周云龍,馬小雅,趙中華,趙紅霞
(1.河南省河川工程監理有限公司,河南 鄭州 450008;2.河南水建集團有限公司,河南 鄭州450003;3.新蔡縣班臺分洪閘工程維護中心,河南 新蔡 463500;4.新蔡縣汝河工程維護中心,河南 新蔡 463500)
項目建設區位于新密市水土保持重點治理區。其中尖山輸電線路綜合試驗基地監測站位于新密市尖山鄉沙古堆行政村李家莊村西側約250 m處的丘陵臺地上,占地類型主要為草地和荒地;輸變電試驗高壓工區位于新密市米村鎮慎窯村,占地類型絕大部分為耕地,地勢較平坦。項目區不在縣級以上人民政府公告的泥石流易發區及崩塌滑坡危險區,并且區域內沒有國家布置的水土保持長期定位觀測站、重點試驗區以及全國水土保持監測網絡中的水土保持監測點,選址符合開發建設項目水土保持技術規范中的選址規定。
項目建設區兩站區正在施工,其中部分工程已完工,項目總占地面積4.51 hm2,其中絕大部分為永久占地。項目區占地類型主要為梯田、旱平地及荒地,面積分別為2.52 hm2、1.60 hm2、0.35 hm2,其他占地0.04 hm2。項目在建設過程中改變了原有土地的利用類型,破壞原有植被、地表微地貌和土體結構,形成大量結構松散、裸露、抗蝕抗沖能力弱的新土和棄渣,可能導致嚴重的人為水土流失。因此,在下階段工程建設過程中應優化施工組織設計,及時清理棄土棄渣,進一步完善臨時攔擋、排水等工作,將項目建設造成的水土流失減少到最低限度。雖然工程建設過程中局部會產生水土流失,但在建設完成,硬化、綠化之后,水土流失將得到控制。從水土保持角度考慮,項目工程占地范圍是比較合理的。
根據前面章節土石方調配情況:項目工程建設期總挖方量1 937 m3,總填方量5 306 m3,棄方231 m3。填方大于挖方,主要缺口部分為站區場地墊高,需外購大量土方,由于工程外借土方較大,可能造成其他區域地表擾動及土壤資源損失,下一步,主體工程應在保證站區運行安全的前提下優化工程設計,盡量降低設計標高,從而減少外借土方量,最大限度地保護有限的土壤資源。
項目在施工過程中,土石開挖使原地貌受破壞,表層土裸露,抗蝕能力減弱,失去原有的防沖、固土能力,使其自然穩定狀態受到破壞,形成裸露跡地,水土保持功能減弱。由于工程的施工將會產生一定量的棄土棄渣,這些棄渣結構松散,為水土流失提供了松散物質源,在棄渣堆置過程中應及時清理棄土棄渣,做好攔擋,防止棄渣流入山溝。因此,工程建設過程中應優化施工組織設計,盡可能減少人為水土流失。但主體工程地面工程建設提出了土石方調配上盡量減少場地開挖,充分利用開挖土石量來回填,不再新建砂石料場、建設工期短等,對有效減少棄土棄渣量、避免或減少高挖高填區域,對減少工程建設造成的水土流失具有積極作用,在實際施工中,業主也采取了一些工程措施,在一定程度上減少了地表擾動面積和對周邊的危害,但從工程施工進度來看,由于后期工程施工將跨過一個完整的雨季,場地施工在沒有避開雨季的情況下,植被破壞后的裸露表土容易受到雨滴濺蝕和地表徑流的沖刷造成水土流失,不利于水土保持工作,容易造成嚴重的工程水土流失,因此施工過程中加強臨時防護,盡量避免工程建設引起的水土流失。
①主導功能原則:以防治水土流失為主要目標的工程,其設計、工程量、投資應納入水土保持設計中;以主體工程設計為主、同時具有水土保持功能的工程,其設計、工程量、投資不納入水土保持投資,僅對其進行水土保持分析和評價。②責任分區原則:對建設過程中的臨時征地、臨時占地,因施工結束后將歸還當地群眾或政府,基于水土保持工作具有公益性質的特點,需要將此范圍的各項防護措施作為水土保持工程,計入水土保持設計。③試驗排除原則:對主體設計功能和水土保持功能結合較緊密的工程,可按破壞性試驗原則進行排除,假定沒有這些工程,在沒有受到土壤侵蝕外營力的同時,主體工程設計功能仍舊可以發揮作用的,此類工程即可看作以防止土壤侵蝕為主要目標,應算作水土保持工程,計入水土保持設計。
根據本工程實際,將兩試驗站區內的圍墻、道路、地面硬化、場地鋪砌、基礎擋墻等具有一定水土流失防治功能的措施不納入水土保持工程,而將各場區的截排水工程、綠化措施等納入本方案。
5.2.1 截排水工程
場區位于山區山坡頂部,自然標高近800 m,占地面積較小,布局緊湊,區內地勢落差較大,易于排洪,項目區地不受洪澇威脅。場區排水主要排除場地雨水,主體設計中將站內雨水通過進站道路渠形式,最終外派至風景區道路排水邊溝,方案設計合理可行,但缺乏具體布置,站區內采用平坡散流的方式排除雨水也不符合有關要求,易對下游坡面形成集中徑流侵蝕,對此方案將予以重新設計。
