段東亮,鄭國權,姚成平
(廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司,廣東 廣州 510635)
近年來,水資源配置工程建設飛速發(fā)展。2022年1月,國家發(fā)展改革委、水利部印發(fā)了《“十四五”水安全保障規(guī)劃》,這是首次從國家層面編制實施的水安全保障五年規(guī)劃,提出以全面提升國家水安全保障能力為主線,以全面推進國家水網(wǎng)工程建設為重點,按照“強骨干、增調(diào)配、成網(wǎng)絡”的思路,立足流域整體和水資源空間配置,抓緊推進一批跨流域跨區(qū)域的水資源配置工程建設,強化大中小微供水工程協(xié)調(diào)配套,加快形成以重大引調(diào)水工程和骨干輸配水通道為綱、以區(qū)域河湖水系連通和供水灌溉工程為目、以重點水源工程為結(jié)的水資源配置體系。
2022年3月22日,《中共廣東省委 廣東省人民政府關于推進水利高質(zhì)量發(fā)展的意見》公開發(fā)布并實施,提出構建“五縱五橫”的水資源配置骨干網(wǎng),以東江、西江、北江、韓江、鑒江干流為“縱”,以已建成的東深供水工程和正在建設或規(guī)劃建設中的珠江三角洲水資源配置工程、環(huán)北部灣廣東水資源配置工程、粵東水資源優(yōu)化配置工程、珠中江供水一體化工程為“橫”,完善水資源配置格局,解決長期以來困擾廣東省的水資源時空分配不均問題。水資源配置工程具有項目組成復雜、施工期長、地域跨度大、沿線地形多變、施工擾動范圍廣、棄渣量大且難以處置等特點,做好其水土保持設計工作對推動水利高質(zhì)量發(fā)展和推進生態(tài)文明建設具有重要意義?;谥榻侵匏Y源配置工程、環(huán)北部灣廣東水資源配置工程的水土保持設計經(jīng)驗,從防治區(qū)劃、表土利用、棄渣資源化利用、水土保持措施體系構建、水土保持建設管理系統(tǒng)搭建等方面探討水資源配置工程水土保持設計要點,以期為同類項目提供借鑒和參考。
依據(jù)《水利水電工程水土保持技術規(guī)范》(SL 575—2012),線型工程宜按地貌、水土流失類型及工程組成確定分級體系,一級防治分區(qū)宜按照地貌類型、水土流失類型進行劃分,次級分區(qū)按照工程布置、施工布置進行劃分。當工程規(guī)模大、建設內(nèi)容組成復雜時,分區(qū)宜與主體工程項目相協(xié)調(diào)。水利水電工程水土流失防治分區(qū)通常包括主體工程區(qū)、工程永久辦公生活區(qū)、棄渣場區(qū)、料場區(qū)、交通道路區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)、移民安置與專項設施復(改)建區(qū)等。
水資源配置工程以線狀分布為主,點線結(jié)合,沿線地貌類型多樣,工程規(guī)模大,建設內(nèi)容組成復雜。確定水土流失防治分區(qū)一級分區(qū)時,應先根據(jù)工程沿線涉及地貌類型和擾動地表分布,確定是否按照地貌類型設置一級分區(qū),如涉及兩種或以上地貌類型,且每種地貌類型區(qū)域內(nèi)均有較大面積需要治理的擾動地表,則按照地貌類型劃分一級分區(qū);如沿線地貌差異較小,則根據(jù)工程布置和施工布置劃分一級分區(qū)。根據(jù)工程布置和施工布置劃分一級分區(qū)時,應將除永久道路、永久辦公生活區(qū)外的工程主體建設內(nèi)容全部納入主體工程區(qū)作為一級分區(qū),下設泵站、隧洞、渡槽、管道、箱涵、水庫等二級分區(qū);交通道路區(qū)下設永久道路和施工臨時道路兩個二級分區(qū);涉及的管線、交通、通信等專項設施復(改)建全部納入移民安置與專項設施復(改)建一級分區(qū)的專項設施復(改)建二級分區(qū)。
