陕西定边机场水保方案探析

罗红林

（榆林市水土保持生态工程建设中心,陕西 榆林 719000）

1 概况

定边机场为国内小型民用支线机场,工程按照年旅客吞吐量 25 万人次,年货邮吞吐量 750 t,飞行等级指标 4 C 的目标设计,兼顾通用航空发展。项目位于陕西省榆林市定边县十里沙村,机场进场道路由定海二级公路引接,主要由飞行区、航站区组成。工程建设总占地面积 195.77 hm2,其中：永久占地 162.02 hm2,临时占地 33.75 hm2。

2 项目区水土流失现状

定边民用机场位于毛乌素沙漠南缘风沙草滩,区内起伏较小,地势开阔,南高北低,土壤侵蚀为轻度侵蚀区。项目建设区容许土壤流失量均为 1000 t/（km2・a）[1]。机场区土壤以风力侵蚀为主,多年平均侵蚀模数为 2150 t/（km2・a）,属轻度侵蚀区；取土场区土壤以水力侵蚀为主,多年平均侵蚀模数为 9500 t/（km2・a）,属极强烈侵蚀区。工程建设区属黄河多沙粗沙国家级土流失重点治理区和陕北及大荔沙地重点治理区。结合主体工程已有水土保持功能的工程布局,在分析评价主体工程中具有水土保持功能工程的基础上,把飞行区、取土场区作为水土流失防治的重点区。

3 飞行区防治分区

3.1 工程措施

（1）沙障工程。飞行区工程施工完毕后,整治土地面积111.67 hm2。为了预防风蚀和提高造林成活率,在飞行区土面区部分地段及围界外放坡区植被恢复前首先对松散的沙土进行草方格沙障布设,沙障采用低立式草方格沙障网格,沙障布设面积 45.90 hm2。沙障规格为 1 m×1 m,以麦秸、稻草为原料,沙障长91.8 万延米,每延米需要麦秸或稻草 0.8 kg,共需稻草73.44 万t。

（2）排水工程

主体工程设计机场排水按5年一遇最大暴雨量进行设计,在飞行区跑道二侧布置甲、乙排水沟,在飞行区跑道西侧站坪南侧布设丙排水沟，甲、乙、丙排水沟总长 6842 m,在站坪东侧设置钢筋混凝土结构除冰排水沟 109 m,飞行区布置各种排水沟总长 6951 m,排水沟水流最终送入飞行区北侧设置的 2 座容积分别为埋地式钢筋混凝土结构雨水蓄渗池。

排水沟采用矩形钢筋混凝土盖板暗沟和矩形浆砌石结构明沟两种,断面尺寸为0.6 m×0.60 m 和 0.5 m×0.50 m 两种。设防标准为 5年一遇短历时暴雨设计。排水沟设计流量计算结果为0.345 m3/s,砌筑厚 0.20 m。排水沟应定期检查、清淤,对有损坏处及时维修,暴雨后及时清淤,确保其良好运行。排水沟出口与雨水蓄渗池顺接。

（3）雨水蓄渗池

项目区地处温带半干旱大陆性季风气候,为有效利用雨水资源,根据飞行区竖向布置,在飞行区东、西两侧排水沟末端设置雨水蓄渗池 2 座,排除降雨径流。设计标准按5年一遇1 小时短历时暴雨设计,结构形式为方形封闭式钢筋混凝土结构。根据飞行区和航站区平面及竖向布置,雨水蓄渗池位于飞行区跑道北端东、西两侧,集水面积147.66 hm2,其中硬化及屋面42.14 hm2,绿化及铺砖面积105.52 m2。屋面及硬化的径流系数取0.90,绿化及铺砖的径流系数0.4。综合系数径流系数0.54。蓄水池有效容积 35882 m3,最大容积 44851 m3,主体工程设计雨水蓄渗池 2 座,容积 62400 m3,满足水土保持相关规范要求。

（4）灌溉系统

为了植物更好的生长,主体工程在飞行区土面区植被恢复区域布设一套灌溉系统。根据现状地形、地貌和区域植被恢复措施的布局,采用微喷灌灌溉方式能适应地形起伏的要求,又可以充分满足植物灌溉需要。同时栽植的灌木根系较深,需水较大,喷灌入渗水难以满足作物需水要求。故设计采用微喷灌方式对植被进行全面灌溉,在栽植早期和喷灌入渗水不能满足林木需水时,采用管灌辅助灌溉。

