流域治理项目水土保持防治特点及防护措施.pdf

建设与管理水利技术监督 年第 期:/流域治理项目水土保持防治特点及防护措施王怀志 郭 振 杨春峰 卢 慧 王荷堂(上海市政工程设计研究总院集团第六设计院有限公司 安徽 合肥 中电建生态环境集团有限公司 广东 深圳)摘要:作为解决区域水环境问题的系统性和根本性的手段 近年来流域治理项目逐渐增多 以十五里河流域治理一期工程为例 分类梳理流域治理项目建设过程中水土流失影响因素 分析总结该类项目水土流失特点 根据确定的防治责任范围合理划分防治分区 统筹布设工程、植物以及临时水土保持措施 提出相应的水土流失防治措施体系 使工程防治责任范围内的水土流失得到有效控制 并为类似项目水土流失防治提供借鉴关键词:流域治理项目 水土流失 防治措施体系中图分类号:文献标识码:文章编号:()收稿日期:作者简介:王怀志(年)男 工程师:作为以人为因素为主要外营力形成的水土流失类型 生产建设活动伴随着扰动地表、挖填土石方、损毁植被、临时堆土(渣)以及弃土(渣)等活动 常造成水土资源和土地肥力的破坏和损失流域治理项目是水环境综合治理性项目 一般包含点型、线型工程等 水土流失在不同时段亦呈面状、线状和点状结合分布 水土流失防治具有复杂性和综合性 因此 如何做好流域治理项目水土保持防治和设计工作 提出一套科学合理的水土流失防治措施体系是一个值得探讨的问题 项目概况十五里河作为巢湖 条入湖重污染河道之一 实施流域治理工程是实现流域水环境改善的根本保障 治理好十五里河对于巢湖的综合治理具有重要战略意义 工程研究范围为十五里河 全 流 域 及 塘 西 河 上 游 经 开 区 建设内容包括初期雨水调蓄池、南艳湖上游初期雨水治理、河道底泥治理工程、滚水坝及河道护坡护岸整治、生态缓冲带工程、水土涵养林工程、管网溯源调查与改造工程、生态补水工程等项目区地处江淮丘陵地带 总的地势为西北高、东南低 地面高程一般为 工程区域地处亚热带湿润季风气候区 四季分明 雨量适中 气 候 温 和 无 霜 期 长 年 均 日 照 时 数 多年平均气温在 左右 年多年平均降雨量为 月多暴雨 多年平均 占年总量的 项目区土壤以黄棕壤、水稻土两类为主要土壤 约占全部土壤的 项目区属北亚热带常绿落叶阔叶林植被带项目区属南方红壤丘陵区 土壤侵蚀以水力侵蚀为主 根据/生产建设项目水土流失防治标准 项目位于合肥市蜀山区、经开区、包河区 均属于县级以上城市区域 执行水土保持防治一级标准 水土流失影响因素和水土保持防治特点 水土流失影响因素流域的水土流失程度主要取决于该地区的自然条件和人类活动的情况及其相互关系 程度差异往往因地质地貌背景而异 影响因素可分为自然因素和人为因素两类 流域治理项目的水土流失因素属于人为因素中的工程建设等 见表 水土流失防治特点流域治理项目涵盖点源、面源、内源污染治理以及河流生态修复等内容 水土流失防治也具有自身的特点()点型工程如调蓄池 开挖回填土石方量大 施工时间长 施工工艺复杂 水土流失易集中 年第 期水利技术监督建设与管理表 流域治理项目建设水土流失影响因素分析分类建设内容主要施工内容影响因素分析调蓄池工程初期雨水截流调蓄管、调蓄池、超磁处理站等基坑施工围护、基础处理、池体、泵站沉井、顶管施工建(构)筑物、道路、绿化工程加剧水土流失的施工过程主要包括压占地表、开挖、临时堆土、土方回填等调蓄管顶管基坑桩基施工、开挖、土方回填改变原地表地形 形成开挖边坡 顶管工作井地面施工区域因压占、平整地表 绿化搬迁 表土剥离 扰动原地表 