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【分类号】:U416.2
水土流失是指地球表面的土壤及其水力、风力、冻融、重力等外力的作用,在各种自然因素和人为因素的影响下,发生的各种破坏、分离(分散)、搬运(移动)和沉积的现象。其本质是土壤肥力下降,理化性质变劣,土壤利用率降低,生态环境恶化。水土流失是世界上头字号的环境问题,中国是水土流失最为严重的国家之一,全国的水土流失面积高达356万km2,占国土面积的37.1%。在漫长的时间里,由于遭到人类不当经济活动和干扰破坏,致使水土流失加剧。
1.水土流失的现状
随着人口增长、资源缺乏、能源危机、粮食不足等问题的出现,人们为了满足社会发展之需,对土地资源的破坏越来越严重,破坏了生态环境的平衡,制约着经济的快速发展和社会的安定团结,水土流失问题显得更为严峻。我国水土流失之所以成为其环境问题之首,还在于严重的水土流失破坏了水土资源的平衡,加剧了洪涝干旱和风沙灾害,形成全国90%左右的贫困人口,带来了一系列的生态和社会经济问题。特别是我国的西部地区山区面积辽阔,资源丰富,山区面积占国土面积的3/4,山区人口占总人口的1/2,因人为破坏,西部地区多是山地,丘陵和沙漠,戈壁所覆盖,为冬春多水和夏季降雨集中的气候特点,非耕地资源占土地面积的96%,西南缺土,水土资源匹配欠佳,西北缺水,干旱,风沙严重。据水利部2002年1月公布的全国第二次遥感数据统计,西部12个省、自治区、直辖市水土流失面积为293.7万km2,占西部国土总面积的42.876%,占全国总水土流失面积82.5%。西部12个省区的水蚀面积106.84万km2,占全国水蚀面积的64.8%,新疆、内蒙古、甘肃、青海、5省区风蚀面积183.62万km2,占全国风蚀总面积的96.26%。西部地区有3.64亿人口受到荒漠化的威胁,而且荒漠化还在以每3,436km2的速度继续扩展。西部地区的水土流失不仅分布广,面积大,而且侵蚀类型复杂,侵蚀量大。黄河上中游、长江上中游和珠江流域以水蚀为主,局部伴有滑坡、泥石流等重力侵独;西北风草原区以风蚀为主,西南青藏高原区以冻融侵蚀为主,西北半干旱的农牧交错区则是风蚀水蚀共存。我国属于世界上水土流失较严重的国家之一,且主要发生在西部,西部水土流失的基本特点是分布广、类型多、强度高、危害深、治理难度大。水土流失遍布于各省,不论是山区、丘陵区、平原区,还是农村、工矿、城市都有不同程度的水土流失问题。
2.水土流失的影响因素
2.1自然因素
土壤的结构与颗粒组成,是土壤重要的物理性质,影响土壤抗冲性和抗蚀性,决定水土流失的程度。一般说来,土壤容易受到侵蚀有两种原因即土壤易分散和土壤通水性不良。我国黄土高原土壤中砂粒及粉砂粒含量多,粘粒少,颗粒间粒结力弱,稳定性差,易遭水蚀和风蚀。黄土结构松散,土质疏松,遇水很容易分散、崩解,扰侵蚀能力低。降雨。降雨是水土流失发生的动力,除直接击打土壤,形成击溅侵蚀,还形成地表径流,冲刷土体,并参与形成土壤内的一些特征,以一种综合的效应来影响侵蚀。一般说来,降雨量是影响侵蚀的主要因子之一,高强降雨和高度降雨是决定水土流失总量的决定性因素。水土流失往往只发生在几场暴雨之中,一次大的降雨有时占全年侵蚀量的80%~90%左右。黄土高原地区降雨集中、强度大、暴雨高,径流冲刷和搬运能力强,水土流失强烈。大的降雨过程,加剧了河流的淤积,陕北是黄河中游水土流失的重点区,也是全国水土流失最为严重的地区之一。植被。植被覆盖的多与少,决定着水土流失的强与弱。由于森林在下雨的时候,茂密的森林可以截留一部分雨水。森林、草地中有一层的枯枝落叶,具有很强的涵蓄水分能力,随降落物量的增加,其平均蓄水量和平均蓄水率也在增加,整地造林对强化降雨入渗也有一定的影响,而且随着降雨强度的增大而减少。因此,植树造林是治理水土流失的有效途径之一。
2.2人为造成的因素
毁坏植被。历史上西部地区长期处于中国政治经济文化的中心,社会经济发达,人类活动极为频繁,特别是连绵不断的战争,对森林草原植被破坏严重。2000年来,人们不断开垦农田,云贵高原、青藏高原和黄土高原大片的森林被砍伐,草地被辟为农田,植被破坏后地表毫无蓄水功能。超载放牧。西部的三大高原地区是中国畜牧业基地之一,长期以来,由于放牧失控,放牧强度的增大直接影响到草地的覆盖程度,有时对草场的破坏甚至是毁灭性的。超载使草地利用不平衡,造成水土流失严重。乱挖药材。工程建设。全国每年开矿、修路等新增水土流失面积达1万km2。西部地区矿产资源种类多,开采过程中缺乏合理的规划和水土保持工程和植被措施,乱采、滥挖、随意滥倒、弃土弃渣,地表径流和集中径流流失严重,切沟密布,进而发展成为崩塌、滑坡、泥石流。陡坡开荒。我国是一个历史悠久的农业大国,长期以来生产方式落后,生产力水平低下,许多地区都是广种薄收的生产方式。随着人增地减,为了维持基本生活,人们不是大力在耕作方式上求得进步,而是扩大耕种面积。
3.水土流失的防治措施
更新观念,生态修复。水土保持与生态建设的基本任务是保证恢复和重建自然的生态系统,而不是脱离原有的自然基础,去盲目地建设一个新的生态环境。因此,新时期的水土流失防治工作必须注重依靠大自然的力量,充分发挥生态的自我修复功能,改善生态环境,实现人与自然和谐共处。预防为主,强化监督。半个多世纪以来,中国曾经历过两次西部开发,成果显著,但多以环境为代价,教训极深。
这次的西部大开发,会不会带来人们不愿意看到的“大开挖”局面?我们以为,人们的这种忧虑是不无道理的。未来的生态环境是继续恶化还是得到遏制,一定程度上取决于对各种人为因素的控制程度。集中资金,重点防治。1983年,经国务院批准,财政部、水利部在全国八个水土流失严重,群众生活贫困的地区开展水土保持工作。其范围主要在西部,包括黄河流域的无定河、长江三峡工程库区等。它是我国第一个国家列专款,有计划、有步骤,集中连片大规模开展水土流失综合治理的国家生态建设重点工程。此后,国家又安排专项资金,先后开展了长江上中游水土保持重点防治工程和黄河水土保持生态工程建设。
结语:
水土流失灾害会使人们的生命和财产造成极大的损失,通过本文的研究我们发现,在水土流失的形成和发生过程中,都收到人为因素的影响,这些影响会直接或者间接地导致灾害的发生,因此,应当减少破坏性的开发工作。同时灾害的发生还受到自然环境尤其是恶劣天气的影响,因此,相关部门要加强对于气候状况的监控和保护性工作的进行,才能够更好地开展防治工作。
参考文献:
关键词: 水土流失;影响因素;防治措施
中图分类号: S157 文献标识码: A 文章编号:
1 前言
城市水土流失是城市化过程中出现的新的环境问题,它不是个别现象,而是带有普遍性的问题。城市水土流失包括土的流失和水的流失。其中以水资源流失为主体,重点应为水保持,即强化入渗减少硬化。其特殊性表现在人们意识中还未觉察到的一种水土流失。在水资源日益短缺的今天,城市水资源的流失与土壤资源的流失一样,严重影响着城市的发展,城市水土流失不仅发生在地表,也发生在地表以下,共同构成城市水土流失的立体系统。同时,城市水土流失在区域上也具有一定的差异特征。
2城市水土流失的特点
一般水土流失是在自然力(水力、重力、风力、冻融)的作用下产生的,是一个渐变的过程,而城市水土流失是由人为活动造成的,具有3个突出特点:①水土流失强度大、历时短、具有突发性和季节性的特点;②危害严重,损失巨大。城市是区域政治、经济、文化的中心,人口密集,财富集中,基础设施较好,环境比价高。因此,一旦发生水土流失,产生的危害也就更为严重:③涉及面广,治理难度大。城市建设涉及各行各业各类项目,水土流失策源地点多面广,水土流失防治投入多,难度大,责任难以落实。
3城市水土流失的危害
3.1 破坏生态环境影响市容市貌
在各类开发建设过程中,尤以道路建设破坏最大。如今,各大城市都在发展大公交,而慢车道却越建越宽,其危害是提高了道路硬化程度,增加了径流减小了入渗;居民小区都把路面硬化至每个单元口,很少有居民小区建有雨水拦留处理系统。如此硬化地表,破坏地形、地貌、植被等水土保持设施,使原有的水土保持功能降低或丧失。地表的硬化或覆盖,使降雨不能下渗,土壤渗流系数减小,地表径流系数增大,使得地下水源的涵养和补给受到阻碍,地表径流汇流时间缩短,强度增大。在产生强地表径流的同时,加剧对地表土壤的侵蚀。其结果是地下水位下降,水土流失严重,生态环境恶化。大雨一下,下水堵塞,满街泥沙;大风一刮,满天黄沙。不仅给群众的生活造成很大影响,而且脏、乱、差的市容市貌也严重损害城市形象,影响投资环境,制约可持续发展。
3.2 淤塞河床、沟道,影响城市防洪
