棄渣場水土流失治理與生態(tài)恢復(fù)研究

1 工程概況

某高速公路由于穿越山區(qū)、重丘區(qū)等復(fù)雜地形，棄土量很大，沿線設(shè)有大大小小的棄渣場17 個，棄土量高達(dá)5.81×106m3，本文選擇其中比較典型的棄渣場開展棄渣場水土流失治理與生態(tài)恢復(fù)研究，探討棄渣場的水土流失特點及其生態(tài)治理技術(shù)，以期為高速公路棄渣場的設(shè)計及水土流失治理提供參考依據(jù)。

本論壇主席張紹杰教授、副主席馬占祥教授、呼倫貝爾學(xué)院田振江院長、西南大學(xué)李力教授代表承辦單位交接會旗，李力教授作為2019NALLTS承辦單位代表致詞，最后論壇主席張紹杰教授致閉幕辭。

2016 年9 月—10 月期間，第14 號臺風(fēng)“莫蘭蒂”和第17號臺風(fēng)“鲇魚”相繼在福建登陸，形成了大范圍的極端暴雨天氣，對施工項目造成極大影響，特別是“莫蘭帝”臺風(fēng)期間，瞬間雨量大，入庫最大水量達(dá)6 800 m3/s，造成某標(biāo)段1#棄渣場水土流失嚴(yán)重，已施工完成的棄渣場沉淀池、擋墻、水渠和檢修道路受到不同程度的沖毀， 對棄渣場下游南溪水庫造成了污染，直接影響城區(qū)幾十萬人民飲用水安全，急需采取有效的治理措施。

2 設(shè)計原則及設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

2.1 設(shè)計原則

（1）水、渣分治，利用坡面截排水系統(tǒng)、泄洪系統(tǒng)引排渣場周邊水流及溝谷匯水，水流不再流經(jīng)渣場，避免細(xì)顆粒材料進(jìn)入下游段。 （2）源頭控制、分級沉淀、鎖口攔擋，結(jié)合溝谷及河床內(nèi)堆積物特性及污染源顆粒物組成特性，分段、分區(qū)進(jìn)行針對性設(shè)計，合理布置各類攔擋、排導(dǎo)構(gòu)造物。 （3）自然修復(fù)與人工治理相結(jié)合，充分利用、發(fā)揮場地內(nèi)的小環(huán)境自然修復(fù)能力。

2.2 棄渣場工程等級

根據(jù)GB 51018—2014《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)條文，棄渣場的工程等級主要取決于棄渣方量、棄渣高度及渣場擾動或破壞對下游的危害程度；1#棄渣場主要容納1 號隧道出口、2 號隧道進(jìn)口及隧道之間的路基棄渣，合計約85 萬m3；結(jié)合現(xiàn)狀沖溝溝底地形、地質(zhì)條件及棄渣邊坡分析，棄渣最大高度應(yīng)控制在35~40 m 以下；渣場下游為南溪水庫，屬本區(qū)域內(nèi)最重要的大型水體，故本棄渣場應(yīng)按2 級棄渣工程設(shè)計。

由科室教學(xué)干事總體管理進(jìn)修醫(yī)師教學(xué)事宜，負(fù)責(zé)進(jìn)修醫(yī)師的注冊、入科、出科、考核、分組、輪轉(zhuǎn)等。將同一期進(jìn)修醫(yī)師編入一個學(xué)習(xí)小組，并確定一名組長，由組長協(xié)助負(fù)責(zé)各種考勤、通知、以及生活事宜。出于醫(yī)療安全考慮，在進(jìn)修醫(yī)師入科的第1個月主要以理論學(xué)習(xí)、病房、電生理室、監(jiān)護(hù)室等輪轉(zhuǎn)為主，并避免單獨接診、治療患者，熟悉科室運轉(zhuǎn)流程后可進(jìn)入手術(shù)室參觀和上臺。