导致地表大面积裸露 水土流失河道工程河道底泥清淤、底泥原位修、滚水坝及河道护坡护岸干挖清淤、围堰填筑、基础处理、围堰拆除工程、草皮护坡、生态砌块护岸、固定坝水利工程选择在非汛期施工 施工过程中桩基施工、护岸施工、河道土石方挖填、临时堆土过程均会造成地表裸露 水土流失生态缓冲带、水土涵养林乔、灌、草复合搭配种植 栽植落羽杉现状桑树、构树等乔木区域保留 仅在无乔木区域增加植物群落苗木植栽随运随栽、树穴开挖后很快回填 基本没有影响管网工程混接点改造、新建截流井和截流管、生态补水泵站、补水管道挖槽铺管、拖管施工开槽埋管施工区域压占、平整地表 绿化搬迁、基槽开挖、临时堆土、基槽回填 加剧水土流失泵站建(构)筑物压占地表、桩基施工、基坑开挖、基槽开挖、临时堆土、土方回填 加剧水土流失施工布置临时施工道路施工生产生活区临时堆土区场地平整等使地面裸露 临时堆土为松散堆积体 稳定性较差在堆放过程中受降雨和地面径流冲刷 易产生水土流失发生 工程施工涉及基坑围护、基础处理、池体以及泵站沉井等 扰动范围分布集中 而且强度较深 施工期跨越时间长 使原有植被遭到破坏 建设过程开挖土方因为临时回填不及时或者保护措施不足 极易形成大量裸露开挖面和松散堆土 在雨季极易产生坡面汇流 增加了建设区域的土壤侵蚀强度和水土流失量 对项目区及其周边的生态环境造成不同程度的破坏()管网工程穿越区域广 兼具线型、点型特征 不同区域工程地质、土壤、地形、气象、植被情况略有差异 施工基坑数量多、开挖土方量较大 将产生线型临时堆土或弃土(渣)水土流失各扰动地块分散、不连续 导致水土流失影响范围广 涉及河道时 若防治不及时 水土流失易汇入水体 造成下游河道淤积()工程占地数量大、类型多 交通运输用地、水域及水利设施用地及其他用地存在大量的绿化区域和表土资源 绿化移植宜以土球形式 随着绿化搬迁至养护区域 多余表土要优先考虑种植绿化、土地整治等 做好保护和利用()各工程区域地表因施工工艺不同 施工期、自然恢复期分别受到不同程度的人为扰动和破坏 水土流失的影响因素有明显不同 尤其流域治理项目位于城市区 水土流失涉及城建、环保、园林绿化等多个部门 治理措施因地制宜、科学规划、合理配置 从而既减少水土流失 又美化了周围环境 水土保持措施体系 防治分区划分在确定的防治责任范围内 依据十五里河流域治理一期工程布局、施工扰动特点、建设时序、水土流失影响等进行分区 流域治理项目建设内容“点多面广”分区考虑以下因素:分区之间具有明显的差异性 分区内水土流失主导因子和防治措施应相近或相似 一级区应具有控制性、整体性、全局性 二级区及其以下分区应结合工程布局、项目组成、占地性质和扰动特点进行逐级分区 各级分区应层次分明 具有关联性和系统性十五里河流域治理一期工程水土流失防治分区划分为 个一级区 分别是调蓄池工程区、河道工程区、管网工程区和施工布置区 在此基础上 结合工程布局、项目组成和扰动特点划分 个二级区 其中调蓄池工程区划分为金寨路处等 处初期雨水调蓄工程区及南艳湖上游初期雨水治理工程区共 个二级区 河道工程区划分为河道底泥治理工程区、滚水坝及河道护坡护岸工程区、生态缓冲带工程区、水土涵养林工程区 个二级区 管网工程区划分为管网溯源调查与改造工程区、生态补水工程区 个二级区 施工布置区划分为临时施工道路、施工生产生活区、临时堆土区 个二级区 防治措施体系按照系统工程学的原理 以施工准备期及施工期为重点时段 临时措施与永久措施相结合、工程建设与管理水利技术监督 年第 