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【分類號】:U416.2
水土流失是指地球表面的土壤及其水力、風力、凍融、重力等外力的作用,在各種自然因素和人為因素的影響下,發生的各種破壞、分離(分散)、搬運(移動)和沉積的現象。其本質是土壤肥力下降,理化性質變劣,土壤利用率降低,生態環境惡化。水土流失是世界上頭字號的環境問題,中國是水土流失最為嚴重的國家之一,全國的水土流失面積高達356萬km2,占國土面積的37.1%。在漫長的時間里,由于遭到人類不當經濟活動和干擾破壞,致使水土流失加劇。
1.水土流失的現狀
隨著人口增長、資源缺乏、能源危機、糧食不足等問題的出現,人們為了滿足社會發展之需,對土地資源的破壞越來越嚴重,破壞了生態環境的平衡,制約著經濟的快速發展和社會的安定團結,水土流失問題顯得更為嚴峻。我國水土流失之所以成為其環境問題之首,還在于嚴重的水土流失破壞了水土資源的平衡,加劇了洪澇干旱和風沙災害,形成全國90%左右的貧困人口,帶來了一系列的生態和社會經濟問題。特別是我國的西部地區山區面積遼闊,資源豐富,山區面積占國土面積的3/4,山區人口占總人口的1/2,因人為破壞,西部地區多是山地,丘陵和沙漠,戈壁所覆蓋,為冬春多水和夏季降雨集中的氣候特點,非耕地資源占土地面積的96%,西南缺土,水土資源匹配欠佳,西北缺水,干旱,風沙嚴重。據水利部2002年1月公布的全國第二次遙感數據統計,西部12個省、自治區、直轄市水土流失面積為293.7萬km2,占西部國土總面積的42.876%,占全國總水土流失面積82.5%。西部12個省區的水蝕面積106.84萬km2,占全國水蝕面積的64.8%,新疆、內蒙古、甘肅、青海、5省區風蝕面積183.62萬km2,占全國風蝕總面積的96.26%。西部地區有3.64億人口受到荒漠化的威脅,而且荒漠化還在以每3,436km2的速度繼續擴展。西部地區的水土流失不僅分布廣,面積大,而且侵蝕類型復雜,侵蝕量大。黃河上中游、長江上中游和珠江流域以水蝕為主,局部伴有滑坡、泥石流等重力侵獨;西北風草原區以風蝕為主,西南青藏高原區以凍融侵蝕為主,西北半干旱的農牧交錯區則是風蝕水蝕共存。我國屬于世界上水土流失較嚴重的國家之一,且主要發生在西部,西部水土流失的基本特點是分布廣、類型多、強度高、危害深、治理難度大。水土流失遍布于各省,不論是山區、丘陵區、平原區,還是農村、工礦、城市都有不同程度的水土流失問題。
2.水土流失的影響因素
2.1自然因素
土壤的結構與顆粒組成,是土壤重要的物理性質,影響土壤抗沖性和抗蝕性,決定水土流失的程度。一般說來,土壤容易受到侵蝕有兩種原因即土壤易分散和土壤通水性不良。我國黃土高原土壤中砂粒及粉砂粒含量多,粘粒少,顆粒間粒結力弱,穩定性差,易遭水蝕和風蝕。黃土結構松散,土質疏松,遇水很容易分散、崩解,擾侵蝕能力低。降雨。降雨是水土流失發生的動力,除直接擊打土壤,形成擊濺侵蝕,還形成地表徑流,沖刷土體,并參與形成土壤內的一些特征,以一種綜合的效應來影響侵蝕。一般說來,降雨量是影響侵蝕的主要因子之一,高強降雨和高度降雨是決定水土流失總量的決定性因素。水土流失往往只發生在幾場暴雨之中,一次大的降雨有時占全年侵蝕量的80%~90%左右。黃土高原地區降雨集中、強度大、暴雨高,徑流沖刷和搬運能力強,水土流失強烈。大的降雨過程,加劇了河流的淤積,陜北是黃河中游水土流失的重點區,也是全國水土流失最為嚴重的地區之一。植被。植被覆蓋的多與少,決定著水土流失的強與弱。由于森林在下雨的時候,茂密的森林可以截留一部分雨水。森林、草地中有一層的枯枝落葉,具有很強的涵蓄水分能力,隨降落物量的增加,其平均蓄水量和平均蓄水率也在增加,整地造林對強化降雨入滲也有一定的影響,而且隨著降雨強度的增大而減少。因此,植樹造林是治理水土流失的有效途徑之一。
2.2人為造成的因素
毀壞植被。歷史上西部地區長期處于中國政治經濟文化的中心,社會經濟發達,人類活動極為頻繁,特別是連綿不斷的戰爭,對森林草原植被破壞嚴重。2000年來,人們不斷開墾農田,云貴高原、青藏高原和黃土高原大片的森林被砍伐,草地被辟為農田,植被破壞后地表毫無蓄水功能。超載放牧。西部的三大高原地區是中國畜牧業基地之一,長期以來,由于放牧失控,放牧強度的增大直接影響到草地的覆蓋程度,有時對草場的破壞甚至是毀滅性的。超載使草地利用不平衡,造成水土流失嚴重。亂挖藥材。工程建設。全國每年開礦、修路等新增水土流失面積達1萬km2。西部地區礦產資源種類多,開采過程中缺乏合理的規劃和水土保持工程和植被措施,亂采、濫挖、隨意濫倒、棄土棄渣,地表徑流和集中徑流流失嚴重,切溝密布,進而發展成為崩塌、滑坡、泥石流。陡坡開荒。我國是一個歷史悠久的農業大國,長期以來生產方式落后,生產力水平低下,許多地區都是廣種薄收的生產方式。隨著人增地減,為了維持基本生活,人們不是大力在耕作方式上求得進步,而是擴大耕種面積。
3.水土流失的防治措施
更新觀念,生態修復。水土保持與生態建設的基本任務是保證恢復和重建自然的生態系統,而不是脫離原有的自然基礎,去盲目地建設一個新的生態環境。因此,新時期的水土流失防治工作必須注重依靠大自然的力量,充分發揮生態的自我修復功能,改善生態環境,實現人與自然和諧共處。預防為主,強化監督。半個多世紀以來,中國曾經歷過兩次西部開發,成果顯著,但多以環境為代價,教訓極深。
這次的西部大開發,會不會帶來人們不愿意看到的“大開挖”局面?我們以為,人們的這種憂慮是不無道理的。未來的生態環境是繼續惡化還是得到遏制,一定程度上取決于對各種人為因素的控制程度。集中資金,重點防治。1983年,經國務院批準,財政部、水利部在全國八個水土流失嚴重,群眾生活貧困的地區開展水土保持工作。其范圍主要在西部,包括黃河流域的無定河、長江三峽工程庫區等。它是我國第一個國家列專款,有計劃、有步驟,集中連片大規模開展水土流失綜合治理的國家生態建設重點工程。此后,國家又安排專項資金,先后開展了長江上中游水土保持重點防治工程和黃河水土保持生態工程建設。
結語:
水土流失災害會使人們的生命和財產造成極大的損失,通過本文的研究我們發現,在水土流失的形成和發生過程中,都收到人為因素的影響,這些影響會直接或者間接地導致災害的發生,因此,應當減少破壞性的開發工作。同時災害的發生還受到自然環境尤其是惡劣天氣的影響,因此,相關部門要加強對于氣候狀況的監控和保護性工作的進行,才能夠更好地開展防治工作。
參考文獻:
關鍵詞: 水土流失;影響因素;防治措施
中圖分類號: S157 文獻標識碼: A 文章編號:
1 前言
城市水土流失是城市化過程中出現的新的環境問題,它不是個別現象,而是帶有普遍性的問題。城市水土流失包括土的流失和水的流失。其中以水資源流失為主體,重點應為水保持,即強化入滲減少硬化。其特殊性表現在人們意識中還未覺察到的一種水土流失。在水資源日益短缺的今天,城市水資源的流失與土壤資源的流失一樣,嚴重影響著城市的發展,城市水土流失不僅發生在地表,也發生在地表以下,共同構成城市水土流失的立體系統。同時,城市水土流失在區域上也具有一定的差異特征。
2城市水土流失的特點
一般水土流失是在自然力(水力、重力、風力、凍融)的作用下產生的,是一個漸變的過程,而城市水土流失是由人為活動造成的,具有3個突出特點:①水土流失強度大、歷時短、具有突發性和季節性的特點;②危害嚴重,損失巨大。城市是區域政治、經濟、文化的中心,人口密集,財富集中,基礎設施較好,環境比價高。因此,一旦發生水土流失,產生的危害也就更為嚴重:③涉及面廣,治理難度大。城市建設涉及各行各業各類項目,水土流失策源地點多面廣,水土流失防治投入多,難度大,責任難以落實。
3城市水土流失的危害
3.1 破壞生態環境影響市容市貌
在各類開發建設過程中,尤以道路建設破壞最大。如今,各大城市都在發展大公交,而慢車道卻越建越寬,其危害是提高了道路硬化程度,增加了徑流減小了入滲;居民小區都把路面硬化至每個單元口,很少有居民小區建有雨水攔留處理系統。如此硬化地表,破壞地形、地貌、植被等水土保持設施,使原有的水土保持功能降低或喪失。地表的硬化或覆蓋,使降雨不能下滲,土壤滲流系數減小,地表徑流系數增大,使得地下水源的涵養和補給受到阻礙,地表徑流匯流時間縮短,強度增大。在產生強地表徑流的同時,加劇對地表土壤的侵蝕。其結果是地下水位下降,水土流失嚴重,生態環境惡化。大雨一下,下水堵塞,滿街泥沙;大風一刮,滿天黃沙。不僅給群眾的生活造成很大影響,而且臟、亂、差的市容市貌也嚴重損害城市形象,影響投資環境,制約可持續發展。
3.2 淤塞河床、溝道,影響城市防洪
就延安市來說,降水量年際變化大且時空分布不均,夏季是全年降水最集中的時段,7月和8月的降水量約占全年的50%。在作物生長期的4~9月,降水量約占全年的90%。雨季開始后,降水天氣頻繁,雨量主要集中在幾場大雨或暴雨過程。由于周邊山脈交錯,溝壑又多,植被較差,自然降水多以地表徑流的形式流走,水資源的實際利用率很低。暴雨又易引起山洪,沖刷農田,帶走疏散表土,使基巖暴露,加速風化,土溝下切,形成面蝕和沖蝕,甚至局部形成塌坡沉陷。延安市某河流域的生態環境近幾年的變化就是一個例子。70年代水庫周圍還是青山環抱綠水,近幾年,由于上游牧民的過度放牧、亂砍濫伐,加之氣候惡劣,使昔日的青山幾乎變成一座座大的沙丘,溝壑縱橫,水土流失加劇,河溝淤沙嚴重,大量的泥沙每年都在往庫區輸送、淤積,給水庫的防洪調度帶來不利的影響。
4 城市水土流失防治措施
4.1 要科學全面規劃、綜合治理
城市水土保持的最大特點在于綜合,它是以保護和合理利用水土資源為基礎,實現生態環境的改善,為經濟發展創造條件。因此,合理調整產業結構,搞好科學規劃是綜合治理的前提。應認真貫徹“預防為主、全面規劃、綜合防治、因地制宜、加強管理、注重效益”的方針,對現有水土流失區統一規劃,分期治理。在開發利用上必須與保護相結合。
4.2 增加投入。加快城市水土保持基礎設施建設
城市水土保持無論是生物措施、工程措施,還是美化環境措施,都要比農村小流域治理投入高,同等單位面積內投入資金是非常大的,無論從各種工程的設計標準、質量要求都比較高,從工程本身的費用構成也就會大大提高。這就要求政府必須加大投入,必須建立投資立體多元化和投資方式多樣化的投資機制。加快城市水土保持基礎設施建設步伐,搞好城市水土保持基礎設施建設,創造城市優美環境,提高城市品位,促進經濟和社會的可持續發展。
4.3 增加科技含量。提高防治水平
首先在城市道路建設上,除了主要道路,應盡量避免硬化,即使硬化盡量選用透水材質。所有綠化帶,人工湖等均低于路面,并且應多設一些沙井、沙坑等以便承接雨水,在一些有條件小區率先建設雨水收集處理系統。其次,加大對技術人員的培訓力度,鼓勵高校和各類科研機構從事水土保持研究,大力培育和推廣適應不同地區特點的優良品種,提高植樹造林的成活率,同時,工程措施也要體現出多功能,治理模式也要多樣化,這樣才能提高水土保持的科技含量,發揮出其更大的效益。
4.4 依法行政、強化管理、協同作戰。建立綜合防護體系
首先,要按照“中華人民共和國水土保持法及相關法律法規”的要求,將城市水土保持工作納入法制軌道上來,對可能造成水土流失的開發建設項目,要嚴格實行水土保持方案編報制度和建設項目水土保持設施的“三同時”制度。水土保持設施不合格的開發建設項目禁止投產使用。損壞水土保持設施的單位和個人必須依法給以補償,造成水土流失無力治理的單位和個人必須依法交納水土流失治理費。推動城市水土流失的防治工作逐步走上法制化和規范化的軌道。其次,搞好部門協調。城市水土保持工作是一項很重要的公益性事業,城市水土流失防治涉及方方面面。城市規劃建設部門應和防汛、水保、水資源,環境保護有機地結合起來,慎重對待每一次開發建設行為,徹底打破條塊分割,部門壟斷的管理模式。計劃、環保、土地等部門要積極配合水行政主管部門,把好水土保持方案編報審批關,對沒有經水行政主管部門批準水土保持方案的開發建設項目,計劃部門不立項,環保部門不批環評報告書,土地管理部門不辦理征地手續,切實從源頭遏制城市水土流失加劇的勢頭。再者,建立一支高素質的城市水土保持管理隊伍,進行專業執法培訓,依法行政。
4.5 加強城市水土保持宣傳。增強全社會的水土保持意識
提高全民的水土保持法律意識和國策意識,是搞好城市水土保持工作的基礎和前提。因此,要充分利用各種宣傳工具,采取多種宣傳形式,向社會各界,特別是各級領導和開發建設單位宣傳城市水土保持的重要性、緊迫性。搞一些通俗易懂的宣傳材料,讓市民了解應當如何珍惜水土資源,愛護家園。增強全社會的水土保持意識,更好地經營城市,把城市建設成為人與環境和平共處,自然寧靜、祥和的人類美好家園。