喷灌系统形式主要选择半固定式喷灌系统,喷洒方式和喷头组合形式主要是用全圆周喷洒、半圆喷洒方式,喷头组合采用正方形布置。喷灌管网按干管、分干管、支管三级管道布置,设计喷灌干管与管灌干管共用,并按喷灌和管灌交叉运行。根据区域植物布局,管网按干、支两级管道采用梳子形布置。灌溉绿化面积99.0 hm2,铺设φ75 mmPVC-U管长9340 m,φ50 mmPVC-U 管长21300 m，φ20 mm 钢管长17140 m。

3.2 植物措施

（1）飞行区土面植被恢复

飞行区布置在机场东侧一线,此区域多为停机坪和航空跑道,土面区绿化面积99 hm2。根据主体工程安全要求及当地气候特点,飞行区绿化在考虑水土保持及美化同时,要防止地面不受气流吹袭的影响以及鸟类聚集发生撞击飞机的危险,同时满足飞行限高以及视线要求,禁止使用乔木绿化,限制使用灌木,根据行业要求,结合实际情况，设计飞行区土面采用维护简单,耐修剪的紫花苜蓿,降低养护成本和周期,提高绿化率。播种量15 kg/hm2,共撒播1485 kg。种草时间以秋季为宜,夏季应3 天~4 天浇一次水,冬季在冻前浇一次透水,种植后还应经常清除杂草。

（2）飞行区围界外放坡区植被恢复

飞行区周边放坡区面积12.15 hm2,采用选用二年生紫穗槐栽植,株行距1.0 m,每穴2 株。总需量247860 株。栽后踏实,浇透水。

3.3 临时防护措施

（1）开挖土方临时挡护

飞行区开挖土方临时堆土量约9.80 万 m3，全部存放在飞行区南北端设置的2 个临时堆土区，取土场剥离表土6.41 万 m3,堆放在飞行区站坪临时堆土场。由于其结构松散,易造成水土流失。设计在其周边外坡脚采用草袋垒砌临时挡护。设计草袋挡护高1.0 m,顶宽0.5 m,挡护总长2498 m,草袋 1875 m3。

（2）临时苫盖

在工程建设形成的开挖裸露面、临时堆料、堆土区采取临时苫盖措施,防止雨水冲刷和大风吹蚀,经测算需布设临时苫盖约172500 m2。

（3）临时排水沟、沉沙池设计

施工过程中,沿场地周边、跑道两侧、道路两侧布设临时排水沟,采取永临结合方式,排水沟位置可结合主体设计的永久排水沟规划布设,采用土方开挖水泥砂浆抹面结构。在出口处布设沉沙池,沉沙池采用土质结构,外铺设塑料薄膜,确定沉沙池断面尺寸为池深1.5 m,底宽3.5 m,边坡比1∶1,池长7.5 m。共布置简易沉沙池 8 座。临时排水沟断面采用梯形断面,边坡比1∶1,塑料薄膜10931 m2。排水沟断面尺寸0.6 m×0.6 m,水泥砂浆厚0.1 m,边坡1∶1,长5500 m,过水流量为1.258 m3/s。

4 航站区防治分区

4.1 工程措施

（1）土地整治及回覆表土

航站区工程施工完毕后,对部分施工区地表面凹凸不平的场地进行土地平整、深翻,以利于后期植被恢复,土地整治面积4.80 hm2。根据实际,土面区美化绿化区表土回覆厚度0.50 m,需表土2.40 万 m3。

（2）航站区围界外放坡区沙障网格

为预防风蚀和提高造林成活率,在航站区围界外放坡区植被恢复前首先对松散的沙土进行草方格沙障布设,沙障采用低立式草方格沙障网格,沙障布设面积2.19 hm2。沙障规格为1 m×1 m,以麦秸、稻草为原料,每延米需要麦秸或稻草0.80 kg,共需稻草3.51 万t。

白阳企图解释：“你听我说，刚开始的确是这样，但是后来……”话说到一半他忽然醒悟了过来，像是不认识似的重新打量着何冰，慢慢地道，“你找人查我？是从什么时候开始的？”

（3）停车场透水砖铺装

为了合理利用有限的场地资源,增加绿化面积,有效利用降雨水,在航站楼前停车场采用透水铺装砖进行铺设,增加硬化地面透水铺装率,停车场面积为 8000 m2,采用 8 字形植草砖,可利用 8 字中间的空心来种植小草,砖的规格是400 mm×200 mm×70 mm,设计需要植草砖约 10.0 万块。