期措施与植物措施相结合“点、线、面”相结合结合主体设计中具有表土剥离、土地整治、场区雨水、场区绿化景观、河道生态护坡、生态缓冲带、水土涵养林工程等 统筹布设各类水土保持措施以形成完整的水土保持防护体系 见表 各分区水土流失防治措施如下:()工程措施工程措施包含表土剥离、土地整治、调蓄池厂区排水以及生态护坡等表土剥离、土地整治 在调蓄池工程区、河道工程区、管网工程区以及施工布置区的扰动区域 现状占地类型园地、林地、草地的区域 施工前先剥离表层腐殖土 可剥离表土厚度在 左右 施工结束后进行土地平整 表土回覆 土地整治结束后进行表土回覆 并布设植物措施或恢复原土地利用类型 以保持水土 改善生态环境调蓄池厂区雨水排水 金寨路等 个调蓄池厂区内布设雨水管、窖井或雨水口 收集的雨水经管道就近排入市政雨水管网 或进水泵房 雨水经泵站提升到地面泄压井后 再就近接入市政排水管道系统生态护坡 河道护岸护坡整治采用草皮护坡 生态砌块护岸型式()植物措施植物措施包含调蓄池厂区硬化空间外或设备周边景观绿化、河岸两侧生态缓冲带、水土涵养林、植被恢复以及植草复绿等厂区绿化景观调蓄池工程区位于城市区 采取植物措施既可以有效防治水土流失也可以兼顾景观 在金寨路等 个调蓄池和南艳湖超磁处理站均按园林绿化标准实施景观绿化 调蓄池为地埋式 除地面硬化区域外 其余空间全部进行景观绿化 景观绿化区域主要分布于道路周边、覆土建筑屋顶绿化、地埋式水体净化设施上部覆土空间等 项目植被设计结合区域变化的微地形空间 采用乔木搭配花灌木组团种植形式 成片栽植花灌木 形成开花林带 搭配色叶乔木 营造出多彩的绿化效果 基调树种:香樟、朴树、法梧、雪松、桂花、红花紫薇、日本早樱 搭配树种:黄山栾树、高杆女贞、银杏、刚竹、红叶石楠球、海桐球等 建筑屋顶覆土绿化与地埋式净化设施覆土绿化 考虑工程建筑与构筑物的结构荷载 绿化覆土 绿化植被采用草皮绿化为主 局部点缀灌木的配置形式 对超磁处理站等设备周边进行绿化 项目植被设计结合区域空间 采用乔木搭配花灌木组团种植形式 基调树种选择香樟、朴树、法梧等 绿化植被采用草皮绿化为主 局部点缀灌木的配置形式生态缓冲带、水土涵养林生态缓冲带、水土涵养林建设均位于十五里河两岸 在护坡以上、无乔木区域增加植物群落 植物品种选择以吸引鸟类、多样化的植物为主 营造具有控制水土流失、保护和改善水质、为鸟类等野表 水土保持措施体系总体布局防治分区水土保持措施一级区二级区工程措施植物措施临时措施调蓄池工程区金寨路处等 个初期雨水调蓄工程区表土剥离、土地整治、调蓄池厂区排水园林景观绿化调蓄池厂区和截流调蓄管顶管施工作业面临时排水 表土临时拦挡、苫盖 裸露开挖面苫盖南艳湖上游初期雨水治理工程区表土剥离、土地整治园林景观绿化临时排水、沉沙河道工程区河道底泥治理工程区表土剥离、土地整治无临时排水、沉沙滚水坝及河道护坡护岸工程区表土剥离、土地整治、生态护坡无裸露开挖面的苫盖生态缓冲带工程区、水土涵养林工程区表土剥离、土地整治生态缓冲带、水土涵养林无管网工程区管网溯源调查与改造工程区无无土方的临时拦挡、苫盖生态补水工程区表土剥离、土地整治撒播草籽临时排水、土方的临时拦挡、苫盖施工布置区临时施工道路区表土剥离、土地整治撒播草籽临时排水、沉沙 表土拦挡、苫盖施工生产生活区表土剥离、土地整治撒播草籽临时排水、沉沙临时堆土区表土剥离、土地整治植被恢复、撒播草籽临时排水、沉沙 临时拦挡、苫盖 注:标表示主体设计已有(下转第 页)年第 期水利技术监督理论研究长 保水效应变化不大 而保土效应趋于良好()在水土流失区植被重建的管理中 有必要将水保和土保区分开来 因实验数据结果受土壤及降雨事件影响较大 应用中需要再次确认参考文献 王培俊 刘旗 孙煌 等.