2.3 設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

2.3.1 泄洪及排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

評委寄語：以新生兒為主題的攝影師精英大賽，作品風(fēng)格多樣，其中清新淡雅的韓式風(fēng)格、自然光運用較多的日式風(fēng)格、色彩濃郁的西式油畫風(fēng)格，大多借鑒國外已經(jīng)相對成熟的攝影風(fēng)格，攝影師發(fā)揮相對穩(wěn)定。原創(chuàng)的中式風(fēng)格，可借鑒的優(yōu)秀作品較少，在選材、場景搭配、服裝道具、后期修圖等方面相對不足，從而可見在無參考和可模仿的“創(chuàng)新”內(nèi)容上，廣大兒童攝影師的審美和技巧有很大的提升空間。作為商業(yè)兒童攝影師應(yīng)盡可能地掌握更多的攝影風(fēng)格和技巧，而不僅僅是單一風(fēng)格的熟悉，其他風(fēng)格的無從把控。從兒童攝影的長遠(yuǎn)發(fā)展來講，照片如何生動地記錄生活的真實遠(yuǎn)比大量的后期更為長久、也更為重要，風(fēng)格僅僅是攝影的一部分、并不代表全部。

2 級棄渣場泄洪工程應(yīng)按2 級設(shè)計， 結(jié)合本項目具體情況，渣場內(nèi)的泄洪渠道應(yīng)采用50 年一遇洪水頻率。

永久性截排水設(shè)施：3~5 年一遇，5~10 min 短歷時設(shè)計暴雨。

2.3.2 渣場設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

1.2.3 試驗組及對照組治療方法 試驗組予以低分子肝素皮下注射抗凝合并放療，應(yīng)用7天；對照組不予以低分子肝素抗凝，單純予以放療。

2 級棄渣場各類設(shè)施設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)如下。 攔渣墻：2 級（棄土高度＞15 m）；臨時性攔擋工程：10 年一遇洪水頻率。

2.3.3 水環(huán)境防治標(biāo)準(zhǔn)

1#渣場位于南溪水庫上游， 是南溪水庫的一級水源保護(hù)區(qū)；根據(jù)GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，保護(hù)區(qū)水質(zhì)類別應(yīng)達(dá)到Ⅱ類水質(zhì)要求。

3 棄渣場水土流失治理與生態(tài)恢復(fù)方案

3.1 水體污染原因分析與防治

3.1.1 顆粒物特征與分布

截至臺風(fēng)來臨前，1#渣場內(nèi)已容納隧道棄渣及路基棄渣共計約15 萬m3，暴雨期間，大量泥沙被攜帶進(jìn)入河床，是南溪水庫水體污染最主要的污染源。

3.1.2 水體污染原因分析

根據(jù)上述情況，分析認(rèn)為，造成下游水體污染的主要原因有幾個方面：（1）棄渣缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，存在沿山坡堆填的現(xiàn)象，導(dǎo)致棄渣分布在長達(dá)800 m 的主溝內(nèi)，一旦驟降暴雨，難以迅速、有效處治；（2）環(huán)形水溝尚未全部完工，溝內(nèi)水流從渣場經(jīng)過，將部分石粉及顆粒物帶入下游河道，導(dǎo)致水體污染；（3）檢修便道貼坡開挖、橫向堆填，導(dǎo)致大量土夾石進(jìn)入溝底河道，成為主要的面源污染源，這也是本階段治理的重點之一。

3.2 渣場整治區(qū)段劃分

以棄渣場上游為起點至污染區(qū)域末為終點設(shè)置樁號。 根據(jù)現(xiàn)場特點，進(jìn)行區(qū)域劃分（詳見表1），有針對性地進(jìn)行治理。

表1 渣場整治區(qū)段劃分

3.3 現(xiàn)狀棄渣區(qū)整治

3.3.1 棄渣穩(wěn)固與表面防護(hù)

鑒于現(xiàn)渣場內(nèi)洞渣相對分散，散落長度達(dá)到800 m，厚度1~6 m 不等，溝底地形狹窄，兩側(cè)石壁陡峻，難以開展大規(guī)模機械化施工，且施工過程中，因道路整修等帶來的二次污染無法避免，因此，棄渣穩(wěn)固應(yīng)當(dāng)遵循“就地治理、分級攔擋、適度整平、合理反壓”的基本原則，進(jìn)行渣場渣體穩(wěn)固；主要措施如下。

（2）泄洪設(shè)計方案

涵洞水力計算采取JTG/T 3365-04—2020《公路涵洞設(shè)計規(guī)范》中“7.2.1 無壓力式涵洞的孔徑計算”，驗算涵內(nèi)流速、水深和涵前壅水位。

