堤防主體工程水土保持方案及效果分析

汪傳理

（安徽省安慶市水利局小水電管理所，安徽 安慶 246003）

0 引言

二石河位于安徽省安慶市北部新城。安慶市北部新城位于安慶市主城區西北部、宜秀區轄地范圍西部的大龍山鎮，北至原大龍山鎮的百華村、東至原大龍山鎮的桃園村，其河段堤防沒有加高加固，斷面低矮單薄，防洪能力偏低，汛期常造成洪澇災害，對當地的經濟發展和城鎮建設造成一定影響，作為城鎮基礎設施之一的水利設施建設相對滯后與經濟發展之間的矛盾日益突出，河道治理工程的實施已刻不容緩。然而，河流堤防工程建設會對生態環境產生一定負面影響[1-3]，如：開挖過程中擾動原地貌、損壞地表植被，難免地造成新的人為水土流失，破壞當地水土生態平衡等[4-5]?；诖?，本文就該河段堤防工程水土保持的方案及效果進行分析。

1 項目區水土流失及水土保持現狀

本工程土石方工程量大，在工程建設期內，工程施工擾動了原地表，地形條件、地面組成物質改變，使其原有的蓄水保土能力下降或喪失。堤防工程開挖的土方由于施工時序的關系，在利用前需要臨時堆放，如堆置、防護不當，易造成水土流失。

1.1 水土流失現狀

據最新遙感普查水土流失狀況的成果顯示，該地區水土流失面積共計246.48 km2，水土流失以中度和輕度侵蝕為主，分別占42.79%和33.78%。水土流失狀況見圖1。根據現場調查，項目區現狀水土流失強度為微度，表現形式主要為面蝕，平均土壤侵蝕模數約500 t/km2·a。根據水利部《全國水土保持規劃國家級水土流失重點預防區和重點治理區復核劃分成果的通知》、安徽省人民政府《關于劃分全省水土流失重點防治區加強水土保持工作的通知》及“安徽省水土流失重點預防保護區、重點監督區和重點治理區劃分圖”，項目區屬于省級水土流失重點防治區內重點監督區。

圖1 水土流失現狀

1.2 水土保持現狀

在開展水土保持監督管理工作的同時，積極開展水土流失綜合治理工程。以小流域為單元，按照“水、田、林、路”綜合治理的原則，以突出水土保持生態修復為重點，結合當地的自然條件和社會經濟狀況進行水土流失治理。安慶市主要分布著次生的、人工營造的針葉松和寬葉林，主要種類有黑松、馬尾松、杉樹、楓香、化香、榆、刺槐、油桐等。安慶城區綠化覆蓋率為10%，開發區內綠化覆蓋率達到30%。而項目區老堤防為土質堤防，目前植被覆蓋率很高，約為80%，多生長各類雜草，生態效益較好。但是堤防標準低、高度不夠，堤身單薄且年久失修，難以抵御洪水侵襲。

2 主體工程方案比選的分析與評價

2.1 三種主體工程方案

根據所述的狀況，擬定了三種不同斷面結構形式的主體工程：

方案一：簡單護坡式（灌砌塊石擋墻+塊石斜坡斷面），在迎水側坡面以下為高灌砌塊石擋墻護腳保護，擋墻基礎埋深2.7 m，擋墻頂寬 1.0 m，外坡直立，內坡 1∶0.3～1∶0.5。擋墻后設1∶2斜坡至堤頂，坡面為30厚素土種植草皮。堤頂寬度3.2m。背水坡由斜坡接至原地面，坡度1∶1.5。

方案二：復合式（灌砌塊石擋墻+親水平臺+條石斜坡斷面），比方案一多了親水平臺。根據主體設計，迎水側設置寬3.0m的親水平臺，在親水平臺以下為條石側石擋墻護腳保護，擋墻基礎埋深2.7m，擋墻頂寬1.0m，內坡直立，外坡1∶0.3～1∶0.5。擋墻后設1∶2斜坡至堤頂，坡面為30厚素土種植草皮。堤頂寬度6.0m，背水坡由斜坡接至原地面，坡度1∶1.5。

