié)果顯示水土保持效果較好,水土流失防治達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求,同時,在一定程度上保障了碼頭工程建設(shè)區(qū)域施工現(xiàn)場環(huán)境,實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境美化與污染減少、工程順利推進(jìn)等雙重目標(biāo)??傊?,水土保持措施合理使用解決水土流失問題的同時,促進(jìn)了工程項目綜合效益提高。