5.2.2 植物防護工程
工程位于山坡頂部,主體設計中,站址處設計綠化面積360 m2,滿足了項目美觀、防噪等要求。但沒有定量和具體設計;試驗線路塔基工程及站外道路工程雖然工程量小,工期較短,但由于本工程的特殊性,項目區施工地點均表現為土層薄、立地條件較差,生態環境脆弱,易受水力、風力甚至融冰等多方面作用力的侵蝕,強化該區的綠化措施及后期跡地整治,增加植被覆蓋度以最大限度地減少人為造成的水土流失,對此,方案將對其作為新增措施加以設計。
5.2.3 臨時防護措施
項目區占地面積、擾動范圍、土石方工程量等相對較小,呈現點小而散的特點。由于項目的特殊性,站址處、試驗線路塔桿處均位于山坡頂部及風口處,易受多種營力侵蝕,如在工程施工中不加強臨時防護措施,將對周邊及下游造成較大危害,但主體工程中未布置措施予以防護。
項目建設期是改變地表形態和土壤結構、破壞植被、排放棄土棄渣比較集中的時期,該階段內對水土流失的影響主要表現為:土體開挖,破壞了土壤原有結構,導致土壤物理化學性質變劣,土粒間的黏著力變小、抗蝕抗沖能力減弱,造成水土流失;場地平整破壞地表植被,形成裸露表土,在雨滴濺蝕和地表徑流的沖刷下造成水土流失;由于場地墊高平整,破壞了原有微地形地貌,形成坡面產流匯流,使坡面漫流集中,增大了水流對土壤的沖刷力,從而加劇水土流失;由于建設初期產生大量棄渣,為水土流失發生發展創造了有利條件。根據其施工進度,整跨一個汛期,因此在項目建設期,因工程施工造成的水土流失情況較為嚴重。
在項目試運行期間,由于地面大規模的建設活動已經結束,經過撫育管理,地面植被逐漸恢復,項目建設區水土流失趨于穩定,主體工程設計的各項水土保持工程措施已建成,但空閑地和未治理的區域在初期植被覆蓋率低,對于降雨雨滴的攔截緩沖能力有限,在地表形成濺蝕;雖然水土流失強度沒有建設期大,但自然恢復期時間較長,水土流失總量也較大。因此應采取行之有效的措施,減少水土流失危害。
主體工程設計中體現了少占壓良田好地,盡最大可能保護生態環境,減少水土流失的思想。對各區域從維護工程安全運行的角度出發,設計了部分防護措施,減輕了工程建設對周邊環境的影響,對保護項目區及周邊的生態環境具有積極作用和意義。出于對工程建筑安全與施工安全的考慮,根據現場地形、地質情況,大部分場區依照相關的設計規范,既保證了生產設施的安全要求,又基本能夠滿足水土保持工程設計的要求。
項目主體工程具有水土保持功能的措施基本滿足了場區水土保持工程措施防治要求,但仍需進一步完善和細化。①各場地排水設施:主體設計方案對各場地內部的排水工程作了詳細設計,但缺乏外部排水設計,輸電線路綜合試驗基地區排水設計不合理,需進行詳細補充完善及改正,并列出工程量和投資。②各場地綠化工程:主體設計方案對場地的綠化工程作了定性分析和描述,沒有進行量化和典型設計,需進行詳細補充完善,并列出工程量和投資。③各場地臨時防護工程:主體設計方案中對工程施工的臨時防護措施沒有進行設計,需進行補充設計。
主體工程設計的各項措施基本能夠滿足水土保持的要求,對項目建設區可能引發的水土流失起到顯著的抑制作用。但主體設計的防護功能和體系不盡完善和細化,還應加強水土保持工程、植物措施和臨時措施設計。
主體工程施工過程中應合理安排施工時序,避開大雨、大風的時間進行施工。在主體工程設計中,也缺少必要的臨時擋護措施。應對施工場地臨時堆土進行統一規劃,防止該區域產生水土流失。
植物措施是防治污染,保護、改善環境及治理水土流失的有效途徑之一。對施工結束后能夠進行植被恢復的區域,應盡可能全部恢復植被。①從工程占地類型、面積、占地性質、施工組織、施工方法與工藝、生產運行對水土流失的影響因素等評價分析,工程選址不在國家劃定的相關敏感區范圍內,符合《開發建設項目水土保持技術規范》工程選址的基本要求。②從主體工程設計的水土保持工程分析與評價:主體工程考慮了部分水土保持工程措施,本方案認為該措施基本能夠滿足防治水土流失的要求,結合這一實際情況,本方案從綜合防治水土流失角度出發對主體工程中的工程措施、植物措施及施工臨時措施做進一步完善、細化設計,形成一個完整的水土保持綜合防護體系。
綜上所述,針對該工程建設生產過程中新增水土流失特征,在綜合分析評價主體工程設計中具有水土保持功能工程項目的基礎上,同時考慮對各區的預防保護,建立以水土保持工程措施和植物措施相結合的生態恢復體系,最大限度地減少水土流失量。該項目工程施工中對各區域設計了防護措施,減輕了工程建設對周邊環境的影響,對保護項目區及周邊的生態環境具有積極作用和意義,能最大限度保證工程的安全運行。