水資源配置工程水土保持設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

段東亮，鄭國權(quán)，姚成平

(廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 廣州 510635)

近年來，水資源配置工程建設(shè)飛速發(fā)展。2022年1月，國家發(fā)展改革委、水利部印發(fā)了《“十四五”水安全保障規(guī)劃》，這是首次從國家層面編制實(shí)施的水安全保障五年規(guī)劃，提出以全面提升國家水安全保障能力為主線，以全面推進(jìn)國家水網(wǎng)工程建設(shè)為重點(diǎn)，按照“強(qiáng)骨干、增調(diào)配、成網(wǎng)絡(luò)”的思路，立足流域整體和水資源空間配置，抓緊推進(jìn)一批跨流域跨區(qū)域的水資源配置工程建設(shè)，強(qiáng)化大中小微供水工程協(xié)調(diào)配套，加快形成以重大引調(diào)水工程和骨干輸配水通道為綱、以區(qū)域河湖水系連通和供水灌溉工程為目、以重點(diǎn)水源工程為結(jié)的水資源配置體系。

2022年3月22日，《中共廣東省委 廣東省人民政府關(guān)于推進(jìn)水利高質(zhì)量發(fā)展的意見》公開發(fā)布并實(shí)施，提出構(gòu)建“五縱五橫”的水資源配置骨干網(wǎng)，以東江、西江、北江、韓江、鑒江干流為“縱”，以已建成的東深供水工程和正在建設(shè)或規(guī)劃建設(shè)中的珠江三角洲水資源配置工程、環(huán)北部灣廣東水資源配置工程、粵東水資源優(yōu)化配置工程、珠中江供水一體化工程為“橫”，完善水資源配置格局，解決長期以來困擾廣東省的水資源時(shí)空分配不均問題。水資源配置工程具有項(xiàng)目組成復(fù)雜、施工期長、地域跨度大、沿線地形多變、施工擾動(dòng)范圍廣、棄渣量大且難以處置等特點(diǎn)，做好其水土保持設(shè)計(jì)工作對(duì)推動(dòng)水利高質(zhì)量發(fā)展和推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義。基于珠江三角洲水資源配置工程、環(huán)北部灣廣東水資源配置工程的水土保持設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從防治區(qū)劃、表土利用、棄渣資源化利用、水土保持措施體系構(gòu)建、水土保持建設(shè)管理系統(tǒng)搭建等方面探討水資源配置工程水土保持設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期為同類項(xiàng)目提供借鑒和參考。

1 水資源配置工程水土保持設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.1 防治區(qū)劃

依據(jù)《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》(SL 575—2012)，線型工程宜按地貌、水土流失類型及工程組成確定分級(jí)體系，一級(jí)防治分區(qū)宜按照地貌類型、水土流失類型進(jìn)行劃分，次級(jí)分區(qū)按照工程布置、施工布置進(jìn)行劃分。當(dāng)工程規(guī)模大、建設(shè)內(nèi)容組成復(fù)雜時(shí)，分區(qū)宜與主體工程項(xiàng)目相協(xié)調(diào)。水利水電工程水土流失防治分區(qū)通常包括主體工程區(qū)、工程永久辦公生活區(qū)、棄渣場(chǎng)區(qū)、料場(chǎng)區(qū)、交通道路區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)、移民安置與專項(xiàng)設(shè)施復(fù)(改)建區(qū)等。

