航道整治工程水土流失危害及防治措施研究

2010-02-14陈立华

中国水利 2010年10期

陈立华

（安徽省水利水电勘测设计院，230000，合肥）

航道整治工程建设过程中由于存在大量的开挖、填筑以及弃土弃渣堆放，不仅破坏了原有植被，而且扰动表层土壤结构、改变现状地形，在重力和降雨作用下极易造成水土流失。本文从某航道整治工程项目及项目区情况入手，分析水土流失影响因素及可能造成的水土流失危害，提出相应的水土流失防治措施。

一、航道整治工程特点

航道整治工程的建设标准、规模关系到航道整治工程土石方量、占地面积以及损坏水土保持设施面积等问题，特别是疏浚抛泥充填区的配置是制约航道整治工程实施的主要问题。航道整治工程建设方案一般包括裁弯取直后的堤防工程、护坡护岸工程、桥梁改建工程、河道疏浚的抛泥充填区、船闸橡胶坝工程、管理服务区及航标工程等建设内容。项目区概况主要是介绍航道沿线的地形地貌、工程地质、水文气象、河流水系、水土流失现状及其社会经济情况等，为水土流失分析及防治措施布设提供依据。

二、水土流失影响因素分析

1.工程开挖和填筑对水土流失的影响

工程开挖过程中，因表层土剥离、取土和弃土等工作，使其工作面的原生地貌和植被遭受破坏，地表裸露、土壤结构疏松，表土抗蚀能力减弱，原有的自然稳定状态受到破坏，失去原有植被的防冲、固土功能，从而在雨滴打击、水流冲刷等外营力的作用下，增加新的水土流失。工程填筑导致地形的改变，在施工过程中形成填筑边坡，改变原有坡面的汇流条件，易造成水力侵蚀，使水土流失由原来的面蚀改变为沟蚀，形成新增水土流失。加上地质构造、土壤类型等因子，在重力作用下，新筑边坡也易产生滑、塌等形式的土壤侵蚀。

2.取土采料

取土采料将对地表植被造成严重破坏，底层土壤裸露，土壤结构严重破坏，抗侵蚀能力降低，遇暴雨将会发生水土流失。

3.施工弃土

弃土占压土地、自然植被及其他水土保持设施，降低原有的水土保持功能；弃土为松散堆积体，若不采取适当的防护措施，容易造成土体表面的冲刷，甚至产生土体塌滑，引起水土流失，弃土亦再塑了原地貌，影响周边地区的水土流失状况。

4.其他临时占地

工程建设过程中，施工场地、临时道路等临时占地将对占地范围内的植被和地表土壤造成一定程度的破坏，这也会为水土流失的发生和加剧创造条件。

5.拆迁安置

由于工程建设，将造成一定数量的拆迁，在移民安置过程中，受移民建房等人类活动的影响，将造成对土地、地表植被的占压和破坏，成为新的水土流失发生的隐患。

三、可能造成的水土流失危害

工程建设过程中，由于扰动和破坏了原地貌，加剧了水土流失，如不采取有效的防治措施，将对工程和当地的水土资源和生态环境带来不利影响。主要表现在：

①增加河道淤积，影响河道排洪。工程建设中扰动原土层和破坏了原地貌，植被受损，裸露地表增加，为各种侵蚀创造了条件。施工中弃土（渣）若不及时有效地防治，在降雨径流作用下，泥沙将直接进入河流，加大河道的含沙量，造成底泥二次淤积，不利于下游沿岸地区的防洪除涝。

②加速土地肥力流失，降低地力。土地破坏后导致水土流失加剧，使土壤有机质流失、结构破坏，土壤中的氮、磷和有机物及无机盐含量迅速下降。同时土壤中生物、微生物及它们的衍生物数量也大大降低，从而使立地条件恶化，不仅影响农业生产，同时也给以后的植被恢复和土地复垦工作增加了难度。

③降低水域功能。伴随着水土流失现象的发生，地表径流夹带进入水体的悬浮物及其他有机污染物数量增加，有利藻类生长而使水中含氧量减少，从而使该水域水体功能下降，对局部生态环境有一定不利影响。

四、水土流失防治措施

根据航道整治建设过程中各工程地形单元上水土流失的特点、危害程度以及水土流失防治的目标，合理、全面、系统地规划提出各种工程地形单元的水土保持措施，使之形成一个完整的以工程措施为先导、以土地整治与植物措施相结合的水土流失防治体系。

