水保工程設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)

余 莉

（深圳市水務(wù)工程建設(shè)管理中心，廣東 深圳 518084）

1 前言

寶安區(qū)經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展的同時(shí)，所產(chǎn)生的污染和各種廢棄物也不斷增加，在處理這些污染和廢棄物的過(guò)程中所產(chǎn)生的大量污泥并未得到有效和及時(shí)的處理，導(dǎo)致了寶安區(qū)的環(huán)境受到污染。污泥中含有大量的有機(jī)物與水，一旦腐爛便會(huì)散發(fā)惡臭，一些有毒有害成分等在進(jìn)入環(huán)境后也會(huì)給大氣和水體造成二次污染，這對(duì)人們的生活造成十分重大的威脅。因此預(yù)防水土流失，控制生態(tài)環(huán)境是寶安區(qū)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的同時(shí)所要面臨的新課題。

2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 區(qū)域水系及排水系統(tǒng)

設(shè)計(jì)區(qū)域排水系統(tǒng)要在不改變?cè)袇^(qū)域排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。本次工程所在區(qū)域于茅洲河流域一級(jí)支流羅田水支流最上游山地，進(jìn)廠道路部分位于一級(jí)支流龜東嶺水上游。排水布設(shè)原則為不改變項(xiàng)目區(qū)原匯水方向，項(xiàng)目區(qū)排洪溝匯水經(jīng)沉沙池自廠區(qū)東側(cè)排入天然排水溝，該天然排水溝為羅田水上游支流，最終流向羅田水并匯入茅洲河。進(jìn)廠道路排水經(jīng)沉沙池排入龜東嶺水2m×2m現(xiàn)狀暗涵，最終排入茅洲河。

2.2 水溝、攔砂工程措施設(shè)計(jì)

2.2.1 工程等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《深圳市開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制指南》有關(guān)工程設(shè)計(jì)等級(jí)的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)防護(hù)安全性要求，設(shè)計(jì)方案的排水溝應(yīng)按照10年一遇、邊坡截排水20年一遇、廠區(qū)永久排水按50年一遇來(lái)設(shè)計(jì)。

2.2.2 集流分區(qū)及流量計(jì)算、校核

本區(qū)域內(nèi)無(wú)實(shí)測(cè)水文資料，洪水計(jì)算采用暴雨資料間接推求。根據(jù)《深圳市開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制指南》的規(guī)定，面積小于10hm2的集水區(qū)洪峰流量計(jì)算采用水利部提出的推理公式計(jì)算，匯水面積大于10hm2的則應(yīng)用《廣東省暴雨徑流查算圖表》中的經(jīng)驗(yàn)公式分別進(jìn)行計(jì)算。

①水利部推理公式：Qm=0.278KIF

式中：

Qm——洪峰流量（m3/s）

K——洪峰徑流系數(shù)

I——1小時(shí)最大暴雨量（mm）

F——集水面積（km2）

0.278——單位換算系數(shù)

②廣東省經(jīng)驗(yàn)公式：Qm=C·H24·F0.84

式中：

Qm——洪峰流量（m3/s）

H24——24小時(shí)最大暴雨量（mm）

F——集水面積（km2）

C——系數(shù)

③設(shè)計(jì)暴雨參數(shù)

設(shè)計(jì)暴雨參數(shù)（廣東省暴雨等值線圖查算）

2.2.3 排水、攔沙工程設(shè)計(jì)

（1）截、排水措施布設(shè)及設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)過(guò)水?dāng)嗝娓鶕?jù)地形選擇坡降，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取斷面尺寸，采用明渠均勻流公式進(jìn)行校核，明渠均勻流公式：

Q=CA（Ri）0.5

式中：

A——溝道過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，m2

Q——設(shè)計(jì)坡面匯流洪峰流量，m3/s

C——謝才系數(shù)

