城鎮集中連片區引調水工程水土保持設計探討

［關鍵詞］ 水土保持；引調水工程；城鎮集中連片區；粵東地區

［摘" 要］ 城鎮集中連片區引調水工程具有覆蓋區域廣、挖填土石方及棄渣量大、涉及城鎮密集區及生態敏感區多等特點。以韓江榕江練江水系連通后續優化工程為例，對工程建設造成水土流失的特點及水土保持設計過程中的難點進行分析，提出優化工程布置、土石方資源化利用、因害設防等措施，以減少地表擾動、降低土石方防護難度、構建有效的水土流失防護體系。水土保持是工程建設中必不可少的內容，主體工程設計應盡早開展水土保持相關工作，并在各階段同步進行細化設計，從源頭降低工程建設水土流失隱患，有效發揮水土保持措施的防護功能，以充分體現經濟、社會和生態效益的協調統一。

［中圖分類號］ S157" ［文獻標識碼］ B" DOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2024.09.010

［引用格式］ 李思思，張超，段東亮，等.城鎮集中連片區引調水工程水土保持設計探討：以韓江榕江練江水系連通后續優化工程為例［J］.中國水土保持，2024（9）：28-30.

粵東地區是廣東省沿海經濟帶的重點發展區域之一，現狀開發利用程度較高，人多水少，水資源時空分布不均，本地調蓄能力不足，用水矛盾突出。隨著經濟社會的快速發展，對水資源質、量保障程度的要求均有所提高，水資源供需矛盾更加突出，水資源緊缺已成為地區社會經濟發展的制約因素。

韓江榕江練江水系連通后續優化工程（以下簡稱“優化工程”）是落實國家“十四五”水安全保障規劃，構建廣東省“五縱五橫”水資源配置網絡的重要工程，能全面提高粵東地區水資源豐枯調節能力、供水保障能力，切實提升區域水資源優化配置能力。該工程具有施工擾動面積大、跨度大、涉及點面多、挖填土石方量大、棄渣量大、用地緊張等特點，做好水土保持設計，對推動工程高質量發展和生態文明建設具有重要意義。

1" 工程概況

優化工程設計多年平均取水量3.11億m3，工程等別為Ⅱ等，工程規模為大（2）型。工程由古巷分水口至關埠取水口封閉管道、潮陽分干線、普寧和潮南分干線三部分組成，新建輸水線路全長71.65 km，其中古巷分水口至關埠取水口封閉管道干線長29.92 km，潮陽分干線長15.14 km，普寧和潮南分干線長26.59 km。隧洞長33.88 km，埋管長17.20 km，頂管長20.57 km。

工程總擾動地表面積159.82 hm2，其中永久占地面積18.13 hm2，臨時占地面積141.69 hm2。工程土石方開挖總量565.91萬m3，總填方373.02萬m3，借方81.87萬m3，總棄方274.76萬m3全部綜合利用。工程未設置自采取料場和棄渣場，共布置臨時施工道路38 km，施工生產生活區33個。工程復耕面積107.30 hm2，恢復林草植被面積26.57 hm2，施工期間未發生水土流失災害事件。

2" 設計難點

2.1" 人地矛盾突出

優化工程的功能以城鄉供水為主，輸水線路途經潮州市潮安區，揭陽市揭東區、榕城區、普寧市，汕頭市潮陽區、潮南區，涉及三市六區。部分輸水線路下穿已建城區，沿線房屋密集，廠房林立，道路密織，人車流量大。土地資源稀缺，征地難度大，施工道路、施工生產生活區、臨時堆土場等布置困難［1］。工程建設必然會引起地表擾動和裸露，若防護不到位必然引起嚴重水土流失。工程區水土流失類型以水力侵蝕為主，豐水期時間長且降雨量大，徑流流經住宅區、商業服務業用地、綠地和市政道路等，大量泥沙進入市政管網渠道、湖泊、河道等，造成排水系統淤積，增加內澇風險，影響軌道交通和地下設施的運行，治理難度大、成本高。

