新興縣供水項目管道工程建設及水土保持分析

馬洪武

(惠州市華禹水利水電工程勘測設計有限公司，廣東 惠州 516000)

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)均會對土壤結構、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6點[1]：①單位流失量不大，總量大；②工程建設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，導致工程建設所引發(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)生于雨季或風季的施工階段，在強降雨或強風作用下，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[2]。

對此，管道工程建設中必須結合工程沿線地形特點和采用的施工工藝、設備的差異，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，科學進行防治分區(qū)，并制定相應的水土保持措施[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)，水廠設計規(guī)模800m3/d，最小片區(qū)水廠設計規(guī)模為30m3/d。依據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術規(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一遇洪水設計，30a一遇洪水校核。

3.2 主要建設內容

本工程主要建設內容包括新建太平鎮(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一體化凈水設備進行過濾、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)安置與專項設施改(遷)建，在整治過程中，需砍伐部分青苗，以便進行施工。

3.3 管道工程建設情況

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，管道附屬設施主要包括排氣閥，閘閥等，均在管道作業(yè)帶范圍內，經(jīng)統(tǒng)計，管道工程總占地面積為6.67hm2,管道工程項目組成情況表，見表1。

表1 管道工程項目組成情況表

4 集中供水項目管道工程建設水土保持工作

4.1 防治分區(qū)

結合本項目實際情況，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

4.2 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合進行綜合防治[5]。采用點、線、面相結合，全面防治與重點防治相結合，并配合主體工程設計中已有的水土保持設施進行綜合規(guī)劃，建立布局合理、措施組合科學、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

4.3 管道工程建設水土保持工作

考慮到本項目管道工程建設特點，配水管網(wǎng)基本沿現(xiàn)狀公路或村內鄉(xiāng)道鋪設，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)水土保持措施設計如下：

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。表土剝離厚度按20cm，表土剝離后堆放于管道作業(yè)帶一側，與一般開挖土方分開堆放，用于后期管道作業(yè)帶的復綠。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表土回覆。

2)植物措施：主體設計在管道沿線布設了撒播草籽。

3)臨時措施：①土袋攔擋(方案新增)：方案新增在管道作業(yè)帶沿線一側臨時堆土位置布設土袋攔擋。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)域布設彩條布苫蓋。

4)工程量：①松根水廠供水區(qū):防治責任范圍面積3.5hm2，表土剝離7000m2，表土回覆1400.0m3，撒播草籽1.89hm2，布設土袋攔擋長8000m，裸露區(qū)域布設彩條布5000m2；②禤村供水區(qū)：防治責任范圍面積1.49hm2，表土剝離2980m2，表土回覆596m3，撒播草籽0.66hm2，布設土袋攔擋長3000m，裸露區(qū)域布設彩條布3000m2；③其他水源管部分：防治責任范圍面積1.68hm2，表土剝離:3360m2，表土回覆672m3，撒播草籽1.51hm2，布設土袋攔擋長2000m，裸露區(qū)域布設彩條布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

5 結 語

綜上所述，水土流失已成為新時期制約水利建設的重要因素，水土保持成為工程建設中必須考慮的一大問題。管道工程建設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。