府谷機(jī)場飛行區(qū)水土保持方案分析

白云飛，王彥軍

（府谷縣水土保持中心，陜西 榆林 719499）

府谷機(jī)場飛行區(qū)占地面積較大，區(qū)域情況復(fù)雜，為了減少飛行區(qū)建設(shè)造成的水土流失，需對飛行區(qū)的水土保持措施進(jìn)行研究探討。

1 概況

府谷機(jī)場位于府谷縣府谷鎮(zhèn)桑園梁村附近，擬建區(qū)域橫跨3 條較大的黃土沖溝及梁峁，海拔高程介于1020～1100 m，最大高差約80 m，總體上為北高南低。飛行區(qū)占地類型包括耕地、園地、草地、林地，土壤類型主要為黃綿土，植被類型為溫帶草原植被[1]，林草平均覆蓋率約30%。項目占地情況，詳見表1。

表1 項目區(qū)表土面積hm2

2 工程布置分析

飛行區(qū)由圍界內(nèi)和圍界外兩部分組成。圍界內(nèi)包括場道和附屬工程，圍界外指的是飛行區(qū)圍界至征地范圍邊界，主要是圍界邊坡。

2.1 場道工程

規(guī)劃新建跑道長2800 m，寬45 m，兩側(cè)各設(shè)寬1.5 m 道肩。在跑道兩端及距跑道北端2000 m 處各設(shè)1 處掉頭坪。在跑道和站坪之間設(shè)2 條垂直聯(lián)絡(luò)道，均長128 m，道面寬15 m，兩側(cè)各設(shè)寬5 m 道肩。站坪機(jī)位數(shù)6個，平面尺寸為272 m×122 m。在跑道兩端設(shè)防吹坪，長60 m，寬48 m。在站坪與航站樓之間設(shè)長約541.5 m、寬30 m的工作道路。

2.2 飛行區(qū)附屬工程

飛行區(qū)附屬工程包括飛行區(qū)圍界、飛行區(qū)道路、助航及機(jī)坪照明工程、場內(nèi)導(dǎo)航工程等。磚圍界總長度1789 m，鋼筋網(wǎng)圍界總長度6563 m。飛行區(qū)道路巡場路寬3.5 m，總面積27720 m2，為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)；消防車及取水道路寬5.0 m，總面積3775 m2，為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)；臺站至天線場地道路寬2.0 m，總面積472 m2，為磚鋪結(jié)構(gòu)。

2.3 圍界邊坡

飛行區(qū)地基處理后，圍界外形成挖填邊坡。高度大于2 m 的邊坡共形成5 處挖方邊坡、13 處填方邊坡，需進(jìn)行綜合護(hù)坡，面積23.17 hm2。挖方邊坡坡比為1∶1.5，每8 m 高設(shè)1 處寬2 m 馬道。圍界外圍面積36.88 hm2。

2.4 飛行區(qū)豎向布置

新建跑道由北向南降坡，分為4 段坡：-7.0‰/1160 m，-5.0‰/390 m，-4.5‰/940 m，-2.0‰/310 m。跑道北端設(shè)計標(biāo)高為1076.748 m，南端標(biāo)高為1061.808 m。

3 水土保持措施分析

飛行區(qū)水土保持防治責(zé)任范圍為151.35 hm2。防治分區(qū)擾動形式主要為飛機(jī)跑道基礎(chǔ)填筑壓實、排水溝基礎(chǔ)開挖等，侵蝕形式主要為臨時堆土邊坡及裸露基礎(chǔ)造成的水土流失[2]。飛行區(qū)水土保持措施有工程措施、植物措施和臨時措施，其中工程措施包括表土剝離、土地整治、排水工程、拱形骨架邊坡防護(hù)、排水順接工程，植物措施包括土面區(qū)撒草綠化、植草護(hù)坡綠化、拱形骨架邊坡綠化，臨時措施包括密目網(wǎng)苫蓋、臨時綠化、編織袋裝土攔擋、臨時排水溝、臨時沉沙池。

