某縣河流治理工程水土保持關(guān)鍵技術(shù)

劉建剛，潘敬陽(yáng)

（1.無(wú)錫市五洲建設(shè)工程監(jiān)理有限責(zé)任公司，江蘇 無(wú)錫 214024；2.江蘇春為項(xiàng)目管理有限公司，江蘇 常州 243000）

0 引言

當(dāng)前，我國(guó)中小河流存在防洪基礎(chǔ)設(shè)施不足、治理投入不足等問(wèn)題。這些問(wèn)題的處理是當(dāng)前我國(guó)水利治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。中小河流在治理過(guò)程中，由于人為因素可能會(huì)導(dǎo)致植被、土壤的破壞，進(jìn)而容易引起水土流失，對(duì)環(huán)境和周邊人們生活造成不利影響。因此，在治理河流問(wèn)題時(shí)需要預(yù)先制定水土保持方案，以達(dá)到較好的治理效果。在中小河流治理中，通過(guò)妥善應(yīng)用水土保持方案，不僅可以很好地保持當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，而且可以很好地起到河流的防洪排澇作用。在中小河流的治理工程中有可能對(duì)河流造成二次污染，因此在水土保持方案的制定上要考慮到這一點(diǎn)，盡量結(jié)合當(dāng)?shù)亟涤昵闆r及時(shí)清除淤泥，避免二次污染的發(fā)生；此外，對(duì)于水土流失較為嚴(yán)重的邊坡工程，要進(jìn)行重點(diǎn)處理[1～2]。

中小河流治理關(guān)系到中小河流重點(diǎn)河段的防洪減災(zāi)能力，中小河流流域周邊的生態(tài)環(huán)境，糧食安全等重大問(wèn)題。此外，我國(guó)水資源較為匱乏，中小河流的有效治理可以很好地解決河流的水土流失現(xiàn)象，對(duì)保持水資源有很重要的作用[3～4]。因此，中小河流的水土保持治理意義重大。本文以某縣河道治理為例，結(jié)合該河流的工程概況，針對(duì)具體問(wèn)題，提出相應(yīng)的治理措施。

1 工程概況

某縣位于我國(guó)南部，地屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，降水主要集中在4 月～9 月。該縣土壤主要有潮土和水稻土，表層土壤厚度在20 cm～40 cm，土壤可蝕性中等。該縣有一條河流經(jīng)過(guò)，河流總長(zhǎng)26.5 km，匯水面積約73 km2。目前河流存在著河道淤積、水流不暢、防洪排澇功能不良等問(wèn)題。開(kāi)展河流治理是該縣重點(diǎn)整治和水利治理規(guī)劃的重要部分，因?yàn)楹拥乐卫黻P(guān)系到本縣的防洪排澇安全，用水安全保障等民生問(wèn)題，因此河流治理勢(shì)在必行。該工程呈縱向分布，線性排開(kāi)，縱深較長(zhǎng)，工程較大，且不同的地段由于環(huán)境條件不同需要采取不同的施工方式，進(jìn)而可能會(huì)破壞土壤、植被，還有可能會(huì)造成新的水土流失，從而對(duì)周邊環(huán)境造成影響。根據(jù)施工設(shè)計(jì)規(guī)劃，工程建設(shè)征占地總面積159.3 hm2，其中：永久占地80.7 hm2、臨時(shí)占地78.6 hm2；主體工程挖填土石方總量473.2×104m3，其中：挖方總量394.4×104m3，填方總量78.8×104m3。為滿足堤防加固工程的需要，工程需借方16.0×104m3，產(chǎn)生棄方331.5×104m3。

2 水土流失特征

2.1 護(hù)坡設(shè)計(jì)不合理

該工程范圍大部分位于各行政村和自然村，由于歷史遺留原因加上長(zhǎng)久治理不善，使得河道淤積嚴(yán)重，河岸較為雜亂。這種臟亂差的環(huán)境嚴(yán)重影響周邊生態(tài)，使得人們的生活也大受影響，因此需要對(duì)河岸進(jìn)行清理，對(duì)護(hù)坡進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，從根本上清除淤積使得綠水長(zhǎng)流，在解決水安全的同時(shí)也解決美化生態(tài)問(wèn)題，加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)，讓附近的村民有一個(gè)休閑的好去處。

2.2 施工期水土流失量大

中小河流河道治理工程是一項(xiàng)綜合性工程。由于河流的地形特征使得河流河道的治理呈線型分布，但是具體到某一點(diǎn)或者某一處的治理，又有了“點(diǎn)”的特征。這表明河流的治理工程量很大，涉及的場(chǎng)所較多。

該縣河道的治理造成的水土流失見(jiàn)圖1，水土流失總量為5243 t，其中工程施工新增水土流失總量為4800 t，可見(jiàn)工程帶來(lái)的水土流失還是很大的，占據(jù)了水土流失總量的絕大部分（91.55%）。新增水土流失中施工準(zhǔn)備期、施工期和自然恢復(fù)期分別占到總量的0.21%、91.25%和8.54%。施工期造成的新增水土流失量最大，施工期造成的地表裸露、植被破壞、污水排放等給人類帶來(lái)危害。

