談金家堰節(jié)制閘建設(shè)中水土保持防治措施

崔春梅，張 佳，邱 浩

（1.山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南250014；2.山東省水利勘測設(shè)計院，山東 濟(jì)南250014）

金家堰節(jié)制閘是小清河干流和分洪道工程防洪調(diào)度的控制樞紐，位于桓臺縣馬橋鎮(zhèn)金家村北。由于建閘時條件有限，加上年久失修，工程已不能按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行，急需拆除重建。小清河金家堰節(jié)制閘（新閘）應(yīng)急除險加固工程位于小清河設(shè)計樁號116+000處，閘址位于現(xiàn)狀金家堰節(jié)制閘（老閘）上游3.85 km處。工程主要建設(shè)內(nèi)容包括：拆除現(xiàn)狀金家堰節(jié)制閘，移址重建金家堰節(jié)制閘，在分洪道進(jìn)口閘管理區(qū)內(nèi)新建管理辦公設(shè)施等。

1 水土流失分析

1.1 項(xiàng)目區(qū)概況

桓臺縣屬暖溫帶季風(fēng)大陸性氣候區(qū)，多年平均降水量為567.1 mm，降水量年際變化較大，年內(nèi)分配不均勻，夏季降水占全年降水的60.2%。蒸發(fā)旺盛，多年平均蒸發(fā)量為1 270 mm。年平均溫度12.5℃，無霜期為245 d，年平均日照時數(shù)2 516.6 h。項(xiàng)目區(qū)地處黃河沖積平原區(qū)，全縣水土流失面積22.30 km2，其中輕度流失面積17.83 km2，中度流失面積2.59 km2，強(qiáng)烈流失面積1.24 km2，極強(qiáng)烈流失面積0.58 km2，劇烈流失面積0.06 km2。

1.2 水土流失危害

1）主體工程區(qū)在施工期間，由于現(xiàn)狀攔河閘的拆除、改建過程中的基礎(chǔ)開挖，造成土方的臨時堆存，在不利天氣條件下易發(fā)生一定的水土流失，對周邊環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。

2）管理區(qū)建設(shè)過程中，將進(jìn)行拆除、土方開挖與回填活動，勢必產(chǎn)生臨時性堆土，遇大雨（風(fēng)）等不利天氣條件，極易產(chǎn)生水土流失，甚至?xí)绊懼苓叺墓嗲w系現(xiàn)有的過水能力，降低其防洪除澇標(biāo)準(zhǔn)，影響施工，降低工效。

3）導(dǎo)流明渠進(jìn)行挖掘作業(yè)期間，易形成大面積的邊陡斜坡，在不利的天氣條件下將會導(dǎo)致大面積的沖刷侵蝕，造成坡腳淘蝕產(chǎn)生大面積的坍塌流失，危害周邊環(huán)境。

4）施工道路和生產(chǎn)生活區(qū)建設(shè)期間，由于施工機(jī)械設(shè)備等在場地的反復(fù)碾壓和擾動，使熟化的表層土板結(jié)化，砂、石、水泥等建筑材料的堆放區(qū)，在不利天氣條件下易發(fā)生砂、石、水泥在場地的流失，造成一定的水土流失。

1.3 項(xiàng)目區(qū)水土流失防治目標(biāo)和防治范圍

1）防治目標(biāo)。根據(jù)《全國水土保持區(qū)劃（試行）》（辦水保〔2012〕512號），項(xiàng)目區(qū)屬于魯中南低山丘陵土壤保持區(qū)。項(xiàng)目區(qū)以輕度水力侵蝕為主，現(xiàn)狀平均土壤侵蝕模數(shù)約為450 t/km2·a。根據(jù)土壤侵蝕強(qiáng)度分級和容許土壤流失量標(biāo)準(zhǔn)，由于項(xiàng)目區(qū)地處北方土石山區(qū)，項(xiàng)目區(qū)容許土壤流失量為200 t/km2·a。本工程設(shè)計水平年采用的水土流失綜合防治目標(biāo)為：擾動土地整治率90%，水土流失總治理度80%，土壤流失控制比1.0，攔渣率90%，林草植被恢復(fù)率90%，林草覆蓋率15%。

