農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程水土流失防治措施

任玉斌

（永昌縣四壩水利管理處,甘肅 永昌 737200）

當(dāng)下,農(nóng)村居民對(duì)飲水安全的要求愈發(fā)嚴(yán)格,解決農(nóng)村居民的飲水安全問(wèn)題,是促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。通過(guò)建設(shè)農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程,可解決農(nóng)村居民的飲水安全問(wèn)題[1]。但工程建設(shè)過(guò)程中,水土流失問(wèn)題較為嚴(yán)重。為此,需要制定水土流失防治措施,改善施工時(shí)形成的加速侵蝕現(xiàn)象,降低新增水土流失量[2],將使施工時(shí)產(chǎn)生的水土流失得到有效控制,被破壞的植被得到恢復(fù),利于整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

1 工程概況

永昌縣在2000 年開(kāi)始建設(shè)農(nóng)村人飲工程建設(shè),到2016 年底時(shí),建成集中供水工程72 處,投資25959 萬(wàn)元（中央預(yù)算內(nèi)專(zhuān)項(xiàng)資金7521 萬(wàn)元,地方配套及群眾自籌資金5500 萬(wàn)元,投勞折資12938 萬(wàn)元）,解決了18.03 萬(wàn)人的飲水安全問(wèn)題,供水保證率為95%,水質(zhì)達(dá)標(biāo)率100%,其中：集中供水工程解決17.38 萬(wàn)人、占總?cè)丝诘?6%,分散式供水工程解決0.65 萬(wàn)人、占總?cè)丝诘?%,全縣自來(lái)水入戶(hù)率90%。夾河村一社安全飲水工程現(xiàn)狀供水方式以水窖供水為主,水源為灌溉水,由于水窖容積小,且灌溉間歇期長(zhǎng),水量和用水方便程度不能滿(mǎn)足需求；加之直接引入灌溉水,無(wú)任何消毒處理,水質(zhì)不優(yōu),全社有171 人,達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的農(nóng)村飲水安全標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目區(qū)群眾的飲水安全問(wèn)題一直影響著當(dāng)?shù)鼐用竦纳?長(zhǎng)期用水量不足、用水不方便,給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜?lái)極大不便,給群眾身心健康帶來(lái)嚴(yán)重危害。本次夾河村一社飲水安全鞏固提升工程擬新建水源及管網(wǎng)入戶(hù)工程,該工程的土壤類(lèi)型為灰黃平土和黃平土。

本項(xiàng)目為飲水安全鞏固提升工程,供水范圍按原工程不變,該項(xiàng)目區(qū)飲水不安全范圍、類(lèi)型初步設(shè)計(jì)明細(xì)見(jiàn)表1。

表1 項(xiàng)目區(qū)飲水不安全范圍、類(lèi)型初步設(shè)計(jì)明細(xì)表

2 農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程水土流失防治措施

2.1 農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程水土流失特點(diǎn)及危害

該農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程所處土地類(lèi)型為灰黃平土與黃平土,其水土流失屬于水力侵蝕、重力侵蝕與風(fēng)力侵蝕的混合侵蝕類(lèi)型,當(dāng)該工程施工區(qū)域初選水浸時(shí),會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域土壤內(nèi)溶解后的鹽類(lèi)隨水流失,出現(xiàn)下沉情況,破壞土體結(jié)構(gòu),經(jīng)過(guò)反復(fù)侵蝕后,侵蝕區(qū)域會(huì)出現(xiàn)溝岸崩塌與溯源侵蝕等問(wèn)題,以深切侵蝕溝的形式呈現(xiàn)水流流失情況。

施工區(qū)域被水浸后,會(huì)導(dǎo)致地表出現(xiàn)下沉現(xiàn)象,危害農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程施工的安全性,污染水源,影響工程建設(shè)進(jìn)度。同時(shí),水土流失問(wèn)題嚴(yán)重,不僅會(huì)影響該地區(qū)居民的日常生活,還會(huì)加大生態(tài)恢復(fù)難度。