水資源配置工程以線狀分布為主，點(diǎn)線結(jié)合，沿線地貌類型多樣，工程規(guī)模大，建設(shè)內(nèi)容組成復(fù)雜。確定水土流失防治分區(qū)一級(jí)分區(qū)時(shí)，應(yīng)先根據(jù)工程沿線涉及地貌類型和擾動(dòng)地表分布，確定是否按照地貌類型設(shè)置一級(jí)分區(qū)，如涉及兩種或以上地貌類型，且每種地貌類型區(qū)域內(nèi)均有較大面積需要治理的擾動(dòng)地表，則按照地貌類型劃分一級(jí)分區(qū)；如沿線地貌差異較小，則根據(jù)工程布置和施工布置劃分一級(jí)分區(qū)。根據(jù)工程布置和施工布置劃分一級(jí)分區(qū)時(shí)，應(yīng)將除永久道路、永久辦公生活區(qū)外的工程主體建設(shè)內(nèi)容全部納入主體工程區(qū)作為一級(jí)分區(qū)，下設(shè)泵站、隧洞、渡槽、管道、箱涵、水庫等二級(jí)分區(qū)；交通道路區(qū)下設(shè)永久道路和施工臨時(shí)道路兩個(gè)二級(jí)分區(qū)；涉及的管線、交通、通信等專項(xiàng)設(shè)施復(fù)(改)建全部納入移民安置與專項(xiàng)設(shè)施復(fù)(改)建一級(jí)分區(qū)的專項(xiàng)設(shè)施復(fù)(改)建二級(jí)分區(qū)。

1.2 表土利用

1.2.1 表土現(xiàn)狀調(diào)查

表土現(xiàn)狀調(diào)查是編制水土保持方案的基礎(chǔ)。水資源配置工程涉及范圍廣、用地類型多樣，其水土流失防治責(zé)任范圍內(nèi)的表土現(xiàn)狀調(diào)查應(yīng)包括表土厚度、質(zhì)地、肥力、剝離難易度等。表土現(xiàn)狀調(diào)查可分為內(nèi)業(yè)分析統(tǒng)計(jì)和外業(yè)踏勘復(fù)核。內(nèi)業(yè)分析統(tǒng)計(jì)應(yīng)充分利用土地利用現(xiàn)狀、地形地貌、耕地質(zhì)量等別評(píng)定、高清衛(wèi)星影像等，對(duì)照工程布置和施工布置等，按照實(shí)際情況厘清將被挖損、壓占的耕地、園地、林地、草地的面積和位置，統(tǒng)計(jì)調(diào)查區(qū)域的表土現(xiàn)狀分布情況。外業(yè)踏勘在內(nèi)業(yè)分析統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，充分考慮用地類型、地形地貌等因素，分類抽樣復(fù)核。每10 hm2設(shè)置1個(gè)踏勘點(diǎn)，在土壤類型多樣和地形條件復(fù)雜的區(qū)域可適當(dāng)增加踏勘點(diǎn)密度，設(shè)置的踏勘點(diǎn)應(yīng)具有代表性，涵蓋不同土壤類型和地形條件，空間分布相對(duì)均勻。踏勘內(nèi)容主要包括調(diào)查表土厚度、質(zhì)地、剝離難度，統(tǒng)計(jì)用地現(xiàn)狀，復(fù)核地形地貌，觀測(cè)土壤剖面等。根據(jù)外業(yè)踏勘情況對(duì)內(nèi)業(yè)分析統(tǒng)計(jì)成果進(jìn)行修改完善，形成表土現(xiàn)狀調(diào)查成果。

1.2.2 表土利用方案

首先應(yīng)測(cè)算工程表土需求，主要包括植被恢復(fù)與建設(shè)、土地復(fù)墾等的表土需求，然后根據(jù)需求量和表土存量，結(jié)合工程條件，科學(xué)合理制定表土利用方案。工程表土需求應(yīng)立足于自身的表土保護(hù)利用，如自身表土不滿足需求，可采取土壤改良、綜合利用周邊富余表土等措施，避免從他處剝采對(duì)土地生產(chǎn)力造成損害。對(duì)工程富余的表土，可通過永久生產(chǎn)生活區(qū)微地形重塑等方式進(jìn)行保護(hù)式利用，也可作為表土資源合理利用到其他工程。

