水利水電工程表土剝離相關(guān)問題探討

王　童　焦　瑩　菅宇翔　李　文

水利水電工程表土剝離相關(guān)問題探討

王童焦瑩菅宇翔李文

表土富含有機質(zhì)、土壤酶及微生物等物質(zhì)，具有較好的營養(yǎng)和環(huán)境條件來供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生長，結(jié)合水利水電工程項目施工擾動及水土流失特點，根據(jù) 《中華人民共和國水土保持法》、《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》、《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》等法律、規(guī)范，分析與解讀表土剝離區(qū)域、剝離厚度、剝離方式以及表土堆存與防護等問題，提出表土合理可行的利用與保護措施。

水利水電工程表土表土剝離表土堆存防護

2010年修訂的 《中華人民共和國水土保持法》第38條規(guī)定：“對生產(chǎn)建設(shè)活動所占用土地的地表土應(yīng)進行分層剝離、保存和利用，做到土石方挖填平衡，減少地表擾動范圍?！薄堕_發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》、《開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案技術(shù)審查要點》、《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》等規(guī)范與技術(shù)文件都明確要求：地表開挖或回填施工區(qū)域，施工前應(yīng)進行表土剝離，并估算棄渣場、料場、工程永久辦公生活區(qū)等區(qū)域綠化、復(fù)墾等覆土需求量，明確剝離表土的范圍、厚度、數(shù)量和堆存位置，堆存的表土應(yīng)采取防護措施，施工結(jié)束后應(yīng)將表土回覆到綠化或復(fù)耕區(qū)域，若有剩余應(yīng)明確其利用方向。

水利水電工程一般建設(shè)工期較長，破壞地表植被范圍大，尤其是施工生產(chǎn)生活區(qū)、施工道路等多占用較平坦的耕地；其次，水利水電工程一般均有水庫淹沒區(qū)，淹沒區(qū)大多廣泛分布著耕地、草地、林地等生產(chǎn)力較高的土地，這些土地被淹沒后將不可恢復(fù)；再者，水利水電工程一般位于山高、坡陡、河道比降大的河流上，棄渣場、取料場占地面積較大，因此，對于水利水電工程施工擾動區(qū)域的表土進行剝離，并采取措施防護，有利于施工后期跡地恢復(fù)，合理有效保持、保護土壤資源，使土地資源持續(xù)利用。

1　表土

表土是地球陸地表面可產(chǎn)生植物收獲的疏松物，富含有機質(zhì)、土壤酶及微生物，由氣候、母質(zhì)、生物、地形、時間等自然因素和人類生產(chǎn)活動共同作用形成的，具有較好的營養(yǎng)和環(huán)境條件，能夠供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生產(chǎn)，它是在土壤剖面中最靠近地表、有機質(zhì)和微生物含量最多、對地力快速恢復(fù)和植物生長最有利的表層土壤，是一種稀缺的、不可再生的、具有重要生態(tài)價值的基礎(chǔ)性資源。水土保持所說的表土，不僅僅指耕地的耕作層，還包括園地、林地、草地等適合耕地的表層或腐殖質(zhì)層。

2　表土剝離

表土剝離是指建設(shè)用地或露天開采用地 （包括臨時性或永久性用地）所涉及的適合耕種的表層土壤剝離出來，用于原地或者異地土地復(fù)墾、土壤改良、造地及其他用途的剝離、存放、搬運等一系列相關(guān)活動。其利用應(yīng)先滿足原地利用能產(chǎn)生最大綜合效益的用土需求，然后再考慮異地利用能產(chǎn)生最大綜合效益的用土需求［1］。

