高強
(永川區水利電力工程質量監督站 重慶永川 402160)
梅江馬坊場河段工程綜合治理中的水土保持方案
高強
(永川區水利電力工程質量監督站 重慶永川 402160)
在梅江河坊場河段工程綜合治理中將破壞原地貌,損壞土地植被,對周邊的生態環境造成不同程度的破壞,尤其是施工期,若不采取相應的措施進行防護,將使項目區的水、土資源遭到破壞,產生一定的水土流失危害。本文結合具體工程實例闡述了工程范圍水土流失的現狀,并針對性地提出了相應的水土保持的方案。水土保持措施產生的效益主要體現在生態、社會和經濟三方面。從而當地居民生活水平得以提高。環境質量日益改善。
水土保持;防治措施;治理;生態環境
流為梅江河,梅江河發源于璧山縣福祿鎮太平村和梨樹一帶,流域集雨總面積487.2km2,河流總長53km。河道流經福祿鎮、梅江鄉、石院鎮、正興鎮、馬坊場、三合鎮后進入江津區。
工程河段位于梅江河丁家街道馬坊場段,上游起于成渝高速跨梅江河涵洞,下游止于矮墩堰,治理河道全長5.69km。矮墩堰以上集雨面積418.42km2,河長 48.34km,比降 2.54‰。
工程內容包括改建阻水的矮墩堰及矮墩橋、新建防洪護岸5.3km、河道疏浚1.12km等。
經分析計算,項目建設區面積為9.85hm2,平均土壤侵蝕模數為1718t/(km2·a),屬輕度水土流失區。
璧山縣水土流失產生的原因,主要分為自然因素和人為因素兩個方面。自然因素是產生水土流失的客觀條件,人類活動則是加速水土流失的外營力。
2.1 自然因素
(1)地形起伏大。地形狀況以丘陵、低山面積居多,溝谷縱橫,坡陡,坡面長,導致地表徑流流速大,沖刷力強。
(2)土層結構松散,抗蝕性能差。紫色土、黃壤土在范圍區分布很廣,土壤質地以物理風化為主,坡地上、中部結構松散,土層較薄,保水、抗沖、抗蝕的能力弱。
2.2 人為因素
(1)人口密度大,墾殖率高。近年來,隨著人口不斷增加,對資源與環境造成極大壓力,高強度、大規模的土地開發利用,惡化了生態環境,加劇了水土流失。
(2)開發建設項目擾動破壞。近年來,隨著社會經濟的發展,開發建設項目日益增多,諸多建設項目無水土保持觀念或者落實工程水土保持工作不到位,造成局部水土流失加劇。
主要采取表土剝離和永久棄渣處置兩個方案。
4.1 工程建設造成的水土流失預測
經統計,若不采取任何措施,工程在施工期間可能引起的土壤流失量約為826t,新增土壤流失量約為659t,擾動地表和表土剝離堆放水土流失量預測。
4.2 水土流失危害分析
本工程建設將破壞原地貌,損壞土地植被,對周邊的生態環境造成不同程度的破壞,尤其是施工期,若不采取相應的措施進行防護,將使項目區的水、土資源遭到破壞,產生一定的水土流失危害,主要表現在以下三個方面:
(1)損壞水土保持設施,降低水土保持功能;
(2)降低土地生產力,影響農業生產;
(3)增加河道輸沙量,降低河道行洪能力。
5.1 水土流失防治目標
根據《開發建設項目水土流失防治標準》的規定,本項目水土流失防治標執行二級標準,并根據降水量、土壤侵蝕強度和地形指標對防治標準規定值進行修正,最終確定本工程的水土流失防治目標值。
5.2 水土流失防治責任范圍
按照《開發建設項目水土保持技術規范》的規定,建設項目防治責任范圍包括項目建設區和直接影響區。根據規定,結合本項目建設及運行可能影響的水土流失范圍,確定水土流失防治責任范圍。
5.3 水土流失防治分區及措施總體布局
(1)防治分區
根據項目工程的布局、功能、施工工藝及其建設特點等,將項目工程劃分為2個一級分區,分別為主體工程防治區、臨時工程防治區。其中主體工程防治區即護岸工程防治區;臨時工程區劃分為2個二級分區:渣場防治區和臨時設施防治區。
(2)防治措施體系
