水土保持措施在工程中的应用论文_钟雅威

潮州市潮水水利水电勘测设计有限公司 521000

摘要:水利水电工程建设项目周期较长,水土流失主要发生在建设期,对地面扰动大、影响范围广、极易产生严重水土流失。本文通过实例对水利工程建设过程中可能发生的水土流失进行预防和防治,针对工程项目特点,结合社会实际情况,分析水土保持措施,从预防水土流失的角度出发,坚持人与自然和谐共生,综合对水土保持各项措施布设进行探讨,减少水土流失,提高水土保持各项效益。

关键词:水土保持;工程措施;植物措施;综合整治

前言

工程概况

潮州市韩东新城防洪综合整治二期工程的整治范围是从北溪桥闸至磷溪大桥,工程主要对两岸的东厢堤北溪段、社光围、卧石围、黄金塘围和六亩围等5条堤围共计12.453km的堤围进行除险加固;整治河道6.98km、新建1座气盾坝、1座人行景观水陂和改造一座人行漫水桥;同时结合堤围整治在堤顶建设绿道工程12.002km、建设防汛路11.175km、新建景观桥1座;利用堤外滩涂和洲园打造滨水长廊、仙田野郊公园和溪口河滨公园等沿江景观节点工程供市民休闲娱乐;重建3座穿堤涵闸、加固改造6座穿堤涵闸、改造1座电灌站和新建防汛仓库。

1、防治目标

本工程地处广东省潮州市湘桥区,该区域不属于广东省水土流失重点治理区。按照《开发建设项目水土流失防治标准》(GB50434-2008)中防治标准等级与适用范围的规定,本工程水土流失防治标准执行建设类项目三级标准。但考虑本项目位于韩江一级水功能区,水土流失防治标准提高一级,执行水土流失防治标准二级标准。并结合项目建设区的气象,地形条件确定本工程水土流失防治目标值。

2、防治措施布设原则

①分区治理原则。路基工程建设过程中,由于各区域水土流失强度不同,故在水土流失防治分区基础上,依据水土流失形成防治特点分区布设。

②互补性原则。从水土保持要求出发,结合主体工程建设特点,全面规划,综合治理,形成以工程保植物,以植物促工程的互补防治形式,实现水土流失防治由被动控制到预防治理的转变。

③突出重点原则。对重点部位的措施布设方案,工程类型和形式进行比选,推荐优选方案和措施。确定水土流失重点防治和一般防治项目,制定最优方案和措施。

④效益优先原则。水土保持措施布局,尽量与当地的利益相结合,为当地生产建设提供便利条件,促进项目建设的顺利开展。

⑤绿化美化原则。植物措施布设尽量与周围绿化美化相协调,以当地适生优势树种为主。

3、水土流失防治措施

根据水土流失防治分区、水土流失预测结果及水土流失防治措施布设原则,针对工程建设各分区水土流失具体情况,因地制宜采取防治措施。本文根据工程特点,对本工程堤围整治区、弃渣场区两部分进行分析。

3.1水土流失防治措施总体布局

本工程水土流失防治应注重拦护、坡面排水等措施,采用植物措施、工程措施、临时措施相结合的防治方法。本工程的水土流失总体布局如下:

(1)主体工程在堤围整治区、防汛道路段和施工临建区布置排水工程,施工过程中布置临时拦挡、排水、沉砂和临时覆盖工程。

(2)临时堆土要做到先拦后堆,做好临时排水和沉砂,堆土完成后进行覆盖,使用完毕后,进行土地整治并落实绿化措施。

(3)施工临建区和弃渣场区施工前主要做好临时排水,施工结束后做好整地和绿化。弃渣应做到随挖随弃,并对堆渣进行覆盖。

(4)为了更加有效的防治和治理工程建设区各类潜在的水土流失,主体工程所有绿化措施在设计时要合理加大种植密度,选择适龄壮苗乡村树种(壮苗一般为两年生苗),树、草种宜选用乃贫瘠、生长快、根系发达的各类水土保持树、草种。施工安排尽量提前,每年的种植任务要抢在雨季来临前完成。