關鍵詞:水土流失;水土保持;措施
中圖分類號:X43
文獻標識碼:A 文章編號:1005-569X(2009)04-0049-02
1 水土流失問題現狀
我國是世界上水土流失最嚴重的國家之一。全國幾乎每個省都有不同程度的水土流失,其分布之廣,強度之大,危害之重,在全球屈指可數。根據全國第二次水土流失遙感調查,20世紀90年代末,我國水土流失面積356萬km2,其中:水蝕面積165萬km2,風蝕面積191萬km2,在水蝕、風蝕面積中,水蝕風蝕交錯區水土流失面積26萬km2。在165萬km2的水蝕面積中,輕度83萬km2,中度55萬km2,強18萬km2,極強6萬km2,劇烈3萬km2。在191萬km2風蝕面積中,輕度79萬km2,中度25萬km2,強度25萬km2,極強27萬km2,劇烈35萬km2。凍融侵蝕面積125萬km2。調查表明,全國水土流失面廣量大,不論山區、丘陵區、風沙區還是農村、城市、沿海地區,都存在不同程度的水土流失問題。
由于特殊的自然地理條件,加之長期以來對水土資源的過度利用,我國防治水土流失的任務艱巨。同時,目前我國正處在城市化、工業化、現代化進程中,人口、資源、環境矛盾突出,新的水土流失不斷產生,這給水土保持工作提出了嚴峻挑戰。
黃土高原地區西起烏鞘嶺,東至太行山,南靠秦嶺,北抵長城,涉及青海、甘肅、寧夏、內蒙古、陜西、山西、河南等7省(區)的50個地(盟、州、市)、317個縣(旗、市、區),總面積64萬km2,是我國水土流失最嚴重、生態環境最惡劣、經濟發展滯后的地區。嚴重的水土流失,不僅制約了當地經濟社會的可持續發展,而且極大地威脅著黃河下游的安全,成為困擾中華民族幾千年的心頭之患。
在黃土高原64萬km2中,集中連片的水土流失面積有43萬km2,其中丘陵溝壑區面積占該區總面積約40%,水蝕、風蝕、重力侵蝕都很嚴重,每年從黃土高原輸入黃河的泥沙達16億噸,實際產生侵蝕的土壤達20億噸。
在長期流水侵蝕下地面被分割得非常破碎,形成溝壑交錯其間的塬、梁、峁。丘陵溝壑區溝谷密度2.5~7.5km/km2,地面分割度為25%~45%,地勢起伏很大,從分水嶺頂部到溝谷底部的最大落差有200~300m。地面坡度可達35~55°,多出現直立的陡崖,易出現滑坡、泥石流、地震等。平坦耕地一般不到1/10,絕大部分耕地分布在10~35°的斜坡上。地塊狹小分散,不利于水利化和機械化,水土流失嚴重。
2 防止水土流失的水保對策
2.1 發揮生態自我修復能力
發揮生態的自我修復能力是水土保持生態建設的重大舉措,通過生態的自我修復,可以促進植被恢復,改善生態環境,加快水土流失防治步伐。①是制定水土保持生態修復規劃,明確生態修復的分區、目標、任務與措施,大力推進水土保持生態修復工作。通過人工造林、飛播造林、種植經濟林果等措施,提高地表覆蓋度,減少水土流失。②是抓好試點,總結不同水土流失類型區實施生態修復的主要措施和效果,探索生態修復的有效途徑,為大范圍開展水土保持生態修復積累經驗。③是搞好效益監測與評價,建立能科學反映生態修復效益的指標體系,為生態修復工作提供科學依據。④是加強宣傳,提高認識,引導和教育廣大干部群眾轉變觀念,走可持續發展的路子。⑤是制定配套法規,出臺相關政策,調動廣大群眾投入生態修復的積極性,為實現生態修復創造良好條件。
2.2 實施人工土石方工程
工程措施也就是通過人工實施土石方工程,對水土流失嚴重或預計因水力、重力侵蝕容易造成崩塌和泥石流的區域,用砌護坡、擋墻、釘木樁等方法進行加固。其特點是:見效快、效果明顯,但投資、投勞大,一般工程措施均配以植物措施進行綠化。
2.3 加強水土保持政策法規建設
各級水利水保主管部門要加強政策研究,推進水土保持政策法規建設。當前,要重點抓好《水土保持法》的修訂調研工作,通過水土保持法》的修訂進一步理順管理體制,強化行政監管職能。要圍繞今后一個時期的重點工作,盡快制定和完善有關政策法規,以推動水土保持工作的深入開展。
3 處理好四方面關系、推進水土保持生態建設
3.1 處理好生態效益與經濟效益的關系
生態和經濟是一個矛盾的統一體。沒有良好的生態環境,不可能有經濟的可持續發展;沒有經濟社會的可持續發展,生態環境建設也得不到有效的保障。水土保持工作必須妥善處理兩者的關系,尋求生態效益和經濟效益的有機結合點。在戰略布局上,既要突出生態效益,使水土保持服務于國家生態建設的大局,又要注重經濟效益,以水土資源的合理配置和高效利用所產生的經濟效益,激發和調動廣大農民群眾治理水土流失的熱情,為水土保持生態建設創造良好的物質條件。
3.2 處理好人工治理與生態修復的關系
在堅持以小流域為單元進行人工治理的同時,必須把生態修復放在更加突出的位置。在水土流失嚴重、人口資源環境矛盾十分突出的地區,要以人工治理為主,提高該地區的人口環境容量,促進生態環境逐步恢復和改善。在水土流失程度較輕、降雨條件適宜、人口密度小的地區,要把生態修復作為改善生態環境的主要手段,通過封育保護、輪牧禁牧、舍飼圈養等措施,依靠大自然的力量恢復生態。要把人工治理與生態修復有機結合起來,在點上開展重點治理的同時,在面上更多地依靠大自然的力量恢復生態,雙管齊下,加快水土流失防治進程。3.3 處理好預防保護與治理開發的關系
必須把預防保護放在突出位置,以預防保護保治理開發,以治理開發促預防保護,綜合運用行政、法律、科技和經濟的手段,加強對現有植被和治理成果的保護,特別是加大對生態脆弱地區的生態保護,抓好開發建設項目水土保持“三同時”制度的落實,避免在開發建設過程中造成新的水土流失。3.4 處理好當前任務與長遠目標的關系
水土保持生態建設任務繁重,必須全面規劃,從長計議,處理好當前任務與長遠目標的關系,突出重點,逐步推進。當前要優先選擇水土流失特別嚴重、對群眾生產生活和經濟社會發展影響較大的區域進行治理。在建設內容上,重點放在改善農業生產條件和生態環境、蓄水保土、攔沙淤地的關鍵環節,如小型水利水保工程、淤地壩、坡面水系等工程。
參考文獻:
[1] 田衛堂,胡維銀,李軍,等.我國水土流失現狀和防治對策分析[J].水土保持研究,2008(4).
