平原河网地区开发建设项目水土流失防治措施——以嘉兴市为例<br/>

平原河网地区开发建设项目水土流失防治措施——以嘉兴市为例

2010-02-13汤菲菲顾永军

浙江水利科技 2010年4期

汤菲菲,顾永军,杨轩

(1.嘉兴市水土保持监督管理处,浙江嘉兴 314000;2.浙江广川工程咨询有限公司,浙江杭州 310020)

平原河网地区是指平原河流流经的地势低洼、平坦地区,其水系发达,河流纵横交错,呈网状分布。一般出现在大型河流的三角洲区域,其形成主要受河口沉积作用影响。多发育有完好的河漫滩,河床宽浅,谷坡平缓,河道比降较小[1]。

传统认为水土流失一般发生在山区、丘陵区、风沙区,水土保持的重点防治工作通常集中在山丘区。平原河网地区因地势较为平坦,水流平缓,水土流失及其治理长期不被重视。然而这类地区往往地理位置优越,经济发达,地方经济的快速发展和城市化进程的不断加快,使得人地矛盾日渐突出,各类开发建设项目遍地开花,生态环境破坏愈为严重,极大地影响了社会经济的持续发展。平原河网地区日益严峻的水土流失防治形势呼吁人们必须加强对水土保持工作的重视和研究[2]。与山区和丘陵地区明显不同,平原河网地区从径流产流、汇流到侵蚀的特征和发展都有着自身的特点,掌握平原河网区自然生态环境特征,因地制宜地开展各项水土保持措施,显得尤为重要。本文以浙江省嘉兴市为例,结合笔者水土保持监督管理工作实践经验,总结该区域开发建设项目水土流失防治的经验心得,为相关地区的水土保持工作提供科学借鉴。

1 区域自然概况

嘉兴市属典型的平原河网地区,位于浙江省东北部、长三角中心区域的杭嘉湖平原腹地。东临大海,南倚钱塘江,北负太湖,西接天目之水。全市总土地面积3 915 km2,其中平原占地超过90%,约为3564km2。山丘面积40 km2,主要断续绵垣于平湖独山一海宁尖山之间,境内大小河流湖泊纵横相连,水域面积311 km2,主要分布在秀洲区和嘉善县境内。

该市地处北亚热带南缘,属东亚季风区,冬夏季风交替,雨水充沛,年平均气温15.9℃,全年平均降水量为1 193.2mm,但分布不均,呈 “双峰型”分布,5～6月份为梅雨期,常发生洪涝,8～9月份常有台风和极峰大雨。地势低平,呈西南高,东北偏低走向,平均地面高程4.0 m。土壤母质主要为浅海沉积物、河流冲积物及湖沼相沉积物。

2 水土流失现状与水土保持形势

2.1 水土流失现状

河岸冲蚀和人为水土流失是嘉兴市水土流失的两大主要表现形式。嘉兴市水系发达,河岸土体含水量较高,土壤抗剪力小。航运业发达,加之大部分河道缺乏必要的护岸保土措施,河道土堤在船行波频繁冲击下,土体遭受剥离,岸坡逐渐形成凹岸,而其上部土体因未受或少受船行波冲刷仍保持原状,成为不稳定的陡坡甚至倒坡,发展到一定程度后,上部土体失稳坍塌,大量泥土崩入河中。冬季加固加高的圩堤,未完全密实,土粒间的粘接力差,来年汛期高水位时,土堤长期受浸泡,在雨水击溅和水流冲击作用下再次产生水土流失。各类开发建设项目在实施过程中缺乏水土保持意识,造成的人为水土流失日益严重。施工期间不采取有效的水土保持措施,甚至未编制水土保持方案,导致开挖后疏松的泥土在雨水的冲刷下流失,施工结束后地表植被恢复不及时,弃土弃渣场缺乏专门的堆放点,甚至直接倾倒入河,泥沙随径流进入水体,淤积河道。河流、水库水体的浑浊度和养分负荷增加,加剧了“水质性缺水”。

