新興縣全域自然村集中供水項目管道工程建設(shè)及其水土保持工作分析

馬洪武

(惠州市華禹水利水電工程勘測設(shè)計有限公司，廣東 惠州 516000)

0 引 言

管道類工程包括輸氣、輸油、輸水、輸灰和輸?shù)V管道等，管道工程在施工過程中的開挖、臨時堆土、回填等環(huán)節(jié)均會對土壤結(jié)構(gòu)、土壤養(yǎng)分造成破壞，改變土地利用類型，使土壤退化，引起水土流失，必須重視其水土保持工作。文章依托新興縣全域自然村集中供水項目管道工程，詳細分析了具體的水土保持工作。

1 管道工程水土流失特點

管道工程線路長、空間跨度大、涉及范圍廣而復(fù)雜，再加上各段施工工藝不同，擾動強度、臨時堆土和棄渣量差異大等情況，造成各段水土流失特點不盡相同，但總體上可歸納為以下6點：①單位流失量不大，總量大；②工程建設(shè)對地表的擾動和植被的損壞均呈窄長形，其造成的水土流失也呈線狀分布；③沿線氣候、地形、植被、土壤等存在差異，導(dǎo)致施工區(qū)土壤侵蝕類型多樣，水土流失呈現(xiàn)類型多樣的特點；④管道工程各區(qū)、段的地形等自然條件不同，再加上擾動強度、堆土與棄渣的數(shù)量與形式差異甚大，導(dǎo)致工程建設(shè)所引發(fā)的水土流失的強度在空間分布上呈現(xiàn)不均勻、區(qū)段間差異大的特點；⑤管道工程水土流失主要發(fā)生于雨季或風(fēng)季的施工階段，在強降雨或強風(fēng)作用下，都易發(fā)生強烈的水土流失；⑥管道經(jīng)過山地、丘陵、河谷等特殊地貌類型區(qū)時，開挖對邊坡的破壞易引起崩塌、滑坡、泥石流等，存在潛在危害[1-2]。

對此，管道工程建設(shè)中必須結(jié)合工程沿線地形特點和采用的施工工藝、設(shè)備的差異，從不同項目組成出發(fā)，分析施工過程中可能造成的水土流失及其危害的情況與特點，科學(xué)進行防治分區(qū)，并制定相應(yīng)的水土保持措施[3]。文章主要圍繞新興縣全域自然村集中供水項目管道工程建設(shè)及其水土保持工作展開詳細分析。

2 新興縣全域自然村集中供水項目管道工程建設(shè)情況

2.1 工程概況

項目位于云浮市新興縣，屬于小型集中供水，建設(shè)范圍覆蓋新興縣全縣12個鎮(zhèn)。本次新建供水區(qū)包括太平鎮(zhèn)松根水廠供水區(qū)和太平鎮(zhèn)禤村供水區(qū)，其余供水區(qū)均為現(xiàn)有供水區(qū)。本工程各片區(qū)合計最高日供水總量約為7478.49m3，其中，工程最大供水片區(qū)為太平鎮(zhèn)松根水廠供水區(qū)，水廠設(shè)計規(guī)模800m3/d，最小片區(qū)水廠設(shè)計規(guī)模為30m3/d。依據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》(SL310-2019)，工程類型屬于Ⅴ型。主要建筑物級別為5級，次要建筑物為5級。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2017)規(guī)定，工程類型屬于Ⅳ或Ⅴ型，設(shè)計洪水標準為10～20a一遇，校核洪水標準為20～50a一遇。本次選用10a一遇洪水設(shè)計，30a一遇洪水校核。

2.2 主要建設(shè)內(nèi)容

本工程主要建設(shè)內(nèi)容包括新建太平鎮(zhèn)松根水廠供水區(qū)、新建太平鎮(zhèn)禤村供水區(qū)，在現(xiàn)有小型集中供水水廠或本次新建水廠中增設(shè)一體化凈水設(shè)備進行過濾、消毒，對缺水嚴重的供水區(qū)增加補充水源，對現(xiàn)狀供水系統(tǒng)中破損嚴重的管網(wǎng)及清水池進行重建。經(jīng)統(tǒng)計，本次新增128套一體化凈水設(shè)備，新建取水陂頭4座，新(重)建清水池10座，新建管網(wǎng)32.59km。本項目管線基本沿現(xiàn)有道路路肩布置，不涉及拆遷(移民)安置與專項設(shè)施改(遷)建，在整治過程中，需砍伐部分青苗，以便進行施工。

