□王長興□李文忠□安秀環□程譜學(虞城縣水務局;河南省水利科學研究院;河南方正水利工程咨詢有限公司)
太平溝主體工程水土保持治理與分析
□王長興1□李文忠2□安秀環3□程譜學3
(1虞城縣水務局;2河南省水利科學研究院;3河南方正水利工程咨詢有限公司)
太平溝流域是惠濟河左岸重要支流之一,屬淮河流域渦惠河水系。商丘市太平溝馬苗溝口至黃莊橋南段工程區屬黃河沖積平原,土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主,水土流失輕微,土壤侵蝕模數為200 t/km2·a。地表出露地層全部為第四系全新統河流相的沖積物,地下水為潛水,受大氣降水和太平溝溝水滲漏補給,地下水埋深1.30~5.40 m,地下水水位隨季節變化,變化幅度≤1.50 m。根據地表水及地下水取樣分析結果,對混凝土腐蝕性進行評價,分析得出結論:地表水、地下水均對混凝土無腐蝕性,但對鋼結構具有弱腐蝕性,對混凝土中的鋼筋弱蝕性。
太平溝流域;主體工程;水土保持;分析與評價
太平溝是惠濟河左岸重要支流之一,屬淮河流域渦惠河水系,商丘市太平溝馬苗溝口~黃莊橋南段主體工程河道治理長度為23.42 km,從馬苗溝口(樁號6+000)至黃莊橋南(樁號29+418),其中,寧陵縣5.67 km;柘城縣17.75 km;防洪標準為20 a一遇,除澇標準為5 a一遇,主要建筑物為4級,次要建筑物為5級,重建生產橋梁荷載級別為公路-Ⅱ級。太平溝馬苗溝口~黃莊橋南段主體工程內容為:疏浚河道長度23.42 km,險工段砼護砌135 m,加固堤防18.64 km,新修防汛道路11.09 km,拆除橋梁1座,重建橋梁17座,新(重)建各類涵閘25座。由河道工程、橋涵工程、施工生產生活區、施工道路、棄土場五部分組成。
根據主體工程設計,項目業主、設計單位與技術人員對河道地形地貌及周圍可棄土處進行了詳細的勘察,通過對主體工程圖表量算、資料查詢等方法,針對棄土量大的特點,確定在河道兩岸的廢棄坑塘或地勢低洼地作為本項目的棄土場。所有棄土場不影響周邊公共設施、工業企業、和居民點等的安全;不會對重要基礎設施、人民群眾生命財產安全、行洪安全有重大影響;所有棄土場均不涉及河道和溝道。
3.1主體工程占地類型、面積和占地性質的分析與評價
由于太平溝馬苗溝口~黃莊橋南段工程所在地處于平原區,土地墾殖系數較高,所以不可避免占用耕地,但是根據國家的相關政策,項目業主要落實耕地占補平衡政策,確保耕地數量和質量相等;對于臨時占地,在工程施工結束后經過土地整治復耕后交還給當地農民,對農民耕地造成的影響將會降低到最低。
3.2土石方平衡分析與評價
太平溝馬苗溝口~黃莊橋南段工程總挖方量為59.66萬m3,總填筑量為8.68萬m3,棄方總量為50.98萬m3,棄方全部用于填筑棄土場。在運輸過程中采取臨時覆蓋措施,土石方調運采用就近原則,從而最大限度的減少在運輸過程中的水土流失及臨時運輸道路的長度,因此從主體工程設計的土石方流向符合工程實際,從土石方平衡角度考慮達到水土保持基本要求。
3.3主體工程施工組織的分析與評價
太平溝馬苗溝口~黃莊橋南段主體工程施工組織的分析與評價意見詳見表1。
上述分析可見,除施工開挖、填筑、堆置物,應采取臨時防治措施外,均符合要求,解決辦法是在方案中進行補充設計,以有效地抑制施工過程中的水土流失。
3.4主體工程施工的分析與評價
對太平溝馬苗溝口~黃莊橋南段主體工程施工的水土保持分析評價見表2。
對照施工的限制行為與要求,絕大多數符合要求,不足之處,一是缺少臨時防治措施;二是在土、淤泥等運輸過程中缺少保護措施。
4.1水土保持工程界定原則