就延安市来说,降水量年际变化大且时空分布不均,夏季是全年降水最集中的时段,7月和8月的降水量约占全年的50%。在作物生长期的4~9月,降水量约占全年的90%。雨季开始后,降水天气频繁,雨量主要集中在几场大雨或暴雨过程。由于周边山脉交错,沟壑又多,植被较差,自然降水多以地表径流的形式流走,水资源的实际利用率很低。暴雨又易引起山洪,冲刷农田,带走疏散表土,使基岩暴露,加速风化,土沟下切,形成面蚀和冲蚀,甚至局部形成塌坡沉陷。延安市某河流域的生态环境近几年的变化就是一个例子。70年代水库周围还是青山环抱绿水,近几年,由于上游牧民的过度放牧、乱砍滥伐,加之气候恶劣,使昔日的青山几乎变成一座座大的沙丘,沟壑纵横,水土流失加剧,河沟淤沙严重,大量的泥沙每年都在往库区输送、淤积,给水库的防洪调度带来不利的影响。
4 城市水土流失防治措施
4.1 要科学全面规划、综合治理
城市水土保持的最大特点在于综合,它是以保护和合理利用水土资源为基础,实现生态环境的改善,为经济发展创造条件。因此,合理调整产业结构,搞好科学规划是综合治理的前提。应认真贯彻“预防为主、全面规划、综合防治、因地制宜、加强管理、注重效益”的方针,对现有水土流失区统一规划,分期治理。在开发利用上必须与保护相结合。
4.2 增加投入。加快城市水土保持基础设施建设
城市水土保持无论是生物措施、工程措施,还是美化环境措施,都要比农村小流域治理投入高,同等单位面积内投入资金是非常大的,无论从各种工程的设计标准、质量要求都比较高,从工程本身的费用构成也就会大大提高。这就要求政府必须加大投入,必须建立投资立体多元化和投资方式多样化的投资机制。加快城市水土保持基础设施建设步伐,搞好城市水土保持基础设施建设,创造城市优美环境,提高城市品位,促进经济和社会的可持续发展。
4.3 增加科技含量。提高防治水平
首先在城市道路建设上,除了主要道路,应尽量避免硬化,即使硬化尽量选用透水材质。所有绿化带,人工湖等均低于路面,并且应多设一些沙井、沙坑等以便承接雨水,在一些有条件小区率先建设雨水收集处理系统。其次,加大对技术人员的培训力度,鼓励高校和各类科研机构从事水土保持研究,大力培育和推广适应不同地区特点的优良品种,提高植树造林的成活率,同时,工程措施也要体现出多功能,治理模式也要多样化,这样才能提高水土保持的科技含量,发挥出其更大的效益。
4.4 依法行政、强化管理、协同作战。建立综合防护体系
首先,要按照“中华人民共和国水土保持法及相关法律法规”的要求,将城市水土保持工作纳入法制轨道上来,对可能造成水土流失的开发建设项目,要严格实行水土保持方案编报制度和建设项目水土保持设施的“三同时”制度。水土保持设施不合格的开发建设项目禁止投产使用。损坏水土保持设施的单位和个人必须依法给以补偿,造成水土流失无力治理的单位和个人必须依法交纳水土流失治理费。推动城市水土流失的防治工作逐步走上法制化和规范化的轨道。其次,搞好部门协调。城市水土保持工作是一项很重要的公益性事业,城市水土流失防治涉及方方面面。城市规划建设部门应和防汛、水保、水资源,环境保护有机地结合起来,慎重对待每一次开发建设行为,彻底打破条块分割,部门垄断的管理模式。计划、环保、土地等部门要积极配合水行政主管部门,把好水土保持方案编报审批关,对没有经水行政主管部门批准水土保持方案的开发建设项目,计划部门不立项,环保部门不批环评报告书,土地管理部门不办理征地手续,切实从源头遏制城市水土流失加剧的势头。再者,建立一支高素质的城市水土保持管理队伍,进行专业执法培训,依法行政。
4.5 加强城市水土保持宣传。增强全社会的水土保持意识
提高全民的水土保持法律意识和国策意识,是搞好城市水土保持工作的基础和前提。因此,要充分利用各种宣传工具,采取多种宣传形式,向社会各界,特别是各级领导和开发建设单位宣传城市水土保持的重要性、紧迫性。搞一些通俗易懂的宣传材料,让市民了解应当如何珍惜水土资源,爱护家园。增强全社会的水土保持意识,更好地经营城市,把城市建设成为人与环境和平共处,自然宁静、祥和的人类美好家园。
关键词:水土流失;水土保持;措施
中图分类号:X43
文献标识码:A 文章编号:1005-569X(2009)04-0049-02
1 水土流失问题现状
我国是世界上水土流失最严重的国家之一。全国几乎每个省都有不同程度的水土流失,其分布之广,强度之大,危害之重,在全球屈指可数。根据全国第二次水土流失遥感调查,20世纪90年代末,我国水土流失面积356万km2,其中:水蚀面积165万km2,风蚀面积191万km2,在水蚀、风蚀面积中,水蚀风蚀交错区水土流失面积26万km2。在165万km2的水蚀面积中,轻度83万km2,中度55万km2,强18万km2,极强6万km2,剧烈3万km2。在191万km2风蚀面积中,轻度79万km2,中度25万km2,强度25万km2,极强27万km2,剧烈35万km2。冻融侵蚀面积125万km2。调查表明,全国水土流失面广量大,不论山区、丘陵区、风沙区还是农村、城市、沿海地区,都存在不同程度的水土流失问题。
由于特殊的自然地理条件,加之长期以来对水土资源的过度利用,我国防治水土流失的任务艰巨。同时,目前我国正处在城市化、工业化、现代化进程中,人口、资源、环境矛盾突出,新的水土流失不断产生,这给水土保持工作提出了严峻挑战。
黄土高原地区西起乌鞘岭,东至太行山,南靠秦岭,北抵长城,涉及青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南等7省(区)的50个地(盟、州、市)、317个县(旗、市、区),总面积64万km2,是我国水土流失最严重、生态环境最恶劣、经济发展滞后的地区。严重的水土流失,不仅制约了当地经济社会的可持续发展,而且极大地威胁着黄河下游的安全,成为困扰中华民族几千年的心头之患。
在黄土高原64万km2中,集中连片的水土流失面积有43万km2,其中丘陵沟壑区面积占该区总面积约40%,水蚀、风蚀、重力侵蚀都很严重,每年从黄土高原输入黄河的泥沙达16亿吨,实际产生侵蚀的土壤达20亿吨。
在长期流水侵蚀下地面被分割得非常破碎,形成沟壑交错其间的塬、梁、峁。丘陵沟壑区沟谷密度2.5~7.5km/km2,地面分割度为25%~45%,地势起伏很大,从分水岭顶部到沟谷底部的最大落差有200~300m。地面坡度可达35~55°,多出现直立的陡崖,易出现滑坡、泥石流、地震等。平坦耕地一般不到1/10,绝大部分耕地分布在10~35°的斜坡上。地块狭小分散,不利于水利化和机械化,水土流失严重。
2 防止水土流失的水保对策
2.1 发挥生态自我修复能力
发挥生态的自我修复能力是水土保持生态建设的重大举措,通过生态的自我修复,可以促进植被恢复,改善生态环境,加快水土流失防治步伐。①是制定水土保持生态修复规划,明确生态修复的分区、目标、任务与措施,大力推进水土保持生态修复工作。通过人工造林、飞播造林、种植经济林果等措施,提高地表覆盖度,减少水土流失。②是抓好试点,总结不同水土流失类型区实施生态修复的主要措施和效果,探索生态修复的有效途径,为大范围开展水土保持生态修复积累经验。③是搞好效益监测与评价,建立能科学反映生态修复效益的指标体系,为生态修复工作提供科学依据。④是加强宣传,提高认识,引导和教育广大干部群众转变观念,走可持续发展的路子。⑤是制定配套法规,出台相关政策,调动广大群众投入生态修复的积极性,为实现生态修复创造良好条件。
2.2 实施人工土石方工程
工程措施也就是通过人工实施土石方工程,对水土流失严重或预计因水力、重力侵蚀容易造成崩塌和泥石流的区域,用砌护坡、挡墙、钉木桩等方法进行加固。其特点是:见效快、效果明显,但投资、投劳大,一般工程措施均配以植物措施进行绿化。
2.3 加强水土保持政策法规建设
各级水利水保主管部门要加强政策研究,推进水土保持政策法规建设。当前,要重点抓好《水土保持法》的修订调研工作,通过水土保持法》的修订进一步理顺管理体制,强化行政监管职能。要围绕今后一个时期的重点工作,尽快制定和完善有关政策法规,以推动水土保持工作的深入开展。
3 处理好四方面关系、推进水土保持生态建设
3.1 处理好生态效益与经济效益的关系
生态和经济是一个矛盾的统一体。没有良好的生态环境,不可能有经济的可持续发展;没有经济社会的可持续发展,生态环境建设也得不到有效的保障。水土保持工作必须妥善处理两者的关系,寻求生态效益和经济效益的有机结合点。在战略布局上,既要突出生态效益,使水土保持服务于国家生态建设的大局,又要注重经济效益,以水土资源的合理配置和高效利用所产生的经济效益,激发和调动广大农民群众治理水土流失的热情,为水土保持生态建设创造良好的物质条件。
3.2 处理好人工治理与生态修复的关系
