府谷机场飞行区水土保持方案分析

白云飞，王彦军

（府谷县水土保持中心，陕西 榆林 719499）

府谷机场飞行区占地面积较大，区域情况复杂，为了减少飞行区建设造成的水土流失，需对飞行区的水土保持措施进行研究探讨。

1 概况

府谷机场位于府谷县府谷镇桑园梁村附近，拟建区域横跨3 条较大的黄土冲沟及梁峁，海拔高程介于1020～1100 m，最大高差约80 m，总体上为北高南低。飞行区占地类型包括耕地、园地、草地、林地，土壤类型主要为黄绵土，植被类型为温带草原植被[1]，林草平均覆盖率约30%。项目占地情况，详见表1。

表1 项目区表土面积hm2

2 工程布置分析

飞行区由围界内和围界外两部分组成。围界内包括场道和附属工程，围界外指的是飞行区围界至征地范围边界，主要是围界边坡。

2.1 场道工程

规划新建跑道长2800 m，宽45 m，两侧各设宽1.5 m 道肩。在跑道两端及距跑道北端2000 m 处各设1 处掉头坪。在跑道和站坪之间设2 条垂直联络道，均长128 m，道面宽15 m，两侧各设宽5 m 道肩。站坪机位数6个，平面尺寸为272 m×122 m。在跑道两端设防吹坪，长60 m，宽48 m。在站坪与航站楼之间设长约541.5 m、宽30 m的工作道路。

2.2 飞行区附属工程

飞行区附属工程包括飞行区围界、飞行区道路、助航及机坪照明工程、场内导航工程等。砖围界总长度1789 m，钢筋网围界总长度6563 m。飞行区道路巡场路宽3.5 m，总面积27720 m2，为沥青混凝土结构；消防车及取水道路宽5.0 m，总面积3775 m2，为沥青混凝土结构；台站至天线场地道路宽2.0 m，总面积472 m2，为砖铺结构。

2.3 围界边坡

飞行区地基处理后，围界外形成挖填边坡。高度大于2 m 的边坡共形成5 处挖方边坡、13 处填方边坡，需进行综合护坡，面积23.17 hm2。挖方边坡坡比为1∶1.5，每8 m 高设1 处宽2 m 马道。围界外围面积36.88 hm2。

2.4 飞行区竖向布置

新建跑道由北向南降坡，分为4 段坡：-7.0‰/1160 m，-5.0‰/390 m，-4.5‰/940 m，-2.0‰/310 m。跑道北端设计标高为1076.748 m，南端标高为1061.808 m。

3 水土保持措施分析

飞行区水土保持防治责任范围为151.35 hm2。防治分区扰动形式主要为飞机跑道基础填筑压实、排水沟基础开挖等，侵蚀形式主要为临时堆土边坡及裸露基础造成的水土流失[2]。飞行区水土保持措施有工程措施、植物措施和临时措施，其中工程措施包括表土剥离、土地整治、排水工程、拱形骨架边坡防护、排水顺接工程，植物措施包括土面区撒草绿化、植草护坡绿化、拱形骨架边坡绿化，临时措施包括密目网苫盖、临时绿化、编织袋装土拦挡、临时排水沟、临时沉沙池。

3.1 工程措施

3.1.1 表土剥离

为保护和利用表土资源，施工前将建设占用耕地、园地、林地和草地适合耕种的表层土壤进行剥离，集中堆放于飞行区及航站区临时堆存场，施工后期用于恢复植被和绿化覆土。表土剥离面积143.10 hm2，厚度0.30 m，总量42.93万m3。

3.1.2 土地整治

飞行区工程施工完毕后，对站坪周边围界内土面区及坡面高度小于2 m 的低缓边坡进行场地清理、平整、覆土等土地整治。飞行区站坪周边土面植被恢复区表土覆土，回覆土全部来自临时堆存场。在表土回覆的基础上进行土地平整、深翻、耙松，达到绿化条件。飞行区土地整治面积111.90 hm2，表土回覆厚度0.30 m，需回覆表土35.81万m3。