南方红壤水土流失区生态系统服务价值时空变化研究.农业机械学报 ():.王逸男 孔祥兵 赵春敬 等.年黄土高原植被覆盖度时空格局变化分析.水土保持学报 ():.李宗善 杨磊 王国梁 等.黄土高原水土流失治理现状、问题及对策.生态学报 ():.杨灿 魏天兴 李亦然 等.黄土高原典型县域植被覆盖度时空变化 及 地 形 分 异 特 征 .生 态 学 杂 志 ():.袁再健 马东方 聂小东 等.南方红壤丘陵区林下水土流失防治研究进展.土壤学报 ():.陈丹.水土保持和不同降雨条件对小流域水土流失的影响研究.水利技术监督():.(上接第 页)生动物提供栖息场所等功能的“生态缓冲带”水土涵养林采用落羽杉成片栽植的形式 形成落羽杉纯林带 以水土保持 涵养水源对现状占地类型为林草地或裸地的 在土地整治基础上植被恢复或者撒播狗牙根草籽进行防护 植被恢复采用草皮绿化为主 局部点缀灌木的配置形式 树种选择香樟、桂花、乌桕、松树等()临时措施临时措施包含临时排水、沉沙 临时堆土拦挡以及苫盖等 在调蓄池工程区、河道工程区、管网工程区以及施工布置区的扰动区域等工程施工中特别是汛期施工时 需要采取必要的排水、挡护等临时水土流失防治措施 临时工程作用时间短 要求简单、有效、易行且投资少 为防止周边降水对施工场区的冲刷 在调蓄池和超磁处理站厂区边界、截流调蓄管顶管施工区四周、临时施工道路、施工生产生活区以及临时堆土区等区域修建临时排水沟 一般为土沟 末端接简易沉沙池 出水就近排入十五里河或周边市政雨水系统 在截流调蓄管和生态补水管道线型施工作业区表土临时堆存点以及临时堆土区 四周采用袋装土拦挡 在调蓄池厂区相对固定的裸露开挖面、河道两岸护坡、表土临时堆存点以及临时堆土区临时苫盖采用密目网或者防尘网 减少施工期间的水土流失该项目挖方量大于填方量 生态缓冲带和水土涵养林种植土外购 不设置取土场 弃土主要是新建调蓄池、河道治理及敷设管网开挖多余土方 根据弃土接受协议 弃土综合利用 不另设置弃渣场 但也要注意以下几个方面:弃渣运输期间 需严格控制运输车辆在运输线路上滴漏洒等 施工场地设置洗车槽 车轮出门时 必须对车轮进行冲洗 车辆应有覆盖物以防止土方沿途扬撒 从而最大限度减少泥土对环境的影响 控制水土流失 结语流域治理项目水土流失具有施工点多、线路长、扰动范围广、水土流失影响因素多等特点 若不及时采取措施 易产生水土流失危害 施工过程的临时防护在生产建设项目水土流失防治中尤为重要 要严格控制工程占地、保护表土资源、合理调配土方等 强化水土保持管理 提升施工人员的水土保持意识及专业技能 加强水土保持监测、监理 对于城市区生产建设项目 在做好水土流失防治的同时 还需注重生态和景观的建设和改善 提高水土保持的生态和环境效益参考文献 高旭彪 黄成志 刘朝晖.开发建设项目水土流失防治模式.中国水土保持科学():.高岩.水环境综合治理工程水土保持设计研究.甘肃水利水电技术 ():.金明月 姜欣彤.松花江拉林河流域治理工程水土流失防治体系的方案设计.吉林水利():.袁仁茂 杨晓燕 李树德.水土流失的多因素分析及其防治措施.水土保持研究():.涂明.城市雨污水分流管网施工技术.河南科技():.周梦玲.城市管网工程水土流失特点及防治重点.水利技术监督():.周杰兴 周永江 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