在坚持以小流域为单元进行人工治理的同时,必须把生态修复放在更加突出的位置。在水土流失严重、人口资源环境矛盾十分突出的地区,要以人工治理为主,提高该地区的人口环境容量,促进生态环境逐步恢复和改善。在水土流失程度较轻、降雨条件适宜、人口密度小的地区,要把生态修复作为改善生态环境的主要手段,通过封育保护、轮牧禁牧、舍饲圈养等措施,依靠大自然的力量恢复生态。要把人工治理与生态修复有机结合起来,在点上开展重点治理的同时,在面上更多地依靠大自然的力量恢复生态,双管齐下,加快水土流失防治进程。3.3 处理好预防保护与治理开发的关系
必须把预防保护放在突出位置,以预防保护保治理开发,以治理开发促预防保护,综合运用行政、法律、科技和经济的手段,加强对现有植被和治理成果的保护,特别是加大对生态脆弱地区的生态保护,抓好开发建设项目水土保持“三同时”制度的落实,避免在开发建设过程中造成新的水土流失。3.4 处理好当前任务与长远目标的关系
水土保持生态建设任务繁重,必须全面规划,从长计议,处理好当前任务与长远目标的关系,突出重点,逐步推进。当前要优先选择水土流失特别严重、对群众生产生活和经济社会发展影响较大的区域进行治理。在建设内容上,重点放在改善农业生产条件和生态环境、蓄水保土、拦沙淤地的关键环节,如小型水利水保工程、淤地坝、坡面水系等工程。
参考文献:
[1] 田卫堂,胡维银,李军,等.我国水土流失现状和防治对策分析[J].水土保持研究,2008(4).
【关键词】工程;水土流失;防治措施
一.工程概况
本工程所在浙江兰溪市游埠镇位于兰溪市西南部,地处兰溪、金华、龙游三县(市)交界,距兰溪市区18km。本工程污水处理厂选址于兰溪市游埠镇区东南侧郎家村地块,工程道路、管网及河道整治工程均位于游埠镇镇区和游埠工业园区范围内。污水处理厂选址于兰溪市游埠镇区东南侧郎家村地块,建设内容包括新建粗格栅及提升泵房、细格栅及旋流沉砂池、生物反应池、废水调节池、生产综合用房、传达室等建(构)筑物。污水处理厂设计处理总规模为1.5万t/d,分两期实施,本次设计按一期设计规模5000t/d考虑,栅格、提升泵房等设施按1.5万t/d规模建设,建设占地面积0.75hm2
二.厂区防治措施
1.厂区防治区
防治面积0.8hm2,包括厂区建构筑物、绿化区等建设区0.75hm2及工程用地周边影响区0.5hm2。
(一)工程措施
为了有效组织污水处理厂厂区排水,厂区内设置一套雨污排水体系,通过暗沟、雨水口等排水设施,共同组织厂区排水。
该措施水土保持措施工程量为厂区排水体系1套。
(二)植物措施
为了美化厂区,提高厂区绿色景观品味,拓宽休闲的空间,增进人与自然和谐共处的氛围,在污水处理厂厂区绿化区通过乔、灌、草植被进行“点”、“线”、“面”布置,使厂区绿地率达30%。
另外,考虑到污水处理厂自身的特点,产生的废气主要为NH3、H2S,项目区绿化品种建议选植对氨气抗性较强的植被进行栽植,可选紫薇、夹竹桃、梧桐、龙爪柳、臭椿、山茶、桂花等,抗硫化物的植物可植侧柏、银杏、悬铃木、胡枝子、大叶黄杨、山茶、海桐、枸骨、栾树、冬青等。
该措施水土保持措施工程量为厂区绿化0.23hm2。
(三)临时工程
(1)厂区临时排水及沉砂措施
由于厂区场地平整后场地表层,受水力击溅及冲刷,极易造成水力侵蚀,为了有效防止场地涝水和拦截随地表径流带走的土石,必须及时做好施工期的临时排水设施和沉砂池。考虑工程场地平整后,建设场地较为平坦,可利用平整后的地形坡降,在站区周边围墙内侧设置场地临时排水沟,排水沟各转角点设置集水井,排水沟出口处设置沉砂池,每次暴雨过后,及时清理池内泥砂,沉砂晾干后用于场地回填,施工结束后对排水沟和沉砂池进行填埋。
排水沟和沉砂池的规模根据区间的汇水面积、降雨量确定,均为临时性建筑,根据《浙江省短历时暴雨》进行计算,确定其规模。
洪峰流量根据规范GB50433-2008、SL252-2000,采用如下公式计算区间流量:
Q=0.278kiF (8-1)
式中:Q――洪峰流量(m3/S);
k――径流系数;
i――平均1h降雨强度(即Hp),mm/h;
F――集水面积,km2;
洪峰流量按2年一遇1小时降水量118.36mm设计,经过计算,厂区洪峰流量为0.1962 m3/s。
排水沟断面尺寸确定
排水沟尺寸及过水流量利用满宁公式计算:
式中:Q―流量(m3/s)
A―断面面积
n―糙率 (取0.03)
R―水力半径
J―比降
根据洪峰流量,利用满宁公式计算排水沟尺寸,各站点排水沟沟底纵坡坡降最小取1%,采用梯形断面,经过计算,排水沟尺寸深0.4m,底宽0.4m,开挖边坡1:1,满足通过流量0.25 m3/s,排水沟只开挖不衬砌,边坡拍实。
排水沟出口与沉砂池连接,沉砂池采用梯形断面,砖块砌筑,宽2.4m,长4.8m,深度取1.5m,并定期清理池内泥沙,共设置2座。同时为了分级沉淀泥砂和应急考虑,各厂区转角处设置集水井,集水井尺寸为2m×2m×2m,砖砌结构,共设置4座。
该水土保持措施工程量为土方开挖128m3,砖砌沉砂池18m3,砖砌集水井12m3。
(2)厂区建构筑物基础施工防治措施
本工程建构筑物基础施工包括区内建筑物、道路及地埋管线等基础施工。根据水土流失预测分析,建构筑物区水土流失发生于基础施工过程,因此,各站区建构筑物基础施工过程中,要求尽量避开大雨大风季节,注意开挖和填筑边坡的稳定性,加强对基础开挖边坡、支撑的检查。雨天施工时要做好基坑的疏干排水工作,基础浇筑完成后,应立即回填,以缩短回填土方的临时堆置时间。
同时,基础开挖施工时,在土方开挖中会遇到地表水和局部地下水,它们渗入基坑基槽后,一是地基土被水浸软容易发生塌方现象,加大原土壤的扰动,同时也降低了地基的承载力;二是对施工带来困难,影响工期。为了保证工程质量和水土保持目的,基础开挖根据地质情况,坡度控制在地质要求坡度,挖出的临时堆土堆置基坑两侧1m外,堆放高度不超过1.5m,放缓边坡至1:1.5。同时开挖中需及时排水,以保证土体在开挖过程中呈干燥状态而达到稳定的目的。
另外,本工程厂区道路路基、地埋管线管槽开挖过程,要求按地质勘察报告确定的稳定边坡开挖,确保开挖边坡稳定及施工安全,开挖的临时堆土堆置于各路槽或管槽外侧1.0m处,堆高不超过1.5m,边坡按1:1.5控制。同时地埋管线施工时,应注意挖填施工方式,建议采用分段施工的方法。
(3)厂区临时堆料防治措施
工程厂区建设所需砂砾料,在工程建设施工过程需进行临时堆置,本方案要求施工过程各堆料场应结合工程实际施工情况进行布置,临时堆料场的布置应满足运输方便,利用距离小的原则。同时,临时堆料场地应采取临时防护、排水措施。在堆料场周围及不同堆料之间采用砖砌墙进行分隔和拦挡,场地四周临时开挖简易排水沟,临时排水设施应与永久性排水设施结合起来,并及时维修和清理,保持其完好状态,使水流畅通不产生冲刷和淤塞,以防止降雨冲蚀,造成水土流失。堆场周围及分隔可采用宽0.3m的砖砌墙,高度可根据施工进度及临时堆砂情况进行设定,一般高度以小于1.0m为宜,如堆放高度超过砖砌墙时,超过的部分边坡控制在1:1.5以内。
该水土保持措施工程量为砖砌墙围护58m3。
(四)施工管理措施及水土保持要求
(1)厂区建设过程,为减少对周边环境的负面影响,要求及时修建厂区周边围挡墙措施,施工期间对场地进行适当洒水防尘,场地内行驶车辆时速不得超过15km/h,对开出施工场地的车辆进行车轮清洗。
(2)厂区场地平整过程,应及时做好场地临时排水沟和沉砂池,有效组织施工期间的排水和沉砂措施。
(3)要求合理安排施工期和施工时序,缩短站区场地时间,减少水土流失。
(4)厂区所需借方采用商购解决,建设单位应在合法的料场取料,并在工程招标文件中要明确料场采购要求及相应的水土流失防治责任内容,并与施工单位建立相应的约束机制,防止施工单位随意取料。
(5)工程后期绿化覆土采用商购形式,因此要求商购时间与覆土工序相衔接,做到随运随填,避免临时堆置造成水土流失。
(6)污水处理厂生产运行期产生的污泥应及时运至附近垃圾填埋场处理,严禁乱堆乱弃造成水土流失。
(7)施工单位严格按照施工方案规定的施工时序进行施工,合理安排施工组织,力求各工点施工顺利进行,并由监理单位进行建设施工全过程监理。
厂区水土保持措施工程量为:厂区排水体系1套,厂区绿化0.23hm2,土方开挖128m3,砖砌沉砂池18m3,砖砌集水井12m3,砖砌墙围护58m3,具体详见厂区防治措施工程量表。
厂区防治措施工程量表
注:表中带“*”工程量为主体已考虑的措施工程量。
以上就是对该污水处理厂区水土流失的防治措施的几点简单阐述,并未对整个工程如道路管网区及河道整治区全部的阐述,如有不足欢迎同行提出共同探讨!