根據工程建設的特點,結合主體工程已有水土保持工程等內容,建立臨時防護措施、工程措施和植物措施相結合的措施體系,最大限度地減少水土流失量。
(3)措施總體布局
主體工程防治區:
該區包括防洪護岸、阻水堰及阻水橋改造、河道清淤、剝離表土堆放等,其水土流失防治責任范圍為9.21hm2,是本工程主要施工區域,其破壞面大,施工擾動劇烈。該區水土流失主要是由施工過程中的土石方開挖、回填、建(構)筑物基礎開挖等地表擾動活動所引起。根據工程建設特點,結合主體工程已有的護岸邊坡防護及植草護坡措施,該區新增水土保持措施包括:施工過程中的預防保護措施;臨時措施,包括彩條布覆蓋措施。
5.4 各區防治措施設計
5.4.1 預防保護措施
(1)合理選擇施工工期:本區為“線”型工程,施工占用河道長,且土方挖填工程量大,護岸土石方開挖、格賓鎮腳護墊護坡、棱格植草護坡等均安排在枯期進行,在雨季來臨前應完善施工區內排水系統,護岸邊坡填筑應盡量避免在雨天進行。
(2)合理選擇施工工序:本區土石方挖填量均較大,在施工過程中應合理組織各區段的土石回填利用,盡量做到及挖及填,不能回填可應立即運至指定棄渣場堆放。工程開挖過程中還應根據后期綠化需要留足綠化覆土,預留覆土應分塊集中堆放于附近棄渣場內。
(3)本工程共產生棄渣9.01萬m3,部分需用汽車短距離運輸,運輸車輛應選用加蓋車輛,并嚴禁運輸車輛超載或是裝載過滿;運輸途中應控制車速,防止渣料散落流失。
(4)本工程圍堰工程量較大,在施工過程中,應加強圍堰填筑和圍堰拆除的施工管理,盡量減少圍堰施工造成的水土流失,進而減少下游河道的淤積量。
(5)建立實施水保方案的領導管理機構,強化工作人員水保意識,并實行水保施工監理制度和檔案管理制度。
(6)本工程施工過程中將形成大量裸露的土質坡面及松散的臨時堆渣,如遇暴雨,極易產生大量水土流失,尤其是沿河岸堆放的臨時松散堆渣及開挖的裸露土質坡面,在雨天,擬采用塑料彩條布對其進行覆蓋。經統計,共需彩條布6500m2。
5.4.2 臨時工程防治區
(1)渣場情況:沿河共設置2個渣場,渣場容渣量為6.75萬m3,實際堆渣量為6.16萬m3,渣場占地面積為1.50hm2,平均堆渣高度為4.5m,渣場均選擇廢棄河道旁低洼地堆放。
(2)剝離表土情況:本工程臨時工程區可綠化面積為3.4hm2,需覆土1.02萬m3。工程所需覆土從臨時工程區內剝離。因本工程需大量覆土,結合工程分段施工、棄渣分塊堆放的特點,表土采取集中堆放的方式進行堆存,集中堆放主要采用設臨時堆土場堆放。
(3)水土保持措施布設分為:預防保護措施、臨時措施。
①臨時排水、沉沙措施
為排泄臨時占地區內地表雨水,同時也防治周邊來水沖刷施工場地,擬在臨時公路兩側,施工臨時設施和棄渣場周邊設置臨時排水土溝,排水溝采用梯形斷面,底寬0.5m,深0.5m,兩側坡比1:0.5,采用人工開挖,邊坡夯實。經統計,共設排水溝長5966m(工程量:排水溝土方開挖2116.07m3),其中臨時公路設排水溝長4800m,棄渣場設排水溝長295m,臨時設施周邊設排水溝長250m,表土剝離堆放區周邊設排水溝長621m。
渣場及臨時設施區排水最終需排至河道內,需在排入河道前開挖臨時沉沙池,以沉降泥沙。臨時沉沙池設計規格為長1.5m,寬1.5m,深1.5m,要求開挖時對池體四周土體進行人工夯實。經統計,渣場設置臨時沉沙池2口,工程量7m3;臨時設施設置臨時沉沙池3口,工程量10.13m3。
②臨時覆蓋措施
臨時工程區在剝離表土及棄渣堆放過程中,將有大量棄渣裸露地表,如遇暴雨,極易產生大量水土流失,尤其是渣場堆渣,在雨天,擬采用塑料彩條布對其進行覆蓋。經統計,共需彩條布2690m2,其中:渣場區薄膜覆蓋670m2,剝離表土堆放區薄膜覆蓋2020m2。
③填土編織袋攔擋措施
