大型線性工程水土保持方案編制要點(diǎn)研究

席 琳，王小芳

(黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，河南 鄭州 450003)

大型線性工程線路長(zhǎng)，工程沿線地形復(fù)雜，通常涉及多個(gè)行政區(qū)、跨越不同地形地貌區(qū)域。與其他生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目相比，大型線性工程具有擾動(dòng)范圍廣、土石挖填方量多、取土場(chǎng)和棄渣場(chǎng)數(shù)量多等特點(diǎn)[1-2]。隨著我國(guó)加快推進(jìn)水利、交通、能源等重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，大型線性工程建設(shè)帶來的水土流失問題需引起高度重視。水土保持方案是生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行水土流失防治的重要依據(jù)，也是對(duì)主體工程的補(bǔ)充完善。進(jìn)入新時(shí)期，水土保持的范疇、目標(biāo)均發(fā)生了深刻變化，基于大型線性工程水土保持方案編制經(jīng)驗(yàn)，提出新時(shí)期大型線性工程水土保持方案編制要點(diǎn)，對(duì)完善大型線性工程水土流失防治工作、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

1 大型線性工程水土流失危害

大型線性工程的施工擾動(dòng)區(qū)平均土壤侵蝕模數(shù)較大，施工時(shí)形成高陡邊坡及大量松散堆渣體、裸露跡地，在水力侵蝕和重力侵蝕的雙重作用下，極易造成嚴(yán)重的水土流失。工程土石方開挖形成的高陡邊坡導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性降低，可能誘發(fā)滑坡、泥石流等。工程施工區(qū)及周邊區(qū)域通常分布有林草地和耕地，施工過程擾動(dòng)地表，大量地表土體被剝離，植被遭到破壞，導(dǎo)致土壤抗蝕能力和涵養(yǎng)水源能力下降，耕作層肥力下降，植被賴以生存的土壤條件惡化，對(duì)地表植被和農(nóng)作物生長(zhǎng)極為不利。施工中的溝道堆渣易引發(fā)崩塌、滑坡、泥石流等災(zāi)害，棄渣過程中松散堆渣若不采取必要防護(hù)，則遭遇降水時(shí)會(huì)隨著地表徑流排入河道，影響河道行洪能力和安全。

2 大型線性工程水土保持方案編制要點(diǎn)

2.1 水土流失防治區(qū)劃分

水土流失防治區(qū)劃分是水土保持工作的基礎(chǔ)，科學(xué)劃分水土流失防治區(qū)有助于各項(xiàng)水土保持工作的高效開展。若分區(qū)過于詳細(xì)，則會(huì)導(dǎo)致水土保持工作量的增加；若分區(qū)過于籠統(tǒng)，則會(huì)導(dǎo)致水土保持措施缺乏針對(duì)性，影響水土保持措施設(shè)計(jì)、監(jiān)督、設(shè)施驗(yàn)收等工作的開展。因此，水土流失防治區(qū)一般不要超過3個(gè)劃分等級(jí)。大型線性工程因工程線路長(zhǎng)、項(xiàng)目繁雜，故編制方案時(shí)應(yīng)統(tǒng)籌各方面因素，按照區(qū)內(nèi)相似性和區(qū)間差異性原則，依據(jù)地形地貌特征、施工擾動(dòng)特點(diǎn)、工程布局、施工工藝、建設(shè)時(shí)序、水土流失特點(diǎn)等，科學(xué)合理劃分水土流失防治區(qū)。

例如某燃?xì)夤艿拦こ?，穿越地貌包括平原微丘和低山丘陵，按地貌類型劃分為平原微丘區(qū)和低山丘陵區(qū)2個(gè)一級(jí)水土流失防治區(qū)，再在一級(jí)分區(qū)的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程建設(shè)內(nèi)容、建設(shè)時(shí)序、施工工藝等因素，劃分為管道作業(yè)帶區(qū)、穿越工程區(qū)、站場(chǎng)閥室區(qū)、站外供排水管線區(qū)、交通道路區(qū)和施工生產(chǎn)生活區(qū)共6個(gè)二級(jí)防治區(qū)。某河道治理工程，依據(jù)經(jīng)過的水土流失重點(diǎn)防治區(qū)不同，劃分為西北黃土高原區(qū)和北方土石山區(qū)2個(gè)一級(jí)水土流失防治區(qū)，每個(gè)一級(jí)防治區(qū)再按照工程布置劃分為主體工程區(qū)、土料場(chǎng)區(qū)、交通道路區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)共4個(gè)二級(jí)防治區(qū)。

2.2 工程占地分析與評(píng)價(jià)