圖1 水土流失情況匯總

2.3 開(kāi)挖和棄方量大

由于工程量很大，在河道的治理過(guò)程中，土石方的開(kāi)挖量很大。該工程的土石方調(diào)配情況見(jiàn)表1，土石方的開(kāi)挖量達(dá)390.6×104m3，主要集中在河道清淤、堤防加固和邊坡治理工程上；回填的土石方達(dá)76×104m3，主要集中在邊坡治理和堤防加固工程。由于開(kāi)挖的淤泥質(zhì)量較差，不合適再用來(lái)回填或者來(lái)加固邊坡，因此造成大量的棄土，棄方量高達(dá)329.8×104m3。開(kāi)挖量減去棄方量，剩余60.8×104m3，由于回填量為76×104m3，因此需要借土方15.2×104m3。河道治理過(guò)程中造成了大量的棄土，如果不妥善處置這些淤泥質(zhì)土將很有可能造成更嚴(yán)重的水土流失。

表1 土石方具體分布

3 護(hù)岸護(hù)坡設(shè)計(jì)方案

該工程范圍大部分位于各行政村和自然村，且河流所經(jīng)大部分區(qū)域地勢(shì)較緩，護(hù)岸工程所占空間不大，因此護(hù)岸工程受已有構(gòu)筑設(shè)施影響較小。由于河道周?chē)呀ǖ谭垒^多，考慮到盡量少占地和經(jīng)濟(jì)投入，護(hù)岸工程斷面形式采用復(fù)合式斷面形式。復(fù)合式斷面形式上部斜坡可以種植綠化，景觀性好，生態(tài)性好，雖然復(fù)合式斷面存在過(guò)水面積小的缺點(diǎn)，但是中小河流的流量也是可以滿足的，此外這種斷面形式投資少，因此確定復(fù)合式斷面形式。其設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)有如下兩種：

方案1：下部采用漿砌石擋墻護(hù)腳，漿砌石擋墻頂寬為，高，墻趾和墻踵設(shè)置為的形式，墻面坡比為，背坡比為。墻頂鋪設(shè)厚混凝土壓頂，墻頂后側(cè)設(shè)置寬步道（厚透水磚鋪設(shè)），步道下設(shè)厚砂礫石墊層。擋墻基礎(chǔ)設(shè)置厚砂礫石墊層，上部岸坡大于時(shí)，按的坡比進(jìn)行削坡，緩于時(shí)則保持岸坡坡度，并在坡面采用撒播草籽護(hù)坡，見(jiàn)圖2。

方案2：方案2 的設(shè)計(jì)大體上和方案1 相同，只是細(xì)微部分有些許差異，方案2 的設(shè)計(jì)中取消了墻頂?shù)膲喉敽蛪敽髠?cè)的步道，見(jiàn)圖3。

一般而言，選擇方案1 和方案2 均可，只有細(xì)微差別，但是如果河流治理工作時(shí)需要較多的岸上工作則宜選擇方案1，因?yàn)榉桨? 岸上操作空間更廣闊；但是方案1 需要開(kāi)挖更多的土方，因此在選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)具體需求做出選擇。

圖2 護(hù)岸設(shè)計(jì)方案1（單位：mm）

圖3 護(hù)岸設(shè)計(jì)方案2（單位：mm）

4 分區(qū)防治措施

根據(jù)該縣河流主體工程施工總體布置和施工特點(diǎn)，該河道處理水土保持的重點(diǎn)在于防治分區(qū)和總體布局。在治理河道之前要根據(jù)該縣河流的具體土壤性質(zhì)，地質(zhì)條件，工程建設(shè)特點(diǎn)以及重點(diǎn)整治區(qū)等作出全盤(pán)考慮，從而在水土保持方面作出總體布局。水土保持分區(qū)主要體現(xiàn)在主體工程施工區(qū)、臨時(shí)堆土區(qū)和施工輔助區(qū)。

在水土流失防治措施布局上，有永久防治措施和臨時(shí)防護(hù)措施。永久防治措施主要是工程措施，采用護(hù)坡、擋墻等對(duì)邊坡、堤岸等進(jìn)行加固防護(hù)處理，此外輔助以植物保護(hù)；臨時(shí)防護(hù)措施主要體現(xiàn)在施工過(guò)程中，這些防護(hù)措施旨在服務(wù)于工程施工，服務(wù)時(shí)間較短，以臨時(shí)排水溝，編織袋防護(hù)等措施為主。工程完畢后要對(duì)土地進(jìn)行整平并采取相應(yīng)的土地復(fù)墾措施，防止水土流失。

4.1 主體工程施工區(qū)