3.2分区防治措施

3.2.1防治措施典型设计

3.2.1.1排水系统设计

洪水设计标准及断面计算方法,按照国际《水土保持综合治理技术规范小型蓄排水工程》(GB/T16453.4——2008)中规定,确定项目区的排水工程防御暴雨标准为10年一遇24h最大降雨量。

(1)设计暴雨

由《广东省暴雨参数等值线图》查得本区不同频率不同历时的设计点暴雨,由于工程实施范围内各排水工程最大集雨面积所在排水沟位置在六亩围桩号L0+722~L1+605之间,集雨面积为0.012km2;最大集雨面积所在截水沟位置在弃渣场靠近居民区一侧的截水沟,集雨面积为0.05km2。截、排水沟的最大集雨面积均远小于10km2,故雨量点面转换系数为1.0。

(2)设计洪水

由于各防治区汇流面积较小,且无实测水位和流量资料,在推求设计洪水洪峰流量及洪量时根据《广东省洪峰流量经验公式》,对小汇水面积的洪峰流量及洪量加以计算,其公式如下:

Qp=Cp×H24×F0.84

式中:Qp——某频率的洪峰流量(m3/s);

Cp——随频率而异的系数,P=10%时其值为0.044;

H24——24小时设计暴雨(mm);

F——集雨面积(km2)。

经计算,排水沟10年一遇设计洪峰流量为0.23m3/s,截水沟10年一遇设计洪峰流量为0.78m3/s。

(3)排水沟断面确定

根据《水土保持综合治理技术规范》(GBT16453.4-2008)、《水力计算手册》等规定,采用砖砌截、排水沟时,满足不冲流速条件即V设<4.0m/s的要求,按明渠均匀流公式(已知流量求水深)推求各防治区排水沟断面尺寸。

经计算,拟定排水沟断面尺寸满足设计排水要求。

3.2.1.2沉砂池设计

沉砂池布置在排水沟汇入天然水系之前,待泥沙沉淀后,再将清水排入天然水系。根据《水土保持综合治理技术规范小型蓄排水工程》(GB/T16453.4——2008)规定,沉砂池为矩形,宽1~2m,长2~4m,深1~2m。其宽度应为排水沟宽度的2倍,长度为池体宽度的2倍,并有适当深度。根据工程特点,设计沉砂池断面为:长2.4m,宽1.2m,深1.2m,采用18cm砖进行衬砌。沉砂池需日常巡检并清理。

3.2.1.3临时拦挡设计

适用于生产建设项目施工期间临时堆土,施工边坡坡脚的临时拦挡防护,多用于土方的临时拦挡。就近取用工程防护的土(石、渣、料)或工程自身开挖的土石料,施工后期拆除编织袋。一般布设与堆场周边、施工边坡的下侧,其断面形式和堆高在满足自身稳定的基础上,根据堆土形态及地面坡度确定。

3.2.2 植物措施

本工程水保方案要求根据地形、地质条件、植被覆盖情况以及当地的环境要求,尽快恢复自然植被,减少地表裸露时间,与当地的绿化相协调,使该项目的绿化工程既有水保的功效又兼具观赏性。

3.2.3 堤围整治区

图1 排水沟断面图

主体工程已设置了相应的防浪墙、挡墙等多种工程措施,不仅减少了工程占地,避免雨水对边坡的侵蚀和冲刷,有效的防止了水土流失,而且有利于边坡的稳定,保障了工程的安全。主体还设置了绿化措施具有水土保持功能,利于水土保持,符合水土保持要求。本次将补充施工期的临时防护措施。

①临时排水沟

为避免施工期间临时排水对周边环境的影响,在堤脚布设临时排水沟,防止坡面水外流。排水沟断面尺寸为0.9m×0.6m×0.3m(口宽×底宽×高),采用M10砂浆砌砖。施工完毕后利用开挖土方进行回填,拆除砌砖就近用于后期花槽的砌筑。排水沟断面设计见图1。

②临时沉砂池

在临时排水沟出口处设置临时沉沙池,沉砂池断面尺寸为2.4m×1.2m×1.2m(长×宽×深),采用18cm砖进行衬砌。沉砂池需日常巡检并清理。沉砂池断面图见图2.