【關鍵詞】工程;水土流失;防治措施
一.工程概況
本工程所在浙江蘭溪市游埠鎮位于蘭溪市西南部,地處蘭溪、金華、龍游三縣(市)交界,距蘭溪市區18km。本工程污水處理廠選址于蘭溪市游埠鎮區東南側郎家村地塊,工程道路、管網及河道整治工程均位于游埠鎮鎮區和游埠工業園區范圍內。污水處理廠選址于蘭溪市游埠鎮區東南側郎家村地塊,建設內容包括新建粗格柵及提升泵房、細格柵及旋流沉砂池、生物反應池、廢水調節池、生產綜合用房、傳達室等建(構)筑物。污水處理廠設計處理總規模為1.5萬t/d,分兩期實施,本次設計按一期設計規模5000t/d考慮,柵格、提升泵房等設施按1.5萬t/d規模建設,建設占地面積0.75hm2
二.廠區防治措施
1.廠區防治區
防治面積0.8hm2,包括廠區建構筑物、綠化區等建設區0.75hm2及工程用地周邊影響區0.5hm2。
(一)工程措施
為了有效組織污水處理廠廠區排水,廠區內設置一套雨污排水體系,通過暗溝、雨水口等排水設施,共同組織廠區排水。
該措施水土保持措施工程量為廠區排水體系1套。
(二)植物措施
為了美化廠區,提高廠區綠色景觀品味,拓寬休閑的空間,增進人與自然和諧共處的氛圍,在污水處理廠廠區綠化區通過喬、灌、草植被進行“點”、“線”、“面”布置,使廠區綠地率達30%。
另外,考慮到污水處理廠自身的特點,產生的廢氣主要為NH3、H2S,項目區綠化品種建議選植對氨氣抗性較強的植被進行栽植,可選紫薇、夾竹桃、梧桐、龍爪柳、臭椿、山茶、桂花等,抗硫化物的植物可植側柏、銀杏、懸鈴木、胡枝子、大葉黃楊、山茶、海桐、枸骨、欒樹、冬青等。
該措施水土保持措施工程量為廠區綠化0.23hm2。
(三)臨時工程
(1)廠區臨時排水及沉砂措施
由于廠區場地平整后場地表層,受水力擊濺及沖刷,極易造成水力侵蝕,為了有效防止場地澇水和攔截隨地表徑流帶走的土石,必須及時做好施工期的臨時排水設施和沉砂池。考慮工程場地平整后,建設場地較為平坦,可利用平整后的地形坡降,在站區周邊圍墻內側設置場地臨時排水溝,排水溝各轉角點設置集水井,排水溝出口處設置沉砂池,每次暴雨過后,及時清理池內泥砂,沉砂晾干后用于場地回填,施工結束后對排水溝和沉砂池進行填埋。
排水溝和沉砂池的規模根據區間的匯水面積、降雨量確定,均為臨時性建筑,根據《浙江省短歷時暴雨》進行計算,確定其規模。
洪峰流量根據規范GB50433-2008、SL252-2000,采用如下公式計算區間流量:
Q=0.278kiF (8-1)
式中:Q――洪峰流量(m3/S);
k――徑流系數;
i――平均1h降雨強度(即Hp),mm/h;
F――集水面積,km2;
洪峰流量按2年一遇1小時降水量118.36mm設計,經過計算,廠區洪峰流量為0.1962 m3/s。
排水溝斷面尺寸確定
排水溝尺寸及過水流量利用滿寧公式計算:
式中:Q―流量(m3/s)
A―斷面面積
n―糙率 (取0.03)
R―水力半徑
J―比降
根據洪峰流量,利用滿寧公式計算排水溝尺寸,各站點排水溝溝底縱坡坡降最小取1%,采用梯形斷面,經過計算,排水溝尺寸深0.4m,底寬0.4m,開挖邊坡1:1,滿足通過流量0.25 m3/s,排水溝只開挖不襯砌,邊坡拍實。
排水溝出口與沉砂池連接,沉砂池采用梯形斷面,磚塊砌筑,寬2.4m,長4.8m,深度取1.5m,并定期清理池內泥沙,共設置2座。同時為了分級沉淀泥砂和應急考慮,各廠區轉角處設置集水井,集水井尺寸為2m×2m×2m,磚砌結構,共設置4座。
該水土保持措施工程量為土方開挖128m3,磚砌沉砂池18m3,磚砌集水井12m3。
(2)廠區建構筑物基礎施工防治措施
本工程建構筑物基礎施工包括區內建筑物、道路及地埋管線等基礎施工。根據水土流失預測分析,建構筑物區水土流失發生于基礎施工過程,因此,各站區建構筑物基礎施工過程中,要求盡量避開大雨大風季節,注意開挖和填筑邊坡的穩定性,加強對基礎開挖邊坡、支撐的檢查。雨天施工時要做好基坑的疏干排水工作,基礎澆筑完成后,應立即回填,以縮短回填土方的臨時堆置時間。
同時,基礎開挖施工時,在土方開挖中會遇到地表水和局部地下水,它們滲入基坑基槽后,一是地基土被水浸軟容易發生塌方現象,加大原土壤的擾動,同時也降低了地基的承載力;二是對施工帶來困難,影響工期。為了保證工程質量和水土保持目的,基礎開挖根據地質情況,坡度控制在地質要求坡度,挖出的臨時堆土堆置基坑兩側1m外,堆放高度不超過1.5m,放緩邊坡至1:1.5。同時開挖中需及時排水,以保證土體在開挖過程中呈干燥狀態而達到穩定的目的。
另外,本工程廠區道路路基、地埋管線管槽開挖過程,要求按地質勘察報告確定的穩定邊坡開挖,確保開挖邊坡穩定及施工安全,開挖的臨時堆土堆置于各路槽或管槽外側1.0m處,堆高不超過1.5m,邊坡按1:1.5控制。同時地埋管線施工時,應注意挖填施工方式,建議采用分段施工的方法。
(3)廠區臨時堆料防治措施
工程廠區建設所需砂礫料,在工程建設施工過程需進行臨時堆置,本方案要求施工過程各堆料場應結合工程實際施工情況進行布置,臨時堆料場的布置應滿足運輸方便,利用距離小的原則。同時,臨時堆料場地應采取臨時防護、排水措施。在堆料場周圍及不同堆料之間采用磚砌墻進行分隔和攔擋,場地四周臨時開挖簡易排水溝,臨時排水設施應與永久性排水設施結合起來,并及時維修和清理,保持其完好狀態,使水流暢通不產生沖刷和淤塞,以防止降雨沖蝕,造成水土流失。堆場周圍及分隔可采用寬0.3m的磚砌墻,高度可根據施工進度及臨時堆砂情況進行設定,一般高度以小于1.0m為宜,如堆放高度超過磚砌墻時,超過的部分邊坡控制在1:1.5以內。
該水土保持措施工程量為磚砌墻圍護58m3。
(四)施工管理措施及水土保持要求
(1)廠區建設過程,為減少對周邊環境的負面影響,要求及時修建廠區周邊圍擋墻措施,施工期間對場地進行適當灑水防塵,場地內行駛車輛時速不得超過15km/h,對開出施工場地的車輛進行車輪清洗。
(2)廠區場地平整過程,應及時做好場地臨時排水溝和沉砂池,有效組織施工期間的排水和沉砂措施。
(3)要求合理安排施工期和施工時序,縮短站區場地時間,減少水土流失。
(4)廠區所需借方采用商購解決,建設單位應在合法的料場取料,并在工程招標文件中要明確料場采購要求及相應的水土流失防治責任內容,并與施工單位建立相應的約束機制,防止施工單位隨意取料。
(5)工程后期綠化覆土采用商購形式,因此要求商購時間與覆土工序相銜接,做到隨運隨填,避免臨時堆置造成水土流失。
(6)污水處理廠生產運行期產生的污泥應及時運至附近垃圾填埋場處理,嚴禁亂堆亂棄造成水土流失。
(7)施工單位嚴格按照施工方案規定的施工時序進行施工,合理安排施工組織,力求各工點施工順利進行,并由監理單位進行建設施工全過程監理。
廠區水土保持措施工程量為:廠區排水體系1套,廠區綠化0.23hm2,土方開挖128m3,磚砌沉砂池18m3,磚砌集水井12m3,磚砌墻圍護58m3,具體詳見廠區防治措施工程量表。
廠區防治措施工程量表
注:表中帶“*”工程量為主體已考慮的措施工程量。
以上就是對該污水處理廠區水土流失的防治措施的幾點簡單闡述,并未對整個工程如道路管網區及河道整治區全部的闡述,如有不足歡迎同行提出共同探討!