工程占地是水土保持方案關(guān)注的重點(diǎn)問題，應(yīng)從水土保持角度對(duì)永久占地、臨時(shí)占地進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。其中，永久占地可以從取得土地預(yù)審情況、是否符合行業(yè)用地指標(biāo)要求等方面進(jìn)行分析評(píng)價(jià)；臨時(shí)占地應(yīng)重點(diǎn)分析線性工程施工作業(yè)帶寬度是否滿足施工和水土保持的要求以及占地是否合理、是否存在缺項(xiàng)漏項(xiàng)等。由于永久占地是項(xiàng)目建設(shè)的制約因素，其分析和評(píng)價(jià)工作早于水土保持方案編制[3]，因此在編制大型線性工程水土保持方案時(shí)重點(diǎn)對(duì)臨時(shí)占地進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。例如某煤氣管線工程，其管道敷設(shè)在平原微丘區(qū)，根據(jù)主體設(shè)計(jì)資料，管道作業(yè)帶的寬度為18 m，個(gè)別管段適當(dāng)縮小，管道作業(yè)帶從左到右分別布置臨時(shí)堆土區(qū)、管溝開挖區(qū)、管道管材堆放區(qū)、施工通道，由于水土保持工作要求將表土和心土分開堆放，因此在作業(yè)帶左側(cè)增加寬約2 m的臨時(shí)占地。通過現(xiàn)場(chǎng)勘查和分析，管道作業(yè)帶寬度可以滿足管道敷設(shè)施工需要，故在編制方案時(shí)，除管道作業(yè)帶外不再單獨(dú)布設(shè)施工區(qū)、臨時(shí)堆土堆料區(qū)。

此外，線性工程還應(yīng)分析復(fù)核供電系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、專項(xiàng)設(shè)施復(fù)建等占地是否有缺項(xiàng)漏項(xiàng)，存在缺項(xiàng)漏項(xiàng)的予以補(bǔ)充。例如某煤氣管道工程，場(chǎng)外布設(shè)長(zhǎng)度1.2 km的地埋式排水管道，主體設(shè)計(jì)時(shí)未考慮其施工期臨時(shí)占地，通過與主體設(shè)計(jì)單位溝通，編制方案時(shí)補(bǔ)充了臨時(shí)占地面積并設(shè)計(jì)了表土保護(hù)和利用措施。某水庫灌溉項(xiàng)目，需要從縣城的煤場(chǎng)引接35 kV供電線路為水源工程和泵站工程供電，通過與施工專業(yè)人員溝通，編制方案時(shí)補(bǔ)充了供電線路80座塔桿和變電站的永久占地面積和施工期臨時(shí)占地面積，并補(bǔ)充了表土保護(hù)和利用、土地整治及施工期的臨時(shí)防護(hù)措施。

2.3 土石方平衡分析與綜合利用

大型線性工程土石方挖填量通常較大，土石方平衡分析考慮不全或計(jì)算有誤時(shí)會(huì)影響工程投資。在編制水土保持方案時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確且全面分析土石方挖方、填方、借方等是否合理，是否存在缺項(xiàng)漏項(xiàng)。主體工程設(shè)計(jì)時(shí)通常不單列或不考慮臨時(shí)道路和施工生產(chǎn)生活區(qū)等臨建設(shè)施的場(chǎng)地平整工程量，在平原區(qū)該部分工程量小、棄渣量較小，然而在丘陵區(qū)該部分工程量大、棄渣量較大，特別是臨時(shí)道路開挖產(chǎn)生的棄渣量較大，漏項(xiàng)后會(huì)產(chǎn)生很大影響。位于高山峽谷的項(xiàng)目，路基半挖半填的施工方法容易產(chǎn)生大量的順坡溜渣，在編制方案時(shí)應(yīng)對(duì)主體工程采取全挖方并將棄渣直接拉走的方法，這樣可以大幅減少水土流失并降低對(duì)周圍環(huán)境的影響。

工程建設(shè)盡量實(shí)現(xiàn)不棄渣或最大可能少棄渣，產(chǎn)生的多余土石方應(yīng)進(jìn)行綜合利用。土石方綜合利用方法包括大壩填筑、圍堰填筑、復(fù)耕、綠化及土地整治等，棄渣場(chǎng)選址可考慮周邊廢棄坑塘、凹地、廢舊礦山場(chǎng)地等，在取得當(dāng)?shù)卮逦瘯?huì)或建設(shè)單位同意后，簽訂棄渣綜合利用協(xié)議并明確水土流失防治責(zé)任單位[4]。如某河道治理項(xiàng)目的棄渣主要為河道開挖與清淤的土方，經(jīng)淤泥指標(biāo)檢測(cè)，可為農(nóng)田利用，在與當(dāng)?shù)刂鞴懿块T和建設(shè)單位協(xié)商，并征得村委會(huì)和礦山企業(yè)的同意后，將棄渣運(yùn)至周圍坑塘、凹地、礦山場(chǎng)地和采礦塌陷區(qū)，這些棄渣場(chǎng)經(jīng)過覆土能夠很快得以綠化，實(shí)現(xiàn)工程棄渣的“變廢為寶”。