2）防治范圍。根據(jù)主體工程設(shè)計情況，結(jié)合現(xiàn)場查勘和工程影響分析，確定本工程的水土流失防治責(zé)任范圍12.85 hm2；其中項(xiàng)目建設(shè)區(qū)8.93 hm2，直接影響區(qū)3.92 hm2。

1.4 水土流失預(yù)測結(jié)果

工程共擾動原地表面積8.93 hm2，損壞水土保持設(shè)施面積7.02 hm2。工程產(chǎn)生棄方0.27萬m3，主要為老閘拆除建筑垃圾，拆除料全部由專門負(fù)責(zé)回收棄渣的車輛統(tǒng)一運(yùn)至指定的棄渣區(qū)內(nèi)集中處理。

經(jīng)計算，本工程產(chǎn)生的土壤流失總量為511 t，新增土壤流失量405 t，工程建設(shè)造成的水土流失危害較輕。水土流失防治的重點(diǎn)區(qū)域?yàn)閷?dǎo)流工程防治區(qū)和主體工程區(qū)。

2 防治措施

項(xiàng)目區(qū)施工期侵蝕類型以水力侵蝕為主，具體結(jié)合工程布局、施工工藝，提出針對性的防治措施，減少施工過程中產(chǎn)生的水土流失量。首先，應(yīng)做好施工過程中的臨時防護(hù)措施，減少施工過程中產(chǎn)生的水土流失量；其次，應(yīng)該重視主體完工后的土地整治和植被綠化恢復(fù)等措施，使工程區(qū)域占壓的土地盡量恢復(fù)到原有地力條件。

本工程的重點(diǎn)防治區(qū)域宜采取工程措施、植物措施和臨時措施相結(jié)合的綜合防治措施進(jìn)行設(shè)計，以達(dá)到有效降低工程建設(shè)引發(fā)大規(guī)模水土流失的可能性。

2.1 主體工程防治區(qū)

該防治區(qū)主要包括閘室及上下游連接段基礎(chǔ)開挖、基礎(chǔ)處理工程和混凝土等工程，該區(qū)域新增水保措施主要針對橋頭堡進(jìn)行綠化和施工過程中產(chǎn)生的短期零星堆土進(jìn)行防護(hù)。

1）植物措施。根據(jù)主體設(shè)計，橋頭堡綠化面積約400 m2，采取灌草立體配置方式；灌木選用紅葉石楠、小龍柏、金葉女貞，作為道路綠籬用苗；草選用撒播方式，采用狗牙根草草籽。需紅葉石楠（冠幅≥30 cm）500株，小龍柏（冠幅≥30 cm）500株，金葉女貞（冠幅≥30 cm）株，撒播狗牙根草籽400 m2。灌木選取規(guī)格：冠幅≥30 cm；草皮選取規(guī)格：選用標(biāo)準(zhǔn)為Ⅰ級草皮。

2）臨時措施。針對施工過程中產(chǎn)生的零星堆土進(jìn)行攔擋和覆蓋。為防止土方臨時堆存造成水土流失，在堆存區(qū)外側(cè)設(shè)1 m高的草袋裝土進(jìn)行攔擋，共需草袋裝土2 m3，鋪設(shè)防塵網(wǎng)約100 m2。

2.2 管理防治區(qū)

該防治區(qū)新增水土保持措施主要為工程措施、植物措施和臨時措施。

1）工程措施。工程建設(shè)后期，將施工前剝離的表土回填至待綠化用地內(nèi)，并進(jìn)行深翻整平處理，以滿足管理區(qū)后期綠化條件。整地面積0.03 hm2。