參考文獻:
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【關鍵詞】城市水利樞紐 水土流失防治 水土保持
城市水利樞紐工程的建設可以更合理地實現水資源的分配利用,使其更好地發揮擋洪、泄水、發電、航運等綜合效益。但在城市水利樞紐工程建設中,場內外施工道路一般較長,對原有地貌和地表植被擾動較大,同時產生棄土及建筑垃圾,若不妥善處理,將導致嚴重的水土流失危害,會給周圍環境帶來威脅。水土保持是指對自然因素和人為活動造成水土流失所采取的預防和治理措施,能有效的治理因工程建設人為造成的水土流失。本文以淮安市里運河北門水利樞紐橋控制工程作為實例進行水土流失防治措施分析。
1 工程概況
淮安市里運河北門橋水利樞紐控制工程位于市區里運河上,是為滿足擋洪、蓄水、水上旅游、景觀、城市交通及市政管線穿越的要求而建的一座水工建筑物。
該水利樞紐控制工程包含節制閘和交通橋兩部分,因該工程地處淮安市市中心,景觀要求高,結合人民路改造,將閘與橋布置在一起,橋在上面,閘布置于橋下,橋下兩側建地下室作為地下廠房。節制閘中心線與河道中心線一致,節制閘閘門采用一扇30m寬底軸驅動下翻門,在汛期可形成人造瀑布景觀。結合城區規劃,橋面總寬25m。為了增加水面寬度景觀效果,閘上下游聯接段均采用較長的帶狀親水平臺直立擋墻與河坡順接。
2 水土流失預測
對工程建設期可能造成的水土流失情況進行預測,預測的內容包括:施工過程擾動原地貌、損壞土地和植被的面積的測算;施工過程中產生的棄土、棄渣量的測算;損壞水土保持設施的面積和數量的測算;可能造成的水土流失流失量及水土流失危害的預測。水土流失預測時段分為基本建設期和生產運行期(1年)。
經采用類比法和數學模型相結合的預測方法進行分析計算,本工程在建設期可能造成的水土流失量為197.5t,水土流失背景值為11.3t,新增水土流失量為186.2t;在運行初期可能造成的水土流失量為13.0t,水土流失背景值為11.3t,新增水土流失量為1.7t,詳見表1。
3 水土流失防治
3.1 水土流失防治分區
本工程水土流失的防治區主要是工程建設區,根據工程特點進行分區治理。按照防治責任范圍界定,對水土流失防治進行二級分區:一級分區為Ⅰ區為北門橋控制工程,下設二級分區閘橋工程主體分區和施工占地分區,施工占地分區包括臨時集土區和生產生活區。
3.2 水土保持措施總體布局
防治措施的總體布局以防治新增水土流失和改善區域生態環境為主要目的,根據主體工程開發建設的特點,以水土流失預測為科學依據,合理配置各防治區的水土保持措施,見表2。在防治措施上做到開發和預防相結合,點線面相結合,形成完整的防護體系。
3.3 分區水土保持措施
北門橋控制工程水土保持方案主要采取以植物措施為主、與工程措施相結合。防護措施與工程建設、城市建設、美化環境密切結合,創造優美的生態環境。根據本工程的自然環境,結合工程的實際情況,本著“因地制宜、適地種樹、適地種草”的原則,建造水土保持植被美化環境。重點對里運河河堤、堤坡采取水土保持措施。
3.3.1 閘橋工程主體防治區
北門橋水利樞紐控制工程為閘橋結合工程,閘上下游引河河岸采取板樁擋墻結構,河底采取漿砌石防護。引河與現狀河坡采取斜坡順接,對斜坡采取漿砌石防護,自然河道上下游各20m范圍河坡、河底采取漿砌石防護。在主體設計中,均以已考慮了對閘身以及上下游河坡一定范圍內采取了工程防護措施。本水保方案在原有工程措施基礎之上,對主體工程進一步采取一些植物措施,與工程措施相結合,既起到水保作用,又起到綠化、美化的效果,為建筑物增添綠色。
本方案對閘橋主體防治區的水土保持措施,主要考慮對建筑物上下游河坡附近采取防護。位于建筑物上下游河道河口外2m范圍內種植紅葉小檗;位于河坡每間隔3m種植一排海桐球,河口外堤頂兩側種植香樟、廣玉蘭、雪松等常綠喬木,株距3.0m。
3.3.2 臨時堆土防治區
施工期堆土區四周設置排水系統。排水溝采用土溝,設計斷面為梯形,底寬0.5m,溝深0.5m,邊坡1:1。施工結束后必須及時將地棄土運走或者就地平整,清除施工垃圾和平整場地,恢復原有地形地貌。
3.3.3 生產生活防治區
施工期生產生活區場地表面硬化,設置排水系統。建筑工場、材料堆場四周及施工道路兩側設置排水系統,排水溝采用土溝,設計斷面為梯形,底寬0.5m,溝深0.5m,邊坡1:1。施工結束后必須及時將地表建筑物及硬化地面全部拆除,清除施工垃圾和平整場地,恢復原有地形地貌。
4 結語
各項水土保持方案防治措施實施后,工程建設所造成的水土流失區域均能得到有效的治理和改善。各防治區除水面、永久建筑物外,施工用地都得到了治理,臨時堆土區均采取了有效的防治措施,各項水土保持措施均達到或超過了預期的治理目標,效果比較顯著。經分析計算出防治責任2.50hm2范圍內擾動土地的治理率達到了95%;防治責任范圍內水土流失總治理度達到95%以上;試運行期土壤流失控制比控制在0.8;棄土、棄渣攔渣率施工期大于95%、試運行期大于95%;植被恢復系數達到98%;防治責任范圍內林草覆蓋率達到了30%以上。
水利樞紐工程建設通常涉及范圍廣,基坑開挖動土面大,對當地的地貌、植被會造成破壞,但只要根據工程建設的特點,切實做好水土保持工作,通過水土流失防治點線面相結合、開發和預防相結合的總體布局,因地制宜地采取有效的水土流失防治措施,就能有效控制人為新增水土流失,并治理工程區原有水土流失,保障工程安全,改善當地生態環境,形成工程建設和生態環境治理協調發展的良性循環。
參考文獻:
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[摘要]隨著社會經濟和科學技術的發展,加之高鐵運速快、乘坐方便、舒適性好等優點,乘坐高鐵已成為越來越多人的出行選擇。高鐵具有線路長、占地面積大、建設周期長及橋隧比例大等特點,在施工過程中不僅會大量地擾動地表、破壞植被、損壞水土保持設施,還會產生大量的棄土(石、渣),會造成沿線地區大面積的水土流失,若不及時采取有效的防治措施,將會對生態環境造成極大的破壞,并對沿線群眾的生命、財產安全構成嚴重威脅。因此,研究高鐵建設過程中的水土流失防治非常必要。在對高鐵建設項目水土流失防治研究的重要性和高鐵建設特點,以及國內外近期開展高鐵項目的研究進行闡述的基礎上,分析了高鐵建設產生水土流失的特點及原因,對如何進行水土流失防治區劃分與防治措施布設等提出了思路,以期為高鐵項目水土流失防治提供參考。
《高速鐵路設計規范》(TB10621—2014)和2014年元月起實施的《鐵路安全管理條例》規定:高速鐵路是指通過改造原有線路,使運營速度達到200km/h以上,或新建高速線路,使運營速度達到250km/h以上的客運專線。高鐵的建設不僅方便了人們的出行,縮短了時空距離,而且促進了沿線地區經濟的發展,加之我國幅員遼闊,人口眾多,因此高鐵建設在我國具有廣闊的前景。根據我國《中長期鐵路網規劃》,到2020年,我國將全面建成以“四縱四橫”為主網架,總長1.6萬km的高速鐵路客運專線。如此規模的高速鐵路建設,在促進經濟發展、社會進步的同時,也將對沿線生態環境產生極大的影響,如在施工過程中產生的水土流失,在運營過程中產生的噪聲等,因此開展高鐵建設的環境保護具有現實意義。縱觀之前對水土流失防治方面的研究,大部分針對小流域及其他類型生產建設項目,直接針對高鐵建設中水土流失防治的研究很少,本文通過借鑒相關線性生產建設項目,尤其是鐵路建設中水土流失防治經驗,結合自身的實踐對高鐵建設項目水土流失防治進行剖析。
1研究的目的、意義