（4）微喷灌系统

为了植物更好的生长,主体工程在绿化区域布设一套微喷灌系统。根据现状地形、地貌和区域植被恢复措施的布局,采用微喷灌灌溉方式能适应地形起伏的要求,同时可以充分满足植物的灌溉需要。喷灌系统主要选择半固定式喷灌系统,喷洒方式和喷头组合形式主要是用全圆周喷洒、半圆喷洒方式,喷头组合采用正方形布置。喷灌管网按干管、分干管、支管三级管道布置,设计喷灌干管与管灌干管共用,并按喷灌和管灌交叉运行。根据区域植物布局,管网按干、支两级管道采用梳子形布置。灌溉绿化面积4.8 hm2,铺设φ75 mmPVC-U 管长667 m,φ50 mmPVC-U 管长1415 m,φ20 mm钢管长1007 m,其他配套设施 1 套。

4.2 植物措施

（1）后勤设施区周围绿化措施布设

后勤设施区布置在航站区西南侧,包括综合业务楼、综合服务楼、门卫室等,绿化面积1.50 hm2,其中：草坪1.37 hm2,主要种植常绿针叶树、点缀花灌木。种植方式采用孤植、丛植、对植等,共栽植云杉77 棵,油松77 棵,垂柳51 棵,龙爪槐51棵,丁香、黄刺玫、榆叶梅、连翘各1360 株。绿篱0.13 hm2（绿篱长2600 m,宽0.5 m）,栽植大叶黄杨21216 株。

辅助生产设施区布置在办公生活设施区北侧,主要布置有工作间、物 资仓库、工具间、值班室、机械库等周边。该区绿化面积1.20 hm2,其中：绿篱面积0.11 hm2（绿篱长2200 m,宽0.5 m）。共栽植垂柳153 棵,龙爪槐153 棵,丁香、黄刺玫、榆叶梅各324 株。绿篱 0.13 hm2（绿篱长2600 m,宽0.5 m）,栽植大叶黄杨18678 株。

（3）公用设施区绿化措施布设

公用设施区布置在生产辅助设施区西侧,主要包括：锅炉房、供水站、 中心变电站、污水处理厂等。该区绿化面积1.20 hm2。栽植丁香、黄刺玫、榆叶梅总需苗量340 kg。

（4）航站区道路两侧行道树布设

为了方便航站区各功能区之间的联系,区内设有不同路面宽度的道路，根据主体工程道路布设情况,道路两侧绿化面积 0.90 hm2。其中主干道长 1700 m,主要种植云杉、丁香、樟子松等。次干道和支干道分别长 700 m 和 600 m,主要种植油松和紫穗槐。根据道路两侧的用地情况,绿篱长 3600 m,宽 0.5 m,主要种植大叶 黄杨58752 株。

（5）航站区围界外放坡区植被恢复

航站区围界外放坡区面积 2.15 hm2。采用灌木栽植方式,选用紫穗槐43860 株,可有效防风固沙。

4.3 临时防护措施

在工程建设形成的开挖裸露面、临时堆料点采取临时苫盖措施,防止雨水冲刷和大风吹蚀,经测算需布设临时苫盖约 1686.0 m2,无纺布以重复利用 3 次计,需无纺布 562 m2。为防止雨水对工程建设形成的开挖裸露面及堆料体的冲刷,设计在施工期间,在开挖裸露面、临时堆料点周边布设断面为梯形土质结构的排水沟。根据《水土保持设计规范》[2],临时排水沟最小断面底宽 0.5 m,深 0.4 m,边坡比 1∶1。土工布铺设临时排水沟 240 m。在临时排水沟出口处设置土质砌筑,土工布衬砌的临时沉沙池 2 座,沉沙池采用尺寸为长×宽×深=3.0 m×1.5 m×1.2 m。满足水土保持要求。

5 结语

项目区为毛乌素沙漠南缘风沙草滩区,生态环境脆弱,水土流失严重,而机场建设更是对水土、风沙具有较高要求。通过分析探讨，建立起工程防治措施、植物防治措施与临时防护措施相结合的水保综合防治措施体系，可有效制止工程建设新增水土流失,恢复和改善工程建设区生态环境,为项目区开发建设水保措施制定提供了借鉴。