图2 沉砂池断面图

③表土临时拦挡

施工前需对区域内林草地类占地进行表土剥离,用作本区坡面和公园景观区的后期绿化覆土。由于受地形约束,表土的堆放场地有限,只在适当位置靠近堤顶地带布置了4个临时堆表场地,共计占地0.55hm2,平均堆高4m,最大可堆放2.2万m3。堆表四周用编织土袋进行拦挡,堆土坡面用塑料薄膜覆盖防护,工程后期全部用于本区或公园景观区的绿化。由于在施工过程中,堤围与公园景观的施工大部分时间是同时进行的,所以本区堆表与公园景观区堆表联合调配使用。并且本工程的施工线路长,表土的剥离也是逐步进行的,所以此临时堆表场地可重复利用堆放剥离表土。临时堆土防护设计见图3。

图3 临时堆土防护设计

3.2.4弃渣场区

本工程弃渣场为低洼地,可埋填平均深度约2m,面积20hm2。本工程弃渣量约38.14万m3,平均堆渣高度1.91m。将设计本区临时防护措施,从而使本区的水土流失减到最低。

①表土临时覆盖和拦挡

本区占地类型为低洼地,施工前先对占地范围内的可利用表土进行剥离,用于渣场后期绿化覆土。本区剥离表土面积20hm2,平均剥离厚度20cm,共剥离表土4万m3。堆表场地占地1hm2,平均堆高4m,最大可堆放4万m3。堆表四周用编织土袋进行拦挡,堆土坡面用塑料薄膜覆盖防护,工程后期用于本区的绿化覆土。

本区剥离表土编织土袋临时拦挡断面尺寸为2m×1.5m(高×宽),断面设计图见图3。

②临时截水沟

由于渣场为低洼地,为避免周边汇水对渣场的冲刷,渣场工程施工前,先沿渣场的周边修建截水沟,及时将周边汇水引入现状排水沟渠。渣场现状右侧已有排水沟,所以只在左侧靠近居民一侧布设临时截水沟,截水沟底部及侧壁M10砂浆砌砖,施工完毕后利用开挖土方进行回填,拆除砌砖全部用于渣场的填筑。截水沟断面尺寸为0.6m×0.6m(底宽×高),砌砖厚度0.12m。断面设计见图4。

图4 临时截水沟断面设计图

③临时沉砂池

在临时排水沟出口处设置临时沉沙池,沉砂池断面尺寸为2.4m×1.2m×1.2m(长×宽×深),采用18cm砖进行衬砌。沉砂池需日常巡检并清理。

④渣场临时覆盖

弃渣场采用分层填筑,堆渣后上部用塑料膜临时覆盖,防止堆渣飞扬。施工结束后,对渣场土方清理平整,然后进行覆绿。

⑤撒播草籽

渣场堆渣完毕后及时对弃渣进行土地整治,整治后撒播草籽进行绿化,以防雨水对其进行冲刷造成水土流失。撒播草籽面积20hm2。

4结论与分析

本工程布设了施工期临时防护措施,形成了完善的水土流失综合防治体系,避免了雨水对项目区的冲刷和场内积水对场地的浸蚀,项目区的绿化植物措施,又美化了环境,符合水土保持要求。工程建设破坏区域,通过工程措施、植物措施和临时措施等进行治理和植被重建,治理效益满足方案设计目标,能有效预防水土流失。

参考文献:

[1]许长春.重视水利工程施工中水土流失与实例分析[J].黑龙江水利科技,2012,(12).

[2]高艳霞.关于水土保持生态修复[J].北京农业,2013,(03).

[3]杨晓雪.探讨开发建设项目水土保持监测措施[J].河南水利与南水北调,2012,(23).

论文作者:钟雅威

论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期

论文发表时间:2018/3/22

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