引黃入冀補淀工程水土保持設計與監測

趙宗軒

(河北省子牙河河務管理處，河北 衡水 053000)

1 工程概況

引黃入冀補淀工程是國務院確定的重大水利工程之一，是改善河北中東部農業和生態用水狀況的重要基礎設施，工程跨越河南、河北兩省6市22個縣(市、區)，總長482km。河南段屬于黃泛平原風沙國家級水土流失重點預防區，且其他市縣屬于河南省水土流失重點預防區；河北段中的魏縣屬于黃泛平原風沙國家級水土流失重點預防區，其他各市、縣雖不在國家級和省級水土流失重點防治區內，但與多條河流交叉，如防治不當將對渠道沿線和下游產生較大水土流失影響。因此引黃入冀補淀工程河北段水土流失防治標準執行建設類項目一級標準。依據GB50434- 2008《開發建設項目水土流失防治標準》規定，結合項目特點，工程擾動土地整治率達到95%，水土流失總治理度為95%，土壤流失控制比為1.0，攔渣率為95%，林草植被恢復率為97%，林草覆蓋率為15%。

2 水土保持設計

根據引黃入冀補淀工程的功能、布局、施工工藝及工程施工分區特點等因素，水土保持防治分區確定為：主體工程區、工程永久辦公生活區、棄渣場、施工生產生活區、施工道路區等5個一級區，主體工程區又分為渠道工程區、建筑物工程區、巡視路區及管理范圍等4個二級區。

在水土流失防治分區的基礎上，統籌布置水土保持措施，做到主體工程設計與水土保持方案相結合，工程措施與植物措施相結合，重點治理與綜合防護相結合，將項目建設期造成的新的水土流失降到最低。

2.1 主體工程區

包括渠道工程區、建筑物工程區、巡視道路區及管理范圍區，除施工導流占地外，全部為永久占地。

主體工程渠道均為平原型溝(渠)，縱坡較緩，主體設計對距房屋較近渠段的渠道邊坡采取了漿砌石防護，可以較好地保護渠坡，防止沖刷。為減少水土流失、美化環境、提高渠道周邊植被覆蓋率，設計對水位超高以上邊坡及填筑堤防外邊坡撒播草籽進行綠化。魏縣段屬于黃泛平原風沙國家級水土流失重點預防區，在大風季節盡量避免大開挖等動土大的施工活動，臨時堆土采取防塵網苫蓋等臨時措施，減少水土流失發生。

工程建筑物包括閘涵，泵站，渡槽，橋梁，占地為永久占地，另外施工期導流占地為臨時占地。由于涉及建筑物較多，施工過程中，基礎開挖、土方臨時堆放、樁基施工等，在雨水沖刷下，容易產生水土流失，因此建筑物施工場地周邊設臨時排水溝，排除匯集瀝水。工程完工后，對建筑物工程區可綠化區域進行撒播野牛草草籽、栽植金葉女貞進行防護。

巡視路在渠道一側布置，路基寬4m，混凝土路面寬3m，為永久占地。主體設計在巡視路兩側的路肩種植喬木，樹種選擇景觀效果較好的饅頭柳，巡視道路兩側的行道樹可以起到良好的水土保持效果，水土保持設計不再新增措施。

渠道管理范圍為填方堤腳外側或挖方上開口線外側的1m，為防止裸露地面產生水土流失，對管理范圍進行綠化。根據工程運行管理要求和景觀要求，結合本區所在的自然條件，擬在管理范圍栽植喬木刺槐，草籽選擇紫花苜蓿。

2.2 棄渣場

根據棄土規劃，棄土(渣)集中安置在渠道兩側，均為臨時占地。棄渣場首先選用渠道附近廢棄的坑塘或低洼地填平造地，其余均沿堤外平地征地堆棄。根據SL575- 2012《水利水電工程水土保持技術規范》中關于棄渣場級別的劃分及規定，棄渣場中4級棄渣場兩處，其余棄渣場全部為5級棄渣場。根據施工組織設計，棄渣場分布在渠道兩側，選用坑塘、低洼地或平地，棄土后填平或平地堆高。根據棄土(渣)是否高出現狀地面、渣場所處地形狀況及渣場是否臨近村莊、河流、道路等因素將棄渣場分為三類，并分別進行水土保持典型設計。

2.2.1與現狀地面齊平的坑塘型棄渣場

棄渣前對占地區域進行清表，清表土臨時堆放在渣場周邊，將棄渣場填至與周邊齊平，棄渣完成后對棄渣場頂面進行表土回覆及土地整治，清表及土地整治等措施復墾專業已設計，水保增加清表土的防塵網臨時苫蓋措施。

2.2.2棄渣后高出現狀地面的棄渣場

棄渣場邊坡坡比取1∶2.0，采用灌木植草防護。棄渣場坡面每間隔100m設置一道縱向漿砌石排水溝，設計斷面為矩形，寬40cm，深30cm，M7.5漿砌石襯砌，厚30cm。排水溝末端設置一個沉砂池。沉砂池為矩形斷面，長×寬×深為1.5m×1.0m×1.0m，容積1.5m3，M7.5漿砌石襯砌，厚30cm。棄渣場頂面四周設擋水土埂，設計斷面為梯形，頂寬40cm，高50cm，邊坡1∶1.5。土埂外邊緣坡腳距棄渣場頂面邊緣至少0.5m，土埂壓實度達到0.9。