R——水力半徑，m

i——溝底比降

C=（1/n）×R1/6

式中：n——溝槽糙率，土質(zhì)截水溝n取0.025左右

矩形斷面：R=A/（b+2h）

梯形斷面：R=A/（b+2h（1+m2）0.5）

式中：

b——溝槽底寬

h——溝槽過(guò)水深

m——溝槽內(nèi)邊坡系數(shù)

一般斷面形式設(shè)計(jì)公式：h=a×Q1/3

A為常數(shù)，a=0.58～0.94，一般采用0.76；山地土質(zhì)i取1/300，1/500 ≤ i≤ 1/100。

（2）攔沙工程設(shè)計(jì)

攔截泥沙工程設(shè)計(jì)主要是依靠設(shè)置沉砂池、沙袋等攔擋措施。設(shè)置攔沙工程后當(dāng)泥沙經(jīng)過(guò)工程路段時(shí)，水流變緩，泥沙沉積，而達(dá)到減少流失量的目的。設(shè)計(jì)臨時(shí)攔渣土包，沿永久排水溝每隔100m設(shè)置一臨時(shí)沉沙池，臨時(shí)沉砂池尺寸為3m×2m×1.5m；在廠區(qū)排洪溝出口處設(shè)置一永久沉沙池，尺寸為6m×4m×2m。在填方區(qū)設(shè)置臨時(shí)攔渣墻，采用干砌石砌筑，高3m，頂寬1m，兩側(cè)邊坡1∶2，攔渣墻長(zhǎng)約94m。攔渣墻形成的坑，面積9140m2，可用作臨時(shí)沉沙池。

（3）邊坡防護(hù)措施設(shè)計(jì)

a.工程措施設(shè)計(jì)

挖方邊坡：當(dāng)挖方邊坡坡率采用1∶1.5，挖方邊坡高度H＞16.0m時(shí)，最上一級(jí)邊坡坡率采用1∶1.25，設(shè)寬度2.0m的平臺(tái)，一般采用三維網(wǎng)植草加喬灌木防護(hù)。

填方邊坡：邊坡坡率采用1∶2，每8.0m分一級(jí)，設(shè)寬度2.0m的平臺(tái)，一般采用三維網(wǎng)植草加植喬灌木防護(hù)。

需要注意的是挖方邊坡的坡度需要根據(jù)地形、巖土性質(zhì)、構(gòu)造發(fā)育情況、水文地質(zhì)條件、邊坡高度等因素并且結(jié)合工程地質(zhì)類比法來(lái)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。

b.生物措施

在坡面設(shè)計(jì)如強(qiáng)風(fēng)化層邊坡，并且采用噴播植草補(bǔ)植喬灌木的方式，弱風(fēng)化層邊坡。還可掛網(wǎng)噴播植草加喬灌木綠化，全風(fēng)化層可采用噴播植草加植喬灌木的方式。

c.高邊坡防護(hù)

本工程最大的挖方區(qū)在廠房建設(shè)區(qū)西側(cè)，邊坡最大高度38.9m，現(xiàn)就對(duì)次高邊坡防護(hù)單獨(dú)設(shè)計(jì)，由于缺乏該區(qū)的詳細(xì)地質(zhì)報(bào)告，所以無(wú)法進(jìn)行穩(wěn)定性分析。在施工前，施工單位應(yīng)聘請(qǐng)資質(zhì)較好的單位進(jìn)行實(shí)地勘察，在確定了地質(zhì)情況后才可設(shè)計(jì)防護(hù)方案。

（4）植物措施設(shè)計(jì)

本工程全部位于生態(tài)控制范圍線內(nèi)，本工程的設(shè)計(jì)方案主要以鄉(xiāng)土種樹(shù)為主的植物措施設(shè)計(jì)，在進(jìn)行綠化后不對(duì)原有的植物群落做改變，同時(shí)對(duì)廠區(qū)紅線內(nèi)的現(xiàn)狀植被加以保留和利用。