剝離表土在覆土前需堆放在渣場及施工營地內,堆土場周邊擬采用填土編制袋擋土墻進行臨時攔擋,擋土墻外設臨時排水溝。擋土墻堆砌高度為1.5m、頂寬0.5m、兩側坡比1:0.5,擋土墻以上堆土按1:1.5放坡,最大堆土高度控制在5m左右,堆放邊坡擬采用塑料彩條布覆蓋;排水溝采用人工開挖的梯形斷面,底寬0.5m,深0.5m,兩側坡比1:0.5。經統計,堆土場共設填土編織袋擋土墻長621m。
5.4.3 工程措施
(1)表土剝離
為留足臨時工程區后期綠化所需覆土,在施工前,應根據區域覆土所需的量進行表土剝離,經統計,臨時工程區共需綠化面積為3.40hm2,按剝離表土0.30m計,共需剝離表土1.02萬m3,其中:渣場區剝離表土0.45萬m3,臨時設施區剝離表土0.57萬m3。
(2)漿砌塊石擋土墻、排水溝
為有效攔擋渣場區域的棄渣,需要在渣場周邊修筑漿砌塊石擋土墻和排水溝。
①擋土墻布置位置
擋土墻布設在各渣場堆渣1:2放坡坡腳沿線,具體位置見渣場水土保持措施布置圖。
②典型渣場擋土墻設計
a.棄渣特性
本工程棄渣以砂卵石、塊碎石為主,覆蓋層開挖土夾石次之,渣體凝聚力低,可作為無粘性土考慮。隨著棄渣的分層壓實及降水侵蝕,將提高棄渣的凝集力,提高棄渣的穩定性。
在棄渣的形成過程中,粒徑較大的將滾到底層,這樣在棄渣的底部形成較好的透水層,透水性能好,滲透系數高。
棄渣應嚴格按照設計的穩定邊坡堆棄,防止棄渣滑塌,保證渣體穩定。
b.邊坡穩定分析
棄渣邊坡要求放坡比為1:2,棄渣時要進行分層碾壓夯實,壓實度不小于92%,以保障棄渣邊坡的穩定。
c.擋渣墻穩定計算分析
擋土墻基礎要求置于風化基巖上,擋墻埋深0.80m,墻身在高出地面以上部分應設置φ100排水溝。
d.工程量
經統計,渣場共需設護腳擋土墻長度為65m,工程量為79.95m3。
③排水措施設計
本工程棄渣場布置于梅江河兩岸,為了排泄渣場上游沖溝及渣場周邊坡面匯水,擬沿渣場最終堆渣高程邊界砌筑M7.5漿砌塊石排水溝。
5.5 植物措施
本區臨時占地面積共計3.40hm2,經統計,工程完工后本區域可綠化面積為2.07hm2,擬對可綠化用地采取撒播草籽種草防護,草種可選用結縷草、狗牙根等。經統計,撒播草籽面積為2.07hm2。
根據水利部水保(2009)187號文的要求,結合本項目建設規模,本項目水土保持監測工作需委托具有水土保持監測乙級或乙級以上資質的單位完成。承擔監測任務的單位應按相關要求編制監測設計與實施計劃并實施;對監測成果進行統計和對比分析,作出評價。監測結果按規定時限及時報送業主、監測管理機構、地方水行政管理部門,在水土保持工程竣工驗收時,監測單位應提供竣工驗收監測專題報告。
根據水利部(2003)28號令的精神,本工程建設必須進行水土保持監理。監理人員必須取得水土保持監理工程師證書或監理資格培訓結業證書;工程監理單位應具有水土保持監理資質;水土保持監理實行總監理工程師負責制,監理意見作為水土保持設施評估及驗收的基礎。水土保持監理單位由建設單位通過招標確定,監理單位要定期將監理報告上報水行政主管部門和建設單位。
投資概算:
水土保持投資包括工程措施費、植物措施費和施工臨時措施費,初步計算本工程新增水土保持總投資83.63萬元,其中工程措施投資35.54萬元,植物措施投資2.84萬元,臨時工程費用31.01萬元,獨立費用8.39萬元,水土保持設施補償費1.19萬元。
本項目水土保持措施產生的效益主要體現在生態、社會和經濟三方面,尤其以生態效益和社會效益最為顯著,即本項目水土保持措施實施后,項目區地面土壤侵蝕量和產沙量逐漸減少,區域,當地居民生活水平得以提高。環境質量日益改善。
TV85
A
1004-7344(2016)07-0109-02
2016-2-20
高 強(1972-),男,高級工程師,本科,主要從事水工設計及質量監督工作。