1.2.1 表土現(xiàn)狀調(diào)查
表土現(xiàn)狀調(diào)查是編制水土保持方案的基礎。水資源配置工程涉及范圍廣、用地類型多樣,其水土流失防治責任范圍內(nèi)的表土現(xiàn)狀調(diào)查應包括表土厚度、質(zhì)地、肥力、剝離難易度等。表土現(xiàn)狀調(diào)查可分為內(nèi)業(yè)分析統(tǒng)計和外業(yè)踏勘復核。內(nèi)業(yè)分析統(tǒng)計應充分利用土地利用現(xiàn)狀、地形地貌、耕地質(zhì)量等別評定、高清衛(wèi)星影像等,對照工程布置和施工布置等,按照實際情況厘清將被挖損、壓占的耕地、園地、林地、草地的面積和位置,統(tǒng)計調(diào)查區(qū)域的表土現(xiàn)狀分布情況。外業(yè)踏勘在內(nèi)業(yè)分析統(tǒng)計的基礎上,充分考慮用地類型、地形地貌等因素,分類抽樣復核。每10 hm2設置1個踏勘點,在土壤類型多樣和地形條件復雜的區(qū)域可適當增加踏勘點密度,設置的踏勘點應具有代表性,涵蓋不同土壤類型和地形條件,空間分布相對均勻。踏勘內(nèi)容主要包括調(diào)查表土厚度、質(zhì)地、剝離難度,統(tǒng)計用地現(xiàn)狀,復核地形地貌,觀測土壤剖面等。根據(jù)外業(yè)踏勘情況對內(nèi)業(yè)分析統(tǒng)計成果進行修改完善,形成表土現(xiàn)狀調(diào)查成果。
1.2.2 表土利用方案
首先應測算工程表土需求,主要包括植被恢復與建設、土地復墾等的表土需求,然后根據(jù)需求量和表土存量,結(jié)合工程條件,科學合理制定表土利用方案。工程表土需求應立足于自身的表土保護利用,如自身表土不滿足需求,可采取土壤改良、綜合利用周邊富余表土等措施,避免從他處剝采對土地生產(chǎn)力造成損害。對工程富余的表土,可通過永久生產(chǎn)生活區(qū)微地形重塑等方式進行保護式利用,也可作為表土資源合理利用到其他工程。
利用前,若集中堆存則堆高不宜超過5 m,同時采取防護措施避免表土散逸流失或遭受污染,維持表土理化性狀和肥力;若原位鋪墊則可采取土工布、鋼板、圓木等材料進行鋪襯,保護表土層免遭壓損和污染,同時采取拉線、插掛彩旗等方式控制施工擾動范圍。
水資源配置工程隧洞、管道、泵站、水庫等不同建筑物的施工開挖方法和工藝雖不同,但均會產(chǎn)生大量棄土棄渣。目前,大部分生產(chǎn)建設項目的棄渣采取外運至其他項目填筑利用,或作為生產(chǎn)原料用于建材生產(chǎn),少部分用于當?shù)赝恋卣魏娃r(nóng)林開發(fā),棄渣資源化利用效果難以保障?;谒Y源配置工程沿線原始地貌類型、地層巖性及開挖方式等差異較大,棄渣資源化利用應先摸清棄渣物質(zhì)組成和理化性狀,結(jié)合工程及項目區(qū)實際情況,合理制定棄渣資源化利用方案。
水資源配置工程棄渣資源化利用方式主要包括:①篩選和粉碎后作為骨料;②經(jīng)過處理后作為新型墻材;③將部分性狀較好的棄土用于制作空心磚;④用于礦坑或采礦塌陷區(qū)回填,石渣和生土填筑在底層,有利于植物生長的表土覆在上層;⑤用于景觀綠化和微地形重塑;⑥經(jīng)過處理后與土壤改良劑、生長基質(zhì)混合后作為客土利用[1-2]。
1.4.1 布設原則
水資源配置工程水土保持措施應堅持因地施策,堅持植物措施優(yōu)先,同時美化和改善工程及周邊環(huán)境。對于永久占地,水土保持措施布設以查漏補缺、優(yōu)化完善主體工程設計為主,包括補充施工期臨時措施、完善工程和植物措施、優(yōu)化邊坡生態(tài)防護等,防治水土流失的同時兼顧景觀效果;對于臨時占地,水土保持措施布設以防治水土流失、恢復水土保持功能為主,如果工程沿線和周邊有景觀要求,則需考慮措施實施后的景觀效果;對于防治責任范圍內(nèi)但不屬于工程占地的區(qū)域,施工結(jié)束后應結(jié)合土地后續(xù)利用方向和交接時間進行必要的臨時防護。
