河道治理工程中水土保持防治措施探析

趙曉坤

（北京市勘察設計研究院有限公司,北京 100038）

0 引言

中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于全面推行河長制的意見》，將“加強水土流失預防監督和綜合整治，建設生態清潔型小流域”作為主要任務之一[1]。同時，水土保持也是我國生態文明建設的重要舉措，是江河治理的根本[2～3]。優化河道治理的水土保持工作是發揮河道應有效能、保護河流生態系統的重要舉措。溫泉溝上游段作為海淀北部淺山區河道，具備典型山區河道、季節性河道的特點，由于縱坡大，沖刷流速大，現狀全部為硬質護岸，水生態破壞嚴重，景觀缺失。按照線性工程特點采取綜合水土流失防治措施完成布局，在完善河道治理目標的基礎上優化區域生態環境。

1 項目基本情況

項目位于海淀區溫泉鎮境內溫泉溝上游段。由于現狀河道行洪斷面狹窄，行洪能力不足，造成汛期洪水出槽，淹沒村級公路等一系列問題。河道治理有助于提高溫泉溝整體過流能力，緩解水江子村汛期洪水入戶問題。本次治理范圍包括溫泉溝主溝及溫泉溝南、北支溝，總長度約1.87 km。主要建設內容包括：（1）河道治理總長度1872 m，護底長1738 m，護坡長309 m；（2）溫泉溝局部狹窄段通過新開挖分洪河道長188 m，與擴挖后的支渠相連；（3）改建跌水1 座，新建涵洞2 座。項目總占地面積1.59 hm2，全為永久占地。總挖方量1.42 萬m3，總填方量0.47 萬m3，棄方0.95 萬m3，棄方包括河道清淤土方、河道開挖多余土方、河道建筑物基礎開挖多余土方及拆除建筑垃圾。

2 水土流失預測

2.1 防治責任范圍

項目建設可能造成的水土流失防治責任范圍包括：（1）建設永久占地；（2）施工生產生活區；（3）項目施工活動造成水土流失直接影響區，即項目建設區和直接影響區。本項目建設水土流失防治責任范圍面積共計2.35 hm2，見表1。

表1 水土流失防治責任范圍表 單位：hm2

2.2 防治分區

根據項目建設區內的地形條件、自然條件以及建設項目施工工藝和施工區特點，在全面勘察和分析的基礎上，按照工程組成和水土流失特點，根據分區相對集中的原則，將本項目劃分為3 個水土流失防治分區：河道治理工程防治區、河道建筑物工程防治區和施工臨時設施防治區，見表2。

表2 水土流失防治分區

2.3 土壤侵蝕量預測

依據水土流失特點和地形地貌完成項目區擾動前預測單元劃分。

2.3.1 預測時段

建設型項目水土流失預測期主要為建設期，劃分為施工期和自然恢復期。

項目區處于平原地區，以水力侵蝕為主。水土流失主要發生在施工期，土方開挖、回填是產生水土流失的主要環節，場地平整極易引起揚塵。因此施工期是水土流失預測的主要時段。在運營初期，由于生物措施的滯后性，仍然存在一定的水土流失，約需2 年的時間，植被才能恢復到原地表植被的狀況，所以對自然恢復期的水土流失也應該進行預測，見表3。

表3 項目擾動地表預測單元及水土流失預測時段 單位：a

2.3.2 預測方法

通過調查和分析有關資料，計算確定不同預測時段內各單元的土壤侵蝕模數值，土壤侵蝕量計算方法見式（1）和式（2）。

式中：W為土壤流失量，t；n為預測單元，1，2，3，……，n-1，n；ΔW為新增土壤流失量，t；Mji為某時段某單元的土壤侵蝕模數，t/（km2·a）；Fji為某時段某單元的預測面積，km2；Tji為某時段某單元的預測時間，α；ΔM為某時段某單元的新增土壤侵蝕模數，t/（km2·a），只計正值，負值按0計；i為預測單元，i=1、2、3、……、n；j為預測時段，j=1、2、3，指施工準備期、施工期和自然恢復期。

2.3.3 預測結論

（1）擾動原地貌損壞土地和植被面積

擾動原地貌損壞土地和植被面積包括因項目永久占地及施工臨時占地等擾動原地貌損壞土地和植被面積，共1.59 hm2。

（2）損壞水土保持設施數量

項目施工損壞的水土保持設施，主要為旱地、果園和林地，面積0.35 hm2。

（3）棄土、棄渣量

本項目建設棄方0.95萬m3，包括清淤土方1988 m3，河道開挖多余土方5957 m3，河道建筑物基礎開挖多余土方809 m3，拆除建筑垃圾786 m3，運至海淀區冷泉東港綠化回填處置場消納。