廠區(qū)紅線范圍擾動(dòng)區(qū)面積1.64hm2，施工前可移植長(zhǎng)勢(shì)較好的部分植物，采取就近移植，綠化時(shí)便可利用原本長(zhǎng)勢(shì)良好植物的植被，一方面減少了對(duì)自然植被的破壞，另一方面降低了投資成本。施工結(jié)束后，對(duì)該區(qū)采用喬灌草結(jié)合的方式復(fù)綠，采用帶狀混交，正方形配置，喬灌木株距、行距3m，喬木選擇臺(tái)灣相思、秋楓、小葉榕，灌木樹(shù)種木豆、桃金娘、扶桑，同時(shí)原移植樹(shù)種可再利用。草種選用適宜大面積種植且抗空氣污染降塵效果好的假儉草。廠區(qū)內(nèi)空地綠化可以進(jìn)行一些景觀設(shè)計(jì)，綠化時(shí)最好充分考慮到污泥糞渣處理廠的特點(diǎn)，選擇具有凈化空氣并且抵抗污染能力較強(qiáng)的植物種類，如臭椿、楓楊、香樟、合歡、霹荔、芒果、女貞、梧桐、慈竹、廣玉蘭、大葉黃楊、紫薇、雞蛋花、小葉榕、桂花等。

3 施工要點(diǎn)

進(jìn)場(chǎng)道路施工線路較長(zhǎng)，擾動(dòng)面積較大，挖填方多而易引發(fā)嚴(yán)重的水土流失，特別在汛期施工時(shí)水土流失更加嚴(yán)重，為避免發(fā)生嚴(yán)重水土流失，減少下游泥沙輸出，減輕對(duì)下游的影響，施工時(shí)可采取以下預(yù)防措施：

（1）選擇合適的施工期，項(xiàng)目區(qū)地處南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨量充沛，多集中在5～9月，且多臺(tái)風(fēng)暴雨，所以路基開(kāi)挖、填筑施工期應(yīng)盡量避開(kāi)多雨期5～9月，土方施工期應(yīng)盡量安排在11月至次年的4月，避免在施工過(guò)程中造成大量的水土流失。

（2）施工時(shí)要分段進(jìn)行，注意控制施工段距離。分段進(jìn)行施工，每段距離不宜過(guò)長(zhǎng)，特別是邊坡開(kāi)挖及路基回填段，需做截水溝的應(yīng)預(yù)先做好，路基施工完成后，應(yīng)立即完善路邊溝，來(lái)不及襯砌也要完好溝槽，并開(kāi)挖臨時(shí)沉沙池，避免雨水沿路面漫流造成大量水土流失。

（3）路基填筑除應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行壓實(shí)外，為防止填筑初期過(guò)多沙土順坡滑落，可沿填方外緣用沙土袋做一小擋墻（高30～50cm），每段填筑完成后，應(yīng)立即對(duì)邊坡進(jìn)行綠化。坡腳設(shè)置排水溝、沉沙池。

（4）多余土方應(yīng)及時(shí)運(yùn)走，需進(jìn)行臨時(shí)對(duì)土方回填利用的，應(yīng)設(shè)固定堆放點(diǎn)，堆放區(qū)周圍用沙土袋做好攔擋。

（5）施工期間如遇降雨特別是暴雨時(shí)，對(duì)未來(lái)得及綠化的邊坡，可事先準(zhǔn)備編織布，將極易造成水土流失的部位覆蓋起來(lái)，同時(shí)做好排水工作。

結(jié)合道路排水，設(shè)置臨時(shí)沉沙設(shè)施，防止因降雨產(chǎn)生的泥沙影響市政管網(wǎng)防洪。

4 總結(jié)

水土保持工程并非朝夕之事，因此在今后經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)充分考慮到環(huán)境因素，提早做好相關(guān)工作，避免在污染后再做補(bǔ)救。因此水土保持工程必須做規(guī)劃到位、設(shè)計(jì)合理，并且符合工程區(qū)域的特點(diǎn)，才能夠最大程度地發(fā)揮工程作為，為區(qū)域環(huán)境協(xié)調(diào)作出貢獻(xiàn)。

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