關云峰
(黑龍江省龍頭橋水庫管理處,黑龍江寶清155600)
隨著經濟的快速發展,各地對機場的需求越來越迫切,機場建設也日益升溫,未來10 a機場建設還將有更大的發展空間[1]。機場建設對促進當地經濟發展具有重要作用的同時,也因機場占地面積大、建設周期長、挖填土石方數量大等特點,帶來的水土流失問題較突出,而且運行服務期長,永久占用的原有土地功能基本喪失,可恢復程度低,對工程周邊環境帶來的影響程度大。
因此在建設過程中所布設的水土保持措施應科學合理,符合實際,具有可操作性,保證機場建設過程中保持水土、保護生態環境的目的[2]。
筆者以黑龍江省4個已建機場項目的具體實際,探討機場項目建設過程中的水土流失特點及防治措施。
機場項目水土流失的特點主要有5個方面
機場建設項目因其跑道、航站航管樓、辦公生活區等建設內容的需求,擾動原地貌面積均較大,哈爾濱太平國際機場擴建工程等4個已建機場項目占地面積在101.42~218.53 hm2,而且要長期使用。黑龍江省4個已建機場項目永久占地比例高達93%以上,臨時占地不到7%,被占用土地的原有土地功能基本喪失。
由于飛行區凈空限制,建設機場的區域一般要求地勢較平,視野開闊,所以機場項目的占地多為生產力較高的耕地。根據4個機場的土地預審結果統計,機場項目占用耕地的比例平均為59%,占用的耕地中永久占地比例為95%,臨時占用比例只有5%,永久占用的耕地完全改變了原土地的利用方式和功能[3]。
根據機場的規模,飛行區跑道長度一般在數百米至數千米,哈爾濱太平國際機場項目飛行區跑道長度為3 600 m,這就要對飛行區進行大量土石方開挖、回填、平整等施工,保證跑道的平整及滿足坡度的要求,黑龍江省太平國際機場等4個機場項目動用土石方量在353.5萬m3~568.89萬 m3,因此機場建設對地表的擾動是非常劇烈的。詳見表1。

表1 4個機場建設項目占地面積、土石方量表
黑龍江省屬于東北黑土區,為保護黑土腐殖質層,飛行區跑道、機坪、航站樓等修建時必須對表層腐殖質土進行剝離。剝離表土的深度為30~100 cm,僅哈爾濱太平國際機場施工剝離表土量92.93萬m3,表土為腐殖質,土壤肥力高、理化性質優良,由于機場建設,永久占地功能發生變化,剝離的表土在項目建設區域不會全部利用,施工期集中堆放,在暴雨或大風情況下易產生水土流失。
機場項目的建設周期一般為2~3 a,相對于風電、公路、房地產等生產建設項目施工周期長。建設期內因人為施工造成水土資源的破壞和損失較嚴重。
機場項目包括場外工程和場內工程。
1)場內工程為機場永久占地范圍內的工程,包括飛行區跑道工程、航站區工程、供排水工程、空管導航工程、貨運站工程、配餐工程、助航燈光工程、消防救援工程、氣象雷達站、供油工程、供暖系統、辦公生活區等。
2)場外工程主要為機場配套的供排水管線工程、高速公路、供油線路、供電線路等,場外工程組成由機場建設區外部配套設施的完備程度決定,擴建機場場外工程相對較少,新建機場的場外配套工程量相對較多。
根據工程布局、施工布置及時序,結合項目區地形地貌、水土流失特點,將機場建設項目水土流失防治分區劃分為:飛行區、航站區、場外公路、供電線路區、供排水工程區5個防治分區,飛行區、航站區、場外公路為防治的重點。
根據機場建設水土流失特點、防治分區等,將工程措施、植物措施、施工臨時工程有機結合,各分區因地制宜地采取護坡、排導、土地整治、綠化、攔擋等水土流失防治措施,使之形成一個完整的以工程措施為先導、以土地整治、植被恢復、綠化美化相結合的水土流失防治體系,實現良好的水土保持防治效果。水土流失防治措施體系見圖1。
3.1.1 工程措施
表層土壤是經過熟化的土壤,其中的水、肥、氣、熱條件適合植物的生長,表土作為一種資源,需要在施工建設過程中予以足夠的重視[4]。因此,在施工前清理場地表面雜物后,對跑道占地范圍內的表土進行剝離,集中堆放保存,后期用于植物措施覆土,或做為客土利用。
飛行區跑道及站坪建設,形成大面積的硬化地表,降低雨水入滲,必須在跑道邊緣及站坪周邊設排水設施,將飛行區內的雨水排至場外,排水溝設計為排水明溝或蓋板暗溝,排水溝類型為漿砌石或混凝土預制塊。

圖1 機場項目水土流失防治措施體系框圖
3.1.2 植物措施
為美化環境、防塵降噪、凈化空氣、減少裸地、防止水土流失,飛行區跑道兩側及圍界內的全部空閑區域進行種草綠化。