2.2 施工環(huán)境影響分析

通過(guò)優(yōu)化飲水安全鞏固提升工程的建設(shè)能夠有效優(yōu)化該村的基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境,推動(dòng)其積極發(fā)展；還能夠有效解決群眾飲水難的情況,從根本上提升其生活及健康的水平；在工程建設(shè)完成后有效增強(qiáng)了對(duì)水源地的保護(hù),可顯著改善該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。當(dāng)飲水安全鞏固提升工程開(kāi)始施工后,可能存在影響如下：

（1）飲水安全鞏固提升工程施工過(guò)程中,管溝土石方開(kāi)挖的棄土隨意堆放,會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域的交通受到一定不良影響,并且開(kāi)挖施工會(huì)破壞該區(qū)域原有的植被以及表面設(shè)施從而出現(xiàn)揚(yáng)塵現(xiàn)象。

（2）工程施工區(qū)域以及相關(guān)人員生活區(qū)域的建筑、生活垃圾將對(duì)周?chē)h(huán)境造成一定程度的污染。

（3）此外,工程施工過(guò)程中起吊、運(yùn)輸?shù)葯C(jī)械設(shè)備的運(yùn)行將造成一定程度的噪聲污染。

2.3 施工現(xiàn)場(chǎng)防治措施

（1）在飲水安全鞏固提升工程的管道施工過(guò)程中,需要盡量提升工程建設(shè)進(jìn)度,注意降低相關(guān)影響程度至最小,針對(duì)被開(kāi)挖后外露在大氣中的土石方,需要對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù),通過(guò)長(zhǎng)期澆水令其狀態(tài)保持濕潤(rùn),盡量防止出現(xiàn)揚(yáng)塵情況,待工程施工結(jié)束后需要及時(shí)恢復(fù)周?chē)h(huán)境及植被。充分應(yīng)用飲水安全鞏固提升工程施工過(guò)程中開(kāi)挖的土石方,對(duì)不能應(yīng)用的部分集中進(jìn)行堆放及處理。

（2）將所有建筑、生活垃圾運(yùn)輸至指定位置進(jìn)行傾倒和掩埋操作。

（3）工程施工過(guò)程中需要竭力防止應(yīng)用噪聲較大的設(shè)備,針對(duì)與群眾生活區(qū)域距離較近的項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域,嚴(yán)令禁止夜間施工,防止影響群眾的工作生活。

2.4 水土流失防治措施

在飲水安全鞏固提升工程施工過(guò)程中進(jìn)行水土流失防治時(shí),其相關(guān)措施務(wù)必落實(shí)“點(diǎn)、線、面”的結(jié)合。以“線”為切入,需要按照核心工程設(shè)計(jì)措施將其造成的水土流失沿線展開(kāi)集中攔蓄；以“點(diǎn)”為切入,在工程施工過(guò)程中通過(guò)臨時(shí)攔擋措施展開(kāi)土堆置區(qū)的水保治理,避免棄渣流失,施工后回填棄土,并積極恢復(fù)施工區(qū)域內(nèi)的整地和林草；以“面”為切入,采用全面整地處理臨時(shí)施工場(chǎng)地占地、水源地保護(hù)區(qū)永久建占地等區(qū)域?qū)?yīng)施以植物措施,保護(hù)施工區(qū)域的地區(qū)地表并優(yōu)化其生態(tài)環(huán)境,充分發(fā)揮植物措施的作用,將被動(dòng)實(shí)施水土流失防治改變?yōu)殚_(kāi)發(fā)治理。

2.4.1 水土流失防治分區(qū)

在飲水安全鞏固提升工程水土流失防治過(guò)程中,需要對(duì)工程占地展開(kāi)統(tǒng)一規(guī)劃、集中布置,針對(duì)其水土流失特征,將該工程分為三個(gè)防治區(qū)：工程建設(shè)區(qū)、臨時(shí)施工區(qū)、防治區(qū),分區(qū)結(jié)果詳細(xì)情況見(jiàn)表2。

表2 水土流失防治措施分區(qū)表

2.4.2 具體水土流失防治措施制定

（1）工程建設(shè)區(qū)