3.1 工程措施

3.1.1 表土剝離

為保護(hù)和利用表土資源，施工前將建設(shè)占用耕地、園地、林地和草地適合耕種的表層土壤進(jìn)行剝離，集中堆放于飛行區(qū)及航站區(qū)臨時堆存場，施工后期用于恢復(fù)植被和綠化覆土。表土剝離面積143.10 hm2，厚度0.30 m，總量42.93萬m3。

3.1.2 土地整治

飛行區(qū)工程施工完畢后，對站坪周邊圍界內(nèi)土面區(qū)及坡面高度小于2 m 的低緩邊坡進(jìn)行場地清理、平整、覆土等土地整治。飛行區(qū)站坪周邊土面植被恢復(fù)區(qū)表土覆土，回覆土全部來自臨時堆存場。在表土回覆的基礎(chǔ)上進(jìn)行土地平整、深翻、耙松，達(dá)到綠化條件。飛行區(qū)土地整治面積111.90 hm2，表土回覆厚度0.30 m，需回覆表土35.81萬m3。

3.1.3 排水工程

（1）排水防洪設(shè)計。府谷機(jī)場飛行區(qū)等級為4 C，場內(nèi)排水設(shè)計暴雨重現(xiàn)期為5 a。排水工程級別為3級，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為3 a一遇短歷時暴雨。由于工程位于國家級水土流失重點(diǎn)治理區(qū)和陜西省水土流失重點(diǎn)治理區(qū)，截排水工程等級和防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)提高一級，因此飛行區(qū)排水工程級別為2 級，防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為5 a 一遇短歷時暴雨，排水措施采用5 a 一遇10 min暴雨設(shè)計[3]。為加快飛行區(qū)雨水排放，避免排水溝內(nèi)形成淤積或沖刷，新建排水溝最小溝底縱坡控制不小于1.0‰。對于下穿聯(lián)絡(luò)道暗溝，應(yīng)確保蓋板頂部距離道面頂部至少70 cm。下穿聯(lián)絡(luò)道暗溝盡量采用較小溝底縱坡，以減小明溝溝深。對部分地面設(shè)計坡度較大的明溝溝段，采用“變溝深”設(shè)計，以減小下游溝深。

（2）排水系統(tǒng)方案。設(shè)計A、B、C、D 4 個出水口：A 出水口位于跑道西側(cè)，距跑道南端約1350 m；B出水口位于飛行場區(qū)南端；C出水口位于飛行區(qū)西南角；D出水口位于跑道東側(cè)，距跑道南端約1665 m。在高陡邊坡底端設(shè)置消力池消能，然后布設(shè)場外排水溝。

場區(qū)地勢特點(diǎn)為北高南低，結(jié)合飛行區(qū)地勢在飛行區(qū)西側(cè)新建甲1、甲2 線溝，飛行區(qū)東側(cè)新建乙1、乙2、乙3 線溝，飛行區(qū)南側(cè)新建乙4 線溝，站坪東側(cè)新建丙線溝。新建排水系統(tǒng)匯集相應(yīng)區(qū)域雨水，自北向南排放，通過A、B、C、D 4 個出水口，沿挖填方邊坡流入消力池消力后進(jìn)排洪溝，流至自然溝道。

在飛行區(qū)東側(cè)新建蒸發(fā)池接納乙2 線溝集水用于綠化，同時可以降低飛行區(qū)南端B出水口壓力。

（3）排水工程型式及長度。升降帶平整范圍、安全區(qū)、下滑臺保護(hù)區(qū)（包括預(yù)留區(qū)域）以內(nèi)的排水溝和穿越巡場路及場區(qū)工作道路的排水溝，均采用鋼筋混凝土蓋板明溝；下穿聯(lián)絡(luò)道溝段、飛行區(qū)主出水口（A、C、D）溝段，均采用鋼筋混凝土蓋板暗溝；站坪區(qū)北側(cè)支溝，采用漿砌片石梯形明溝；飛行區(qū)內(nèi)其余明溝，采用鋼筋混凝土矩形明溝。B 出水口外采用鋼筋混凝土箱涵，C 出水口位置采用鋼筋混凝土急流槽。蒸發(fā)池采用漿砌片石結(jié)構(gòu)，頂長63.75 m，寬28.25 m，有效深度5.5 m，有效容積4470 m3。飛行區(qū)排水工程新建排水溝總長9787 m，其中鋼筋混凝土蓋板明溝5673 m、鋼筋混凝土蓋板暗溝434 m、漿砌片石梯形明溝147 m、鋼筋混凝土矩形明溝3297 m、鋼筋混凝土箱涵98 m、鋼筋混凝土急流槽138 m。