隨著高鐵的飛速發展,其建設過程中的水土流失問題也日漸突出。在高鐵施工過程中擾動地表、破壞植被,損壞水土保持設施,以及大量的土石方開挖和堆棄,勢必造成嚴重的水土流失,直接危及項目區及周邊的生態環境,并對高鐵施工、安全運行和區域人民的生命、財產安全構成潛在威脅。高鐵具有線路長、占地面積大、建設周期長等特點,在其建設過程中往往會產生較大的水土流失量。如邢亭婷[1]在對西成高速鐵路(四川段)現狀水土流失調查的基礎上,運用類比侵蝕模數法,得出高鐵建設中水土流失主要發生在工程施工期間,水土流失發生的重要區域為棄渣場(在3.3年的施工期間水土流失量為17.66萬t,其中新增水土流失量為15萬t),水土流失類型主要為水力侵蝕;郭麗[2]在分析新建寶蘭客運專線兩側5km范圍內土壤侵蝕現狀時,通過類比隴海線寶雞至蘭州段,預測出寶蘭客運專線在施工期可能造成的水土流失總量為58.1萬t,其中新增水土流失量37.7萬t,主要區域是黃土丘陵溝壑區的棄土棄渣場。由此可見,高鐵在建設過程中產生的水土流失量是巨大的,高度重視高鐵建設過程中新增水土流失問題,積極開展水土流失防治工作,建立完善的水土流失防治機構,布設合理的防治措施體系,具有重要意義。
2國內外研究現狀
高速鐵路雖然先在國外興起,如世界上第一條高速鐵路“東海道新干線”是日本于1964年建成通車,此外,法國、德國、意大利也是早期高鐵技術較好的幾個國家[3],但是他們在高鐵發展過程中大多注重技術方面的提升,對高鐵建設過程中造成水土流失的研究較少。在國內,針對高鐵建設中水土流失防治方面的研究主要從水土流失量預測、水土保持監理及監測和高鐵建設對生態環境的影響等方面展開,直接針對高鐵建設中水土流失防治的研究較少。如邢亭婷[1]通過類比侵蝕模數法對西成高速鐵路建設中的水土流失量進行了預測,并對水土流失重點區域棄渣場截排水等進行了防治措施的補充設計;張茵濤等[4]以大西客運專線為例探討了高鐵建設水土保持監測方案的研究與實施;倪艷霞[5]提出了高鐵建設環境保護目標規劃和監測指標體系的研究;徐亮[6]以西南某客運專線為例,探析了高鐵項目施工期環境監理工作目的、工作范圍及環境保護專項監理機構的工作程序等方面;武哲[7]以大西高鐵為例闡述了高鐵建設水土保持監理的相關內容;郭晨霞[8]對高鐵建設環境影響評價方法進行了研究;何吉成等[9]以武廣客運專線為例,通過水土流失影響指數評價模型定量分析,評判了工程的水土流失影響程度。
3研究的主要內容
高鐵項目水土流失防治的研究,應首先從高鐵建設的特點進行分析,其次就高鐵施工中產生水土流失的特點及原因展開討論,最后針對不同區域水土流失特點,采取有效的水土流失防治措施,使水土保持工程措施與植物措施、永久措施和臨時措施有機結合,合理確定水土流失防治措施的總體布局,以形成完整、科學的水土流失防治措施體系。
3.1高鐵建設的主要特征
與普通鐵路建設項目相比,高鐵建設中不同于普通鐵路的特點有以下幾個方面:①高速鐵路的軌道采用無縫銜接,非常平順,以保證行車安全和舒適性。②新建高速鐵路基本上采用無砟軌道,就是不用石子的整體式道床。③高速鐵路的彎道少,彎道半徑大,選線難度較大。④高速鐵路的橋隧比較多,線下樁基礎施工及隧道開挖等極易產生水土流失。高鐵項目施工工藝的特殊性,導致其形成水土流失的特點也與其他線性工程的施工不盡相同,因此在進行高鐵建設項目水土流失特點分析時,應從其本身的施工工藝和施工特點進行分析。
3.2高鐵建設項目水土流失特點及成因
高鐵項目線路長,施工跨度大,沿線會經過不同的地形地貌、氣候類型區和不同的土壤侵蝕類型區,因此在進行水土流失防治措施布設時首先應結合高鐵的項目組成、沿線地形地貌及施工組織和不同的施工工藝與方法,分析高鐵項目施工期可能產生水土流失的形式、范圍與特點。造成水土流失的原因總體來說可分為兩類,即自然因素和人為因素,高鐵項目也不例外。自然因素主要從降水(降水量及其年內分配、雨季時段及降雨集中程度、暴雨強度與頻率)、風力(年平均風速、最大風速、大風日數及其出現頻率)和地形地貌、土壤等方面來分析探討高鐵施工及運行期間可能造成水土流失的成因及其特點;人為因素主要從施工過程中土石方的挖、填、調、運,棄土(石、渣)的堆棄方式,對地表、植被、水土保持設施的破壞和施工過程中一些不合理的施工工藝與方法等角度進行水土流失成因分析。
3.3高鐵項目水土流失防治
借鑒普通鐵路建設和線性生產建設項目水土流失分區防治的成功經驗,高速鐵路建設亦采取分區防治、突出重點的防治策略。科學地劃分水土流失防治分區,因地制宜構建水土流失綜合防治措施體系,是高鐵建設水土流失防治的關鍵。3.3.1水土流失防治分區依據《開發建設項目水土保持技術規范》(GB50433—2008)及相關規程與標準所規定的分區依據、原則和方法,分析高鐵項目各組成部分、沿線地形地貌、不同施工工藝與方法造成的水土流失差異,以及治理方向,按科學、合理原則劃分高鐵項目水土流失防治分區,并明確各防治分區的水土流失特征與治理重點。綜合分析一些文獻資料和報批方案,結合高鐵項目組成及平面布局,將高鐵項目水土流失防治分區大致分為以下幾個區域:①路基工程防治區(包含路塹工程);②橋涵工程防治區;③隧道工程防治區;④站場工程防治區;⑤取、棄土(石、渣)場防治區;⑥施工道路防治區;⑦施工生產生活防治區;⑧改移工程防治區。由于高鐵項目占地廣、動用土石方量大、臨時占地多,并且施工難度大,精度要求高,所以科學合理地劃分水土流失防治分區是防止高鐵項目水土流失的前提。3.3.2水土流失防治措施體系水土流失防治措施體系布設是指在防治分區的基礎上,根據各分區自然環境條件和工程實際情況,分區布設不同部位的水土流失防治工程措施、植物措施和臨時措施。防治措施的布設應本著盡量減少對防治責任范圍以外區域的擾動,最大限度地減少土石方的挖、填、調、運,以優先改善生態環境、注重水土資源的綜合保護與利用的原則進行布設。高鐵項目水土流失防治措施體系布設,除應遵循普通鐵路和一些線性生產建設項目水土流失防治措施體系布設的基本原則外,還應著重從以下幾個方面入手。(1)工程措施和植物措施相結合。高鐵項目水土流失防治的工程措施和植物措施相結合主要是指在對路基(路塹)、橋涵隧道出入口的一些邊坡進行防護時,在滿足主體工程安全要求的前提下,盡量采用一些菱形或者弓形框格護坡,通過內置土用灌木或草本進行綠化,不僅可以改善生態環境、降低噪聲,還能起到美化景觀的作用。(2)工程措施和臨時措施相結合。高鐵項目水土流失防治的工程措施和臨時措施相結合主要是指工程后期作為永久措施的臨時截排水溝和渣土的臨時攔擋,與施工前表土剝離后的臨時養護等相結合,合理安排施工組織與施工時序。此外還應注重一些大的臨時設施拆除和土地整治過程中的臨時防護措施。(3)對棄土(石、渣)應優先考慮綜合利用。高鐵項目由于棄方量較大,應專門規劃棄土(石、渣)場區,對棄土(石、渣)進行綜合利用,不能利用的集中堆放,并按“先攔后棄”進行攔擋,后期再進行覆土綠化。綜上所述,高鐵項目水土流失防治措施體系的布設還應注重防治措施的時效性,各防護措施在時間安排上應具有合理性,這樣才能充分發揮效用。以追求有效控制和盡量減少水土流失為原則,有效治理項目區水土流失為目的,堅持工程建設與保護水土資源相結合,因地制宜,因害設防,使防治措施形成一個具有針對性、科學合理的體系。3.3.3水土流失防治措施典型設計結合高鐵項目組成及其建設、運行過程中可能造成水土流失的部位、時段和特點,按照措施體系分區布設的各類防治措施,給出對應措施的典型設計與圖件,以供相關人員參考與應用。①表土保護與臨時防護措施(如表土保護,臨時攔擋、排水、苫蓋、沉沙池)的典型設計。②路基區防治措施(如路堤、路塹的工程、植物和綜合護坡及截排水措施)的典型設計。③橋隧防治措施(如橋梁和隧道施工中的攔擋和截排水措施)的典型設計。④站場及附屬設施區防治措施(如車站及其他場區地面、道路、邊坡及綠化等,以及供水工程的管道敷設)的典型設計。⑤取土場防治措施(擋水土埂、截排水溝、削坡開級、護坡等措施)的典型設計。⑥棄土(石、渣)場防治措施(如擋渣墻、截排水、護坡等措施)的典型設計。⑦施工生產生活區防治措施(如平整場地、綠化等)的典型設計。⑧施工道路防治措施(截排水、護坡及植物措施)的典型設計。