兼具攔渣、 沉砂功能的攔渣墻， 應(yīng)注意在墻頂預(yù)留溢流口，引排坡面水流；墻底原則上應(yīng)預(yù)留盲溝出口，以免墻身承受過大的水壓力。 攔渣墻一般均應(yīng)設(shè)置在易于鎖口的位置，以便形成口小、腹大的棄渣場地，對于難以設(shè)置攔渣墻的區(qū)段，應(yīng)結(jié)合地形條件調(diào)整棄渣區(qū)域[1]。

2）棄渣表面防護(hù)

鑒于場地內(nèi)棄渣分散，結(jié)合現(xiàn)狀坡面的棄渣分布情況，考慮到石渣本身具備的過濾和沉淀功能，擬采用棄渣反壓包裹，穩(wěn)固棄渣體的處置方案。 基本施工順為：場地整平→土石方集中堆放→澆筑攔渣墻→墻背回填解碎碎石反濾層→土石方整平碾壓→坡面洞渣包裹封閉[2]。

3.3.2 渣場排水

綜上，渣場邊緣須設(shè)坡面截排水系統(tǒng)，確保有效聯(lián)通坡面水系，實現(xiàn)水、渣分離，避免水流進(jìn)入棄渣場，造成水體次生污染。

物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)在果蔬運輸系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，通過各類現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)接入到物聯(lián)網(wǎng)管理中心、信息中心，實現(xiàn)物與物、物與人的鏈接，實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并不是一個單向技術(shù)，而是多種信息領(lǐng)域的新技術(shù)組合。

1）坡面截排水設(shè)計

1#渣場位于狹窄的“V”形深溝內(nèi)，最大棄渣高度達(dá)40 m，溝內(nèi)現(xiàn)狀水流通道將被完全堵塞， 棄渣邊緣抵達(dá)溝谷兩側(cè)山坡，割裂了原坡面水系匯流途徑；從棄渣顆粒組成知，棄渣主要為強～中風(fēng)化凝灰?guī)r片、塊石，部分較破碎洞渣細(xì)顆粒含量較多，易被沖刷造成水體污染。

從表3可以看出，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行日負(fù)荷預(yù)測，對一天48個時段電動汽車充電負(fù)荷值求平均絕對誤差，值為130.6*104 W；利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和指數(shù)平滑法進(jìn)行電動汽車充電負(fù)荷的滾動平均絕對預(yù)測誤差為125.2*104 W。

暴雨強度取3~5 年一遇，5~10 min 短歷時設(shè)計暴雨，根據(jù)計算選用300 cm×200 cm、120 cm×120 cm、120 cm×100 cm 矩形斷面，水溝采用C20 混凝土現(xiàn)澆，壁厚及底板厚度均為40 cm。

2）泄洪設(shè)計

空腸造口應(yīng)用于需長期營養(yǎng)支持的患者，尤其適用于胃切除術(shù)后誤吸高危患者、腹部大手術(shù)術(shù)后患者。通常在其他給藥途徑無法實現(xiàn)腸內(nèi)營養(yǎng)支持時可選擇空腸造口途徑給藥[15]。

（1）水文分析計算

良好的開端，是成功的一半，也就說“前奏”奏得響，就能先聲奪人，引發(fā)學(xué)生渴望追求新知的心理狀態(tài)。如果說，先聲奪人的課堂前奏是一堂課成功的一半，那么，輕松活躍、余味無窮的課堂尾聲，也必使一節(jié)課得到升華。

1#棄渣場處匯水面積4.07 km2，主河溝匯水面積為3.21 km2，按GB 51018—2014《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》棄渣場攔擋工程設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)按照山區(qū)丘陵區(qū)工程級別采用50 年一遇。 本設(shè)計采用徑流簡化公式[式（1）]計算該頻率下流量為44.83 m3/s。

鑒于目前處于枯水期，渣場內(nèi)流量較小，故考慮充分利用現(xiàn)狀凈寬×凈深=300 cm×200 cm 的環(huán)形截水溝， 該段截水溝已建成約240 m，主體結(jié)構(gòu)完好，具備通水條件，因此，擬在1#渣場進(jìn)水口處設(shè)置攔水壩，將水流引入環(huán)形截水溝，然后進(jìn)行棄渣施工；棄渣施工至環(huán)形截水溝邊緣后，在截水溝靠近渣場側(cè)進(jìn)行擴容，增大過水?dāng)嗝婷娣e至12 m2，利用新增管涵與原環(huán)形截水溝共同形成永久性泄洪渠道。

