碼頭工程水土流失問題與水土保持措施研究
——以揭陽港前詹作業(yè)區(qū)通用碼頭一期工程為例

◎張細良 廣東建科水利水電咨詢有限公司

碼頭工程是交通運輸工程重要組成部分，在水路運輸、陸路運輸互聯(lián)互通中發(fā)揮著至關重要的作用。隨著近些年我國綜合交通運輸網絡體系的日漸完善，交通運輸事業(yè)的高速發(fā)展，碼頭工程項目增多，并對建設施工質量與安全提出了更高要求。因此，加強碼頭工程研究，具有非常重要的現(xiàn)實意義。由于碼頭工程施工環(huán)境特殊，在建設施工過程中易產生水土流失危害，影響碼頭工程建設質量與安全的同時，損害工程周邊自然環(huán)境，降低工程項目綜合效益。因此，在碼頭工程建設過程中，應給予水土流失防治高度重視。對此，本研究聯(lián)系揭陽港前詹作業(yè)區(qū)通用碼頭一期工程就碼頭工程水土流失問題與水土保持措施進行了研究，具體如下。

1.碼頭工程概述

本工程項目屬于涉水交通工程，位于廣東省揭陽市惠來縣溝疏村與赤澳村之間、神泉灣東側，距西北向惠來縣城約18km。本工程建設總占地面積86.61hm，規(guī)劃岸線長度768m，使用岸線長度560m，擬建1個3千噸級通用泊位，1個7萬噸級通用泊位，1個工作船泊位，988.0m防波堤，974.0m斜坡式護岸，89.0m順岸段護岸，715.9m護坡，351.6m島礁保護護岸。碼頭計劃通過能力351 萬噸/年。工程總挖方量為399.90萬m，總填方量為273.26萬m，總借方為1.26萬m，余方總量為127.90萬m。

2.碼頭工程水土流失預測

水土流失是多因素共同作用結果，如降水因素、地形地貌因素、濫砍濫伐因素、工程項目施工大面積開挖等。故在對碼頭工程水土流失問題進行分析時，需要綜合考慮區(qū)域氣候特征因素、地形地貌條件因素、工程施工因素等。鑒于此，在對本工程水土流失情況進行預測分析時，對建設區(qū)域水土流失調查資料、施工現(xiàn)場地質勘查資料、建設區(qū)域土地利用資料、工程項目建設施工設計資料、同類項目資料等進行了搜集整理，確定項目施工期、自然恢復期土壤侵蝕模數。經預測計算，本項目施工期水土流失量5545.1t，其中新增水土流失量4970.0t，自然恢復期水土流失量571.0t，新增流失量214.1t，工程建設期間水土流失總量6116.1t，新增流失總量5184.1t。本工程水土流失主要產生在施工期，約占水土流失總量的90.7%。在堆場及碼頭區(qū)、生產輔建區(qū)、進港道路區(qū)、預留用地區(qū)、施工營造區(qū)五個陸域形成區(qū)中，堆場及碼頭區(qū)是本工程建設期水土流失重點區(qū)域，預測水土流失量約占水土流失總量的76.5%。故在本工程水土流失防治過程中，應給予該區(qū)域高度重視。

3.碼頭工程水土流失危害

水土流失的危害是顯著的，本工程建設過程中如水土保持措施不合理、不充分、不到位，可能產生如下影響：

（1）本工程土石方工程量較大（挖方工程量399.9萬m，填方工程量273.26萬m），特別在陸域形成期，吹填、場地平整開挖回填等施工活動，對地表擾動強烈，并形成松散土方，受降水因素影響極易出現(xiàn)水土流失問題，對工程本身的安全及正常施工帶來極大不利影響，影響施工進程，增加工程施工潛在風險。

（2）本工程所在地理位置決定水土流失問題的發(fā)生，可能造成泥漿大量外溢，污染工程項目所在海域水質，影響周邊水生動植物的生長；陸域形成區(qū)域前沿水土流失，可能會誘發(fā)坍塌，影響碼頭穩(wěn)定及安全運行；可能導致附近海域淤積，影響鄰近工程項目建設施工。

4.碼頭工程水土保持措施

4.1 堅守原則

要想有效防治碼頭工程水土流失，保證水土保持措施應用準確、有效，應對水土保持措施應用原則具有全面、準確認知，并嚴格遵循原則開展相關工作。基于經驗歸結，聯(lián)系本工程水土保持需求，提出如下堅守原則：

1）根據工程項目水土保持要求，結合工程項目水土流失現(xiàn)狀，以因地制宜理論、科學布局理論、優(yōu)化配置理論等科學理論為指導，制定水土流失防治方案。

2）明確工程項目分區(qū)施工特征，遵循系統(tǒng)性、整體性、針對性原則，制定分區(qū)水土流失防治措施，以保證措施應用準確、到位、有效，保證水土流失防治不重不漏。

3）積極吸取同類工程水土保持經驗，合理借鑒國內外先進水土流失防治技術，爭取做到高水平、低成本、高效益、低風險、高質量水土流失防治。

4）合理選用工程措施、植物措施、臨時措施，構建完善且科學的水土保持系統(tǒng)。工程措施應用時加強材料管理力度，以節(jié)約水土保持成本；植物措施應用時協(xié)調水土保持功能與環(huán)境美化功能，實現(xiàn)工程效益與生態(tài)效益共同提升；臨時措施應用要規(guī)范人為操作，避免人為擾動新增水土流失。