参考文献:
[1]《城市建设理论研究:电子版》, 2013(6)何建毅,吴俊红 污水处理厂项目水土流失环节及防治分析
【关键词】城市水利枢纽 水土流失防治 水土保持
城市水利枢纽工程的建设可以更合理地实现水资源的分配利用,使其更好地发挥挡洪、泄水、发电、航运等综合效益。但在城市水利枢纽工程建设中,场内外施工道路一般较长,对原有地貌和地表植被扰动较大,同时产生弃土及建筑垃圾,若不妥善处理,将导致严重的水土流失危害,会给周围环境带来威胁。水土保持是指对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施,能有效的治理因工程建设人为造成的水土流失。本文以淮安市里运河北门水利枢纽桥控制工程作为实例进行水土流失防治措施分析。
1 工程概况
淮安市里运河北门桥水利枢纽控制工程位于市区里运河上,是为满足挡洪、蓄水、水上旅游、景观、城市交通及市政管线穿越的要求而建的一座水工建筑物。
该水利枢纽控制工程包含节制闸和交通桥两部分,因该工程地处淮安市市中心,景观要求高,结合人民路改造,将闸与桥布置在一起,桥在上面,闸布置于桥下,桥下两侧建地下室作为地下厂房。节制闸中心线与河道中心线一致,节制闸闸门采用一扇30m宽底轴驱动下翻门,在汛期可形成人造瀑布景观。结合城区规划,桥面总宽25m。为了增加水面宽度景观效果,闸上下游联接段均采用较长的带状亲水平台直立挡墙与河坡顺接。
2 水土流失预测
对工程建设期可能造成的水土流失情况进行预测,预测的内容包括:施工过程扰动原地貌、损坏土地和植被的面积的测算;施工过程中产生的弃土、弃渣量的测算;损坏水土保持设施的面积和数量的测算;可能造成的水土流失流失量及水土流失危害的预测。水土流失预测时段分为基本建设期和生产运行期(1年)。
经采用类比法和数学模型相结合的预测方法进行分析计算,本工程在建设期可能造成的水土流失量为197.5t,水土流失背景值为11.3t,新增水土流失量为186.2t;在运行初期可能造成的水土流失量为13.0t,水土流失背景值为11.3t,新增水土流失量为1.7t,详见表1。
3 水土流失防治
3.1 水土流失防治分区
本工程水土流失的防治区主要是工程建设区,根据工程特点进行分区治理。按照防治责任范围界定,对水土流失防治进行二级分区:一级分区为Ⅰ区为北门桥控制工程,下设二级分区闸桥工程主体分区和施工占地分区,施工占地分区包括临时集土区和生产生活区。
3.2 水土保持措施总体布局
防治措施的总体布局以防治新增水土流失和改善区域生态环境为主要目的,根据主体工程开发建设的特点,以水土流失预测为科学依据,合理配置各防治区的水土保持措施,见表2。在防治措施上做到开发和预防相结合,点线面相结合,形成完整的防护体系。
3.3 分区水土保持措施
北门桥控制工程水土保持方案主要采取以植物措施为主、与工程措施相结合。防护措施与工程建设、城市建设、美化环境密切结合,创造优美的生态环境。根据本工程的自然环境,结合工程的实际情况,本着“因地制宜、适地种树、适地种草”的原则,建造水土保持植被美化环境。重点对里运河河堤、堤坡采取水土保持措施。
3.3.1 闸桥工程主体防治区
北门桥水利枢纽控制工程为闸桥结合工程,闸上下游引河河岸采取板桩挡墙结构,河底采取浆砌石防护。引河与现状河坡采取斜坡顺接,对斜坡采取浆砌石防护,自然河道上下游各20m范围河坡、河底采取浆砌石防护。在主体设计中,均以已考虑了对闸身以及上下游河坡一定范围内采取了工程防护措施。本水保方案在原有工程措施基础之上,对主体工程进一步采取一些植物措施,与工程措施相结合,既起到水保作用,又起到绿化、美化的效果,为建筑物增添绿色。
本方案对闸桥主体防治区的水土保持措施,主要考虑对建筑物上下游河坡附近采取防护。位于建筑物上下游河道河口外2m范围内种植红叶小檗;位于河坡每间隔3m种植一排海桐球,河口外堤顶两侧种植香樟、广玉兰、雪松等常绿乔木,株距3.0m。
3.3.2 临时堆土防治区
施工期堆土区四周设置排水系统。排水沟采用土沟,设计断面为梯形,底宽0.5m,沟深0.5m,边坡1:1。施工结束后必须及时将地弃土运走或者就地平整,清除施工垃圾和平整场地,恢复原有地形地貌。
3.3.3 生产生活防治区
施工期生产生活区场地表面硬化,设置排水系统。建筑工场、材料堆场四周及施工道路两侧设置排水系统,排水沟采用土沟,设计断面为梯形,底宽0.5m,沟深0.5m,边坡1:1。施工结束后必须及时将地表建筑物及硬化地面全部拆除,清除施工垃圾和平整场地,恢复原有地形地貌。
4 结语
各项水土保持方案防治措施实施后,工程建设所造成的水土流失区域均能得到有效的治理和改善。各防治区除水面、永久建筑物外,施工用地都得到了治理,临时堆土区均采取了有效的防治措施,各项水土保持措施均达到或超过了预期的治理目标,效果比较显著。经分析计算出防治责任2.50hm2范围内扰动土地的治理率达到了95%;防治责任范围内水土流失总治理度达到95%以上;试运行期土壤流失控制比控制在0.8;弃土、弃渣拦渣率施工期大于95%、试运行期大于95%;植被恢复系数达到98%;防治责任范围内林草覆盖率达到了30%以上。
水利枢纽工程建设通常涉及范围广,基坑开挖动土面大,对当地的地貌、植被会造成破坏,但只要根据工程建设的特点,切实做好水土保持工作,通过水土流失防治点线面相结合、开发和预防相结合的总体布局,因地制宜地采取有效的水土流失防治措施,就能有效控制人为新增水土流失,并治理工程区原有水土流失,保障工程安全,改善当地生态环境,形成工程建设和生态环境治理协调发展的良性循环。
参考文献:
[1]赵春潮,倪言波,等.淮安市里运河北门桥控制工程初步设计[R].2012.
[2]刘军琦.水利工程中水土流失防治对策[J].现代农业科技,2015(15):255,259.