2.3 管道工程建設(shè)情況

本項目管道工程區(qū)主要包括：新建太平鎮(zhèn)松根水廠供水區(qū)、新建太平鎮(zhèn)禤村供水區(qū)，還包括對缺水嚴重的供水區(qū)增加補充水源，新建管道總長32.59km，本方案根據(jù)管道不同開挖形式確定同管溝開挖段管道作業(yè)帶寬度為3.0m，一般管道開挖段管道作業(yè)帶寬度為2.4m，破路開挖段管道作業(yè)帶寬度為2.0m，管道附屬設(shè)施主要包括排氣閥，閘閥等，均在管道作業(yè)帶范圍內(nèi)，經(jīng)統(tǒng)計，管道工程總占地面積為6.67hm2。

表1 管道工程項目組成情況表

3 集中供水項目管道工程建設(shè)水土保持工作

3.1 防治分區(qū)

結(jié)合本項目實際情況，本方案將本工程分為管道工程區(qū)、建筑物區(qū)、棄渣場區(qū)3個一級分區(qū),其中管道工程區(qū)分為松根水廠供水區(qū)、禤村供水區(qū)、其他水源管部分3個二級分區(qū)，建筑物區(qū)分為松根水廠、清水池、取水陂頭、一體化設(shè)備4個二級分區(qū)。水土流失防治分區(qū)表，見表2。

表2 水土流失防治分區(qū)表

3.2 水土保持措施總體布局

水土保持措施布置總體思路是：堅持分區(qū)防治、生態(tài)優(yōu)先的原則，同時兼顧生態(tài)、經(jīng)濟、社會效益之間的關(guān)系，重點突出生態(tài)效益。根據(jù)工程區(qū)地形地貌單元劃分水土流失防治區(qū)并確定指導(dǎo)性防治措施，在各防治分區(qū)以侵蝕地貌劃分治理單元，提出主導(dǎo)性防治措施體系，并根據(jù)主要侵蝕部位布置防治措施[4]。

在具體的防治措施布置上，充分利用工程措施的控制性和速效性，同時發(fā)揮生物措施的后效性和長效性，植物措施與工程措施結(jié)合進行綜合防治[5]。采用點、線、面相結(jié)合，全面防治與重點防治相結(jié)合，并配合主體工程設(shè)計中已有的水土保持設(shè)施進行綜合規(guī)劃，建立布局合理、措施組合科學(xué)、功能齊全的水土流失防治措施體系，實現(xiàn)方案的總體防治目標[6]。管道工程區(qū)水土保持措施體系框圖，見圖1。

圖1 管道工程區(qū)水土保持措施體系框圖

3.3 管道工程建設(shè)水土保持工作

考慮到本項目管道工程建設(shè)特點，配水管網(wǎng)基本沿現(xiàn)狀公路或村內(nèi)鄉(xiāng)道鋪設(shè)，水土流失呈線狀分布；沿途穿越部分草地、林地及園地，損毀部分植被；根據(jù)本項目水土流失特點，各分區(qū)水土保持措施設(shè)計如下。

3.3.1 松根水廠供水區(qū)

該區(qū)防治責(zé)任范圍面積3.5hm2，根據(jù)水土流失防治措施體系，本區(qū)措施布設(shè)如下：

1)工程措施。表土剝離(方案新增)：方案新增在管道作業(yè)帶占用園地、草地區(qū)域進行表土剝離7000m2。表土剝離厚度按20cm，表土剝離后堆放于管道作業(yè)帶一側(cè)，與一般開挖土方分開堆放，用于后期管道作業(yè)帶的復(fù)綠。表土回覆(方案新增)：管道施工后期，方案新增在管頂覆土表面布設(shè)表土回覆1400.0m3。