利用前，若集中堆存則堆高不宜超過5 m，同時(shí)采取防護(hù)措施避免表土散逸流失或遭受污染，維持表土理化性狀和肥力；若原位鋪墊則可采取土工布、鋼板、圓木等材料進(jìn)行鋪襯，保護(hù)表土層免遭壓損和污染，同時(shí)采取拉線、插掛彩旗等方式控制施工擾動(dòng)范圍。

1.3 棄渣資源化利用

水資源配置工程隧洞、管道、泵站、水庫等不同建筑物的施工開挖方法和工藝雖不同，但均會(huì)產(chǎn)生大量棄土棄渣。目前，大部分生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的棄渣采取外運(yùn)至其他項(xiàng)目填筑利用，或作為生產(chǎn)原料用于建材生產(chǎn)，少部分用于當(dāng)?shù)赝恋卣魏娃r(nóng)林開發(fā)，棄渣資源化利用效果難以保障?；谒Y源配置工程沿線原始地貌類型、地層巖性及開挖方式等差異較大，棄渣資源化利用應(yīng)先摸清棄渣物質(zhì)組成和理化性狀，結(jié)合工程及項(xiàng)目區(qū)實(shí)際情況，合理制定棄渣資源化利用方案。

水資源配置工程棄渣資源化利用方式主要包括：①篩選和粉碎后作為骨料；②經(jīng)過處理后作為新型墻材；③將部分性狀較好的棄土用于制作空心磚；④用于礦坑或采礦塌陷區(qū)回填，石渣和生土填筑在底層，有利于植物生長的表土覆在上層；⑤用于景觀綠化和微地形重塑；⑥經(jīng)過處理后與土壤改良劑、生長基質(zhì)混合后作為客土利用[1-2]。

1.4 水土保持措施布設(shè)

1.4.1 布設(shè)原則

水資源配置工程水土保持措施應(yīng)堅(jiān)持因地施策，堅(jiān)持植物措施優(yōu)先，同時(shí)美化和改善工程及周邊環(huán)境。對(duì)于永久占地，水土保持措施布設(shè)以查漏補(bǔ)缺、優(yōu)化完善主體工程設(shè)計(jì)為主，包括補(bǔ)充施工期臨時(shí)措施、完善工程和植物措施、優(yōu)化邊坡生態(tài)防護(hù)等，防治水土流失的同時(shí)兼顧景觀效果；對(duì)于臨時(shí)占地，水土保持措施布設(shè)以防治水土流失、恢復(fù)水土保持功能為主，如果工程沿線和周邊有景觀要求，則需考慮措施實(shí)施后的景觀效果；對(duì)于防治責(zé)任范圍內(nèi)但不屬于工程占地的區(qū)域，施工結(jié)束后應(yīng)結(jié)合土地后續(xù)利用方向和交接時(shí)間進(jìn)行必要的臨時(shí)防護(hù)。

1.4.2 布設(shè)重點(diǎn)

對(duì)于永久占地，主體工程設(shè)計(jì)時(shí)通常已包括防洪排導(dǎo)、坡面截排水、攔擋、支護(hù)等工程措施，水土保持的重點(diǎn)在邊坡生態(tài)防護(hù)、空閑區(qū)域植被建設(shè)和表土保護(hù)。在保證邊坡安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，應(yīng)采取平鋪草皮、框格綠化技術(shù)、三維網(wǎng)噴播植草技術(shù)等邊坡生態(tài)防護(hù)措施。除滿足工程運(yùn)管、辦公、生活需要的硬化鋪裝區(qū)域外，空閑區(qū)域應(yīng)進(jìn)行植被建設(shè)，并與景觀營造和微地形改造相結(jié)合。