該項(xiàng)目管道施工時(shí),蓄水池、管溝開(kāi)挖面及管溝回填均是形成水土流失的主要原因。管溝開(kāi)挖的水土流失量最小,原因是其施工時(shí)間短[3]。以人工方式進(jìn)行回填施工,施工時(shí)要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工,要設(shè)計(jì)排水溝,防止雨水沖刷表面,導(dǎo)致水土流失[4]。蓄水池施工中產(chǎn)生的水土流失主要是水池開(kāi)挖。蓄水池開(kāi)挖時(shí),開(kāi)挖出的土方應(yīng)就近集中堆放,并采用草簾臨時(shí)覆蓋,待工程結(jié)束后,用于土方回填和施工場(chǎng)地平整。平整后的場(chǎng)地也采取植物措施進(jìn)治理,防止新增水土流失量發(fā)生。

1）合理規(guī)劃農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程占地,選擇利于水土流失防止的施工工藝,達(dá)到保護(hù)土地資源,以及降低水土流失量的目的。管道施工回填土方過(guò)程中,要一層一層依次回填,回填結(jié)束后,采用機(jī)械設(shè)備壓實(shí),令土方盡可能達(dá)到平衡。若存在多余土方,則需選擇較優(yōu)的棄土點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行集中處理[5]。

2）管道施工時(shí),需要開(kāi)挖溝槽,開(kāi)挖過(guò)程中,需要在工程占地內(nèi)合理開(kāi)挖,提升邊坡穩(wěn)定性。如果工程占地內(nèi)不具備溝槽開(kāi)挖條件,那么需要選擇合理的工程措施,開(kāi)挖溝槽,確保不會(huì)破壞附近地表附屬物。施工過(guò)程中,需及時(shí)對(duì)擾動(dòng)的地表展開(kāi)防護(hù),采用完成一段防護(hù)一段的方式,進(jìn)行地表防護(hù),不可以大開(kāi)挖與全面施工等施工工藝。

3）在工程建設(shè)區(qū)內(nèi),設(shè)計(jì)排水溝,確保工程順利排水,防止水土流失[6]。按照工程建設(shè)區(qū)的匯水面積與洪峰流量,確定排水溝的過(guò)水?dāng)嗝媸?5 cm×35 cm。排水溝的設(shè)計(jì)指標(biāo)與工程量見(jiàn)表3。

表3 排水溝的設(shè)計(jì)指標(biāo)與工程量

4）在坡面水匯流的底凹位置,設(shè)計(jì)蓄水池,同時(shí)和排水溝形成水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),符合農(nóng)村飲水需求。設(shè)計(jì)過(guò)程中,需考慮占地面積小,水源充足、成本低等條件。蓄水池設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為防御暴雨等級(jí)。

依據(jù)選擇的地址、設(shè)計(jì)形狀與端面尺寸,放線開(kāi)挖蓄水池。開(kāi)挖放線過(guò)程中,需留有足夠的襯砌厚度,以邊開(kāi)挖邊襯砌邊回填的方式,處理易坍塌地層,蓄水池底一定要壓實(shí),同時(shí)進(jìn)行防滲處理。

（2）臨時(shí)施工區(qū)、防治區(qū)

施工場(chǎng)地布置于荒灘地,施工時(shí)不會(huì)影響土地結(jié)構(gòu)及土壤肥力。施工結(jié)束后,需對(duì)施工垃圾展開(kāi)分類(lèi)處理,盡可能回收利用。多余廢方就地運(yùn)輸?shù)降屯萏?進(jìn)行填高處理。施工結(jié)束后,需要進(jìn)行道路綠化處理,得到美化環(huán)境的目的。對(duì)于臨時(shí)施工區(qū)與防治區(qū)的地表裸露區(qū)域,進(jìn)行生態(tài)恢復(fù),生態(tài)恢復(fù)過(guò)程中,需種植易成活的樹(shù)種,達(dá)到水土保持、恢復(fù)的目的,并改善附近景觀,生態(tài)恢復(fù)種植的植物需符合三個(gè)要求：①形成縱橫交錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間較短,可以提升地表粗糙度,具備攔截坡面徑流、降低徑流流速功能,最大程度地降低水力侵蝕對(duì)土壤的影響；②所種植植物和附近景觀可以融合到一起,線條簡(jiǎn)潔,避免出現(xiàn)格格不入問(wèn)題,影響觀賞效果；③植物種植成本低,利于后期養(yǎng)護(hù)管理。