2.4 穿(跨)越工程水土流失防治

大型線性工程通常會(huì)穿(跨)越河流、溝道、公路、鐵路等，穿(跨)越處的施工方法通常包括定向鉆、開挖加箱涵、開挖加套管等，一般穿(跨)越大型河流時(shí)采用定向鉆的方式，穿(跨)越高等級(jí)公路、鐵路時(shí)采用開挖加箱涵的方式，穿(跨)越低等級(jí)公路時(shí)一般采用開挖加套管的方式。穿(跨)越建筑物包括倒虹吸、渡槽、隧洞等，其中倒虹吸建筑物有地埋倒虹吸和管橋倒虹吸兩種形式。編制水土保持方案時(shí)需要了解穿(跨)越工程的位置、施工方法、工程規(guī)模與布置等，重點(diǎn)考慮穿(跨)越工程進(jìn)出口、左右岸處是否滿足水土保持要求，在穿(跨)越工程區(qū)通常需要采取護(hù)坡、建立截排水設(shè)施、表土剝離與利用、土地整治、植被恢復(fù)等措施[5]。

2.5 棄渣場(chǎng)選址

棄渣場(chǎng)選址應(yīng)基于棄渣場(chǎng)與環(huán)境敏感點(diǎn)、生態(tài)紅線、基本農(nóng)田等的位置關(guān)系，同時(shí)應(yīng)體現(xiàn)資源節(jié)約原則[6]，對(duì)需要設(shè)置棄渣場(chǎng)的工程應(yīng)首先分析是否可與其他工程共用棄渣場(chǎng)，避免產(chǎn)生新的擾動(dòng)。例如某引調(diào)水工程的棄渣場(chǎng)原先是附近水利樞紐大壩電站及泵站開挖使用的棄渣場(chǎng)，經(jīng)分析，該棄渣場(chǎng)剩余容量能滿足堆置引調(diào)水工程隧洞支洞開挖產(chǎn)生的棄渣，且施工運(yùn)距小，不受外部條件限制，可作為此工程的棄渣場(chǎng)，避免新建棄渣場(chǎng)[7]。其次，棄渣場(chǎng)選址應(yīng)綜合考慮棄渣運(yùn)距等技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素，是否涉及生態(tài)紅線、基本農(nóng)田、水源保護(hù)區(qū)等外部限制因素，使棄渣場(chǎng)布設(shè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境因素的綜合平衡[8]。此外，位于城市區(qū)域的棄渣場(chǎng)應(yīng)提高水土保持植物措施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，棄渣場(chǎng)植物種類的選擇要與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，也可選擇將原占地范圍內(nèi)的植被帶土球開挖并移植到周邊苗木基地、公園等，待工程修建結(jié)束后移植回原區(qū)域，最大程度減少工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的擾動(dòng)。

3 結(jié) 論

水土保持措施的內(nèi)容和目標(biāo)不斷豐富，從之前的工程、植物、臨時(shí)措施轉(zhuǎn)變?yōu)榘ㄖ脖换謴?fù)與綠化、土地整治、邊坡防護(hù)、表土綜合利用、棄渣場(chǎng)“攔、截、護(hù)、綠”等綜合措施體系，從為工程服務(wù)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闉榄h(huán)境服務(wù)，從工程學(xué)意義上的多措施綜合治理轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)學(xué)意義上的空間優(yōu)化和景觀格局建設(shè)。新時(shí)期，水土保持方案編制應(yīng)從控制水土流失、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度，注重水土流失防治區(qū)劃分、工程占地分析、土石方平衡與綜合利用、棄渣場(chǎng)選址等方面，在主體設(shè)計(jì)未考慮到的工程臨時(shí)用地、土石方開挖回填等方面進(jìn)行補(bǔ)充完善，全面減輕工程建設(shè)對(duì)項(xiàng)目區(qū)及周邊區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響。另外，線性工程中隧洞、倒虹吸、泵站等建筑物產(chǎn)生的水土流失影響范圍不只是工程占地，甚至?xí)诰嚯x建筑物幾十米甚至上百米之外，編制水土保持方案時(shí)也要考慮在下游受影響的區(qū)域布設(shè)水土保持措施。