式中，Qp為規(guī)定頻率為p 時的雨洪設(shè)計流量，m3/s。A 為地貌系數(shù)，根據(jù)地形、匯水面積F、主河流平均坡度決定，本棄渣場河溝縱坡為12.5%~40%，屬于山嶺地區(qū)，A=0.15。 F 為匯水面積，km2，F(xiàn)=3.21 km2。h 為徑流厚度，mm，由暴雨分區(qū)、規(guī)定頻率p、土壤的吸水類屬，以及匯流時間決定，通過查表確定本項目屬于第七區(qū)，土壤的含沙量約40%，吸水類別為Ⅳ類，匯流時間為30 min，因此取h=39 mm。 z 為被植物或坑洼滯留的徑流厚度，mm，取z=15 mm。 B 為洪峰傳播的流量折減系數(shù)，取B=1。C 為匯水區(qū)降雨量不均勻的折減系數(shù)， 以匯水區(qū)的長度或?qū)挾戎行≌哂嫞划?dāng)匯水區(qū)的長度或?qū)挾刃∮? km 時，可不予考慮，大于5 km 時，取C=1。 D 為湖泊或小水庫調(diào)節(jié)作用影響洪峰流量的折減系數(shù)，取D=1。

在1∶10 000 地形圖上，量得流域面積，結(jié)合流域內(nèi)地形、地貌條件查表得到各計算參數(shù)，具體計算參數(shù)及計算結(jié)果詳見表2。

表2 福建徑流簡化公式計算法

棄渣攔擋主要采用重力式攔渣墻，墻頂寬度1.5~2.0 m，迎水面坡率1∶0.6，背水面1∶0.05，采用C20 片石混凝土澆筑。 墻高結(jié)合地形條件設(shè)置，一般3~6 m，基礎(chǔ)應(yīng)嵌入基巖不小于1.0 m，沖洪積層及穩(wěn)定土層不小于2.0 m。

通過計算如果采用蓋板涵則需要孔徑為1-4.0 m×4.0 m，如果采用圓管涵則需要孔徑為1-φ4.0 m 才能滿足泄洪需求。

特別是在工程結(jié)構(gòu)的展示方面，Revit的渲染功能可以讓模擬出的結(jié)構(gòu)更加真實，漫游功能可以通過視頻的方式展示出結(jié)構(gòu)，各種視圖也替代了CAD的功能。Revit軟件仿真模擬的對象大到整個建筑結(jié)構(gòu)，小到梁板柱等構(gòu)件的鋼筋布置，最終呈現(xiàn)出來的畫面清晰明了，這給工程結(jié)構(gòu)的教學(xué)帶來了極大的推進(jìn)。

1）攔渣墻

近年來，國內(nèi)醫(yī)務(wù)工作者越來越重視協(xié)同護(hù)理對老年冠心病患者疾病認(rèn)知程度的影響，但相關(guān)問題研究很少。有研究表明，目前對老年人疾病患者造成嚴(yán)重影響的關(guān)鍵因素不僅在于經(jīng)濟方面,也在于家庭對老年疾病患者重視低下,更多缺乏家庭與醫(yī)院相互交流、溝通與協(xié)作[13]。協(xié)同護(hù)理給予老年冠心病患者、家屬及護(hù)工提供冠心病相關(guān)的疾病知識和護(hù)理知識,同時使家屬和護(hù)工了解老年冠心病患者真實所需,進(jìn)而幫助老年冠心病患者提高護(hù)理質(zhì)量。Craig等[14]采用定性分析的研究方法，研究協(xié)同護(hù)理模式對于醫(yī)療保健服務(wù)領(lǐng)域的重要性。

根據(jù)水文計算， 須采用1-4.0 m×4.0 m 或1-φ4.0 m 鋼波紋管，方可滿足1#渣場泄洪要求；照此標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，工期漫長，無法在下個雨季來臨之前實現(xiàn)水渣分離的基本目標(biāo)。

面授答疑。與傳統(tǒng)的課程內(nèi)容設(shè)置不同，我們將閱讀教育貫穿于大學(xué)語文教學(xué)的始終。每次課固定留出部分時間進(jìn)行閱讀教育。在大學(xué)語文的閱讀教育中，我們不主張教師為課堂主體，進(jìn)行過多的講授，但需要作為課堂的引領(lǐng)者和交流者，促進(jìn)學(xué)習(xí)效果的提升。