3.1.4 拱形骨架邊坡防護(hù)

為避免雨水沖刷邊坡，對高度大于2 m的永久性邊坡采用拱形骨架進(jìn)行邊坡防護(hù)[4]，骨架內(nèi)部填充厚0.30 m表土后撒草籽進(jìn)行綠化處理。拱形骨架防護(hù)面積約22.30 hm2，骨架內(nèi)部表土回覆7.12 萬m3。在坡度較高、面積較大的邊坡平臺設(shè)置縱向排水溝，坡腳設(shè)置坡腳溝。平臺縱向排水溝較長時，間隔不超過150 m 設(shè)置邊坡橫向排水溝將徑流引入坡腳溝，在坡腳溝出口將徑流排入自然溝道。邊坡縱向排水溝布置在平臺中部，坡腳溝順填方邊坡線布置，與邊坡護(hù)腳的凈距不小于1 m。邊坡排水工程中縱向排水溝、橫向排水溝均采用漿砌片石矩形明溝結(jié)構(gòu)，總長10876 m；坡腳溝采用漿砌片石梯形明溝結(jié)構(gòu)，總長5288 m。

3.1.5 排水順接工程

飛行區(qū)排水順接工程布設(shè)在主體工程場外排水溝末端，沿溝道順接場外排水溝至溝底，并在末端設(shè)置消力池，消力池出口順接自然溝道。順接排水溝結(jié)構(gòu)同主體工程場外排水溝一致，采用鋼筋混凝土蓋板明溝，A出水口順接排水溝斷面尺寸為1.2 m×1.2 m，B 出水口順接排水溝斷面尺寸為1.4 m×1.4 m，C 出水口順接排水溝斷面尺寸為1.0 m×1.0 m，D 出水口順接排水溝斷面尺寸為1.6 m×1.6 m。消力池結(jié)構(gòu)為下沉式石灰混凝土結(jié)構(gòu)，池深1.5 m、寬5.0 m、長10.0 m。共布設(shè)消力池4 座，鋼筋混凝土蓋板明溝396 m。

3.2 植物措施

飛行區(qū)植物首先應(yīng)符合機(jī)場工程相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對植物綠化的約束性要求，其次應(yīng)滿足水土保持和生態(tài)保護(hù)要求，確定執(zhí)行3級標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.1 土面區(qū)綠化

飛行區(qū)多為停機(jī)坪和航空跑道[5]，土面區(qū)可綠化面積98.19 hm2。根據(jù)主體工程安全要求及當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，飛行區(qū)綠化在考慮水土保持及美化的同時，要防止地面不受氣流吹襲的影響以及鳥類聚集發(fā)生撞擊飛機(jī)的危險，同時滿足飛行限高以及視線要求，禁止使用喬木綠化，限制使用灌木。根據(jù)行業(yè)要求，結(jié)合實際情況，設(shè)計飛行區(qū)土面采用維護(hù)簡單、耐修剪的早熟禾與黑麥草混播，降低養(yǎng)護(hù)成本和周期?？紤]項目區(qū)立地條件，設(shè)計混播密度為80 kg/hm2，混播比例為1∶1，提高綠化率?？紤]飛行區(qū)土面可能存在的非正常起降情況以及黃土濕陷情況，采用灑水車灌溉的方式對土面區(qū)綠化進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)。

3.2.2 護(hù)坡綠化

對飛行區(qū)外圍邊坡進(jìn)行撒播草籽綠化。為防止鳥類棲息、助燃、影響飛行交通、監(jiān)控等安全隱患，在坡面采用不宜鳥類聚集的低矮草種綠化。草籽選用早熟禾與黑麥草混播，設(shè)計混播密度為80 kg/hm2，混播比例為1∶1。飛行區(qū)外圍邊坡植草護(hù)坡綠化面積13.71 hm2。采用灑水車灌溉的方式進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)。