[3]刘雪源.探讨水利工程建设项目中的水土流失防治[J].南方农业,2015.
[摘要]随着社会经济和科学技术的发展,加之高铁运速快、乘坐方便、舒适性好等优点,乘坐高铁已成为越来越多人的出行选择。高铁具有线路长、占地面积大、建设周期长及桥隧比例大等特点,在施工过程中不仅会大量地扰动地表、破坏植被、损坏水土保持设施,还会产生大量的弃土(石、渣),会造成沿线地区大面积的水土流失,若不及时采取有效的防治措施,将会对生态环境造成极大的破坏,并对沿线群众的生命、财产安全构成严重威胁。因此,研究高铁建设过程中的水土流失防治非常必要。在对高铁建设项目水土流失防治研究的重要性和高铁建设特点,以及国内外近期开展高铁项目的研究进行阐述的基础上,分析了高铁建设产生水土流失的特点及原因,对如何进行水土流失防治区划分与防治措施布设等提出了思路,以期为高铁项目水土流失防治提供参考。
《高速铁路设计规范》(TB10621—2014)和2014年元月起实施的《铁路安全管理条例》规定:高速铁路是指通过改造原有线路,使运营速度达到200km/h以上,或新建高速线路,使运营速度达到250km/h以上的客运专线。高铁的建设不仅方便了人们的出行,缩短了时空距离,而且促进了沿线地区经济的发展,加之我国幅员辽阔,人口众多,因此高铁建设在我国具有广阔的前景。根据我国《中长期铁路网规划》,到2020年,我国将全面建成以“四纵四横”为主网架,总长1.6万km的高速铁路客运专线。如此规模的高速铁路建设,在促进经济发展、社会进步的同时,也将对沿线生态环境产生极大的影响,如在施工过程中产生的水土流失,在运营过程中产生的噪声等,因此开展高铁建设的环境保护具有现实意义。纵观之前对水土流失防治方面的研究,大部分针对小流域及其他类型生产建设项目,直接针对高铁建设中水土流失防治的研究很少,本文通过借鉴相关线性生产建设项目,尤其是铁路建设中水土流失防治经验,结合自身的实践对高铁建设项目水土流失防治进行剖析。
1研究的目的、意义
随着高铁的飞速发展,其建设过程中的水土流失问题也日渐突出。在高铁施工过程中扰动地表、破坏植被,损坏水土保持设施,以及大量的土石方开挖和堆弃,势必造成严重的水土流失,直接危及项目区及周边的生态环境,并对高铁施工、安全运行和区域人民的生命、财产安全构成潜在威胁。高铁具有线路长、占地面积大、建设周期长等特点,在其建设过程中往往会产生较大的水土流失量。如邢亭婷[1]在对西成高速铁路(四川段)现状水土流失调查的基础上,运用类比侵蚀模数法,得出高铁建设中水土流失主要发生在工程施工期间,水土流失发生的重要区域为弃渣场(在3.3年的施工期间水土流失量为17.66万t,其中新增水土流失量为15万t),水土流失类型主要为水力侵蚀;郭丽[2]在分析新建宝兰客运专线两侧5km范围内土壤侵蚀现状时,通过类比陇海线宝鸡至兰州段,预测出宝兰客运专线在施工期可能造成的水土流失总量为58.1万t,其中新增水土流失量37.7万t,主要区域是黄土丘陵沟壑区的弃土弃渣场。由此可见,高铁在建设过程中产生的水土流失量是巨大的,高度重视高铁建设过程中新增水土流失问题,积极开展水土流失防治工作,建立完善的水土流失防治机构,布设合理的防治措施体系,具有重要意义。
2国内外研究现状
高速铁路虽然先在国外兴起,如世界上第一条高速铁路“东海道新干线”是日本于1964年建成通车,此外,法国、德国、意大利也是早期高铁技术较好的几个国家[3],但是他们在高铁发展过程中大多注重技术方面的提升,对高铁建设过程中造成水土流失的研究较少。在国内,针对高铁建设中水土流失防治方面的研究主要从水土流失量预测、水土保持监理及监测和高铁建设对生态环境的影响等方面展开,直接针对高铁建设中水土流失防治的研究较少。如邢亭婷[1]通过类比侵蚀模数法对西成高速铁路建设中的水土流失量进行了预测,并对水土流失重点区域弃渣场截排水等进行了防治措施的补充设计;张茵涛等[4]以大西客运专线为例探讨了高铁建设水土保持监测方案的研究与实施;倪艳霞[5]提出了高铁建设环境保护目标规划和监测指标体系的研究;徐亮[6]以西南某客运专线为例,探析了高铁项目施工期环境监理工作目的、工作范围及环境保护专项监理机构的工作程序等方面;武哲[7]以大西高铁为例阐述了高铁建设水土保持监理的相关内容;郭晨霞[8]对高铁建设环境影响评价方法进行了研究;何吉成等[9]以武广客运专线为例,通过水土流失影响指数评价模型定量分析,评判了工程的水土流失影响程度。
3研究的主要内容
高铁项目水土流失防治的研究,应首先从高铁建设的特点进行分析,其次就高铁施工中产生水土流失的特点及原因展开讨论,最后针对不同区域水土流失特点,采取有效的水土流失防治措施,使水土保持工程措施与植物措施、永久措施和临时措施有机结合,合理确定水土流失防治措施的总体布局,以形成完整、科学的水土流失防治措施体系。
3.1高铁建设的主要特征
与普通铁路建设项目相比,高铁建设中不同于普通铁路的特点有以下几个方面:①高速铁路的轨道采用无缝衔接,非常平顺,以保证行车安全和舒适性。②新建高速铁路基本上采用无砟轨道,就是不用石子的整体式道床。③高速铁路的弯道少,弯道半径大,选线难度较大。④高速铁路的桥隧比较多,线下桩基础施工及隧道开挖等极易产生水土流失。高铁项目施工工艺的特殊性,导致其形成水土流失的特点也与其他线性工程的施工不尽相同,因此在进行高铁建设项目水土流失特点分析时,应从其本身的施工工艺和施工特点进行分析。
3.2高铁建设项目水土流失特点及成因
高铁项目线路长,施工跨度大,沿线会经过不同的地形地貌、气候类型区和不同的土壤侵蚀类型区,因此在进行水土流失防治措施布设时首先应结合高铁的项目组成、沿线地形地貌及施工组织和不同的施工工艺与方法,分析高铁项目施工期可能产生水土流失的形式、范围与特点。造成水土流失的原因总体来说可分为两类,即自然因素和人为因素,高铁项目也不例外。自然因素主要从降水(降水量及其年内分配、雨季时段及降雨集中程度、暴雨强度与频率)、风力(年平均风速、最大风速、大风日数及其出现频率)和地形地貌、土壤等方面来分析探讨高铁施工及运行期间可能造成水土流失的成因及其特点;人为因素主要从施工过程中土石方的挖、填、调、运,弃土(石、渣)的堆弃方式,对地表、植被、水土保持设施的破坏和施工过程中一些不合理的施工工艺与方法等角度进行水土流失成因分析。
3.3高铁项目水土流失防治
借鉴普通铁路建设和线性生产建设项目水土流失分区防治的成功经验,高速铁路建设亦采取分区防治、突出重点的防治策略。科学地划分水土流失防治分区,因地制宜构建水土流失综合防治措施体系,是高铁建设水土流失防治的关键。3.3.1水土流失防治分区依据《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433—2008)及相关规程与标准所规定的分区依据、原则和方法,分析高铁项目各组成部分、沿线地形地貌、不同施工工艺与方法造成的水土流失差异,以及治理方向,按科学、合理原则划分高铁项目水土流失防治分区,并明确各防治分区的水土流失特征与治理重点。综合分析一些文献资料和报批方案,结合高铁项目组成及平面布局,将高铁项目水土流失防治分区大致分为以下几个区域:①路基工程防治区(包含路堑工程);②桥涵工程防治区;③隧道工程防治区;④站场工程防治区;⑤取、弃土(石、渣)场防治区;⑥施工道路防治区;⑦施工生产生活防治区;⑧改移工程防治区。由于高铁项目占地广、动用土石方量大、临时占地多,并且施工难度大,精度要求高,所以科学合理地划分水土流失防治分区是防止高铁项目水土流失的前提。3.3.2水土流失防治措施体系水土流失防治措施体系布设是指在防治分区的基础上,根据各分区自然环境条件和工程实际情况,分区布设不同部位的水土流失防治工程措施、植物措施和临时措施。防治措施的布设应本着尽量减少对防治责任范围以外区域的扰动,最大限度地减少土石方的挖、填、调、运,以优先改善生态环境、注重水土资源的综合保护与利用的原则进行布设。高铁项目水土流失防治措施体系布设,除应遵循普通铁路和一些线性生产建设项目水土流失防治措施体系布设的基本原则外,还应着重从以下几个方面入手。(1)工程措施和植物措施相结合。高铁项目水土流失防治的工程措施和植物措施相结合主要是指在对路基(路堑)、桥涵隧道出入口的一些边坡进行防护时,在满足主体工程安全要求的前提下,尽量采用一些菱形或者弓形框格护坡,通过内置土用灌木或草本进行绿化,不仅可以改善生态环境、降低噪声,还能起到美化景观的作用。(2)工程措施和临时措施相结合。高铁项目水土流失防治的工程措施和临时措施相结合主要是指工程后期作为永久措施的临时截排水沟和渣土的临时拦挡,与施工前表土剥离后的临时养护等相结合,合理安排施工组织与施工时序。此外还应注重一些大的临时设施拆除和土地整治过程中的临时防护措施。(3)对弃土(石、渣)应优先考虑综合利用。高铁项目由于弃方量较大,应专门规划弃土(石、渣)场区,对弃土(石、渣)进行综合利用,不能利用的集中堆放,并按“先拦后弃”进行拦挡,后期再进行覆土绿化。综上所述,高铁项目水土流失防治措施体系的布设还应注重防治措施的时效性,各防护措施在时间安排上应具有合理性,这样才能充分发挥效用。以追求有效控制和尽量减少水土流失为原则,有效治理项目区水土流失为目的,坚持工程建设与保护水土资源相结合,因地制宜,因害设防,使防治措施形成一个具有针对性、科学合理的体系。3.3.3水土流失防治措施典型设计结合高铁项目组成及其建设、运行过程中可能造成水土流失的部位、时段和特点,按照措施体系分区布设的各类防治措施,给出对应措施的典型设计与图件,以供相关人员参考与应用。①表土保护与临时防护措施(如表土保护,临时拦挡、排水、苫盖、沉沙池)的典型设计。②路基区防治措施(如路堤、路堑的工程、植物和综合护坡及截排水措施)的典型设计。③桥隧防治措施(如桥梁和隧道施工中的拦挡和截排水措施)的典型设计。④站场及附属设施区防治措施(如车站及其他场区地面、道路、边坡及绿化等,以及供水工程的管道敷设)的典型设计。⑤取土场防治措施(挡水土埂、截排水沟、削坡开级、护坡等措施)的典型设计。⑥弃土(石、渣)场防治措施(如挡渣墙、截排水、护坡等措施)的典型设计。⑦施工生产生活区防治措施(如平整场地、绿化等)的典型设计。⑧施工道路防治措施(截排水、护坡及植物措施)的典型设计。