4結語
本文通過分析高鐵項目的特點,結合高鐵項目的組成、平面布局及施工工藝,認為搞好高鐵項目水土流失防治工作應該做好以下幾點:(1)依據高鐵沿線地形地貌特點、氣候水文特征,結合所建高鐵項目組成、施工工藝,合理確定高鐵項目水土流失特點及產生水土流失的主要原因。(2)依據《開發建設項目水土保持技術規范》(GB50433—2008)等相關規范劃分水土流失防治分區的原則和方法等,結合高鐵項目水土流失的特點,科學合理劃分水土流失防治分區。(3)根據水土流失防治分區,借鑒該地區同類工程防治水土流失的成功經驗,合理確定水土保持措施的總體布局,以形成完整、科學的水土流失防治體系。(4)針對施工各部分引發的水土流失特點和造成的危害程度,有針對性、正確合理地做出典型設計。通過分析高鐵建設產生水土流失的特點及原因,進行高鐵建設項目水土流失防治分區劃分和防治措施布設,并在合理布設措施的基礎上給出相應的典型設計,使之形成一個完整的水土流失防治措施體系,以期在高鐵項目建設過程中起到防治水土流失、改善生態環境的作用。
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關鍵詞:已建礦井;水土保持方案;水土保持設計;水土流失防治體系
中圖分類號: TD824.62 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160230028
1 小青礦現狀
1.1 礦井開發現狀
小青礦煤礦始建于1975年5月,1984年12月正式投產。原設計生產能力120萬t/a。1989年12月達到設計產量120萬t/a,1991年能源部(煤生字[782]號文件)批準進行礦井和選煤廠改擴建,設計能力由120萬t/a擴為180萬t/a。1994年4月由于投資改革,改擴建工程停止。2004年省煤炭工業局,對小青煤礦及選煤生產能力核定為253萬t/a。2006年省煤炭工業局對礦井生產能力復核,核準小青煤礦及選煤生產能力250萬t/a。
1.2 水土保持方案編制情況
本礦井建井期間較早,自井田開采至今未編報水土保持方案報告書。鐵煤集團以小青煤礦2007年的升級改造為契機,委托設計單位對已建礦井編制水土保持方案。本次升級改造只是引用薄煤層開采先進技術設備,地面設施未發生變化。由于本項目已生產多年,工業場地采取的場區硬化、場區排水、場地空地植物措施綠化、道路防護林等水土保持措施基本滿足水土流失防治要求。
本方案編報的主導思想是:本次方案針對現有情況進行編制,對現有地面設施及水保措施進行評價,對不符合水保方案要求的部分予以補充。
2 小青礦項目區概況
2.1 項目區自然條件
項目處于遼河平原東側,地形十分平坦,高差變化不大,地面標高一般在65~80m;氣候屬于溫帶大陸性過渡氣候區;多年平均氣溫7.10℃,≥10℃積溫3256℃,多年平均降雨量569.90mm,無霜期155d,多年平均風速4.10m/s,最大凍土深度1.55m;土壤類型主要為棕壤土和草甸土;調兵山市植被類型屬于暖溫帶落葉闊葉林和溫帶針闊葉混交林交匯區,林草覆蓋率為20%。
2.2 項目區水土流失現狀
項目區土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主,兼有風力侵蝕,土壤侵蝕強度為輕度,土壤侵蝕模數背景值平均約為1350t/ km2?a,對周邊礦區工業場地的類比及現場調查,確定工業場地現狀侵蝕模數為400 t/ km2?a,場外道路的現狀侵蝕模數為600 t/ km2?a。項目區屬于國家級水土流失重點治理區和省級重點監督區,水土流失防治標準等級為一級,項目區容許土壤流失量為200t/ km2?a。
3 主體工程水土保持分析與評價
小青礦作為已建多年的礦井,在生產運行過程中,已經采取了部分水土保持措施,雖然不成系統,但是也對保持水土起到了一定作用。對已建礦井進行水土保持設計,需要對現有的水土保持措施進行調查、總結和補充,設計出一套完整的水土流失防治體系(見表1)。
4 防治措施布設設計
4.1 水土流失防治體系
根據水土流失防治分區,在水土流失預測及分析評價現有工程中具有水土保持功能工程的基礎上,針對建設施工活動引發水土流失的特點和造成危害程度,采取有效的水土流失防治措施,把水土保持工程措施與植物措施有機結合起來。對已建礦井來說,最重要的工作是要把現有工程中具有水土保持功能的工程納入水土流失防治措施體系中,合理確定水土保持措施的總體布局,以形成完整、科學的水土保持防治體系(見圖1)。
4.2 分區防治措施布局
4.2.1 工業場地及風井場地防治區
工業場地防治措施以植物措施為主。現有工程已采取的措施有:場內排水溝; 場地綠化美化;場內道路護路林;周邊防護林。方案新增措施:工業場地內儲煤場周邊防護林;工業場地內空地補植。
4.2.2 給排水工程防治區
給排水工程施工期為1978年3月~1980年3月完成,全線為臨時占地,永久占地為給水泵房,現臨時占地已經恢復為原有的用地類型,并已歸還當地政府。經過現場調查,水保方案對給排水工程防治區不做補充設計。
4.2.3 供電及通訊線路防治區
供電及通訊線路施工期為1978年3月~1980年3月,施工區及施工便道等臨時占地已歸還當地政府。故本方案僅對供電及通訊線路電桿基礎等永久占地進行防護。根據現場勘察,水保方案對供電通訊線防治區不做補充設計。
4.2.4 場外道路防治區
現有工程未采取有效的排水及防護措施。方案新增措施:場外道路兩側排水溝;場外道路兩側栽植護路林帶。
4.2.5 排矸場及周邊防治區
排矸場是人工巨型松散棄渣堆積體,矸石山受風力作用產生的粉塵將污染環境,須對該場地采取防護和整治措施,控制粉塵擴散和水土流失的發展。
現有工程已采取的措施有:周邊漿砌石擋渣墻、周邊排水溝、周邊防護林、邊坡綠化防護;方案新增措施:排矸場預留用地一側設置圍墻攔擋;邊坡綠化補植。
4.2.6 沉陷區防治區
現有工程針對現狀沉陷區的措施有:沉陷區矸石回填;矸石回填部分覆土。方案新增措施:采掘工作面沉陷區生態保護;土地整治;植被恢復措施。
5 結語
針對已建礦井,進行水土保持方案設計,重要意義在于解決建設項目建設多年遺留的、一直未得到有效解決的水土保持問題。做好已建礦井的水土保持設計,需要重點把握以下幾點:
對已建礦井的開采歷史、現狀進行充分的調查,掌握水土保持保持方案的編制情況及現存的水土保持設施數量和情況。
調查礦區的自然條件和水土流失現狀,為水土保持措施設計提供依據。
總結已建礦井進行水土保持方案設計前,已經采取的水土保持措施,并對其水土保持效果進行分析,對具有良好的保持水土效果的措施進行分析評價,為構建良好的水土流失防治措施體系提供基礎。
已建礦井項目水土保持防治措施布局,要區分哪些分區已經恢復原地貌,不再擾動就不會產生新的水土流失,水土保持方案設計不必進行補充設計。
已建礦井項目沉陷區的情況要進行水土流失調查,針對沉陷的現狀,采取適合當地情況的措施,在產生生態效益的同時可以產生經濟效益,達到生態效益和經濟效益并重的效果。
參考文獻
[1] GB50433-2008,開發建設項目水土保持技術規范[S].