3.2.3 拱形骨架邊坡綠化

拱形骨架建設(shè)完成后，骨架內(nèi)部填充厚0.30 m表土后撒草籽進(jìn)行綠化處理。草籽選用早熟禾與黑麥草混播，設(shè)計混播密度為80 kg/hm2，混播比例為1∶1。綠化面積22.30 hm2。

3.3 臨時措施

3.3.1 密目網(wǎng)苫蓋

項目區(qū)土質(zhì)疏松，為了減少因暴雨及大風(fēng)天氣造成的水土流失，對建筑物地基等工程開挖產(chǎn)生的臨時堆土表面進(jìn)行拍實，采用密目網(wǎng)苫蓋，四周用重物壓護(hù)。對場平產(chǎn)生的短期裸露區(qū)域亦采用密目網(wǎng)苫蓋。經(jīng)測算，需密目網(wǎng)苫蓋面積約72.00 hm2。同時，加強(qiáng)施工管理，應(yīng)避開雨天施工。

3.3.2 臨時綠化

考慮到主體工程施工工期較長，臨時表土堆存時間和部分土方擾動區(qū)域裸露時間均長于一個生長季，對這些區(qū)域臨時撒播黑麥草籽進(jìn)行防護(hù)，撒播規(guī)格為25 kg/hm2，飛行區(qū)臨時綠化面積17.50 hm2。

3.3.3 編織袋裝土攔擋

對于堆放時間較長（大于3 個月）的臨時堆土，根據(jù)先擋后棄的原則，對其四周設(shè)置臨時擋護(hù)措施，對高填方及深挖邊坡區(qū)下邊緣布設(shè)袋裝土臨時攔擋。袋裝土臨時攔擋斷面為梯形，高0.5 m，頂寬0.4 m，邊坡1∶1，單位工程量0.45 m3/m。臨時堆土呈橢圓形，平均堆高控制在4.5 m 以內(nèi)，邊坡按1∶1 堆放，共布設(shè)編織袋裝土攔擋7500 m。

3.3.4 臨時排水溝

本工程施工期經(jīng)過雨季，按照永久臨時結(jié)合方式，沿場地周邊、跑道兩側(cè)、道路兩側(cè)布設(shè)臨時排水溝。臨時排水溝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為5 a一遇10 min暴雨，斷面尺寸為下寬0.3 m、深0.3 m、邊坡1∶1、縱向底坡0.25‰，匯水面積0.04 km2，排水流量0.15 m3/s，縱向底坡1.0‰。采用人工挖土方，保證開挖面平整。排水溝只開挖不襯砌，施工后期回填壓實平整。為防止雨水沖刷土至排水溝邊坡及溝底，對排水溝采取鋪襯土工布措施進(jìn)行臨時防護(hù)。共布設(shè)臨時排水溝6980 m，需開挖土方1256.4 m3。

3.3.5 臨時沉沙池

為減少臨時排水溝對外排放泥沙，對臨時排水溝每隔1000 m 設(shè)置1 處臨時沉沙池。沉沙池斷面為梯形，下口為2 m×2 m，上口為4 m×4 m，深1.5 m，攜沙徑流經(jīng)沉沙池沉淀后散排至自然溝道范圍內(nèi)，共布設(shè)臨時沉沙池6座。

4 結(jié)語

機(jī)場飛行區(qū)的特殊環(huán)境對水土流失治理提出了較高要求。經(jīng)過分析探討，提出在飛行區(qū)建設(shè)排水溝9787 m、排水順接工程396 m、拱形骨架邊坡防護(hù)22.30 hm2、土面區(qū)撒草綠化98.19 hm2、植草護(hù)坡綠化13.71 hm2、拱形骨架邊坡綠化22.30 hm2、密目網(wǎng)苫蓋72.00 hm2、編織袋攔擋7500 m、臨時沉沙池6座等工程、植物與臨時防護(hù)措施相結(jié)合的綜合防治措施體系，可以有效減少項目建設(shè)帶來的水土流失。