主體工程施工區(qū)水土保持措施要結(jié)合具體的施工內(nèi)容進(jìn)行。河道清淤工程要重點(diǎn)考慮圍堰的填筑和拆除，圍堰填筑基坑底部挖集水溝，上下游各設(shè)置水泵進(jìn)行抽水，外坡進(jìn)行植物防護(hù)；水系聯(lián)通工程要重點(diǎn)考慮河道的拓寬，并且在拓寬的同時(shí)做好相應(yīng)的防護(hù)措施，臨河一側(cè)設(shè)置臨時(shí)編織袋防護(hù)措施，防止土方滑入河道；邊坡治理工程以堤腳線以外2.0 m 區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn)防護(hù)區(qū)域，因?yàn)樵搮^(qū)域是重點(diǎn)擾動(dòng)區(qū)域，在邊坡治理工程中這部分區(qū)域土體剝離最為嚴(yán)重，但是這部分區(qū)域的土壤往往較為肥沃，因此必須進(jìn)行重點(diǎn)整治，重點(diǎn)在于剝離土體后的綠化覆土，剝離厚度約30 cm，裸露面用苫布覆蓋；堤防加固工程主要是河道岸坡防護(hù)，迎水坡坡比控制在1∶1.5～1∶2.0，背水坡坡比均為1∶2.0；如果采用植物防護(hù)措施，則在堤防高程15.0 m 以上的迎水坡坡面鋪設(shè)草皮，15.0 m 以下迎水坡坡面種植水生植物，背水坡面全部鋪設(shè)草皮。此外需要做好生態(tài)修復(fù)景觀工程。

4.2 臨時(shí)堆土區(qū)

土料開(kāi)采需要一個(gè)堆土區(qū)用來(lái)存儲(chǔ)，若臨時(shí)性堆土堆高小于3.0 m，則邊坡坡比控制在1∶1.5 以內(nèi)，周?chē)O(shè)臨時(shí)擋墻，擋墻外挖排水溝；若邊坡高度大于5.0 m，則從坡頂開(kāi)始，每隔5.0 m 設(shè)置寬度為2.0 m 的臺(tái)面，臺(tái)面向內(nèi)傾斜，且在坡底設(shè)置平臺(tái)溝。

棄土、棄渣的堆放同樣需要存放在堆土區(qū)。棄土、棄渣堆放時(shí)，應(yīng)考慮到水土保持，將碎石壓在邊坡表面，且邊坡坡比應(yīng)控制在1∶2.0。如果邊坡高度較高，大于等于6.0 m，則從坡底開(kāi)始每6.0 m 加設(shè)一個(gè)平臺(tái)，平臺(tái)斜率應(yīng)大于等于4%。臨時(shí)堆土區(qū)在使用結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行土地整治，對(duì)邊坡采用噴播草灌護(hù)坡，土質(zhì)進(jìn)行改良，植被進(jìn)行恢復(fù)，盡量保護(hù)周邊環(huán)境。

4.3 施工輔助區(qū)

施工之前，對(duì)生活區(qū)和便道區(qū)的表土進(jìn)行剝離并集中堆放，剝離后的裸露地面用苫布覆蓋，周邊設(shè)置臨時(shí)擋墻；施工過(guò)程中，要在區(qū)域周邊修筑排水溝，以便順利排水；施工過(guò)后，對(duì)土地進(jìn)行整治，若是耕地則進(jìn)行復(fù)耕，若是草地則進(jìn)行種草，若原來(lái)土地用作臨時(shí)道路，則拆除硬化路面，復(fù)墾土地。

5 結(jié)語(yǔ)

中小河流治理，對(duì)于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，人民的居住生活等具有十分重要的作用和意義。該縣在經(jīng)過(guò)中小河流治理后實(shí)現(xiàn)了防洪排澇，此外農(nóng)業(yè)灌溉排水達(dá)標(biāo)，可以直接利用，節(jié)約經(jīng)濟(jì)，此外還實(shí)現(xiàn)了“河暢、水清”的優(yōu)美環(huán)境，為其他地區(qū)做出了示范。河流的水土保持應(yīng)該從源頭做起，制定相關(guān)的治理措施及方案時(shí)，應(yīng)從整體布局和分區(qū)治理上進(jìn)行考慮。河道的淤積問(wèn)題一般是比較常見(jiàn)的問(wèn)題，治理時(shí)應(yīng)考慮水流特性對(duì)河岸的沖刷，還要計(jì)算治理后的水力特性，以保證河道的治理根本化，避免淤積再次發(fā)生。

本文針對(duì)某縣河流存在的具體問(wèn)題，結(jié)合其水土流失量大和開(kāi)挖、棄土方量大的特征，對(duì)該縣河流治理的水土保持措施進(jìn)行了詳細(xì)闡述，針對(duì)河道分區(qū)治理，如主體工程施工區(qū)、臨時(shí)堆土區(qū)和施工輔助區(qū)的治理措施進(jìn)行詳細(xì)的介紹，為同類工程的治理提供借鑒。