农村饮水安全巩固提升工程水土流失防治措施

任玉斌

（永昌县四坝水利管理处,甘肃 永昌 737200）

当下,农村居民对饮水安全的要求愈发严格,解决农村居民的饮水安全问题,是促进农村经济发展的基础。通过建设农村饮水安全巩固提升工程,可解决农村居民的饮水安全问题[1]。但工程建设过程中,水土流失问题较为严重。为此,需要制定水土流失防治措施,改善施工时形成的加速侵蚀现象,降低新增水土流失量[2],将使施工时产生的水土流失得到有效控制,被破坏的植被得到恢复,利于整个生态系统的平衡。

1 工程概况

永昌县在2000 年开始建设农村人饮工程建设,到2016 年底时,建成集中供水工程72 处,投资25959 万元（中央预算内专项资金7521 万元,地方配套及群众自筹资金5500 万元,投劳折资12938 万元）,解决了18.03 万人的饮水安全问题,供水保证率为95%,水质达标率100%,其中：集中供水工程解决17.38 万人、占总人口的96%,分散式供水工程解决0.65 万人、占总人口的4%,全县自来水入户率90%。夹河村一社安全饮水工程现状供水方式以水窖供水为主,水源为灌溉水,由于水窖容积小,且灌溉间歇期长,水量和用水方便程度不能满足需求；加之直接引入灌溉水,无任何消毒处理,水质不优,全社有171 人,达不到国家规定的农村饮水安全标准。项目区群众的饮水安全问题一直影响着当地居民的生活,长期用水量不足、用水不方便,给当地居民的生活带来极大不便,给群众身心健康带来严重危害。本次夹河村一社饮水安全巩固提升工程拟新建水源及管网入户工程,该工程的土壤类型为灰黄平土和黄平土。

本项目为饮水安全巩固提升工程,供水范围按原工程不变,该项目区饮水不安全范围、类型初步设计明细见表1。

表1 项目区饮水不安全范围、类型初步设计明细表

2 农村饮水安全巩固提升工程水土流失防治措施

2.1 农村饮水安全巩固提升工程水土流失特点及危害

该农村饮水安全巩固提升工程所处土地类型为灰黄平土与黄平土,其水土流失属于水力侵蚀、重力侵蚀与风力侵蚀的混合侵蚀类型,当该工程施工区域初选水浸时,会导致该区域土壤内溶解后的盐类随水流失,出现下沉情况,破坏土体结构,经过反复侵蚀后,侵蚀区域会出现沟岸崩塌与溯源侵蚀等问题,以深切侵蚀沟的形式呈现水流流失情况。

施工区域被水浸后,会导致地表出现下沉现象,危害农村饮水安全巩固提升工程施工的安全性,污染水源,影响工程建设进度。同时,水土流失问题严重,不仅会影响该地区居民的日常生活,还会加大生态恢复难度。

2.2 施工环境影响分析

通过优化饮水安全巩固提升工程的建设能够有效优化该村的基础设施环境,推动其积极发展；还能够有效解决群众饮水难的情况,从根本上提升其生活及健康的水平；在工程建设完成后有效增强了对水源地的保护,可显著改善该地区的生态环境。当饮水安全巩固提升工程开始施工后,可能存在影响如下：

（1）饮水安全巩固提升工程施工过程中,管沟土石方开挖的弃土随意堆放,会导致该区域的交通受到一定不良影响,并且开挖施工会破坏该区域原有的植被以及表面设施从而出现扬尘现象。

（2）工程施工区域以及相关人员生活区域的建筑、生活垃圾将对周围环境造成一定程度的污染。

（3）此外,工程施工过程中起吊、运输等机械设备的运行将造成一定程度的噪声污染。

2.3 施工现场防治措施

（1）在饮水安全巩固提升工程的管道施工过程中,需要尽量提升工程建设进度,注意降低相关影响程度至最小,针对被开挖后外露在大气中的土石方,需要对其进行养护,通过长期浇水令其状态保持湿润,尽量防止出现扬尘情况,待工程施工结束后需要及时恢复周围环境及植被。充分应用饮水安全巩固提升工程施工过程中开挖的土石方,对不能应用的部分集中进行堆放及处理。

（2）将所有建筑、生活垃圾运输至指定位置进行倾倒和掩埋操作。

（3）工程施工过程中需要竭力防止应用噪声较大的设备,针对与群众生活区域距离较近的项目建设区域,严令禁止夜间施工,防止影响群众的工作生活。

2.4 水土流失防治措施

在饮水安全巩固提升工程施工过程中进行水土流失防治时,其相关措施务必落实“点、线、面”的结合。以“线”为切入,需要按照核心工程设计措施将其造成的水土流失沿线展开集中拦蓄；以“点”为切入,在工程施工过程中通过临时拦挡措施展开土堆置区的水保治理,避免弃渣流失,施工后回填弃土,并积极恢复施工区域内的整地和林草；以“面”为切入,采用全面整地处理临时施工场地占地、水源地保护区永久建占地等区域对应施以植物措施,保护施工区域的地区地表并优化其生态环境,充分发挥植物措施的作用,将被动实施水土流失防治改变为开发治理。

2.4.1 水土流失防治分区

在饮水安全巩固提升工程水土流失防治过程中,需要对工程占地展开统一规划、集中布置,针对其水土流失特征,将该工程分为三个防治区：工程建设区、临时施工区、防治区,分区结果详细情况见表2。