根據《開發建設項目水土保持方案技術審查要點》,水土保持工程界定的三大原則是:①以防治水土流失為主要目標的防護工程,應界定為水土保持工程。以主體工程設計功能為主、同時兼有水土保持功能的工程,不納入水土流失防治措施體系,僅對其進行水土保持分析與評價。②對建設過程中的臨時征地、臨時占地,因施工結束后需歸還當地群眾或政府,水土流失防治責任將發生轉移,須通過水土保持驗收予以確認,各項防護措施均應界定為水土保持工程,納入水土流失防治措施體系。③對永久占地區內主體設計功能和水土保持功能難以直觀區分的防護措施,可按破壞性試驗的原則進行排除:假定沒有這項防護措施,主體設計功能仍舊可以發揮作用,但會產生較大的水土流失,該項防護措施應界定為水土保持工程,納入水土流失防治措施體系。

表1 對主體工程施工組織設計的分析與評價表

表2 對主體工程施工的分析與評價表
4.2界定為水土保持工程的設計與評價
項目主要工程內容為河槽清淤疏浚、堤防加固、重建橋涵。主體工程設計中河道工程區堤防防迎水坡種草防護和橋涵工程區施工結束后拆除圍堰,界定為水土保持工程。在施工生產生活區、施工道路區和棄土場區,未包含水土保持工程設計。故在本方案中補充完善水保措施,最大限度地減少人為水土流失。
4.3不界定為水土保持工程的設計與評價
在河道開挖、橋梁重建時,采用漿砌石護坡、護坦及利用圍堰進行導流,堤頂防汛道路修建泥結石路面,都具有一定的水土保持功能,能有效抑制河岸、堤頂沖刷和崩塌的發生,對防水土流失具有一定的作用,但這些措施是以主體工程設計功能為主,同時兼有水土保持功能的工程,不能界定為水土保持工程。
5.1自然因素分析
太平溝馬苗溝口~黃莊橋南段項目區位于河南省東部淮河流域,屬沖積平原區,地形起伏不大,雨水降到地面后,會很快形成徑流,對地面造成沖刷,從而造成水土流失。土壤植被方面,松散的土壤在水流的作用下,將會加劇水土流失,特別是潮土和河流灘地,由于土體粘粒少,抗拒沖刷的能力弱,極易產生水土流失,另外,項目建設區擾動土地主要為農業用地,農作物對地表的覆蓋時間具有間歇性,不利于減緩徑流的產生和攔蓄降水,減少水土流失。
5.2人為因素分析
項目區人為因素主要為工程建設活動,包括工程建設對地表的破壞,對水土保持設施的損壞,工程建設中的土石方的開挖、回填及臨時堆放等。由于人類活動行為,往往造成植被的減少、土體的破壞以及產生棄土棄渣等新地形地貌,加上自然因素的共同作用,將會加劇項目區的水土流失。
商丘市太平溝馬苗溝口~黃莊橋南段主體工程設計中,除了考慮主體工程本身安全運行以外,也考慮了工程建設與生態環境保護及水土保持之間的關系,基本做到了開發建設與環境保護及水土保持同步進行。主要體現在以下幾個方面:①主體工程選線基本符合水土保持限制性規定要求,從工程占地來分析,工程設計盡可能的少占用耕地,避免占用基本農田,符合水土保持要求。②主體工程推薦方案設計也符合水土保持規定,不足之處在方案中進行補充設計或在保證措施中提出合理建議。③在施工組織設計中,土石方較大的河道清淤工程安排在非汛期進行,和棄土場集中棄土等可行的施工工藝,對防止工程施工過程中的新增水土流失是有效的。④主體工程設計中水保措施較少,方案新增的防治措施有施工生產生活區、施工道路的排水溝,棄土場、施工生產生活區、施工道路等臨時占地的表土剝離、土地整治、復耕和臨時防護工程。兩者結合形成綜合防治體系,可有效防止工程建設造成的人為水土流失。
通過對商丘市太平溝馬苗溝口~黃莊橋南段主體工程具有水土保持功能工程的分析評價,在主體工程下一步設計中,對土石方平衡進一步優化,減少運輸過程中的水土流失量,同時減少運輸過程中對地表的擾動,改善施工工藝,減少征地面積,降低損壞水保設施面積,同時使施工過程中不超出征地范圍外,降低水土流失對項目區周邊的耕地、河道、水庫等的影響,在施工工程中加大臨時攔擋和臨時防護措施。
(責任編輯:劉長垠韋詩佳)
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2016-05-01