2.2" 土石方挖填量大

引調水工程線路長，土石方開挖及回填量較大，一般情況下需設置取土、棄渣場。取土、棄渣場選址需要考慮地質條件、地形條件、生態敏感性、交通條件、運輸距離、水土保持限制性及其他相關法律法規要求，同時要考慮土料的可用性和棄渣堆置對周邊的影響等。本工程可研階段選取的可用土料場，部分存在墳地，征用難度大。沿線可用于棄渣的廢棄礦坑、荒地和坑塘等，涉及占用自然保護區、飲用水水源保護地、基本農田和現狀已承包的魚塘等，不適宜作為棄渣場。取土、棄渣場選址困難，已成為制約工程建設的重要問題［2］。

2.3" 工程建設點多面廣，防護難度大

引調水工程跨度大、外部制約因素多，地表擾動面積廣，從水土保持角度而言，工程建設具有“主體為線，分布有點”的特點。“線型工程”指的是輸水管線、施工道路等，沿線涉及區域廣、地形種類多，水土流失影響差異大；“點型工程”包括泵站、工作井、施工生產生活區、砂石料場、棄渣場、臨時堆場等，數量多且分散［3］。工程建設將破壞現狀植被，擾動和破壞原始地表，造成區域水土保持功能降低或喪失；施工作業面多、施工工藝復雜，造成的水土流失形式復雜多樣，引起的水土流失問題多種多樣且治理難度大。

2.4" 涉及生態敏感度區，防護要求高

工程占地涉及較多耕地，2022年6月廣東省政府常務會議專門強調要“最大限度避免重大項目包括線型工程項目占用永久基本農田”，完全避讓基本農田、穩定耕地難度巨大。同時本工程部分施工區域涉及潮州市水土流失重點預防區、飲用水水源保護區及生態保護紅線等水土保持敏感區，位于榕江、練江3 km流域范圍內，工程建設敏感性較高。采用何種有效手段控制建設期的水土流失，最大限度減少對項目區所在區域生態環境的影響，以實現工程高標準建設，這對水土保持提出了更嚴格的要求。

3" 工程設計經驗

3.1" 優化工程布置

本工程在可行性研究階段從主體選線、主體工程占地、施工工藝、棄渣場合理性等水土保持相關方面對設計比選方案進行了分析及評價，通過線路局部細化、建筑物沿線平移布置等措施，做到了工程擾動范圍均布置在非永久基本農田，

不占用自然保護地核心保護區［4］。從水土保持角度提出了優化施工工法，工程線路大量采用盾構及頂管施工，占線路總長度的76%，埋管段僅占24%，盡量減少了主體工程擾動面積和損毀植被面積。合理利用當地可能提供的臨時生活住房、修配加工廠、道路等資源，使施工生產生活區由最初的96個減少到33個，最大限度減少了施工臨時擾動面積，降低了水土流失防護難度，同時最大限度減少了對當地居民生活、市政交通、企業生產和周邊環境的影響。

3.2" 提高挖方利用率

隧洞輸水雖然減少了地面擾動，但會產生大量土石方。水土保持全階段融入主體工程設計，優化工程布置及土石方平衡方案，貫徹棄渣綜合利用理念，實現了工程棄渣減量化。根據主要建筑物所處位置的地質情況分析開挖料的可利用量，最大程度利用土石方開挖料，減少土石料開采，減少棄渣。同時采用開挖渣料資源化技術，對工程開挖料進行渣土改良處理，用于部分項目區的回填或制備低標號混凝土骨料，提高開挖渣料利用率，本工程回填土石方中77%來自于開挖方［5］。受材料質量和施工時段等因素的影響，工程土石方很難做到挖填平衡，將無法全部消化利用的土石方運至固體廢棄物綜合處置再生利用點、建筑材料加工廠、渣土消納場等，最大程度實現了挖方的有效消納和資源化利用。