5）明確工程項目建設期水土流失易發(fā)區(qū)、敏感區(qū)，并在水土保持措施設計與應用過程中給予高度關注。

6）將水土保持措施與工程項目主體工程相結合，提高二者協(xié)調性、和諧性。

4.2 合理布局

本工程采用分區(qū)防治措施進行水土保持措施布設，工程項目共分為防波堤區(qū)、島礁保護區(qū)、堆場及碼頭區(qū)、生產輔建區(qū)、進港道路區(qū)、預留用地區(qū)、施工營造區(qū)七個分區(qū)，其中后五個分區(qū)屬于陸域形成區(qū)，面積65hm，為本工程水土保持重點區(qū)域。根據工程項目建設要求，結合項目施工實際情況及類似工程水土流失防治經驗，確定防波堤區(qū)、島礁保護區(qū)的水土保持以管理措施為主。其他分區(qū)在管理措施應用基礎上，增設其他水土保持措施，具體布局見表1。

表1 水土保持措施總體布局

4.3 分區(qū)防治

由上述分析可知，本工程所應用水土保持措施主要有三種：1）工程措施：通過實施水土保持工程防治水土流失，涉水交通工程中較為常見的為排水工程。本工程中設計在堆場及碼頭分區(qū)煤堆場周圍布設砼排水溝，搭建完善煤污水處理場處理系統(tǒng)，用以有效排除區(qū)域內雨水、煤污水，疏導徑流，減少其對項目區(qū)域內地表的沖刷影響。砼排水溝為矩形斷面，寬0.8m，深0.8m，長1050m。另外，雨水管網、護岸、護坡等工程在理順場區(qū)排水、保護岸坡等方面極為重要，具有良好的水土保持功能，但是是以主體工程安全防護為主，因此不界定為水土保持工程措施。2）植物措施：通過實施植被恢復措施，提高工程項目區(qū)域林草植被覆蓋面積，借助植物在降水攔截、表土層抗蝕性增強、地表徑流沖刷程度減輕等方面存在的優(yōu)勢，降低水土流失。本工程中植物措施面積35.69hm，其中景觀綠化面積4.20hm，主要為堆場及碼頭、生產輔建區(qū)、進港道路區(qū)景觀綠化區(qū)域；撒播草籽面積31.49hm，主要是在預留用地區(qū)和施工營造區(qū)域，撒播草籽恢復綠化，減少地表裸露，防止水土流失。3）臨時措施：是項目施工期防治水土流失的關鍵措施，通過臨時工程建設，如臨時排水溝、臨時沉沙池、臨時苫蓋等，滿足碼頭工程施工過程中的水土保持要求。以臨時沉沙池為例，本工程在排水出口布設三級臨時沉沙池，防止泥沙隨流水進入周邊自然水體造成不利影響，同時配合臨時排水溝排除場地積水，臨時沉沙池采用矩形斷面形式，長3m，寬2m，高1.5m，磚砌厚24cm護壁。

4.4 強化管理

水土保持措施應用作用的發(fā)揮離不開組織管理支持。因此，本工程項目建設施工過程中應建立完善水土保持組織架構，貫徹落實責任管理制度，以保證水土保持各項措施落實準確、全面、連貫、到位。通常情況下，在組織管理過程中，應注意以下幾點：1）從水土保持措施制定、應用、監(jiān)管、驗收等方面制定完善管理辦法與要求，促進管理規(guī)范化、連續(xù)化、系統(tǒng)化、全面化發(fā)展。2）完善教育培訓機制，組織相關人員進行水土保持知識與技能學習，提高其水土保持意識、水土保持能力，豐富其水土保持經驗，為水土保持措施落實奠定良好人力資源基礎。3）做好水土保持工程材料、設備、資金、檔案等管理工作，保證水土保持工程資源充足、到位，同時為工程審計、質檢、驗收等工作開展提供準確資料。4）加強與相關部門溝通交流力度，通過參與方協(xié)調工作，促進水土保持工程質量提高。

5.碼頭工程水土保持措施應用效益

從工程防治效益、社會效益、生態(tài)效益、經濟效益等方面考察本工程水土保持措施應用效果，結果顯示：各項水土保持措施貫徹落實后，除表土保護率不做要求外，水土流失總治理度、土壤流失控制比、渣土防護率、林草植被恢復率、林草覆蓋率等水土流失防治效果評價指標均達標，詳見表2。與此同時，因水土保持過程中應用了大量植物措施，碼頭工程所在區(qū)域林草覆蓋率、林草植被恢復率有效提高，這在一定程度上促進了區(qū)域生態(tài)環(huán)境改善，實現(xiàn)碼頭工程社會效益、生態(tài)效益提高。此外，基于水土流失有效防治，相關危害得以規(guī)避或減輕，如泥沙淤積、水質污染、植物損壞等，在一定程度上降低了這些對工程項目的經濟損失，利于碼頭工程經濟效益提高。

表2 工程防治效益表

6.結論

水土流失問題是碼頭工程建設常見問題，為有效預防與治理水土流失，應根據工程項目實際情況，聯(lián)合使用工程防治措施、植被防治措施、臨時防治措施，構建科學、合理、有效水土保持措施系統(tǒng)，同時加強組織管理力度，及時了解、掌握、處理水土流失問題。本工程分區(qū)較多，綜合運用了砼排水溝、景觀綠化、臨時排水溝等工程、植物、臨時水土保持措施，結果顯示水土保持效果較好，水土流失防治達到相關標準和要求，同時，在一定程度上保障了碼頭工程建設區(qū)域施工現(xiàn)場環(huán)境，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境美化與污染減少、工程順利推進等雙重目標?？傊?，水土保持措施合理使用解決水土流失問題的同時，促進了工程項目綜合效益提高。