4结语
本文通过分析高铁项目的特点,结合高铁项目的组成、平面布局及施工工艺,认为搞好高铁项目水土流失防治工作应该做好以下几点:(1)依据高铁沿线地形地貌特点、气候水文特征,结合所建高铁项目组成、施工工艺,合理确定高铁项目水土流失特点及产生水土流失的主要原因。(2)依据《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433—2008)等相关规范划分水土流失防治分区的原则和方法等,结合高铁项目水土流失的特点,科学合理划分水土流失防治分区。(3)根据水土流失防治分区,借鉴该地区同类工程防治水土流失的成功经验,合理确定水土保持措施的总体布局,以形成完整、科学的水土流失防治体系。(4)针对施工各部分引发的水土流失特点和造成的危害程度,有针对性、正确合理地做出典型设计。通过分析高铁建设产生水土流失的特点及原因,进行高铁建设项目水土流失防治分区划分和防治措施布设,并在合理布设措施的基础上给出相应的典型设计,使之形成一个完整的水土流失防治措施体系,以期在高铁项目建设过程中起到防治水土流失、改善生态环境的作用。
[参考文献]
[1]邢亭婷.高速铁路建设水土流失预测与防治研究[D].成都:西南交通大学,2011:33-43.
[2]郭丽.新建宝兰客运专线铁路施工期水土流失预测[J].铁道建筑,2013(5):128-131.
[3]梁东成.世界各国高速铁路[J].地理教育,2009(1):14.
[4]张茵涛,马宁.大西客运专线铁路水土保持监测方案的研究与实施[J].铁道标准设计,2011(增1):143-147.
[5]倪艳霞.高铁建设生态环保目标规划与监测方法研究[D].石家庄:石家庄铁道大学,2015:23-28.
[6]徐亮.高速铁路工程施工期环境监理方案探析[D].成都:西南交通大学,2013:27.
[7]武哲.大西铁路水土保持工程监理规划及措施[J].人民黄河,2011,33(11):109-111.
[8]郭晨霞.高铁建设生态环境影响评价方法研究[D].石家庄:石家庄铁道大学,2013:20-22.
关键词:已建矿井;水土保持方案;水土保持设计;水土流失防治体系
中图分类号: TD824.62 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160230028
1 小青矿现状
1.1 矿井开发现状
小青矿煤矿始建于1975年5月,1984年12月正式投产。原设计生产能力120万t/a。1989年12月达到设计产量120万t/a,1991年能源部(煤生字[782]号文件)批准进行矿井和选煤厂改扩建,设计能力由120万t/a扩为180万t/a。1994年4月由于投资改革,改扩建工程停止。2004年省煤炭工业局,对小青煤矿及选煤生产能力核定为253万t/a。2006年省煤炭工业局对矿井生产能力复核,核准小青煤矿及选煤生产能力250万t/a。
1.2 水土保持方案编制情况
本矿井建井期间较早,自井田开采至今未编报水土保持方案报告书。铁煤集团以小青煤矿2007年的升级改造为契机,委托设计单位对已建矿井编制水土保持方案。本次升级改造只是引用薄煤层开采先进技术设备,地面设施未发生变化。由于本项目已生产多年,工业场地采取的场区硬化、场区排水、场地空地植物措施绿化、道路防护林等水土保持措施基本满足水土流失防治要求。
本方案编报的主导思想是:本次方案针对现有情况进行编制,对现有地面设施及水保措施进行评价,对不符合水保方案要求的部分予以补充。
2 小青矿项目区概况
2.1 项目区自然条件
项目处于辽河平原东侧,地形十分平坦,高差变化不大,地面标高一般在65~80m;气候属于温带大陆性过渡气候区;多年平均气温7.10℃,≥10℃积温3256℃,多年平均降雨量569.90mm,无霜期155d,多年平均风速4.10m/s,最大冻土深度1.55m;土壤类型主要为棕壤土和草甸土;调兵山市植被类型属于暖温带落叶阔叶林和温带针阔叶混交林交汇区,林草覆盖率为20%。
2.2 项目区水土流失现状
项目区土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主,兼有风力侵蚀,土壤侵蚀强度为轻度,土壤侵蚀模数背景值平均约为1350t/ km2・a,对周边矿区工业场地的类比及现场调查,确定工业场地现状侵蚀模数为400 t/ km2・a,场外道路的现状侵蚀模数为600 t/ km2・a。项目区属于国家级水土流失重点治理区和省级重点监督区,水土流失防治标准等级为一级,项目区容许土壤流失量为200t/ km2・a。
3 主体工程水土保持分析与评价
小青矿作为已建多年的矿井,在生产运行过程中,已经采取了部分水土保持措施,虽然不成系统,但是也对保持水土起到了一定作用。对已建矿井进行水土保持设计,需要对现有的水土保持措施进行调查、总结和补充,设计出一套完整的水土流失防治体系(见表1)。
4 防治措施布设设计
4.1 水土流失防治体系
根据水土流失防治分区,在水土流失预测及分析评价现有工程中具有水土保持功能工程的基础上,针对建设施工活动引发水土流失的特点和造成危害程度,采取有效的水土流失防治措施,把水土保持工程措施与植物措施有机结合起来。对已建矿井来说,最重要的工作是要把现有工程中具有水土保持功能的工程纳入水土流失防治措施体系中,合理确定水土保持措施的总体布局,以形成完整、科学的水土保持防治体系(见图1)。
4.2 分区防治措施布局
4.2.1 工业场地及风井场地防治区
工业场地防治措施以植物措施为主。现有工程已采取的措施有:场内排水沟; 场地绿化美化;场内道路护路林;周边防护林。方案新增措施:工业场地内储煤场周边防护林;工业场地内空地补植。
4.2.2 给排水工程防治区
给排水工程施工期为1978年3月~1980年3月完成,全线为临时占地,永久占地为给水泵房,现临时占地已经恢复为原有的用地类型,并已归还当地政府。经过现场调查,水保方案对给排水工程防治区不做补充设计。
4.2.3 供电及通讯线路防治区
供电及通讯线路施工期为1978年3月~1980年3月,施工区及施工便道等临时占地已归还当地政府。故本方案仅对供电及通讯线路电杆基础等永久占地进行防护。根据现场勘察,水保方案对供电通讯线防治区不做补充设计。
4.2.4 场外道路防治区
现有工程未采取有效的排水及防护措施。方案新增措施:场外道路两侧排水沟;场外道路两侧栽植护路林带。
4.2.5 排矸场及周边防治区
排矸场是人工巨型松散弃渣堆积体,矸石山受风力作用产生的粉尘将污染环境,须对该场地采取防护和整治措施,控制粉尘扩散和水土流失的发展。
现有工程已采取的措施有:周边浆砌石挡渣墙、周边排水沟、周边防护林、边坡绿化防护;方案新增措施:排矸场预留用地一侧设置围墙拦挡;边坡绿化补植。
4.2.6 沉陷区防治区
现有工程针对现状沉陷区的措施有:沉陷区矸石回填;矸石回填部分覆土。方案新增措施:采掘工作面沉陷区生态保护;土地整治;植被恢复措施。
5 结语
针对已建矿井,进行水土保持方案设计,重要意义在于解决建设项目建设多年遗留的、一直未得到有效解决的水土保持问题。做好已建矿井的水土保持设计,需要重点把握以下几点:
对已建矿井的开采历史、现状进行充分的调查,掌握水土保持保持方案的编制情况及现存的水土保持设施数量和情况。
调查矿区的自然条件和水土流失现状,为水土保持措施设计提供依据。
总结已建矿井进行水土保持方案设计前,已经采取的水土保持措施,并对其水土保持效果进行分析,对具有良好的保持水土效果的措施进行分析评价,为构建良好的水土流失防治措施体系提供基础。
已建矿井项目水土保持防治措施布局,要区分哪些分区已经恢复原地貌,不再扰动就不会产生新的水土流失,水土保持方案设计不必进行补充设计。
已建矿井项目沉陷区的情况要进行水土流失调查,针对沉陷的现状,采取适合当地情况的措施,在产生生态效益的同时可以产生经济效益,达到生态效益和经济效益并重的效果。
参考文献
[1] GB50433-2008,开发建设项目水土保持技术规范[S].