3.4 攔渣緩沖區(qū)整治

緩沖區(qū)主要采取二級攔渣、三級沉淀的處置方案，攔渣墻構(gòu)造與現(xiàn)狀棄渣區(qū)基本相同，沉淀池分三級設(shè)置。

三菱電機作為一家跨國企業(yè)，始終致力于尖端技術(shù)及專業(yè)領(lǐng)域的研究、開發(fā)和制造。三菱電機自1966年向中國市場提供低壓產(chǎn)品以來，其工業(yè)自動化產(chǎn)品在社會基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、汽車、半導(dǎo)體、機床和能源等各個領(lǐng)域支持著中國工業(yè)的快速發(fā)展。作為三菱電機的一員，三菱電機自動化致力于幫助中國用戶構(gòu)筑最適合的整合解決方案，為客戶降低綜合成本，提升客戶在格子領(lǐng)域的競爭力，與客戶共同發(fā)展。

3.5 河道整治

目前，河床內(nèi)堆積大量水流沖擊攜帶的漂石、塊石，表層松散，已無明顯河道，河流路徑隨意性很大，顆粒物無法固定，如與洪峰，仍存在砂石料被沖入水庫的風(fēng)險，故應(yīng)采取必要的河床加固措施。 結(jié)合河床內(nèi)堆積物特征及地形條件，擬采用石籠護(hù)底加固河床，就地取用河床內(nèi)堆積的片、塊石制作石籠，平行碼砌于河床底部，石籠之間采用鐵絲連接，必要時在關(guān)鍵部位設(shè)置豎向錨桿錨固，利用石籠的消能、阻截和淤積作用，解決洪水期間河床砂石無法固定的問題。

2012年，勝利油田“四化”工作開始標(biāo)準(zhǔn)化采購，并于2014年在全油田推開。實施標(biāo)準(zhǔn)化采購以來，油田物資采購模式發(fā)生積極轉(zhuǎn)變，不僅質(zhì)量管控更有效，采購流程更順暢，而且采購資金降幅也更大，為油田降低成本4億多元。油田物資標(biāo)準(zhǔn)化采購比例大幅提高，物資采購實現(xiàn)了從“傳統(tǒng)采購”到“定制采購”變革。

3.6 檢修便道整治

3.6.1 挖方邊坡（存在沖刷隱患的坡面范圍）

檢修便道開挖邊坡均較陡，坡率1∶0~1∶0.5，邊坡斷面揭示知，覆蓋層均較薄，下伏碎塊狀強風(fēng)化及中風(fēng)化凝灰?guī)r，巖石裂隙間見植物根系發(fā)育，具備綠化條件；擬采用TBS 掛網(wǎng)噴草防護(hù)，對挖方邊坡進(jìn)行植被恢復(fù)。

3.6.2 橫向堆填形成的下邊坡

根據(jù)分析， 檢修便道的污染物主要為橫向堆填形成的松散填方邊坡，現(xiàn)場調(diào)查知，堆填土方散布在便道凌空側(cè)幾乎所有的山坡上，十分松散，難以密實，且無法壓實。

鑒于此，對橫向堆填形成的下邊坡，采用“加強坡腳、遮蔽覆蓋、固化坡面”的治理思路。

1）加強坡腳。在堆填邊坡坡腳設(shè)置石籠擋土墻，墻高2~4 m，基礎(chǔ)應(yīng)嵌入密實、穩(wěn)定土層或基巖，墻背2 m 范圍內(nèi)應(yīng)采用顆粒均勻、級配較佳的石渣或碎石填筑，應(yīng)注意嚴(yán)格控制填料粒徑。

2）遮蔽覆蓋。施工期間，堆填坡面應(yīng)采用無紡?fù)凉げ歼M(jìn)行遮蓋，對破裂卷曲的，應(yīng)及時更換，避免坡面沖刷加劇水土流失。

3）固化坡面。 坡面固化采用掛網(wǎng)固土、人工插值灌木或噴播草灌措施，掛網(wǎng)采用14#機編鍍鋅鐵絲網(wǎng)，鐵絲網(wǎng)應(yīng)延伸至便道路基穩(wěn)定的路基寬度范圍內(nèi)， 采用固網(wǎng)溝+ 錨桿 （長度500~800 cm）固定頂部后，沿坡面向下鋪設(shè)，并根據(jù)需要設(shè)置必要的固網(wǎng)錨桿。

4 結(jié)語