飛行區綠化在考慮水土保持和美化的同時,還應根據機場凈空要求和防治鳥害的特殊要求,選擇矮小的植物種。
3.1.3 臨時措施
剝離的表土集中堆放于施工場地,在堆土場四周設置編織袋填土臨時攔擋,表面采用防塵網苫蓋防護,防止水土流失。
在施工建設期,施工場地內設臨時土質排水溝,減少因降雨徑流對場地的沖刷,排水溝末端設沉砂池。
3.1.4 表土綜合利用分析評價
機場施工過程中,剝離的表土量大,表層腐殖質土肥力高,如果不充分利用,將是一種浪費,根據《開發建設項目水土保持技術規范》(GB50433-2008)的要求,對表土進行綜合利用。針對項目的實際情況,本著合理配置資源的原則,對表層腐殖質土進行合理的綜合利用,這就要求機場建設管理單位與當地政府進行配合、協調,盡量利用剝離的表土,利用途徑包括所在城市建設綠化用土、附近農用地覆土等,這樣既可以節省資金,又可以解決城市建設綠化沒有覆土來源的問題。
3.2.1 工程措施
剝離表土集中保存;航站區排水系統采用雨污分流制,雨水通過主干道路兩側、主要建筑物周邊的積水口或排水溝,收集進入雨水排水系統。排水溝類型一般為混凝土蓋板暗溝,航站區的排水應與飛行區排水系統連接,形成機場的排水網絡,將機場內的雨水匯集排至天然溝道或市政排水管網。
3.2.2 植物措施
為了保護生態環境,為生產和生活創造良好的條件,根據建筑布置特點、生產管理功能要求,以增加林草覆蓋度、保持水土為原則。在航站樓前、停車場、辦公生活區、主干道路兩側、建筑物周邊空地等區域進行綠化,喬、灌、草相結合,花 、形、色共觀瞻,營造出生動活潑的觀賞空間及視覺效果。
3.2.3 臨時措施
航站區一般在交通方便,地形平緩的區域,土石方挖填基本平衡。在基礎開挖前剝離表土,待施工結束覆土進行場區的綠化。表土堆放期間在周圍用編織袋裝土臨時攔擋,為防止大風揚塵,表面防塵網遮蓋。
3.3.1 工程措施
場外道路路基兩側設排水溝,排水溝根據道路走向及周邊排水系統進行布設,應將道路排水順接至原有排水溝或涵洞,排水溝斷面根據匯流面積計算確定。
3.3.2 植物措施
在路基兩側栽植景觀林帶,根據機場人流量大,是城市對外交通的窗口,因此樹種選擇景觀效果好的園林樹種,可選擇云杉、錦帶等,對于土石方挖填較大的路段,路塹、路基邊坡采用灌草結合的方式進行防護。
3.3.3 臨時措施
對場外道路在施工前進行表土剝離,堆放期間采用防塵網覆蓋防護,防止流失,后期用于道路綠化覆土。
供電線路區土石方挖填平衡,擾動地表面積不大但較分散。在輸電線路塔架挖填施工過程中,對挖方進行苫蓋防護;塔架架設完成后,土方回填,余土覆于塔基區,整形采用植草護坡;供電線路區域不宜栽植高大喬木,對臨時占地區域為林地、草地的區域栽植灌草防護,耕地區域經全面整地后恢復耕地。
場外供水工程形式一般以地埋管線輸水為多;排水工程有地埋管道排水,也有明溝排水;供、排水設施施工前對擾動區的表土進行剝離保護,表層土和深層土分類堆放,在堆放期間坡腳采用擋護及苫蓋防護措施;供水管安裝完畢后,分層回填土方,土地整治后恢復原地類;廠外排水明溝采用漿砌石護砌或采用空心預制塊植草護砌。
針對機場建設項目擾動原地貌面積大、動用土石方數量多、配套設施復雜、建設周期長等特點,將水土流失劃分為飛行區、航站區、場外公路、供電線路區、供水管線區5個防治分區。通過表土保護和挖方的防護措施、施工面的排水沉沙措施布置,能夠較好的控制施工期間的水土流失,通過表土的收集和保護,為永久征地區綠化工程實施和臨時用地區土地功能恢復提供了土源保障;通過邊坡防護、地面排水措施布置、植物措施和綠化措施布置,在保證工程安全運行的同時,也提升了工程區的生態功能,較好的維護了項目區的生態環境。
[1]尉全恩,南梅,高智,徐永年.機場工程水土保持準入條件[J].中國水土保持科學,2010,8(03):64-66.
[2]姜德文.開發建設項目水土保持損益分析研究[M].北京:中國水利水電出版社,2008:46-48.
[3]陳海遲,劉卉芳,付宇文.機場建設項目水土流失特點與防治體系布局[J].中國水土保持,2011(10):21-22.
[4]史彥林,賈洪紀,張利,等.黑龍江山區風電場工程水土流失特點及防治措施[J].中國水土保持,2010(09):21-23.