[关键词] 原则;措施;设计;水土保持
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
1 项目概况
旺盛江水库位于广西博白县、浦北县、合浦县的交界处,浦北县石埇镇旺盛江村。是一座以灌溉为主,结合防洪、发电、供水等综合利用的大(2)型水利工程。水库控制集雨面积133km2,总库容1.37亿m3。水库建有渠道、马王塘、璋加等3座电站,设计装机9台共1900kW,实际装机8台共1520kW,历史最大发电量206.4万度。工程设计灌溉面积81.15万亩,有效灌溉面积70.1万亩,最大实灌79万亩。
2 水土流失防治目标
方案设计的总体目标为:针对工程的具体情况,最大限度减少对地表植被的破坏和人为造成的新的水土流失,保护、改善和合理利用水土资源,促进新建的生态环境向良性循环发展。
根据相关规程规范,本项目防治标准执行建设类二级标准。考虑本工程和基准值的地区差异,依据《开发建设项目水土流失防治标准》的相关规定,对基准值作相应调整,调整后确定的防治目标为:土壤流失控制比1.0,拦渣率95%,扰动土地整治率95%,水土流失总治理度87%,林草植被恢复率97%,林草覆盖率22%。满足水土保持设施专项验收要求。
3 水土流失防治措施布设原则
因地制宜,因害设防原则:根据项目建设可能造成的水土流失情况,本着宜林则林、宜草则草、宜工程防护则工程防护的原则,合理布置工程措施、植物措施和临时措施,形成综合防护体系;生态优先原则:项目工程水土保持措施除布设工程措施以外,同时采取植物措施,并与周边的生态环境相协调,项目建设对环境产生的种种破坏,应积极的采取相应措施促使环境的迅速恢复:分类布局,分区防治原则:在认真分析主体工程设计资料基础上,结合野外现场调查,根据各防治分区的差异性和功能的不同,分类布局、分区设计,力求使各项措施布置、设计更加合理、可行。
4 防治措施体系
该项目水土保持分区的综合防治措施体系由主体工程区、业主营地区、施工生产生活区、料场区、场内道路区,渣场区共六个一级防治区构成。根据水土流失预测结果,结合主体设计的水土保持工程等内容。建立以水土保持工程措施和植物措施相结合的生态恢复体系,最大限度地减少水土流失量。水土流失治理措施体系由工程措施、植物措施和临时措施等构成。
5防治措施总体布局
根据划分的防治分区,针对各分区的特点进行水土保持措施总体布置,尽可能将点上重点治理区和面上一般防护、植物措施与工程措施、防治弃渣流失与治理土壤侵蚀和提高土地生产力有机结合起来,统筹安排各类水土保持措施,并优化布局,形成完整的水土保持防治体系。
6不同类型防治措施的典型设计
在对主体工程设计的水土保持工程措施的分析上,针对不足进行补充完善,并估算投资。水保措施分为工程措施、植物措施和临时措施三部分,根据各流失分区的特点,对措施进行合理布置。
6.1 工程措施
设计原则:工程措施的布置要从实际出发,不但要注重水保效益,还要兼顾整个工程的布局施工,要根据本工程的具体情况,把各施工场地有机结合起来。经济、合理、可行,综合考虑空间、时间因素,满足相应规范要求,争取用最小的投入,换来最大的效益。
6.2 植物措施
设计原则:因地制宜,突出重点的原则。对造林种草地类进行立地条件分析,布置合适的林草种类;适地适树原则。选择优良的乡土树种和已经适生的引进树(草)种等;绿化美化与水土流失治理相结合的原则。
立地条件分析:项目区属南亚热带季风气候,温暖湿润,光热充足,全年无霜,雨量充沛。年平均气温22.4℃,极端最高气温37.7℃,最低气温-8℃。水库流域多年平均降雨量1530mm,最大年降雨量为2557mm,最小年降雨量840mm,降雨年内时空分布不均,雨量多集中在4~9月,年平均蒸发量为1350mm。项目区属丘陵地貌,山体均呈馒头状,库区范围内大部分库岸现状较为稳定,库周边山体边坡自然稳定,地表多被土层覆盖,少见基岩出露,植被良好,局部发育冲积阶地。
选择树种特性:种植密度的大小,直接影响着幼林的郁闭及林木的生长与分化。种树密度的确定是以植物为目的、树种特性、立地条件等为依据。按《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453-2008)标准确定主要适生树种的初值密度。
6.3 临时措施
编织土袋拦挡:部分施工区域,将和周边土地发生联系,但是施工时间比较短,并且直接开挖的土地集中在征、占地范围内,开挖的土石方因临时堆高、堆放会对征地线外的地表产生影响,因此,需要作临时拦挡防护。防护的高度和宽度与地形和征地边线范围有关,选择临时拦高为1m左右,宽度为0.5m和拦高为2m左右,宽度为1.0m的两种编制土袋进行拦挡,土袋中所装填筑材料为剥离的表土,在施工结束后拆除,用作绿化用土。
临时排水沟:临时排水沟是各建设区内,为了防治雨水漫流,引起建筑材料、松软土石流失采取的措施,主要作用就是疏导雨水。本工程的各建设区施工时间较短,因此采用简易的沟道即可。
7水土保持工程施工组织设计
对外交通:旺盛江水库坝址位于浦北县石埇镇旺盛江村,主坝距合浦县城区70km,距北海市城区120km,石埇镇至旺盛江主坝的四级公路从坝首通过,交通比较便利, 道路可以满足工程运输要求,保证物料的供应。建筑材料:工程周边的基础建筑材料充足,所需主要建筑材料通过外购商品料解决。供水、供电:施工用水直接从水库用水泵抽取、由于施工场地分散,施工用电根据项目所在位置,从不同地方接线。苗木种子:就近从当地市场购买,尽量避免长途调运,以提高成活率。
植物安排在春、秋季进行栽植,以提高植物的成活率,苗木直接由苗圃运至绿化区,直接栽植;施工过程中,运输物料的车辆应严格按照指定的道路运输,不得随意进行碾压空闲地,增加水土流失;施工结束后,及时清理施工场地等废渣,运至指定弃渣场,不得随意堆放。
8水土保持措施进度安排
根据主体工程施工进度安排及水土保持工程特点,确定完成全部防治工程的期限和年度安排。具体安排时,一是安排随时都将产生水土流失地段的防治措施;二是部分在主体工程建设前就应布设的水土保持措施;三是滞后于主体工程安排的水土保持措施。水土保持措施在安排时序上先采取临时性措施,再次是工程措施,最后是植物措施。水土保持措施实施贯穿整个主体建设期。
【关键词】:水土流失;水土保持;方案设计;水库除险加固
中图分类号: TV 文献标识码: A
1工程概况
凤凰水库位于云南省玉溪市红塔区西南的珠江流域南盘江水系洲大河的支流密罗河上游,是一座以灌溉、防洪为主,兼顾下游城镇供水等综合效益的小(一)型水库,总库容471.71万m3,兴利库容328万m3,水库控制径流面积34.7km2,设计灌溉面积3263亩;年平均降水量997mm,多年平均蒸发量1765.6mm,年平均气温15.8°C,多年平均最高气温20.8°C,日最大降雨量为88 mm。
水库除险加固工程主要内容有:①对大坝及左右坝肩进行整体防渗、坝面整修;②封堵输水涵,新建输水隧洞;③改建溢洪道等。
2水土流失的成因及特点
2.1水土流失成因及预测分析
凤凰水库除险加固工程划分为施工期和运行期两个时段。水土流失主要发生在施工期,运行期一般不再产生新的水土流失,也不会对植被造成新的破坏。因此,水土流失预测时段为施工期。工程施工过程中可能造成的水土流失量主要是施工区地表及植被遭到破坏,而导致土壤侵蚀加剧增加的水土流失量,包括主体工程施工区、施工交通区、施工生产生活房建区、料场、弃渣场等。工程区由于无水土流失监测资料,因此只能根据原地貌及植被情况,土地利用现状、水土流失现状及施工工艺估算流失量。