（4）可能造成的水土流失面積

受項目建設時序、工序因素影響，項目建設期間水土流失面積發生變化。分析項目施工期和自然恢復期的水土流失影響因素，確定因項目施工期可能引發水土流失的總面積是1.59 hm2，自然恢復期水土流失面積為0.21 hm2。

3 水土保持防治措施及布局

根據水土流失預測結果、劃分的防治分區和防治內容以及對主體工程已有水土保持措施的分析和評價，確定不同的防治區采用的防治措施，措施體系見圖1，措施布局見圖2。

圖1 水土流失防治措施體系圖

圖2 水土保持措施布局圖

3.1 河道治理工程區

3.1.1 臨時措施

（1）導流圍堰拆除

溫泉溝為季節性河流，為防止雨季施工時河道有水，需設置施工圍堰以保證干槽施工，自起點至終點，每隔500 m設1 處橫向施工圍堰。圍堰高2 m，上頂寬2 m，兩側邊坡1∶2，迎水面做土工膜防滲，上下游圍堰之間河道右岸埋設DN500HDPE雙壁波紋管用于導流，覆土厚度1 m，施工后期對其進行拆除，拆除量756 m3。

（2）密目網覆蓋

河道邊坡開挖后到邊坡防護前，采用密目網覆蓋，經計算，共需密目網700 m2。

工程對溫泉溝治理段河底清淤疏浚后采用生態聯鎖砌塊護底，并種植馬藺進行綠化。綠化前利用干化淤泥進行覆土，覆土量500 m3。干化淤泥采取就近堆放的原則，就近堆放在河底一側，采用密目網苫蓋，共需密目網100 m2。

3.1.2 工程措施

（1）表土剝離、集中堆放及回用

項目施工前對工程占地范圍旱地、果園和林地表層熟土剝離，剝離面積為0.35 hm2，剝離厚度為30 cm。表土剝離時采用推土機對表層土整體進行剝離，推土機剝離后使用裝載機裝土、自卸汽車運輸至本項目臨時堆土場中，后期全部回填于綠化區域。

項目共計表土剝離量0.11 萬m3，覆土量0.16 萬m3。

（2）綠化區域土地整治

施工后期，整治項目區河道邊坡可綠化區域進行，主要清理碎石、廢料等垃圾，使其恢復到可利用狀態，以便后期植被恢復。項目土地整治0.21 hm2。

（3）河道生態連鎖塊防護

項目對溫泉溝治理段河底鋪設生態連鎖塊護砌，河底種植馬藺進行綠化，護坡上鋪營養基植物纖維毯，生態連鎖塊防護面積為1.60 hm2。

3.1.3 植物措施

河道護坡生態聯鎖砌塊上鋪營養基植物纖維毯，點綴沙地柏和牽牛花。共鋪砌營養基植物纖維毯0.21 hm2，種植沙地柏7950 株，牽牛花5430 株。

3.2 河道建筑物工程區

施工期間，河道建筑物基礎開挖多余土方隨挖隨運走，后期回填土方臨時堆放在基礎周圍，采用密目網覆蓋，密目網邊緣采用土塊或石塊壓實，經計算，共需密目網500 m2。

3.3 施工臨時設施區

依據“先擋后棄”原則需對項目堆土采取臨時攔擋、苫蓋措施，設計在臨時堆土四周采用編織袋裝土進行攔擋，堆土表面利用密目網進行苫蓋。

編織袋攔擋防護斷面為梯形，下底寬2 m，上底寬0.5 m，坡比1∶0.5，攔擋長度86 m，土方量172 m3。堆土表面利用密目網進行苫蓋，堆土底部預留10 cm～20 cm密目網用土壓實，確保覆蓋完全。

4 結論

項目采取工程措施、臨時措施和植物措施完善水土保持措施體系和布局，經初步分析預測，水土保持措施實施后至設計水平年，水土流失總治理度為100%，項目擾動土地整治率為100%，土壤流失控制比為1.0，林草植被恢復率100%，攔渣率100%，林草覆蓋率13%，除林草覆蓋率外基本實現了水土流失防治目標。