2.2.3緊挨村莊、道路或河流等敏感點的平地型棄渣場

棄渣場邊坡坡比取1∶2.0，采用框格植草防護，M7.5漿砌石框格規格為長×寬=2.5×2.5m，厚40cm，框格內部撒播草籽綠化。棄渣場坡面每間隔100m設置一道縱向漿砌石排水溝，設計斷面為矩形，寬40cm，深30cm，M7.5漿砌石襯砌，厚30cm。排水溝末端設置一個沉砂池。沉砂池為矩形斷面，長×寬×深為1.5m×1.0m×1.0m，容積1.5m3，M7.5漿砌石襯砌，厚30cm。棄渣場頂面四周設擋水土埂，設計斷面為梯形，頂寬40cm，高40cm，邊坡1∶1.5。土埂外邊緣坡腳距棄渣場頂面邊緣至少0.5m，土埂壓實度達到0.9。

此外，主體設計對各個棄渣場均進行了清表，方案設計對臨近村莊剝離的表土采取防塵網苫蓋措施，以防止揚塵對周邊環境的影響及表土臨時堆放期間產生的水土流失。

2.3 生活區

生活區分為工程永久辦公生活區和施工生產生活區。

管理處(所)施工完畢后，結合管理所平面布置進行綜合綠化美化，種植景觀樹、草種，形成工程永久辦公生活區。

施工生產生活區中的臨時堆土場的坡腳采用草袋裝土進行攔擋，防止雨水漫流，影響渠道外側區域，頂面用防塵網苫蓋。施工工區周邊應做好施工排水，周邊開挖臨時排水溝。在每個施工生產生活區排水溝的末端修建臨時沉砂池一座。

2.4 施工道路區

場內道路采用改善土路面，路寬6m。為防止施工期水土流失影響周邊耕地，在道路一側布置臨時排水土溝，通過路面側向坡面排水。

3 監測方案

根據《生產建設項目水土保持監測規程(試行)》，結合本工程水土流失防治責任范圍，確定水土保持監測范圍涉及主體工程區、工程永久辦公生活區、施工生產生活區、施工道路區、棄渣場區。

3.1 設立監測站

引黃入冀補淀工程水土保持監測項目組，負責分析沿線設站、布置監測點等相關事宜，并安排項目負責人及技術人員從河南省濮陽市的渠首段、河北的邯鄲段、衡水段、到終點白洋淀，沿線與工程建設單位、施工單位和監理單位溝通交流，了解了工程概況，安排布置好站點及監測點位。

3.2 布設監測點

根據工程實施情況，制定了《引黃入冀補淀工程水土保持監測實施方案》，設立濮陽站(負責調水區、輸水沿線中渠村至冀豫省界段的水土保持監測工作)、邯鄲站(負責輸水沿線中冀豫省界到衡水湖段的水土保持監測工作)和衡水站(負責受水區、輸水沿線中衡水湖至白洋淀段的水土保持監測工作)三個監測站點，每個站點配有2～4名監測技術人員，同時對引黃入冀補淀工程沿線使用了兩架無人機進行航拍工作，獲取了全線工程的實施情況，同時，對監測數據進行分析整理，形成階段性《引黃入冀補淀工程水土保持監測報告》。

4 監測方法

本項目水土保持監測采用實地調查、現場巡查、定點監測和綜合分析法等。監測采用兩架無人機對工程沿線進行航拍，獲取施工進度、水保措施實施情況以及相關數據。

實地調查法主要用于本項目建設期和林草恢復期的水土流失量和水土流失危害監測，即在每次暴雨后和汛期過后，對各分區水土流失重點區域的水土流失量和災害進行實地調查，確定水土流失的強度、面積和危害。

通過現場巡查了解項目區土石方開挖、回填與開挖坡面的穩定情況，臨時堆土、棄土場攔擋措施與排水設施，植物措施的苗木成活率、草籽出苗率等。

定點監測法是對不同地表擾動類型侵蝕強度的監測，布設簡易徑流小區以及樁釘觀測小區實施監測。

樁釘觀測小區：選擇有代表性的樣地，將直徑8～10mm、長80cm的鋼釬相距1m×1m分上中下、左中右縱橫各3排垂直坡面方向打入，釘帽與坡面齊平，編號登記入冊。每次暴雨后、監測時段末，觀測釘帽出露地面高度，計算土壤侵蝕深度和土壤侵蝕量。計算公式如下：

A=ZS/1000cosθ

(1)

式中，A—土壤侵蝕量，m3；Z—侵蝕厚度，mm；S—水平投影面積，m2；θ—斜坡坡度值。

綜合分析法是通過對項目水土保持設施效果監測，在各項水土流失監測成果的基礎上，綜合分析評定各類防治措施的效果及控制水土流失和改善生態環境的作用。

5 結論與建議

通過監測，水土保持工程設計、水土流失防治責任范圍及防治分區基本合理，沒有出現重大設計變更。監測結果顯示，水土保持工程措施效果明顯，有效地控制了水土流失，同時給施工單位提供了一個安全的施工環境，有效地提高了工程質量及工程后期使用壽命。監測結果顯示植物措施稍顯滯后，建議進一步落實植物措施，進入冬季前增加播撒草籽的力度，并落實工程防護和苫蓋等臨時措施。未完成項目要嚴格按照防治指標進行實施，保證水土保持水準及質量。

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