根据工程建设可能产生的水土流失预测结果,并结合已建类似工程水土流失防治与水土保持监测进行综合分析,该工程的水土流失在时间上集中在建设期,在空间上以边坡、弃渣场、土料场、施工生产生活区为主。所以,上述区域是本工程水土流失的防治难点和重点,也是水土保持监测的重点。
2.2项目区水土流失的特点
该建设项目可能造成的水土流失具有如下特点:
①工程对地面的扰动、损坏土地和植被等,明显呈现以工程为中心的点状分布,可能造成的水土流失具有连续的点状分布特点,所以应加强主体工程的防护措施;②工程区人口稠密,要注意采取土地整治措施,对能增加土地的区域,应尽量进行覆土整治,以解决当地百姓的耕地问题;③在工程的建设中,有施工场地表土剥离的临时堆放等,这些松散的土石方在建设过程中如果不注意防护,将形成较严重的水土流失。因此,在主体工程施工过程中应加强临时防护措施,并与主体工程同步施工;④由于主体工程施工进度较快,水土流失防治措施一旦没有与主体工程同时施工,施工队伍撤离后就难以回过头来重新施工,因此水土流失的治理工作应纳入施工承包合同,与主体工程同步进行施工。
3水土保持方案编制的目的和意义
3.1水土保持方案编制的目的
玉溪市凤凰水库除险加固工程,是为消除水库病害隐患,保证大坝安全运行而进行的一项重点水利工程。除险加固工程水土保持方案的编制,是为了认真贯彻《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国水土保持法实施条例》及《云南省实施〈中华人民共和国水土保持法〉办法》等法律、法规,落实开发建设项目必须编制水土保持方案的规定,确定建设单位的防治责任范围,正确处理工程建设与保护生态环境的关系,在正确分析工程建设对区域水土保持影响的基础上,针对工程建设的特点及可能造成的水土流失面积,侵蚀总量和水土流失危害,提出相应的防治对策和措施,采用有效的防治方案,使工程建设造成的水土流失得到及时的治理,同时,保证水土保持设施与主体工程建设同时设计,同时施工,同时投入使用,从而达到有效控制和减少项目区域内的水土流失。
3.2水土保持方案编制的意义
通过水土保持方案的编制和相应的水土保持防治措施的有效实施,首先可落实法律法规,规定建设单位的水土流失防治义务,明确防治范围,使法定义务落到实处;其次,可把水土保持列入开发建设项目的总体规划,与主体工程同时实施,把水土保持项目列入工程建设的总体安排和年度计划,防治经费有法定来源;最后,方案的编制使水土流失防治有了科学规划和技术保证措施,按方案确定的各项治理措施进行分期治理,将工程建设期的水土流失危害程度尽可能减少到最低程度,对恢复美化工程建设区及周边地区的生态环境具有重要意义。工程建设过程中采取的水土保持措施得不到有效实施,不仅会对工程建设区造成严重的水土流失危害,同时将对水库下游及项目建设区周边生态环境造成影响,所以工程建设期间的水土保持措施应与主体工程同时进行,使工程建设造成的水土流失得到有效控制,并尽快恢复植被。
4水土保持方案设计
4.1方案编制原则及目标
4.1.1方案编制原则
(1)全面贯彻《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国水土保持法实施条例》及水利部、国家计委、国家环保局(1994)013号文件,关于《开发建设项目水土保持方案管理办法》、水利部1995年的第五号令及《云南省实施〈中华人民共和国水土保持法〉办法》;
(2)结合项目区工程建设造成的水土流失特点,坚持工程措施和生物相结合,认真贯彻“预防为主,全面规划,综合治理,因地制宜,加强管理,注重效益”的水土保持方针;
(3)水土保持措施应布局合理、经济合理、可操作性强;
(4)坚持水土保持与环境美化,绿化相结合的原则;
(5)水土保持措施应具有针对性,因害设防;
(6)水土保持工程实施应与主体工程协调一致;
(7)林草措施树种、草种的选择应以当地气候、立地条件等相适应;
(8)应进行水土保持措施的典型设计。
4.1.2方案编制目标
(1)使项目区因工程建设造成的水土流失得到有效的控制,使水土流失危害降到最小程度;
(2)使项目区因工程建设造成的水土流失得到有效治理,恢复因工程损坏的植被;
(3)有效保证各项工程设施的安全运行,防止水土流失对各项工程设施的损坏;
(4)改善工程建设区生态环境,保护凤凰水库水体不因工程建设而污染,减少水库淤积,不影响水库效益的正常发挥。
4.2防治责任范围
开发建设项目水土流失防治责任范围按《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204-98)中的有关规定,一般应包括项目建设区和直接影响区两个部分,凤凰水库除险加固工程项目建设区和直接影响区及间接影响区分述如下:
4.2.1项目建设区
项目建设区为凤凰水库除险加固工程建设中各类项目的征用、租用地范围及土地使用管辖范围,具体为大坝枢纽区、进库公路、料场和临时用地。
4.2.2直接影响区
一般指水库淹没区和项目建设区以外的开辟的移民区。
水库为已建水库,不存在移民安置问题,鉴于上述原因,水库的淹没区不列为水土流失治理责任范围。
综上所述,凤凰水库除险加固工程的水土流失防治范围为项目建设区,直接影响库区在施工过程中应加强预防监督工作,防止施工过程中弃渣直接进入库区,该区列为预防监督区。
4.3水土流失防治分区及水土保持措施布局
4.3.1水土流失防治分区
本方案主要解决因工程施工造成的新增水土流失的治理,按照防治责任范围明确、治理措施布局合理、技术经济指标可行、方案实施后防治水土流失效果明显的原则,根据凤凰水库除险加固工程施工的特点和区域水土流失的状况,按照防治责任范围划定的界限,结合主体工程施工进度,确定本工程水土流失防治分为4个区:主体工程防治区、弃渣场防治区、施工临时场地防治区、砂砾料场防治区。
4.3.2水土保持措施布局
(1)水土保持措施总体布局
依照本工程水土保持方案中确定的防治体系及方案的防治原则和目标,以防治新增水土流失和改善工程区生态环境为主要目的。根据项目主体工程开发建设的特点,以水土流失预测为科学依据,因害设防,合理配置各防治区的水土保持措施。在措施总体布局上,工程建设以工程措施、植物措施和临时措施结合;直接影响区主要以植物措施为主。
(2)水土保持措施分区布局
主体工程防治区以植物措施和临时措施相结合。工程施工期间,对于由于工程施工所形成的面采取必要的临时拦挡措施;工程结束后,对面采取植被恢复措施,并结合园林小品,更好的发挥水土保持植物措施的生态作用,达到美化环境的目的;弃渣场防治区主要以整理绿化地和植物措施为主,施工临时场地防治区在施工期间以临时措施为主,施工结束后,首先整理绿化地,然后采取植物恢复措施。
4.4水土保持方案实施及保证措施
水土保持工程严格执行“三同时”制度,即水保工程与主体工程同时设计,同时施工,同时投产使用。
4.4.1组织领导和管理措施
(1) 建设健全项目水土保持组织领导体系,确保各项水土保持措施的实施;
(2) 加强《水土保持法》学习、宣传工作,提高工程建设人员及周边群众的水土保持意识;
(3) 明确责任,做好方案实施的监督工作。
4.4.2技术保证措施
以本方案为依据,技施设计阶段严格按照国家标准《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16456-1996)进行设施和施工,施工前由水保技术人员对施工人员进行培训,施工中严格检查施工质量,严格监理制度,对质量不符合的及时纠正或返工,以保证各项技施的质量标准。同时对库区群众普及水保科技,抓好宣传教育,搞好监督执法,预防保护,做好安全用火,防止森林火灾及病虫害,维护好各项目水土保持设施等工作。
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