方案三：擋墻式（格賓擋墻斷面），將方案二灌砌塊石擋墻改為格賓擋墻。迎水側設置寬3.0m的親水平臺，在親水平臺以下為格賓擋墻護腳保護。擋墻后設1∶2.0斜坡至堤頂。堤頂寬度6.0m，背水坡由斜坡接至原地面，坡度1∶1.5。

2.2 三種方案比選

三種方案主體工程技術優缺點對比見表1；水土保持經濟技術指標見表2。

表1 三種方案主體工程工程技術優缺點對比

表2 三種方案水土保持經濟技術指標對比

（1）從主體設計角度分析，根據周邊已建堤防經驗及更加親水性、生態性的要求，結合堤防測量斷面寬度不同，堤防堤腳基巖面較深，從工程安全、經濟合理、生態美觀等角度出發，主體設計方案二較好。

（2）從水土保持角度分析，通過比較三個不同方案的擾動地表面積、損壞水土保持設施面積、可能產生的水土流失量、挖填方量、借棄方量，簡單護坡式略優于復合式及擋墻式。因此，水土保持方案一較好。

（3）綜上所述，從水土保持角度考慮，方案一的各項指標明顯優于方案二，但相差不大。而方案二更加生態，安全，且不存在水土保持制約性因素。因此，綜合考慮，主體工程選用方案二。

3 主體工程防治區措施分析

主體工程防治區措施主要有工程措施和植物措施，項目區主體工程中具有水保功能的工程量見表3。

表3 項目區水土保持措施工程量

3.1 工程措施

（1）河道擋墻防護

主體設計中對河道護岸采取灌砌塊石進行維護，抗沖能力強，可以防止水流對河岸沖刷造成的水土流失，起到一定的水土保持功能，但其以主體設計功能為主，故不界定為水土保持工程。

（2）綠化覆土

堤防坡面、親水平臺及堤頂道路需進行綠化，綠化前回鋪種植土合計1.73萬m3，種植土回填再進行綠化，能夠起到較好的水土保持效果，方案將其界定為水土保持工程措施納入到防治體系中。

（3）棄渣清運

主體設計中已考慮不滿足回填要求的砂礫石2.58萬m3運至棄渣場堆放，方案將其界定為水土保持工程措施并納入到防治體系中。

3.2 植物措施

根據主體設計，堤防的迎水坡和背水坡分別布設草皮綠化措施，其中迎水坡綠化面積1.81萬m2，背水坡綠化面積1.02萬m2；同時主體還設計了在堤頂種植桂花1077棵，以及在河灘進行草籽綠化，約1.23萬m2。這些綠化措施的實施，避免了坡面裸露，有助于逐步提高土坡的蓄水保土能力及穩定性，具有一定的水土保持功能。

綜上，根據《開發建設項目水土保持技術規范》（GB50433-2008）對水土保持工程界定的原則，結合各項防護措施的防護目標，經分析，堤防各類植物措施均可納入水土保持防護措施體系；灌砌塊石擋墻雖然對水土保持有利，但以保證主體設計功能為主，不界定為水土保持措施。

此外，項目區主體工程設計中尚有部分不足之處：（1）堤防背水坡坡腳排水系統未設計；（2）臨時堆料場未進行防護；（3）施工工區的排水措施未考慮；（4）施工臨時占地后期的場地恢復措施未設計。后續將對其進行補充及完善。

4 結論

（1）綜合以上的分析評價，從水土保持角度考慮，提出了符合主體工程的優化方案。

（2）從水土保持角度考慮，主體工程設計中的灌砌塊石擋墻護腳、棄渣清運、綠化覆土、堤防邊坡綠化等措施均能夠滿足水土保持要求；且在主體工程設計中采取了一些有利于水土保持的施工工藝和方法。所述方案能從不同角度考慮因工程建設而產生的水土流失，防治效果好。

（3）項目區主體工程設計中尚有部分不足之處，后續將對其進行補充及完善。

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