臨時(shí)占地是水土保持措施布設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域，尤其是對(duì)臨時(shí)道路、棄渣場(chǎng)和土(石)料場(chǎng)，不僅要布設(shè)防洪排導(dǎo)、攔渣、斜坡防護(hù)、坡面排水、土地整治、植被恢復(fù)與建設(shè)等措施，還要著重考慮攔擋、護(hù)坡、排水溝的結(jié)構(gòu)形式和材料選取，在滿足安全性和經(jīng)濟(jì)性的前提下，選取生態(tài)袋擋墻(護(hù)腳)、植物護(hù)坡、草皮(生態(tài)袋)排水溝等生態(tài)措施，對(duì)不能直接采取生態(tài)措施的，應(yīng)考慮采取骨架護(hù)坡、復(fù)合擋墻等工程和植物相結(jié)合的生態(tài)措施，切實(shí)提高植物措施占比。

1.5 水土保持建設(shè)管理系統(tǒng)搭建

水資源配置工程水土保持工作重在過程控制，考慮到建設(shè)單位人手短缺、任務(wù)繁重等，需要利用信息技術(shù)手段，搭建信息化、智能化的各參建單位協(xié)作平臺(tái)以提高效率、細(xì)分責(zé)任、落實(shí)各項(xiàng)水土保持工作。通過搭建水土保持建設(shè)管理系統(tǒng)，建立各參建單位協(xié)作平臺(tái)，以數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯總分析為紐帶，清單化管理需落實(shí)的事項(xiàng)，按體系梳理水土保持措施實(shí)施情況，將施工、監(jiān)測(cè)、監(jiān)理各方有機(jī)銜接，高效協(xié)作完成水土保持工作[3]。

水土保持建設(shè)管理系統(tǒng)應(yīng)針對(duì)項(xiàng)目自身情況，從做好施工期水土保持管理角度出發(fā)，厘清各參建方職責(zé)，兼顧各參建方工作內(nèi)容和特點(diǎn)，融合各參建方數(shù)據(jù)，構(gòu)建水土保持動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫，設(shè)計(jì)功能模塊細(xì)化分解各項(xiàng)水土保持工作，實(shí)現(xiàn)水土保持智能化管理。管理系統(tǒng)應(yīng)具備以下特點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)各參建單位水土保持相關(guān)事宜全程協(xié)作，統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，通過流程化管理，夯實(shí)施工、監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)職責(zé)，發(fā)揮咨詢服務(wù)單位的技術(shù)支撐作用，及時(shí)有效處理問題。②實(shí)現(xiàn)清單化管理，將水土保持各項(xiàng)工作職責(zé)細(xì)分到崗，制定時(shí)間計(jì)劃，全程跟蹤各事項(xiàng)的落實(shí)，從系統(tǒng)自動(dòng)提醒、預(yù)警，再到人工督辦，形成閉環(huán)管理。③采取模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)不同階段或不同標(biāo)段特性，構(gòu)建量化指標(biāo)，將傳統(tǒng)定性管理升級(jí)為量化管理。④輕量易用，可通過網(wǎng)頁、微信小程序、企業(yè)微信等訪問，與其他系統(tǒng)互訪互聯(lián)，具備良好接入性，為后續(xù)擴(kuò)展和開發(fā)預(yù)留空間。

2 存在問題與建議

施工方法、施工工藝、工程布置等決定水土流失防治范圍、地表擾動(dòng)形式等，直接影響水土保持措施體系的構(gòu)建。目前，水資源配置工程在可行性研究和初步設(shè)計(jì)階段，料場(chǎng)開采方案、施工交通布置、土石方轉(zhuǎn)運(yùn)方案等設(shè)計(jì)深度不能滿足水土保持設(shè)計(jì)需求，導(dǎo)致水土保持設(shè)計(jì)無法做實(shí)做細(xì)，水土流失防治效果大打折扣。針對(duì)此類問題，應(yīng)充分重視水資源配置工程水土保持設(shè)計(jì)工作，加強(qiáng)各參建單位、各相關(guān)專業(yè)間的溝通交流，主體工程設(shè)計(jì)要全面考慮水土保持需求，為構(gòu)建科學(xué)有效的水資源配置工程水土流失防治措施體系提供基礎(chǔ)。