摘要:本文結(jié)合工程實例,對工程建設(shè)中造成的水土流失成因、特點、可能產(chǎn)生的危害進行分析,并結(jié)合本工程實際,采用分類治理的方法, 提出治理方案。對類似工程水土保持方案的設(shè)計有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:水土流失;水土保持
水土保持工程具有防治水土流失、促進經(jīng)濟發(fā)展,同時能有效提高涵養(yǎng)水源能力,發(fā)揮緩洪減災(zāi),防治面源污染等作用。因此,搞好水土保持工作是實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用和促進經(jīng)濟發(fā)展的重要途徑和保障措施,也是科學發(fā)展觀的充分體現(xiàn)。
一、工程位置及自然環(huán)境
大山陂河位于深圳市坪山新區(qū)坪山街道境內(nèi),為湯坑水的一級支流、坪山河的二級支流。大山陂河發(fā)源于卦神山,上游已建有礦山水庫和大山陂水庫,現(xiàn)狀的大山陂河河道,起自大山陂水庫主壩壩腳,經(jīng)坪環(huán)村后在坪葵公路大橋附近(坪山公園)匯入湯坑水后注入坪山河干流。該區(qū)域近幾年來經(jīng)濟發(fā)展迅速,特別是工業(yè)的發(fā)展,帶來經(jīng)濟高速增長和人口的急速膨脹,與此同時也帶來了河道水環(huán)境質(zhì)量的下降。在經(jīng)濟發(fā)展過程中,推山平地,擠占河道用地,水土流失,導(dǎo)致河床堵塞,加之河道年久失修,阻水建筑物較多,導(dǎo)致河道斷面越來越小,流水不暢。
二、水土流水預(yù)測
1、產(chǎn)生水土流失的環(huán)節(jié)及危害
1.1臨時設(shè)施
本工程的臨時設(shè)施包括臨時堆土、施工營地、施工便道等場所。臨時設(shè)施的建立也會破壞地表植被引起新的水土流失,臨時堆土場主要存放施工前期處理的淤泥及清表土,待施工結(jié)束后進行綠化,如對此地段防護不到位均會造成嚴重的水土流失;施工營地在施工過程中生活垃圾不合理傾倒、生活污水不合理排放都會對項目區(qū)帶來不良的環(huán)境影響;施工的便道建設(shè)、使用過程如果不加強防護、管理措施也將對項目區(qū)環(huán)境產(chǎn)生影響。
1.2棄渣場
項目建設(shè)多余土方棄置渣場,如果不做好臨時防護及終期的植被恢復(fù)措施,將會產(chǎn)生嚴重的水土流失,影響項目區(qū)及其周邊的生態(tài)環(huán)境。
本工程主要在河岸邊進行,部分地段,由于岸邊建筑物距河堤太近,局部管道也有敷設(shè)于河堤內(nèi)護坡下的,施工中兩岸及河床、河堤均處于裸露狀態(tài),施工期不可避免的遇有雨天,在暴雨作用下,水流挾帶泥沙,會流入河床填埋或沖毀施工場地導(dǎo)流設(shè)施,甚至造成坡面局部失穩(wěn)、滑坡,使施工受阻,嚴重者造成人員傷亡。
在施工過程中,沿河兩岸植被破壞裸露的地面,如不及時采取水土保持措施,必將產(chǎn)生嚴重的水土流失,被侵蝕的泥土,大部分將直接流入河床淤塞河道,對下游河道造成危害,從而增加洪水泛濫的危險。
施工過程中的水土流失,會影響到工程區(qū)附近的環(huán)境,進而影響到居民生活,道路交通,空氣質(zhì)量、植物生長等等。
2、預(yù)測方法
2.1項目建設(shè)損壞水土保持設(shè)施的預(yù)測。
沿線的部分地區(qū)土地利用、水土保持工作已經(jīng)形成一定的成果,已布設(shè)不同種類的水土保持設(shè)施。但由于該工程建設(shè)的特殊性,主體工程建設(shè)必將損害部分原有水土保持設(shè)施,如林草措施在預(yù)測中將根據(jù)項目建議書(代工程可行性研究報告)的有關(guān)資料、現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果以及當?shù)厮帘3植块T的調(diào)查統(tǒng)計資料等進行預(yù)測。
2.2項目建設(shè)棄土棄渣量的預(yù)測。
主體工程建設(shè)過程中,拆遷、清理表土等,將有一定量的棄土、棄渣產(chǎn)生;棄土、棄渣量根據(jù)項目建議書(代工程可行性研究報告)的有關(guān)資料和實地勘測進行預(yù)測。
(3)可能產(chǎn)生流失總量的預(yù)測。
根據(jù)平面布置圖和其它與本工程有關(guān)的設(shè)計資料,掌握工程建設(shè)對地表、 植被的擾動情況,根據(jù)《水土保持綜合治理- 效益計算方法》的規(guī)定對于本工程建設(shè)中造成的新增侵蝕量,采用如下模型預(yù)測工程項目造成的新增水土流失量:
① 通過調(diào)查和分析有關(guān)資料,確定不同地段、不同類型的土壤侵蝕,作為計算侵蝕量的基本依據(jù)。擾動地表土壤侵蝕量的計算如下式所示:
=(-)]