3.1.3 排水工程

（1）排水防洪设计。府谷机场飞行区等级为4 C，场内排水设计暴雨重现期为5 a。排水工程级别为3级，设计标准为3 a一遇短历时暴雨。由于工程位于国家级水土流失重点治理区和陕西省水土流失重点治理区，截排水工程等级和防洪标准应提高一级，因此飞行区排水工程级别为2 级，防洪设计标准为5 a 一遇短历时暴雨，排水措施采用5 a 一遇10 min暴雨设计[3]。为加快飞行区雨水排放，避免排水沟内形成淤积或冲刷，新建排水沟最小沟底纵坡控制不小于1.0‰。对于下穿联络道暗沟，应确保盖板顶部距离道面顶部至少70 cm。下穿联络道暗沟尽量采用较小沟底纵坡，以减小明沟沟深。对部分地面设计坡度较大的明沟沟段，采用“变沟深”设计，以减小下游沟深。

（2）排水系统方案。设计A、B、C、D 4 个出水口：A 出水口位于跑道西侧，距跑道南端约1350 m；B出水口位于飞行场区南端；C出水口位于飞行区西南角；D出水口位于跑道东侧，距跑道南端约1665 m。在高陡边坡底端设置消力池消能，然后布设场外排水沟。

场区地势特点为北高南低，结合飞行区地势在飞行区西侧新建甲1、甲2 线沟，飞行区东侧新建乙1、乙2、乙3 线沟，飞行区南侧新建乙4 线沟，站坪东侧新建丙线沟。新建排水系统汇集相应区域雨水，自北向南排放，通过A、B、C、D 4 个出水口，沿挖填方边坡流入消力池消力后进排洪沟，流至自然沟道。

在飞行区东侧新建蒸发池接纳乙2 线沟集水用于绿化，同时可以降低飞行区南端B出水口压力。

（3）排水工程型式及长度。升降带平整范围、安全区、下滑台保护区（包括预留区域）以内的排水沟和穿越巡场路及场区工作道路的排水沟，均采用钢筋混凝土盖板明沟；下穿联络道沟段、飞行区主出水口（A、C、D）沟段，均采用钢筋混凝土盖板暗沟；站坪区北侧支沟，采用浆砌片石梯形明沟；飞行区内其余明沟，采用钢筋混凝土矩形明沟。B 出水口外采用钢筋混凝土箱涵，C 出水口位置采用钢筋混凝土急流槽。蒸发池采用浆砌片石结构，顶长63.75 m，宽28.25 m，有效深度5.5 m，有效容积4470 m3。飞行区排水工程新建排水沟总长9787 m，其中钢筋混凝土盖板明沟5673 m、钢筋混凝土盖板暗沟434 m、浆砌片石梯形明沟147 m、钢筋混凝土矩形明沟3297 m、钢筋混凝土箱涵98 m、钢筋混凝土急流槽138 m。

3.1.4 拱形骨架边坡防护

为避免雨水冲刷边坡，对高度大于2 m的永久性边坡采用拱形骨架进行边坡防护[4]，骨架内部填充厚0.30 m表土后撒草籽进行绿化处理。拱形骨架防护面积约22.30 hm2，骨架内部表土回覆7.12 万m3。在坡度较高、面积较大的边坡平台设置纵向排水沟，坡脚设置坡脚沟。平台纵向排水沟较长时，间隔不超过150 m 设置边坡横向排水沟将径流引入坡脚沟，在坡脚沟出口将径流排入自然沟道。边坡纵向排水沟布置在平台中部，坡脚沟顺填方边坡线布置，与边坡护脚的净距不小于1 m。边坡排水工程中纵向排水沟、横向排水沟均采用浆砌片石矩形明沟结构，总长10876 m；坡脚沟采用浆砌片石梯形明沟结构，总长5288 m。

3.1.5 排水顺接工程

飞行区排水顺接工程布设在主体工程场外排水沟末端，沿沟道顺接场外排水沟至沟底，并在末端设置消力池，消力池出口顺接自然沟道。顺接排水沟结构同主体工程场外排水沟一致，采用钢筋混凝土盖板明沟，A出水口顺接排水沟断面尺寸为1.2 m×1.2 m，B 出水口顺接排水沟断面尺寸为1.4 m×1.4 m，C 出水口顺接排水沟断面尺寸为1.0 m×1.0 m，D 出水口顺接排水沟断面尺寸为1.6 m×1.6 m。消力池结构为下沉式石灰混凝土结构，池深1.5 m、宽5.0 m、长10.0 m。共布设消力池4 座，钢筋混凝土盖板明沟396 m。