表2 水土流失防治措施分区表

2.4.2 具体水土流失防治措施制定

（1）工程建设区

该项目管道施工时,蓄水池、管沟开挖面及管沟回填均是形成水土流失的主要原因。管沟开挖的水土流失量最小,原因是其施工时间短[3]。以人工方式进行回填施工,施工时要严格依据相关规范进行施工,要设计排水沟,防止雨水冲刷表面,导致水土流失[4]。蓄水池施工中产生的水土流失主要是水池开挖。蓄水池开挖时,开挖出的土方应就近集中堆放,并采用草帘临时覆盖,待工程结束后,用于土方回填和施工场地平整。平整后的场地也采取植物措施进治理,防止新增水土流失量发生。

1）合理规划农村饮水安全巩固提升工程占地,选择利于水土流失防止的施工工艺,达到保护土地资源,以及降低水土流失量的目的。管道施工回填土方过程中,要一层一层依次回填,回填结束后,采用机械设备压实,令土方尽可能达到平衡。若存在多余土方,则需选择较优的弃土点,对其进行集中处理[5]。

2）管道施工时,需要开挖沟槽,开挖过程中,需要在工程占地内合理开挖,提升边坡稳定性。如果工程占地内不具备沟槽开挖条件,那么需要选择合理的工程措施,开挖沟槽,确保不会破坏附近地表附属物。施工过程中,需及时对扰动的地表展开防护,采用完成一段防护一段的方式,进行地表防护,不可以大开挖与全面施工等施工工艺。

3）在工程建设区内,设计排水沟,确保工程顺利排水,防止水土流失[6]。按照工程建设区的汇水面积与洪峰流量,确定排水沟的过水断面是35 cm×35 cm。排水沟的设计指标与工程量见表3。

表3 排水沟的设计指标与工程量

4）在坡面水汇流的底凹位置,设计蓄水池,同时和排水沟形成水系统网络,符合农村饮水需求。设计过程中,需考虑占地面积小,水源充足、成本低等条件。蓄水池设计标准为防御暴雨等级。

依据选择的地址、设计形状与端面尺寸,放线开挖蓄水池。开挖放线过程中,需留有足够的衬砌厚度,以边开挖边衬砌边回填的方式,处理易坍塌地层,蓄水池底一定要压实,同时进行防渗处理。

（2）临时施工区、防治区

施工场地布置于荒滩地,施工时不会影响土地结构及土壤肥力。施工结束后,需对施工垃圾展开分类处理,尽可能回收利用。多余废方就地运输到低洼处,进行填高处理。施工结束后,需要进行道路绿化处理,得到美化环境的目的。对于临时施工区与防治区的地表裸露区域,进行生态恢复,生态恢复过程中,需种植易成活的树种,达到水土保持、恢复的目的,并改善附近景观,生态恢复种植的植物需符合三个要求：①形成纵横交错网络的时间较短,可以提升地表粗糙度,具备拦截坡面径流、降低径流流速功能,最大程度地降低水力侵蚀对土壤的影响；②所种植植物和附近景观可以融合到一起,线条简洁,避免出现格格不入问题,影响观赏效果；③植物种植成本低,利于后期养护管理。

对于坡面区域,以网格植草方式,保护坡面区域,防止水土流失,依据草坪生态气候与草种根系状态,以及对环境的抗性,选择种植草种类型,建议该农村饮水巩固提升工程饮水临时施工区与防治区的坡面区域,选择表4 内的草种进行种植,具体草种类型及相关信息见表4。

表4 草种类型及相关信息

实际应用时,需考虑不同草种的实际情况,合理搭配,提升植物间的可适应性。对于因施工形成的高陡边坡,需设计削坡分级措施,防止水土流失。

2.4.3 水土流失量计算

施工过程中水土流失量计算公式如下：

式中：A1为扰动面积；B1为扰动后侵蚀模数；A2为未扰动面积；B2为原始侵蚀模数；t 为施工时段。

运营过程中水土流失量计算公式如下：

式中：A3为农村饮水安全巩固提升工程建设时水土流失面积；B3为运行期间侵蚀模数；t1为恢复时段。

3 实验分析

分析应用本文防治措施前后,该农村饮水安全巩固提升工程的水土流失量,分析结果见表5。

表5 防治措施前后饮水安全巩固提升工程的水土流失量

根据表5 可知,对于该项目中不同的饮水安全巩固提升工程来说,应用本文防治措施前,各防治分区的水土流失量,均明显高于本文防治措施应用后；本文防治措施应用前后,施工过程中,各防治分区的水土流失量,均明显高于运营过程中的水土流失量；应用本文防治措施前,夹河村一社饮水安全巩固提升工程施工过程中的总水土流失量是18449.8 t,运营过程中的总水土流失量是5849.5 t；应用本文防治措施后,夹河村一社饮水安全巩固提升工程施工过程中的总水土流失量是16244.3 t,运营过程中的总水土流失量是4722.5 t。实验证明：应用本文防治措施后,可有效减少农村饮水安全巩固提升工程的水土流失量。

4 结论

农村饮水安全巩固提升工程建设过程中存在许多水土流失隐患,在展开水土保持相关措施时需要综合考虑工程项目区域内部的建设情况。本文以某地区农村饮水安全巩固提升工程为例,通过分析其水土流失特点划分防治分区,并基于工程、植物等因素制定水土流失综合防治措施。通过应用该水土流失防治措施,能够有效控制工程占地区域的水土流失现象,令其生态环境逐步得到恢复。经试验验证表明,该项目建设区的水土流失量明显减少,说明本文水土流失防治措施安全有效,其实施可以有效保证供水量且具有较好的水土保持效果,能够达到施工期与运行期的水土流失防治目的,从而提升农村饮水安全巩固提升工程的输配水效率,为群众饮水安全提供保障,具有显著的社会经济效益。