式中:――擾動地表新增土壤侵蝕量(t);n―-預(yù)測單元(1 ,2 ,3 ,……, n - 1 , n) ;Fi- -第 i 個預(yù)測單元的面積(km2);--不同預(yù)測單元擾動后的土壤侵蝕模數(shù)( t/km2・a);---不同預(yù)測單元土壤侵蝕模數(shù)背景值( t/km2・a); --預(yù)測時段(a)。
②水流失量主要是考慮各項建筑的修建,道路的硬化,使得流域范圍內(nèi)入滲能力降低,雨水在土壤內(nèi)的滲入量降低,產(chǎn)生水的流失,用下式計算:
=FH(-)
式中: --擾動地表水流失量(m3);Fi --第 i個預(yù)測單元的面積(km2);H--項目區(qū)年降雨量(mm); --預(yù)測單元擾動地表的徑流系數(shù);---預(yù)測單元原狀地表的徑流系數(shù)。
經(jīng)計算可知項目建設(shè)造成的水土流失面積78.1hm2,水土流失總量為1906.04t,新增土壤流失量為1676.60t。
三、水土流失防治分區(qū)及水土流失防治措施總體思路
1水土流失防治分區(qū)
根據(jù)項目建設(shè)區(qū)內(nèi)的地形條件和自然條件以及建設(shè)項目施工工藝和施工區(qū)等具體特點,結(jié)合水土流失防治責任范圍的劃 ,遵照治理措施布局合理、技術(shù)指標可行、方案實施后經(jīng)濟有效的原則,在全面勘察和分析的基礎(chǔ)上,以項目建設(shè)區(qū)和直接影響區(qū)為對象,將本工程的水土流失防治劃分為道路防治區(qū)、施工地防治區(qū)、棄渣場防治區(qū)、其它防治區(qū)。
1.1、棄碴場治理區(qū)
棄碴場棄碴成分主要是部分施工下腳料及少量生產(chǎn)( 生活)垃圾,黏粒、 粉粒含量較少,自然恢復(fù)植被十分困難, 且因棄碴結(jié)構(gòu)疏松、孔隙度大、堆積邊坡不穩(wěn)定, 容易發(fā)生崩塌、滑坡等重力侵蝕。即使不發(fā)生重力侵蝕,也有程度不同的溝蝕發(fā)育,流失量較大。通過調(diào)查,本工程區(qū)附近無滿足要求的棄土場,棄土場暫定為龍崗區(qū)紅花嶺石場群受納場,運距暫定為25km。棄碴場治理大體分兩部分,一是堆積邊坡的防護,采取工程護坡與生物護坡相結(jié)合的方式,對于不穩(wěn)定的邊坡首先建造擋土墻,然后削坡綠化;對自身穩(wěn)定的邊坡主要采取生物護坡。二是堆積平臺的防護,主要是理順排水系統(tǒng),恢復(fù)地表植被。
1.2施工地生態(tài)恢復(fù)區(qū)
施工地是工程建設(shè)活動的主要場所,因臨時工棚的搭建、 建筑材料的堆放、 機械碾壓等原因,使植被遭到破壞, 表層土壤被剝蝕,生態(tài)環(huán)境惡化。施工結(jié)束后,必須恢復(fù)植被,改善生態(tài)環(huán)境。根據(jù)各施工地具體情況, 選用耐干旱、 耐瘠薄、 適應(yīng)性強的樹草種,采用喬灌草混交形式綠化。對于施工臨時堆土區(qū)采用攔砂堰,以防泥土流失。
1.3 臨時施工道路邊坡防護綠化區(qū)
臨時施工道路水土保持措施包括邊坡的防護、道路綠化和排水系統(tǒng)。邊坡的防護主要以生物措施為主,采用掛土工網(wǎng)噴草綠化形式。排水系統(tǒng)包括路面排水和上游坡面地表徑流排水,主要采用路邊溝和天溝形式。同時結(jié)合路邊植被環(huán)境, 選用耐貧瘠、速生喬灌木樹種對道路進行綠化, 并適當考慮美化。
2 水土流失防治措施
2.1工程措施
(1)沿河堤敷設(shè)管道時,興建圍堰,一方面保持施工面不進水,另一方面保持泥土不流失。因平面位置狹小,個別地段可能在扒掉河堤后,管道安裝與修復(fù)河堤同時施工,避免水土流失。
(2)對于施工臨時堆土區(qū)采用攔砂堰,以防泥土流失。
(3)個別地段采用噴錨臨時支護,一方面保護房屋不受損傷,另一方面可防泥土流失。
(4)個別地段采用暗挖施工,減少水土流失。 本工程水土保持方案的實施與主體工程施工緊密相連,應(yīng)結(jié)合主體工程施工同期、分步進行,本工程只計入施工期水土保持措施費用,其余工程費用未計入工程內(nèi)。
2.2 保護水土流失生物措施:種植草皮,擴大植被,栽種觀賞樹木覆蓋裸露土地,同時改善河岸景觀。
四、結(jié)束語
該工程建設(shè)中可能產(chǎn)生的水土流失具有一定的特殊性:(1)以施工區(qū)、棄碴場為主要場所, 呈點線結(jié)合式分布。(2)水土流失產(chǎn)生的泥沙組成復(fù)雜, 既有開挖土石碴、工程建設(shè)下腳料,又有生產(chǎn)、生活垃圾, 后期植被恢復(fù)較難。(4) 水土流失產(chǎn)生的主要場所集中在主體工程施工區(qū)、棄碴場、 臨時施工道路等處, 其中以施工區(qū)、 棄碴場表現(xiàn)尤為突出。因此,水土保持方案設(shè)計應(yīng)做好如下設(shè)計:①棄碴場的防護。②施工區(qū)的植被恢復(fù)。 ③沿線綠化、美化。 ④配套工程(泵站、 管理站、 分水閘) 水土保持措施設(shè)計。⑤采石、 取土區(qū)水土保持設(shè)計。