沧州市大浪淀排水渠治理工程中的水土保持设计
2017-10-19张荣英
【摘要】本文通过对区域内进行水土保持分析评价及水土流失分析,针对不同的工程阶段提出不同的水土流失防治措施,并分别进行了水土保持设计。通过实施水土保持防治措施,在工程建设过程中及工程实施后均产生了良好的生态环境效益和社会效益。
【关键词】水土保持设计;水土流失;防治措施;中小河流治理
引言
沧州市地处河北省平原区,境内河道众多、纵横交错。近年来,在对境内多条中小河流开展综合治理工作时,着重加强了水土保持措施防治设计。下面以沧州境内的大浪淀排水渠治理工程为例进行简要的介绍。
1、工程概况
大浪淀排水渠是沧州市主要排沥渠道之一,西起南皮县车官屯,东行经沧县、孟村、黄骅、海兴,至海兴县半趟河入海,承担着沿线6个县(市)部分区域的排沥任务。渠道全长86.8km,控制流域面积1264km2,五年一遇设计排沥流量24~236m3/s。
大浪淀排水渠治理工程程建设内容包括渠道清淤、岸坡护砌、桥梁建设等。由于渠道较长、沿线下垫面条件较复杂,根据不同渠段的施工条件分别采取了挖掘机和水力冲挖机组两种渠道清淤施工方法。
2、水土保持分析评价、水土流失分析
工程位于河北省平原区,属河北省水土流失一般防治区。通过综合分析,确定土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主,土壤侵蚀强度为微度,现状平均侵蚀模数在100t/km2·a左右。
本工程主要是对现有河道进行主槽清理。工程建设工程中,开挖、压占等建设活动破坏了项目区的自然植被,降低了植被保土、保水的功能,同时也降低了土壤抗侵蚀能力,使施工期间项目区部分区域土壤侵蚀强度呈剧增趋势。
3、水土流失防治措施
3.1 防治标准和目标。项目区属于河北省水土流失一般治理区,工程建设活动中如果水土流失防治不当,将对项目区周边环境产生不良影响。根据《开发建设项目水土流失防治标准》,本项目水土流失防治目标采用二级标准。项目区为水土流失微度区,故对试运行期土壤流失控制比进行调整,试运行期水土流失控制比须大于等于1。本工程为渠道治理工程,占地主要位于渠道主槽内,不存在林草植被面积,因此水土流失防治标准中不考虑林草植被恢复率和林草覆盖率两个指标。
3.2 水土流失防治责任范围。根据《开发建设项目水土保持技术规范》,建设项目水土流失防治责任范围包括项目建设区和直接影响区两个部分。根据工程的布置和对周围环境影响,该项目水土流失防治责任范围如下。
3.2.1 项目建设区。主要指主体工程建设和生产占地,土方开挖、弃土(泥)堆放和附属设施等征用、租用的土地。本工程项目建设区主要包括主体工程区、施工生产生活区、施工道路、弃土沉淀区及弃土场等占地范围。
3.2.2 直接影响区。指工程建设用地范围以外,由于工程建设造成的水土流失对周围的耕地及沿河道两侧生态环境可能产生直接危害的区域。主要为人员活动及施工道路对周边环境的影响。
3.3 水土流失防治分区。根据工程实际占地情况、建设时序、主体工程布局、防治责任区的划分等将水土流失防治分区划分为5个分区:主体工程区、施工生产生活区、施工道路区、弃土沉淀区、弃土场。
3.4 水土流失防治措施体系。根据《开发建设项目水土保持技术规范》的要求,结合本工程建设产生水土流失的特点、危害程度和防治目标,在进行水土流失防治分区基础上,综合考虑土地利用、地貌特征、措施类型,并充分反映工程所在地区的生态和经济要求,提出本工程水土流失防治措施体系。
3.5 水土保持工程设计
3.5.1 主体工程区
(1)工程措施。本工程主要对现有河道扩挖及清理主槽,在施工过程中,由于工程的开挖面较大,在雨水的冲刷下,容易产生沟蚀和面蚀等现象,因此应加快施工进程,减小土方开挖施工周期,减小扰动地表的裸露时间,应尽量分堤段进行施工,对堤坡应及时平整。工程结束后,清理建设场地周围受扰动的地表,包括收拾、清运散落的土渣、恢复损坏的植被,以及清理其它建筑垃圾等。
(2)植物措施。通过对大浪淀排水渠沿线堤防绿化情况的调查与了解,约有50%堤段的堤顶两侧均种植了速生杨,且生长情况良好,不再考虑堤顶处布设植物措施。工程中对弯道险工段进行护砌,采用浆砌石加草皮护坡的型式,符合水土保持要求。
3.5.2 施工生产生活区。本工程施工生产生活区主要用于施工机械、仓库和施工人员生活及办公等。在进入场地前,先将场地表层土清理,清理表土深度20~30cm,清理表土用于后期场地表面植被恢复。各施工工区机械冲洗水、生活用水及场地雨水等做到集中排放,并通过沉淀池和排水沟排入下游沟道。施工结束后将区域进行迹地平整以恢复植被。
3.5.3 施工道路区。施工道路为现有道路与施工现场间连接道路。在施工中,施工道路重点路段单侧做好施工排水,设计梯形断面,底宽0.4m,深0.4m,边坡1:1,沟外侧设挡土埂,挡土埂顶宽0.4m,高0.4m,边坡1:1。施工结束后,部分施工道路保留使用,将其余区域进行迹地平整。
3.5.4 弃土沉淀区。采用水力冲挖机施工的河段,河道施工前,弃土沉淀区先采用推土机将耕作层向外推运30m,耕作层清表深度为30cm,筑封闭小埝,用于沉淀河道清淤泥浆,并在沉淀区设清水回流用于补充施工用水。待河道清淤完成后,将弃土运至指定弃土场,再将弃土沉淀区耕作层土恢复。
3.5.5 弃土场。本工程弃土场均为渠道附件的低洼地,考虑对于弃土占用的低洼地进行表土恢复,抬高耕地作业面后归还给农民使用,因此水保不再对弃土场布置植物措施。
4、水土保持监测
水土保持监测是对防治责任范围内的水土流失因子、水土流失状况及水土流失防治效果等内容进行监测。根据工程施工区域、水土流失程度和特点监测范围可划分为河道工程监测区、施工临时占地监测区、弃土场监测区。本工程为线状工程,因此采取场地巡查的方法进行监测,场地巡查的重点是河道开挖边坡。通过场地巡查及时发现并采取措施,可有效控制水土流失的发生。
5、结语
大浪淀排水渠治理工程通过实施水土保持措施,产生了良好的生态环境效益和社会效益。在工程建设过程中,可减少对周边环境的影响,为主体工程的安全运行提供了保障。工程实施后,使防治区域内生态环境得到了一定程度的改善,减轻了因工程建设等人为活动对自然环境的破坏,对当地及周边经济社会的持續发展都具有积极意义。
作者简介:张荣英(1983-),女,河北东光人,本科,沧州水利勘测设计院,工程师。研究方向:水利工程设计。