對(duì)于坡面區(qū)域,以網(wǎng)格植草方式,保護(hù)坡面區(qū)域,防止水土流失,依據(jù)草坪生態(tài)氣候與草種根系狀態(tài),以及對(duì)環(huán)境的抗性,選擇種植草種類(lèi)型,建議該農(nóng)村飲水鞏固提升工程飲水臨時(shí)施工區(qū)與防治區(qū)的坡面區(qū)域,選擇表4 內(nèi)的草種進(jìn)行種植,具體草種類(lèi)型及相關(guān)信息見(jiàn)表4。

表4 草種類(lèi)型及相關(guān)信息

實(shí)際應(yīng)用時(shí),需考慮不同草種的實(shí)際情況,合理搭配,提升植物間的可適應(yīng)性。對(duì)于因施工形成的高陡邊坡,需設(shè)計(jì)削坡分級(jí)措施,防止水土流失。

2.4.3 水土流失量計(jì)算

施工過(guò)程中水土流失量計(jì)算公式如下：

式中：A1為擾動(dòng)面積；B1為擾動(dòng)后侵蝕模數(shù)；A2為未擾動(dòng)面積；B2為原始侵蝕模數(shù)；t 為施工時(shí)段。

運(yùn)營(yíng)過(guò)程中水土流失量計(jì)算公式如下：

式中：A3為農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程建設(shè)時(shí)水土流失面積；B3為運(yùn)行期間侵蝕模數(shù)；t1為恢復(fù)時(shí)段。

3 實(shí)驗(yàn)分析

分析應(yīng)用本文防治措施前后,該農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程的水土流失量,分析結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 防治措施前后飲水安全鞏固提升工程的水土流失量

根據(jù)表5 可知,對(duì)于該項(xiàng)目中不同的飲水安全鞏固提升工程來(lái)說(shuō),應(yīng)用本文防治措施前,各防治分區(qū)的水土流失量,均明顯高于本文防治措施應(yīng)用后；本文防治措施應(yīng)用前后,施工過(guò)程中,各防治分區(qū)的水土流失量,均明顯高于運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的水土流失量；應(yīng)用本文防治措施前,夾河村一社飲水安全鞏固提升工程施工過(guò)程中的總水土流失量是18449.8 t,運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的總水土流失量是5849.5 t；應(yīng)用本文防治措施后,夾河村一社飲水安全鞏固提升工程施工過(guò)程中的總水土流失量是16244.3 t,運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的總水土流失量是4722.5 t。實(shí)驗(yàn)證明：應(yīng)用本文防治措施后,可有效減少農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程的水土流失量。

4 結(jié)論

農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程建設(shè)過(guò)程中存在許多水土流失隱患,在展開(kāi)水土保持相關(guān)措施時(shí)需要綜合考慮工程項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)部的建設(shè)情況。本文以某地區(qū)農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程為例,通過(guò)分析其水土流失特點(diǎn)劃分防治分區(qū),并基于工程、植物等因素制定水土流失綜合防治措施。通過(guò)應(yīng)用該水土流失防治措施,能夠有效控制工程占地區(qū)域的水土流失現(xiàn)象,令其生態(tài)環(huán)境逐步得到恢復(fù)。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證表明,該項(xiàng)目建設(shè)區(qū)的水土流失量明顯減少,說(shuō)明本文水土流失防治措施安全有效,其實(shí)施可以有效保證供水量且具有較好的水土保持效果,能夠達(dá)到施工期與運(yùn)行期的水土流失防治目的,從而提升農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程的輸配水效率,為群眾飲水安全提供保障,具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。