3.2 植物措施

飞行区植物首先应符合机场工程相关技术标准对植物绿化的约束性要求，其次应满足水土保持和生态保护要求，确定执行3级标准。

3.2.1 土面区绿化

飞行区多为停机坪和航空跑道[5]，土面区可绿化面积98.19 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的同时，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、耐修剪的早熟禾与黑麦草混播，降低养护成本和周期。考虑项目区立地条件，设计混播密度为80 kg/hm2，混播比例为1∶1，提高绿化率。考虑飞行区土面可能存在的非正常起降情况以及黄土湿陷情况，采用洒水车灌溉的方式对土面区绿化进行后期养护。

3.2.2 护坡绿化

对飞行区外围边坡进行撒播草籽绿化。为防止鸟类栖息、助燃、影响飞行交通、监控等安全隐患，在坡面采用不宜鸟类聚集的低矮草种绿化。草籽选用早熟禾与黑麦草混播，设计混播密度为80 kg/hm2，混播比例为1∶1。飞行区外围边坡植草护坡绿化面积13.71 hm2。采用洒水车灌溉的方式进行后期养护。

3.2.3 拱形骨架边坡绿化

拱形骨架建设完成后，骨架内部填充厚0.30 m表土后撒草籽进行绿化处理。草籽选用早熟禾与黑麦草混播，设计混播密度为80 kg/hm2，混播比例为1∶1。绿化面积22.30 hm2。

3.3 临时措施

3.3.1 密目网苫盖

项目区土质疏松，为了减少因暴雨及大风天气造成的水土流失，对建筑物地基等工程开挖产生的临时堆土表面进行拍实，采用密目网苫盖，四周用重物压护。对场平产生的短期裸露区域亦采用密目网苫盖。经测算，需密目网苫盖面积约72.00 hm2。同时，加强施工管理，应避开雨天施工。

3.3.2 临时绿化

考虑到主体工程施工工期较长，临时表土堆存时间和部分土方扰动区域裸露时间均长于一个生长季，对这些区域临时撒播黑麦草籽进行防护，撒播规格为25 kg/hm2，飞行区临时绿化面积17.50 hm2。

3.3.3 编织袋装土拦挡

对于堆放时间较长（大于3 个月）的临时堆土，根据先挡后弃的原则，对其四周设置临时挡护措施，对高填方及深挖边坡区下边缘布设袋装土临时拦挡。袋装土临时拦挡断面为梯形，高0.5 m，顶宽0.4 m，边坡1∶1，单位工程量0.45 m3/m。临时堆土呈椭圆形，平均堆高控制在4.5 m 以内，边坡按1∶1 堆放，共布设编织袋装土拦挡7500 m。

3.3.4 临时排水沟

本工程施工期经过雨季，按照永久临时结合方式，沿场地周边、跑道两侧、道路两侧布设临时排水沟。临时排水沟设计标准为5 a一遇10 min暴雨，断面尺寸为下宽0.3 m、深0.3 m、边坡1∶1、纵向底坡0.25‰，汇水面积0.04 km2，排水流量0.15 m3/s，纵向底坡1.0‰。采用人工挖土方，保证开挖面平整。排水沟只开挖不衬砌，施工后期回填压实平整。为防止雨水冲刷土至排水沟边坡及沟底，对排水沟采取铺衬土工布措施进行临时防护。共布设临时排水沟6980 m，需开挖土方1256.4 m3。

3.3.5 临时沉沙池

为减少临时排水沟对外排放泥沙，对临时排水沟每隔1000 m 设置1 处临时沉沙池。沉沙池断面为梯形，下口为2 m×2 m，上口为4 m×4 m，深1.5 m，携沙径流经沉沙池沉淀后散排至自然沟道范围内，共布设临时沉沙池6座。

4 结语

机场飞行区的特殊环境对水土流失治理提出了较高要求。经过分析探讨，提出在飞行区建设排水沟9787 m、排水顺接工程396 m、拱形骨架边坡防护22.30 hm2、土面区撒草绿化98.19 hm2、植草护坡绿化13.71 hm2、拱形骨架边坡绿化22.30 hm2、密目网苫盖72.00 hm2、编织袋拦挡7500 m、临时沉沙池6座等工程、植物与临时防护措施相结合的综合防治措施体系，可以有效减少项目建设带来的水土流失。