2)植物措施。撒播草籽(主體設(shè)計)：主體設(shè)計在管道沿線布設(shè)了撒播草籽1.89hm2。

3)臨時措施。①土袋攔擋(方案新增)：方案新增在管道作業(yè)帶沿線一側(cè)臨時堆土位置布設(shè)土袋攔擋，根據(jù)管道作業(yè)帶長度，考慮現(xiàn)場實際堆土條件，共布設(shè)8000m，能滿足施工要求。編織土袋攔擋采用矩形斷面，寬0.3m，高0.3m。袋裝土來自工程剝離的表土不足之處利用工程開挖一般土方，施工結(jié)束后拆除就地回填。②彩條布苫蓋(方案新增)：方案新增在施工期臨時裸露區(qū)域布設(shè)彩條布苫蓋，考慮到彩條布可重復(fù)利用，共布設(shè)5000m2。

3.3.2 禤村供水區(qū)

該區(qū)防治責(zé)任范圍面積1.49hm2，根據(jù)水土流失防治措施體系，本區(qū)措施布設(shè)如下：

1)工程措施。①表土剝離(方案新增)：方案新增在管道作業(yè)帶占用園地、草地區(qū)域進行表土剝離2980m2。表土剝離厚度按20cm，表土剝離后堆放于管道作業(yè)帶一側(cè)，與一般開挖土方分開堆放，用于后期管道作業(yè)帶的復(fù)綠。②表土回覆(方案新增)：管道施工后期，方案新增在管頂覆土表面布設(shè)表土回覆596m3。

2)植物措施。①撒播草籽(主體設(shè)計)：主體設(shè)計在管道沿線布設(shè)了撒播草籽0.66hm2。

3)臨時措施。①土袋攔擋(方案新增)：方案新增在管道作業(yè)帶沿線一側(cè)臨時堆土位置布設(shè)土袋攔擋，根據(jù)管道作業(yè)帶長度，考慮現(xiàn)場實際堆土條件，本區(qū)共布設(shè)3000m，能滿足施工要求。編織土袋攔擋采用矩形斷面，寬0.3m，高0.3m。袋裝土來自工程剝離的表土不足之處利用工程開挖一般土方，施工結(jié)束后拆除就地回填。②彩條布苫蓋(方案新增)：方案新增在施工期臨時裸露區(qū)域布設(shè)彩條布苫蓋，考慮到彩條布可重復(fù)利用，共布設(shè)3000m2。

3.3.3 其他水源管部分

該區(qū)防治責(zé)任范圍面積1.68hm2，根據(jù)水土流失防治措施體系，本區(qū)措施布設(shè)如下：

1)工程措施。①表土剝離(方案新增)：方案新增在管道作業(yè)帶占用園地、草地區(qū)域進行表土剝離3360m2。表土剝離厚度按20cm，表土剝離后堆放于管道作業(yè)帶一側(cè)，與一般開挖土方分開堆放，用于后期管道作業(yè)帶的復(fù)綠。②表土回覆(方案新增)：管道施工后期，方案新增在管頂覆土表面布設(shè)了表土回覆672m2。

2)植物措施。撒播草籽(方案新增)：方案新增在管道沿線布設(shè)了撒播草籽1.51hm2。

3)臨時措施。①土袋攔擋(方案新增)：方案新增在管道作業(yè)帶沿線一側(cè)臨時堆土位置布設(shè)土袋攔擋，根據(jù)管道作業(yè)帶長度，考慮現(xiàn)場實際堆土條件，共布設(shè)2000m。編織土袋攔擋采用矩形斷面，寬0.3m，高0.3m。袋裝土來自工程剝離的表土不足之處利用工程開挖一般土方，施工結(jié)束后拆除就地回填。②彩條布苫蓋(方案新增)：方案新增在施工期臨時裸露區(qū)域布設(shè)彩條布苫蓋，考慮到彩條布可重復(fù)利用，共布設(shè)2000m2。

管道工程區(qū)水土保持措施典型斷面圖，見圖2。

圖2 管道工程區(qū)水土保持措施典型斷面圖

4 結(jié) 語

綜上所述，水土流失已成為新時期制約我國可持續(xù)發(fā)展的重要因素，水土保持成為工程建設(shè)中必須考慮的一大問題。管道工程建設(shè)具有顯著的線性工程水土流失特點，在工程實踐中必須根據(jù)項目區(qū)情況，考慮主體設(shè)計所界定的水土保持措施和可能造成水土流失的特點，從有效控制水土流失出發(fā)，按防治分區(qū)布設(shè)具有針對性的防護措施，合理配置工程措施、植物措施以及臨時措施，有效控制施工干擾，保證周邊生態(tài)環(huán)境良好，實現(xiàn)人與自然的和諧共處。