据2005年中国水土流失与生态安全综合科学考察浙江省考察报告,嘉兴市水土流失总面积共12.88 km2,其中轻度水土流失面积为5.89 km2,中度水土流失面积为5.50 km2,强度以上水土流失面积为1.49 km2。从数据上看,该市水土流失面积所占比例较小,但随着人口、经济发展和土地资源矛盾的突出化,水土流失已经给嘉兴市土地资源和生态环境安全带来更加严峻的挑战。

2.2 水土保持工作亟需加强和重视

平原河网地区水流平缓,冲蚀作用导致河岸坍塌,产生泥沙在河床内淤积严重,河床抬高。直接致使大量土壤资源流失,耕地面积减少。河床淤积使过水断面减小,行洪能力下降,航运业进一步发展遭遇瓶颈。河岸与堤顶坍塌,使得圩堤的防洪标准降低,间接加剧洪涝灾害。开发建设项目盲目施工,缺乏有效的水土保持措施,极易在短时间内造成剧烈的水土流失,不但破坏了工程区原有的地貌植被和工程设施,同时导致大量水土资源的损失,河道、水土环境的严重污染。

水土流失通常发生在较为贫困的山区,有研究表明[3],经济贫困与水土流失和生态恶化两者存在地理耦合关系,即水土流失会导致贫困,阻滞经济的良性发展。平原河网地区由于经济发展相对发达,自然资源相对匮乏,人口密集,土地利用率高,其生态环境安全面临多方面胁迫,生态环境稳定性、自我恢复能力较差,水土流失所造成的危害较一般地区更加严重,所付出的代价更加高昂。

平原河网地区的水土流失使社会经济的持续发展受到了极大的影响,其危害已逐渐显现。同时,随着人们对生活环境要求的提高,水土保持和生态环境建设力度需要更进一步,因此亟需加强对平原河网地区水土保持工作的重视,采取科学、有效措施,遏制水土流失的发展。

3 平原河网地区开发建设项目水土流失防治

近几年,开发建设项目不断增加,建设过程中的水土保持工作逐渐受到重视,水土保持方案的编报、审批逐步走上制度化、规范化的道路。针对项目建设区域的实际特征,因地制宜,科学编制水土保持方案,合理配置水土保持措施,将使方案更切合实际、更具实用性、可操作性。结合笔者在水土保持监督管理岗位掌握的经验和发现的问题,以下就平原河网地区开发建设项目水土保持方案的编制工作,总结典型类型项目防治措施要点。

针对于农村地区的生活污水污染问题，相关学者通过研究得出，将特定植物种植在人工湿地上，这样就能达到良好的人工复合生态床工艺效果。而且这种技术需要在生态床内增加空隙大介质，这样能够更好的除去氮磷等物质，提升微生物的附着空间。

3.1 取土类工程水土保持措施

取土类工程属于生产类项目,项目建设期和生产运行期均会引发水土流失。在方案编制时,应十分注重防洪排渣工程、边坡固定工程、泥石流防治工程、土地整治工程等措施。防洪排渣工程是沟道、河流中的重要水土保持工程,也是保障采石取土区生产安全的主要工程,主要包括防洪建筑物、排洪渠道、废料堆场、改河工程等。布设各类边坡工程,确保边坡稳定性,包括挡墙、抗滑柱、削坡和反压填土、排水工程、护坡工程、滑动带加固工程(采用机械或物理化学的方法提高滑动带强度)、沟头防护工程、植物固坡工程等措施。在泥石流易发区和泥石流的形成、流通、堆垫区内,采取相应的蓄水、引水、拦挡、支护、排导、引渡、停淤、改土护坡等工程措施,同时辅助其它措施,控制泥石流发生与危害。泥石流防治工程要求标准高,见效快。整治工程以充分发挥环境、生态、经济、社会综合效益为目标,对项目区地貌实施土地复垦、改造,以满足各类生产目的要求。

