城市水利樞紐工程建設期及運行初期水土流失防治措施分析

陳梅++張智醞++陳國威

【摘 要】城市水利樞紐工程的建設可以更合理地實現水資源的分配利用，使其更好地發揮擋洪、泄水、發電、航運等綜合效益。本文以淮安市里運河北門橋水利樞紐控制工程為例，對城市水利樞紐工程建設期和運行初期各分區水土流失進行了預測，并按分區進行了水土流失防治和水土保持措施設計并分析其效果。為城市水利樞紐工程水土流失防治提供參考依據。

【關鍵詞】城市水利樞紐 水土流失防治 水土保持

城市水利樞紐工程的建設可以更合理地實現水資源的分配利用，使其更好地發揮擋洪、泄水、發電、航運等綜合效益。但在城市水利樞紐工程建設中，場內外施工道路一般較長，對原有地貌和地表植被擾動較大，同時產生棄土及建筑垃圾，若不妥善處理，將導致嚴重的水土流失危害，會給周圍環境帶來威脅。水土保持是指對自然因素和人為活動造成水土流失所采取的預防和治理措施，能有效的治理因工程建設人為造成的水土流失。本文以淮安市里運河北門水利樞紐橋控制工程作為實例進行水土流失防治措施分析。

1 工程概況

淮安市里運河北門橋水利樞紐控制工程位于市區里運河上，是為滿足擋洪、蓄水、水上旅游、景觀、城市交通及市政管線穿越的要求而建的一座水工建筑物。

該水利樞紐控制工程包含節制閘和交通橋兩部分，因該工程地處淮安市市中心，景觀要求高，結合人民路改造，將閘與橋布置在一起，橋在上面，閘布置于橋下，橋下兩側建地下室作為地下廠房。節制閘中心線與河道中心線一致，節制閘閘門采用一扇30m寬底軸驅動下翻門，在汛期可形成人造瀑布景觀。結合城區規劃，橋面總寬25m。為了增加水面寬度景觀效果，閘上下游聯接段均采用較長的帶狀親水平臺直立擋墻與河坡順接。

2 水土流失預測

對工程建設期可能造成的水土流失情況進行預測，預測的內容包括：施工過程擾動原地貌、損壞土地和植被的面積的測算；施工過程中產生的棄土、棄渣量的測算；損壞水土保持設施的面積和數量的測算；可能造成的水土流失流失量及水土流失危害的預測。水土流失預測時段分為基本建設期和生產運行期（1年）。

經采用類比法和數學模型相結合的預測方法進行分析計算，本工程在建設期可能造成的水土流失量為197.5t，水土流失背景值為11.3t，新增水土流失量為186.2t；在運行初期可能造成的水土流失量為13.0t，水土流失背景值為11.3t，新增水土流失量為1.7t，詳見表1。

3 水土流失防治

3.1 水土流失防治分區

本工程水土流失的防治區主要是工程建設區，根據工程特點進行分區治理。按照防治責任范圍界定，對水土流失防治進行二級分區：一級分區為Ⅰ區為北門橋控制工程，下設二級分區閘橋工程主體分區和施工占地分區，施工占地分區包括臨時集土區和生產生活區。

3.2 水土保持措施總體布局

防治措施的總體布局以防治新增水土流失和改善區域生態環境為主要目的，根據主體工程開發建設的特點，以水土流失預測為科學依據，合理配置各防治區的水土保持措施，見表2。在防治措施上做到開發和預防相結合，點線面相結合，形成完整的防護體系。

3.3 分區水土保持措施

北門橋控制工程水土保持方案主要采取以植物措施為主、與工程措施相結合。防護措施與工程建設、城市建設、美化環境密切結合，創造優美的生態環境。根據本工程的自然環境，結合工程的實際情況，本著“因地制宜、適地種樹、適地種草”的原則，建造水土保持植被美化環境。重點對里運河河堤、堤坡采取水土保持措施。

3.3.1 閘橋工程主體防治區

北門橋水利樞紐控制工程為閘橋結合工程，閘上下游引河河岸采取板樁擋墻結構，河底采取漿砌石防護。引河與現狀河坡采取斜坡順接，對斜坡采取漿砌石防護，自然河道上下游各20m范圍河坡、河底采取漿砌石防護。在主體設計中，均以已考慮了對閘身以及上下游河坡一定范圍內采取了工程防護措施。本水保方案在原有工程措施基礎之上，對主體工程進一步采取一些植物措施，與工程措施相結合，既起到水保作用，又起到綠化、美化的效果，為建筑物增添綠色。

本方案對閘橋主體防治區的水土保持措施，主要考慮對建筑物上下游河坡附近采取防護。位于建筑物上下游河道河口外2m范圍內種植紅葉小檗；位于河坡每間隔3m種植一排海桐球，河口外堤頂兩側種植香樟、廣玉蘭、雪松等常綠喬木，株距3.0m。

3.3.2 臨時堆土防治區

施工期堆土區四周設置排水系統。排水溝采用土溝，設計斷面為梯形，底寬0.5m，溝深0.5m，邊坡1：1。施工結束后必須及時將地棄土運走或者就地平整，清除施工垃圾和平整場地，恢復原有地形地貌。

3.3.3 生產生活防治區

施工期生產生活區場地表面硬化，設置排水系統。建筑工場、材料堆場四周及施工道路兩側設置排水系統，排水溝采用土溝，設計斷面為梯形，底寬0.5m，溝深0.5m，邊坡1：1。施工結束后必須及時將地表建筑物及硬化地面全部拆除，清除施工垃圾和平整場地，恢復原有地形地貌。

4 結語

各項水土保持方案防治措施實施后，工程建設所造成的水土流失區域均能得到有效的治理和改善。各防治區除水面、永久建筑物外，施工用地都得到了治理，臨時堆土區均采取了有效的防治措施，各項水土保持措施均達到或超過了預期的治理目標，效果比較顯著。經分析計算出防治責任2.50hm2范圍內擾動土地的治理率達到了95%；防治責任范圍內水土流失總治理度達到95%以上；試運行期土壤流失控制比控制在0.8；棄土、棄渣攔渣率施工期大于95%、試運行期大于95%；植被恢復系數達到98%；防治責任范圍內林草覆蓋率達到了30%以上。

水利樞紐工程建設通常涉及范圍廣，基坑開挖動土面大，對當地的地貌、植被會造成破壞，但只要根據工程建設的特點，切實做好水土保持工作，通過水土流失防治點線面相結合、開發和預防相結合的總體布局，因地制宜地采取有效的水土流失防治措施，就能有效控制人為新增水土流失，并治理工程區原有水土流失，保障工程安全，改善當地生態環境，形成工程建設和生態環境治理協調發展的良性循環。

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