1.堤防工程防治区

堤防工程在施工之前先将表土剥离堆存，用于后期覆土整治。表土可临时集中堆置在护堤地内，堆放边坡控制在1∶1.5左右，平均堆高不超过4 m为宜，在堆土场地四周筑挡土坎和排水沟，所筑挡土坎尽量选择黏土，并夯实，采用彩条布临时覆盖遮挡，防止水蚀和风蚀。在挡土坎外侧设置简易排水沟，临时堆土场的排水经沉砂池沉淀后排入附近的排水沟渠，内壁应夯实。

新建、退建堤防堤顶道路路肩两侧、边坡以及堤防背水侧护堤地内应采取植物措施进行防护；由于堤防边坡坡面土壤松散，抗冲性差，当汇流沿坡面下泄时，易对坡面表层土造成严重的溅蚀、面蚀和沟蚀，甚至形成冲沟而造成水土流失，同时对堤基也造成破坏，沿堤线纵向堤基边坡上设置临时性边坡排水沟，用以排泄路面上的集中汇流，边坡排水沟在坡脚处设横向截水沟或缓冲带。在边坡排水沟和截水沟的末端进入泄水道前设沉砂池兼消力池，以阻留从坡面冲蚀的土壤。

堤基施工结束后，如不能及时进行边坡防护工程的施工，遇汛期采用塑料彩条布对堤基边坡进行苫盖，以防降雨、径流对堤基边坡形成的溅蚀、面蚀和冲蚀。

2.桥梁改建防治区

施工过程中主要是对桥墩（台）施工的临时防护，首先填筑围堰，围堰施工过程中，应作好围堰外坡的防护措施，采用袋装土防护。

由于建桥后桥墩的阻水影响，流速增加，为保证桥址断面上下游临水侧岸坡的稳定，避免因桥梁建设造成岸坡冲毁，大桥中心线上游50 m、下游100 m范围内河段迎水坡采用浆砌块石护砌，下设碎石垫层，使建桥后河道流态在桥位处不致产生大的变化，以减少建桥对河岸安全产生不利影响，保护桥台的安全。

3.抛泥区

施工前先将抛泥区的表土剥离，堆放于场地一角，堆高不大于3 m，边坡比为1∶1.5，在其表面应跟进施工历时采取相应的防护措施，主要是采用苫盖或撒播草籽防护等。围堰在填筑之前，沿围堰外侧先筑土坎，再进行围堰的填筑施工，筑土坎尽量选择黏土。此外，为使抛泥区排水连接到现有灌排渠系，需开挖连通排水沟。土方堆于排水沟两侧，表层土在最下层，便于施工结束后回填。为防止抛泥区耕地表面径流对背水侧堰坡的冲刷，以及抛泥区背水侧围堰渗水对其周围的农田、道路及村舍等产生浸没。沿背水侧围堰设置堰坡排水沟，在堰内外侧各设置截水沟，将围堰边坡汇流导入附近的排水沟渠内。考虑到抛泥区淤土组成以砂性土为主，地力及保水性能均较差，不利于农作物的生长。根据现状用地类型和改造后的土地利用方向，待施工结束后，应予以覆土改良，以满足农作物耕种的最低要求。土地整治后的耕地表面应为倒坡，即以一定的耕作坡度向背水侧倾斜，以防止地表径流对迎水侧堤坡的冲刷。施工结束后对抛泥区围堰边坡采取植物措施，考虑当地居民需求，以种植经济作物来改善土质。

4.闸坝工程防治区

航道整治中为满足通航水位要求，需设置橡胶坝和船闸，工程实施过程中，需在上下游填筑围堰，并开挖导流明渠，为防止河流对围堰的冲刷，在围堰脚部需采取挡护措施，导流明渠也应采取相应的防护措施。工程完工后，需对本区内导流明渠等临时占地进行土地整治，深翻。船闸管理所采取绿化美化措施。

5.管理服务区

航道沿线的主、辅服务区施工前应采取表土剥离措施，以备后期覆土绿化所需，加之船闸施工过程中的基坑开挖，将会产生一定的临时堆土，需采取拦挡防护措施，并在其周边设置排水沟、沉砂池顺接至河道内。施工结束后需对管理区采取绿化美化措施。

6.临建工程防治区

临建工程主要是施工场地和施工道路，施工场地施工时将会对占地范围内的植被和地表土壤造成一定程度的破坏，为水土流失的发生和发展创造了条件，必须采取措施进行防护。施工场地施工前需设置排水措施，施工完毕后清除施工场地硬化层，并回填表土，进行土地整治后归还当地进行复耕。施工道路在施工过程中一般不采取路面硬化措施，易于因降雨击溅或径流冲刷作用而造成路面土壤的侵蚀，是工程建设中对水土流失较为敏感的工程单元，应在路面铺设碎石子。