2）植物措施。根據(jù)主體設(shè)計，管理區(qū)綠化面積約2 700 m2，栽植大喬木進(jìn)行綠化，喬木選用紫葉李、櫻花、紫薇、白玉蘭，株距2 m，沿管理區(qū)道路兩側(cè)和辦公用房前空地內(nèi)種植。需栽植喬木50株。選用喬木規(guī)格：胸徑≥2 cm。

3）臨時措施：針對施工過程中產(chǎn)生的零星堆土進(jìn)行攔擋和覆蓋。在堆存區(qū)的外側(cè)設(shè)1 m高的草袋裝土進(jìn)行攔擋，共需草袋裝土2 m3，鋪設(shè)防塵網(wǎng)約50 m2。

2.3 導(dǎo)流工程防治區(qū)

導(dǎo)流工程主要包括導(dǎo)流明渠土方開挖及回填、施工圍堰及拆除、明渠開挖臨時堆土等工程。新增水土保持措施主要為植物措施和臨時措施。

1）植物措施。根據(jù)主體設(shè)計，占地林地2.19 hm2，采取喬草配置方式，喬木選用速生楊，株距5 m，草選用撒播方式，采用狗牙根草籽。選用喬木規(guī)格：胸徑≥2 cm；草皮選取規(guī)格：選用標(biāo)準(zhǔn)為Ⅰ級草皮。

2）臨時措施。針對開挖明渠產(chǎn)生的堆存土和臨時剝離的表土進(jìn)行攔擋和覆蓋。在堆存區(qū)的外側(cè)設(shè)1 m高的草袋裝土進(jìn)行攔擋，共需草袋裝土4 m3，鋪設(shè)防塵網(wǎng)約1 000 m2。

2.4 施工生產(chǎn)生活防治區(qū)

該防治區(qū)新增水保措施主要為工程措施和臨時措施。

1）工程措施。表土剝離及回填：施工前需對臨時占壓的耕地進(jìn)行表土剝離，總計剝離面積0.83 hm2，剝離厚度0.3 m，表土剝離及回填0.25萬m3。

2）臨時措施。針對臨時剝離的表土進(jìn)行攔擋和覆蓋。在堆存區(qū)的外側(cè)設(shè)1 m高的草袋裝土進(jìn)行攔擋，共需草袋裝土5 m3，鋪設(shè)防塵網(wǎng)約150 m2。

2.5 施工臨時道路防治區(qū)

該防治區(qū)新增水保措施主要為工程措施和臨時措施。

1）工程措施。表土剝離及回填：施工前需對臨時占壓的耕地進(jìn)行表土剝離，總計剝離面積0.83 hm2，剝離厚度0.3 m，表土剝離及回填0.15萬m3。

2）臨時措施。針對臨時剝離的表土進(jìn)行攔擋和覆蓋。在堆存區(qū)的外側(cè)設(shè)1 m高的草袋裝土進(jìn)行攔擋，共需草袋裝土2 m3，鋪設(shè)防塵網(wǎng)約100 m2。根據(jù)工程實(shí)際，需在臨時道路兩側(cè)開挖臨時排水溝272 m，臨時排水溝為土渠，斷面為梯形，設(shè)計底寬0.5 m，深0.5 m，邊坡1∶1。臨時排水溝土方開挖136 m3。

3 結(jié)語

本方案實(shí)施后可治理水土流失面積7.30 hm2，整治擾動土地面積8.90 hm2，可綠化面積達(dá)到2.50 hm2。通過本方案的實(shí)施，設(shè)計水平年時可使項(xiàng)目區(qū)擾動土地整治率達(dá)到99.6%，水土流失總治理度達(dá)到99.3%，土壤流失控制比達(dá)到1.0，攔渣率達(dá)到99.7%，林草植被恢復(fù)率為98.6%，林草覆蓋率為27.6%。

方案實(shí)施后，金家堰節(jié)制閘重建工程中各項(xiàng)水土保持評價指標(biāo)均達(dá)到或超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目建設(shè)造成的水土流失能夠得到有效控制，水土流失危害將降到最低限度，生態(tài)環(huán)境可以得到恢復(fù)和改善。