3.3" 取消取土場和棄渣場

通過優化工程布置及施工組織設計，取消了項目取土場和棄渣場。最大化利用工程開挖料，避免自采土料，若需土料則從附近的建材公司采購，減少了施工占地面積和損毀植被面積，降低了防護難度，同時減少了因取土場表層不可利用土層剝離增加的棄方量。本工程全方位、多角度對渣土進行減量化和資源化利用，一改以往生產建設項目專設棄渣場的傳統思路，施工組織設計中設置的15個棄渣場全部取消，從源頭上直接消除了布設棄渣場帶來的系列問題，在降低工程水土流失防治難度的同時，又保護和合理利用了土地資源，減少了工程投資。

3.4" 因害設防，綜合防治

工程線路涉及揭陽、潮州及汕頭三市，其中潮陽分干線及普寧和潮南分干線沿線及周邊地形以低山丘陵為主，其余線路地形以平原（城區段）為主。在水土保持設計中，對各敏感點有針對性地進行水土流失防護，并提高防治標準。本工程依據項目組成、占地性質及擾動特點劃分為輸水工程區、施工生產生活區、施工道路區3個水土流失一級防治分區，輸水工程區根據建設內容不同分為泵站區、水閘區、隧洞區、埋管區及工作井區5個二級防治分區，根據地形地貌及屬地細分為28個三級防治分區。水土保持措施類型、材質等按地形及屬地城區分別進行設計，形成有針對性、防護能力強、成系統的水土流失防治措施體系。

4" 結束語

引調水工程具有線路長、涉及區域廣、土石方開挖回填量大、擾動范圍分散、水土流失類型多樣等特點，

在此基礎上，城鎮集中連片區引調水工程還有用地緊張、人地矛盾突出、敏感區域密集、需避讓點多等特點。輸水線路、輸水方式、施工工藝及施工布置等決定工程建設地表擾動形式、擾動范圍、取土量和棄渣量，在很大程度上直接影響水土流失防治措施體系的布設及防護難度，其中取土場和棄渣場是公認的在施工期產生水土流失的重點區域。本工程從可行性研究、初步設計到施工圖階段，全過程進行主體工程方案設計的比選與優化工作，從源頭上杜絕了取土場和棄渣場可能帶來的水土流失問題，減少了占地，最大限度避讓敏感區域，同時對工程各擾動點可能產生的水土流失有更全面的了解，有利于更有針對性地進行水土保持措施設計。水土保持工作是引調水工程建設中必不可少的內容，建議建設單位應充分重視水土保持設計工作，在進行主體工程設計時盡早開展水土保持專業的相關工作，并在各階段同步進行細化設計，以有效發揮水土保持措施的防護功能，充分體現經濟、社會和生態效益的協調統一。

［參考文獻］

［1］ 段東亮，張曉遠，李建生，等.深圳抽水蓄能電站水土保持設計［J］.水利技術監督，2021（6）：206-207，236.

［2］ 周淑蘭，楊文利，黃紅衛.城市引水工程水土保持方案研究：以深圳市東部供水水源工程水土保持方案設計為例［J］.水土保持研究，2001，8（1）：79-81，122.

［3］ 詹銳生.以實例工程淺談供水項目水土保持設計［J］.亞熱帶水土保持，2016，28（3）：54-56.

［4］ 周倩.水土保持理念在水利工程設計中的應用［J］.陜西水利，2018（5）：99-100.

［5］ 段東亮，鄭國權，姚成平.水資源配置工程水土保持設計要點探討［J］.中國水土保持，2022（8）：46-48.

收稿日期： 2024-02-08

第一作者： 李思思（1992—），女，河北石家莊人，工程師，碩士，主要從事水土保持工作。

通信作者： 段東亮（1983—），男，河南南陽人，高級工程師，碩士，主要從事水土保持工作。

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（責任編輯" 楊傲秋）