3　剝離區(qū)域

表土剝離區(qū)域應(yīng)綜合考慮后期土地利用性質(zhì)、恢復(fù)方向等確定，一般應(yīng)遵循 “先永后臨、先高后低、先厚再薄、先易后難”的原則。先永后臨是指對于永久占壓土地的表土，在現(xiàn)有經(jīng)濟技術(shù)水平下，凡是能剝離的均要考慮剝離，當(dāng)其表土量無法滿足需求時，再剝離臨時用地范圍內(nèi)的表土。因為永久占地對表土的破壞是永久的、不可逆的，而臨時占地對表土的破壞是短暫的、可逆的，所以應(yīng)優(yōu)先考慮剝離永久占地范圍內(nèi)的表土。對于水利水電項目而言，永久占地范圍最大的就是水庫淹沒區(qū)，且?guī)靺^(qū)一般廣泛分布著耕地、草地、林地等生產(chǎn)力較高的土地類型，因此，剝離庫區(qū)的表層土，異地利用，改良土壤，尤其是在表土資源匱乏與緊缺的西北部地區(qū)、西南土石山區(qū)及高寒地區(qū)具有明顯的綜合效益。重慶市移土培肥工程就是將三峽水庫被淹沒的優(yōu)質(zhì)耕 （園）地的耕作層土壤剝離轉(zhuǎn)移到交通便利、距庫區(qū)一定距離內(nèi)的瘠薄耕 （園）地上，同時配套土地整理及相關(guān)工程項目，以增加現(xiàn)有耕 （園）地面積，提高現(xiàn)有耕 （園）地質(zhì)量，發(fā)揮了明顯的經(jīng)濟效益［2］?！跋雀吆蟮汀笔侵笍耐寥婪柿砜矗葎冸x肥力高的耕地、園地或腐殖質(zhì)層后的林地，后剝離肥力較低的一般荒草地，因為肥力高的土壤能充分供給植物所需要的養(yǎng)分、水分、空氣，使植物生產(chǎn)發(fā)育良好，所以表土肥力越高的區(qū)域就越要優(yōu)先剝離，一般來說，相同條件下耕地、園地的表土肥力高于林地，而林地的表土肥力高于草地?！跋群裨俦　笔侵笍耐翆雍穸葋砜矗葎冸x土層厚的區(qū)域，后剝離土層薄的區(qū)域?！跋纫缀箅y”是指從操作難易程度來看，先剝離交通便利，易于運出的區(qū)域，后剝離施工不方便，難度較大的區(qū)域。

4　剝離厚度

根據(jù)SL 575—2012《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：“表土剝離厚度根據(jù)熟化土厚度確定，應(yīng)優(yōu)先選擇土層厚度不小于0.3 m的擾動地段?！北硗翆佑袡C質(zhì)含量隨土壤厚度的增加而減少，表土剝離不宜過深，以免造成財力、物力和人力的浪費。根據(jù)土壤剖面結(jié)構(gòu)和土壤熟化程度，表土剝離厚度一般為30～80 cm，但在具體設(shè)計中應(yīng)根據(jù)剝離區(qū)域土壤耕作層厚度、后期復(fù)綠、復(fù)耕所需回填土量確定剝離厚度，對土層深厚、肥沃的區(qū)域可適當(dāng)深剝，對土層較薄、肥力不高的區(qū)域，可適當(dāng)淺剝，在總量控制的前提下，盡量將剝離區(qū)域內(nèi)最肥沃、腐殖質(zhì)含量最高的部分土壤剝離出來，因此，在實際水土保持措施設(shè)計中應(yīng)根據(jù)各剝離區(qū)域土地利用現(xiàn)狀、表土厚度和回填需求量等綜合確定，以達到表土利用效益的最大化。一般來講，耕地、園地由于長期耕作、種植，表土層相對較厚且均勻，土壤熟化程度較高，表土剝離時應(yīng)將表層土全部剝離利用，一般為50 cm以上；水利水電工程設(shè)計中涉及的林地、草地多為料場或棄渣場用地，地貌也多為山坡地、山間洼地或溝道等，表土厚度差異較大，表土剝離過程中應(yīng)控制剝離厚度，一般在30 cm以內(nèi)。

5　剝離方式

根據(jù)SL 575—2012《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：“應(yīng)根據(jù)表土厚度及分布均勻程度、土壤肥力和施工條件等因素，確定表土剝離的施工方式?！睂τ谕翆虞^厚且均勻、成片分布的平原、丘陵應(yīng)以機械剝離為主；對于土層較薄、分布較破碎的表土層如山地區(qū)、高原草原草甸等地可采用人工剝離為主的方法。

6　表土堆放

表土堆放不得影響周邊公共設(shè)施、工業(yè)企業(yè)、居民點等的安全，涉及河道的，應(yīng)符合治導(dǎo)規(guī)劃及防洪行洪規(guī)定。在保證安全和符合規(guī)定的基礎(chǔ)上，堆放場地的選址應(yīng)遵循 “先內(nèi)后外、先集中后分散”的原則。先內(nèi)后外即在不影響主體工程建設(shè)的情況下，堆存場應(yīng)優(yōu)先選擇在工程征占地范圍內(nèi)且交通便利的區(qū)域，不另征地，在工程征地范圍內(nèi)無法堆放的情況下，再考慮外運異地堆放表土。在工程區(qū)內(nèi)堆放的表土，可選擇預(yù)留場地或建設(shè)期間空閑的、極少擾動的區(qū)域四角堆放，對于外運異地堆放的表土，可沿近路一側(cè)條形堆放或錐體堆放，條形堆放的堆土區(qū)域情況確定，做到范圍不宜過大，盡量減少擾動；先集中后分散即指表土應(yīng)優(yōu)先選擇集中分區(qū)、分片堆放，對于場地限制較大，集中堆放難度較大時，可選擇就地分散堆放表土。