1.4.2 布設重點
對于永久占地,主體工程設計時通常已包括防洪排導、坡面截排水、攔擋、支護等工程措施,水土保持的重點在邊坡生態(tài)防護、空閑區(qū)域植被建設和表土保護。在保證邊坡安全穩(wěn)定的基礎上,應采取平鋪草皮、框格綠化技術、三維網(wǎng)噴播植草技術等邊坡生態(tài)防護措施。除滿足工程運管、辦公、生活需要的硬化鋪裝區(qū)域外,空閑區(qū)域應進行植被建設,并與景觀營造和微地形改造相結(jié)合。
臨時占地是水土保持措施布設的重點區(qū)域,尤其是對臨時道路、棄渣場和土(石)料場,不僅要布設防洪排導、攔渣、斜坡防護、坡面排水、土地整治、植被恢復與建設等措施,還要著重考慮攔擋、護坡、排水溝的結(jié)構形式和材料選取,在滿足安全性和經(jīng)濟性的前提下,選取生態(tài)袋擋墻(護腳)、植物護坡、草皮(生態(tài)袋)排水溝等生態(tài)措施,對不能直接采取生態(tài)措施的,應考慮采取骨架護坡、復合擋墻等工程和植物相結(jié)合的生態(tài)措施,切實提高植物措施占比。
水資源配置工程水土保持工作重在過程控制,考慮到建設單位人手短缺、任務繁重等,需要利用信息技術手段,搭建信息化、智能化的各參建單位協(xié)作平臺以提高效率、細分責任、落實各項水土保持工作。通過搭建水土保持建設管理系統(tǒng),建立各參建單位協(xié)作平臺,以數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯總分析為紐帶,清單化管理需落實的事項,按體系梳理水土保持措施實施情況,將施工、監(jiān)測、監(jiān)理各方有機銜接,高效協(xié)作完成水土保持工作[3]。
水土保持建設管理系統(tǒng)應針對項目自身情況,從做好施工期水土保持管理角度出發(fā),厘清各參建方職責,兼顧各參建方工作內(nèi)容和特點,融合各參建方數(shù)據(jù),構建水土保持動態(tài)數(shù)據(jù)庫,設計功能模塊細化分解各項水土保持工作,實現(xiàn)水土保持智能化管理。管理系統(tǒng)應具備以下特點:①實現(xiàn)各參建單位水土保持相關事宜全程協(xié)作,統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準,通過流程化管理,夯實施工、監(jiān)理現(xiàn)場職責,發(fā)揮咨詢服務單位的技術支撐作用,及時有效處理問題。②實現(xiàn)清單化管理,將水土保持各項工作職責細分到崗,制定時間計劃,全程跟蹤各事項的落實,從系統(tǒng)自動提醒、預警,再到人工督辦,形成閉環(huán)管理。③采取模塊化設計,根據(jù)不同階段或不同標段特性,構建量化指標,將傳統(tǒng)定性管理升級為量化管理。④輕量易用,可通過網(wǎng)頁、微信小程序、企業(yè)微信等訪問,與其他系統(tǒng)互訪互聯(lián),具備良好接入性,為后續(xù)擴展和開發(fā)預留空間。
施工方法、施工工藝、工程布置等決定水土流失防治范圍、地表擾動形式等,直接影響水土保持措施體系的構建。目前,水資源配置工程在可行性研究和初步設計階段,料場開采方案、施工交通布置、土石方轉(zhuǎn)運方案等設計深度不能滿足水土保持設計需求,導致水土保持設計無法做實做細,水土流失防治效果大打折扣。針對此類問題,應充分重視水資源配置工程水土保持設計工作,加強各參建單位、各相關專業(yè)間的溝通交流,主體工程設計要全面考慮水土保持需求,為構建科學有效的水資源配置工程水土流失防治措施體系提供基礎。