3.2 道路工程水土保持措施

境内道路工程包括公路(含高速公路)、轻轨等工程,建设过程中的水土流失采取分区防治的方法。

3.2.1 开挖扰动区的防治

(1)挖方地段的边坡防治。因挖方会破坏地表植被、改变地表坡度、地层应力状况,如不采取有效措施进行治理,遇到暴雨,不仅会形成严重的水土流失,甚至有可能发生小规模滑塌,威胁道路交通安全及周边居民的生命财产。需在未设防护措施的挖方段边坡上部布设浆砌石截水排水沟,在边坡基部设置浆砌石挡墙进行防护。对于靠近公路的较陡切坡,在布置挡墙措施或原有挡墙措施的基础上,布设PNC板护坡,同时用灌木和草本植物进行绿化,在PNC板阶上种植浓草,以增加坡体稳定性,改善景观环境。

(2)边沟排水跌水处的防护。工程施工时的排水措施一般是考虑公路的自身安全设计的,较少考虑路面径流汇集边沟后形成的集中汇流对河岸、沟底造成冲刷和侵蚀,因此需采取辅助措施加以完善,如在边沟与河流或沟道的交汇处砌石,以固底护沟,防止河流冲刷、沟道扩张。

(3)施工便道、临时工程的水土保持防治。为减小扬尘,需在施工便道上铺1层砂石代替车辆洒水,降低浮尘。临时工程在项目结束后要恢复表土,复垦造林。

3.2.2 取土采料区的防治

(1)取土场的防治。取土场一般分布在自然高坡和土岗,遇暴雨可能会发生崩塌、滑坡等危害。为此,应在取土场坡脚下修挡土墙,然后削坡,坡上布设浆砌石截水沟,地面进行严整后复垦,恢复植被。

3.3 管道工程水土保持措施

管道工程属线状建设工程,地域跨度大,涉及的地貌类型多,可能发生的水土流失呈线状分布且区域变异很大,影响范围广,应根据管道项目所涉及的地貌类型设计不同的防治措施。嘉兴地区管道建设工程经过路段多为农田、耕地、河道等,水土保持工作应做好农耕地的恢复及穿越河道的废弃物处理,对于穿越公路的地段,应采取相应的工程措施,避免公路塌陷和公路边坡冲刷。该类工程需有针对性采取以下水土保持措施:

(1)拦渣工程。在管道施工中造成的废土、弃石应放置专门存放地,并采取相应的拦渣工程,如拦渣坝、挡土墙和护坝。

(2)护坡工程。管道施工中形成的各种不稳定边坡,应根据不同的条件,分别采取植物护坡、工程护披和综合等护坡工程。

(3)防洪排水工程。为防止因施工中破坏地表或废土、弃石导致水土流失,对下游造成危害,或管道本身遭受上游洪水危害,需部署防洪排水工程,主要包括防洪拦渣坝、排水沟和截水沟。

(4)土地整治。管道所在区域为农用地的施工后恢复为农用地,为林地或灌草坡的,栽种灌木,恢复植被,无恢复条件的采取封禁措施自行恢复。

3.4 旅游观光工程水土保持措施

旅游区所处的地理位置、气候、地形、地貌以及游客的数量不同,水土流失的情况也有所不同,因此,应视具体问题布置相应措施。针对各个旅游区不同的风景分区不同的水土流失类型、程度,实施分区治理,在治理的过程中做到防治结合,近期和远期目标相结合。需做好道路规划,科学合理的道路规划使旅游观光区的道路布局合理,可有效防止游人对草地绿化带的践踏。同时对道路两旁2 m范围内进行割灌,应注意保护原有的大树名木和植被资源,运用行政管理手段禁止漫山践踏、攀枝摘花、乱砍乱牧现象的发生,道路规划外的空置裸地应及时绿化,以防止发生裸地水土流失。通常旅游区存在不同程度土壤污染,应对这一问题,可采取控制污染源、推广清洁工艺、栽植可吸附植物和客土法等措施。