表土堆放高度一般不超過5 m，堆土邊坡坡比控制在1∶1.5以內(nèi)。耕作層、犁底層和心土層土壤分層堆放，避免熟土和半熟土交叉污染［3］。

7　表土堆存防護

根據(jù)SL 575—2012《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：“工程建設(shè)中剝離的表層熟化土，應(yīng)作為覆土土源集中存放，并采取臨時水土流失防治措施?！北硗僚R時堆存受施工組織設(shè)計限制，堆存期少則幾月，多則幾年，因此，堆存期間，受降雨侵蝕、風(fēng)沙侵蝕和自然沉降等因素的影響，可能導(dǎo)致松散的堆土產(chǎn)生新的水土流失，甚至滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，因此，根據(jù)堆放時間、地域、降雨等確定需要采取的臨時攔擋、臨時排水、臨時苫蓋、綠化等防護措施。

7.1臨時攔擋

臨時攔擋多采用編織袋裝土，攔擋的高度和寬度與堆存場地的地形坡度、征地范圍及堆存土量有關(guān)，一般取值為高0.5～1.0 m、寬0.5～1.0 m，梯形或矩形斷面，土袋中填筑開挖的表土，覆土?xí)r，拆除編織袋即可。

7.2臨時排水

對于周邊有一定集雨面積的堆存場地，應(yīng)布設(shè)臨時排水措施，一般采用梯形或矩形斷面土質(zhì)排水溝，并與周邊排水溝渠連通，排水溝斷面尺寸可根據(jù)集水面積、徑流系數(shù)、氣象等情況計算分析求得，或可根據(jù)區(qū)域經(jīng)驗值確定，滿足排水要求即可。根據(jù)SL 575—2012《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：“臨時排水明溝，宜采用梯形或矩形斷面，矩形明溝的溝底寬度不應(yīng)小于0.4 m，梯形明溝的溝底寬度不應(yīng)小于0.3 m，縱坡根據(jù)地形條件，不宜小于0.3%。

7.3臨時苫蓋

表土堆存期間，結(jié)合具體情況，可采用苫布、彩條布、密目網(wǎng)和防塵網(wǎng)等苫蓋，西北風(fēng)沙地區(qū)可采用草、樹枝或礫石等臨時覆蓋。對于分區(qū)分片開挖回填的輸水工程項目，可根據(jù)施工時序安排，對臨時苫蓋材料合理重復(fù)利用。

7.4綠化

根據(jù)SL 575—2012《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：“裸露超過1年且多年平均降水量800 mm以上的臨時堆土區(qū)，宜采取臨時綠化措施?！迸R時綠化可選用適生的綠化用草，時間較短可選用小麥、谷類等防蝕防塵，不僅可以減少降雨對表土的沖刷，減緩徑流速度，減少表土流失，還可以進一步改善土壤結(jié)構(gòu)和肥力。

8　結(jié)語

表土剝離及防護是水利水電工程項目后期施工跡地恢復(fù)的關(guān)鍵一環(huán)，是水土保持設(shè)計的重要內(nèi)容，其直接影響到后期復(fù)綠、復(fù)耕的進度與效果，因此，在水利水電工程項目開展過程中應(yīng)尤為重視表土剝離相關(guān)問題，包括剝離區(qū)域、剝離厚度、堆存防護等每一個環(huán)節(jié)，因地制宜，真正保護好表土資源。

［1］牛光輝.關(guān)于表土剝離有關(guān)問題的探討 ［J］.中國水土保持，2014（4）：20-22.

［2］王銳，張孝成，蔣偉，等.建設(shè)占用耕地表土剝離的主要實施條件研究 ［J］.河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，15（1）：90-91，106.

［3］敖顯明.建設(shè)占用耕地表土層的再利用 ［J］.綠色科技，2010（7）：145-147.

王童女工程師中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司天津300222

焦瑩女工程師中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司天津300222

菅宇翔男工程師中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司天津300222

李文男工程師中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司天津300222

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