[關鍵詞] 原則;措施;設計;水土保持
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
1 項目概況
旺盛江水庫位于廣西博白縣、浦北縣、合浦縣的交界處,浦北縣石埇鎮旺盛江村。是一座以灌溉為主,結合防洪、發電、供水等綜合利用的大(2)型水利工程。水庫控制集雨面積133km2,總庫容1.37億m3。水庫建有渠道、馬王塘、璋加等3座電站,設計裝機9臺共1900kW,實際裝機8臺共1520kW,歷史最大發電量206.4萬度。工程設計灌溉面積81.15萬畝,有效灌溉面積70.1萬畝,最大實灌79萬畝。
2 水土流失防治目標
方案設計的總體目標為:針對工程的具體情況,最大限度減少對地表植被的破壞和人為造成的新的水土流失,保護、改善和合理利用水土資源,促進新建的生態環境向良性循環發展。
根據相關規程規范,本項目防治標準執行建設類二級標準。考慮本工程和基準值的地區差異,依據《開發建設項目水土流失防治標準》的相關規定,對基準值作相應調整,調整后確定的防治目標為:土壤流失控制比1.0,攔渣率95%,擾動土地整治率95%,水土流失總治理度87%,林草植被恢復率97%,林草覆蓋率22%。滿足水土保持設施專項驗收要求。
3 水土流失防治措施布設原則
因地制宜,因害設防原則:根據項目建設可能造成的水土流失情況,本著宜林則林、宜草則草、宜工程防護則工程防護的原則,合理布置工程措施、植物措施和臨時措施,形成綜合防護體系;生態優先原則:項目工程水土保持措施除布設工程措施以外,同時采取植物措施,并與周邊的生態環境相協調,項目建設對環境產生的種種破壞,應積極的采取相應措施促使環境的迅速恢復:分類布局,分區防治原則:在認真分析主體工程設計資料基礎上,結合野外現場調查,根據各防治分區的差異性和功能的不同,分類布局、分區設計,力求使各項措施布置、設計更加合理、可行。
4 防治措施體系
該項目水土保持分區的綜合防治措施體系由主體工程區、業主營地區、施工生產生活區、料場區、場內道路區,渣場區共六個一級防治區構成。根據水土流失預測結果,結合主體設計的水土保持工程等內容。建立以水土保持工程措施和植物措施相結合的生態恢復體系,最大限度地減少水土流失量。水土流失治理措施體系由工程措施、植物措施和臨時措施等構成。
5防治措施總體布局
根據劃分的防治分區,針對各分區的特點進行水土保持措施總體布置,盡可能將點上重點治理區和面上一般防護、植物措施與工程措施、防治棄渣流失與治理土壤侵蝕和提高土地生產力有機結合起來,統籌安排各類水土保持措施,并優化布局,形成完整的水土保持防治體系。
6不同類型防治措施的典型設計
在對主體工程設計的水土保持工程措施的分析上,針對不足進行補充完善,并估算投資。水保措施分為工程措施、植物措施和臨時措施三部分,根據各流失分區的特點,對措施進行合理布置。
6.1 工程措施
設計原則:工程措施的布置要從實際出發,不但要注重水保效益,還要兼顧整個工程的布局施工,要根據本工程的具體情況,把各施工場地有機結合起來。經濟、合理、可行,綜合考慮空間、時間因素,滿足相應規范要求,爭取用最小的投入,換來最大的效益。
6.2 植物措施
設計原則:因地制宜,突出重點的原則。對造林種草地類進行立地條件分析,布置合適的林草種類;適地適樹原則。選擇優良的鄉土樹種和已經適生的引進樹(草)種等;綠化美化與水土流失治理相結合的原則。
立地條件分析:項目區屬南亞熱帶季風氣候,溫暖濕潤,光熱充足,全年無霜,雨量充沛。年平均氣溫22.4℃,極端最高氣溫37.7℃,最低氣溫-8℃。水庫流域多年平均降雨量1530mm,最大年降雨量為2557mm,最小年降雨量840mm,降雨年內時空分布不均,雨量多集中在4~9月,年平均蒸發量為1350mm。項目區屬丘陵地貌,山體均呈饅頭狀,庫區范圍內大部分庫岸現狀較為穩定,庫周邊山體邊坡自然穩定,地表多被土層覆蓋,少見基巖出露,植被良好,局部發育沖積階地。
選擇樹種特性:種植密度的大小,直接影響著幼林的郁閉及林木的生長與分化。種樹密度的確定是以植物為目的、樹種特性、立地條件等為依據。按《水土保持綜合治理技術規范》(GB/T16453-2008)標準確定主要適生樹種的初值密度。
6.3 臨時措施
編織土袋攔擋:部分施工區域,將和周邊土地發生聯系,但是施工時間比較短,并且直接開挖的土地集中在征、占地范圍內,開挖的土石方因臨時堆高、堆放會對征地線外的地表產生影響,因此,需要作臨時攔擋防護。防護的高度和寬度與地形和征地邊線范圍有關,選擇臨時攔高為1m左右,寬度為0.5m和攔高為2m左右,寬度為1.0m的兩種編制土袋進行攔擋,土袋中所裝填筑材料為剝離的表土,在施工結束后拆除,用作綠化用土。
臨時排水溝:臨時排水溝是各建設區內,為了防治雨水漫流,引起建筑材料、松軟土石流失采取的措施,主要作用就是疏導雨水。本工程的各建設區施工時間較短,因此采用簡易的溝道即可。
7水土保持工程施工組織設計
對外交通:旺盛江水庫壩址位于浦北縣石埇鎮旺盛江村,主壩距合浦縣城區70km,距北海市城區120km,石埇鎮至旺盛江主壩的四級公路從壩首通過,交通比較便利, 道路可以滿足工程運輸要求,保證物料的供應。建筑材料:工程周邊的基礎建筑材料充足,所需主要建筑材料通過外購商品料解決。供水、供電:施工用水直接從水庫用水泵抽取、由于施工場地分散,施工用電根據項目所在位置,從不同地方接線。苗木種子:就近從當地市場購買,盡量避免長途調運,以提高成活率。
植物安排在春、秋季進行栽植,以提高植物的成活率,苗木直接由苗圃運至綠化區,直接栽植;施工過程中,運輸物料的車輛應嚴格按照指定的道路運輸,不得隨意進行碾壓空閑地,增加水土流失;施工結束后,及時清理施工場地等廢渣,運至指定棄渣場,不得隨意堆放。
8水土保持措施進度安排
根據主體工程施工進度安排及水土保持工程特點,確定完成全部防治工程的期限和年度安排。具體安排時,一是安排隨時都將產生水土流失地段的防治措施;二是部分在主體工程建設前就應布設的水土保持措施;三是滯后于主體工程安排的水土保持措施。水土保持措施在安排時序上先采取臨時性措施,再次是工程措施,最后是植物措施。水土保持措施實施貫穿整個主體建設期。
【關鍵詞】:水土流失;水土保持;方案設計;水庫除險加固
中圖分類號: TV 文獻標識碼: A
1工程概況
鳳凰水庫位于云南省玉溪市紅塔區西南的珠江流域南盤江水系洲大河的支流密羅河上游,是一座以灌溉、防洪為主,兼顧下游城鎮供水等綜合效益的小(一)型水庫,總庫容471.71萬m3,興利庫容328萬m3,水庫控制徑流面積34.7km2,設計灌溉面積3263畝;年平均降水量997mm,多年平均蒸發量1765.6mm,年平均氣溫15.8°C,多年平均最高氣溫20.8°C,日最大降雨量為88 mm。
水庫除險加固工程主要內容有:①對大壩及左右壩肩進行整體防滲、壩面整修;②封堵輸水涵,新建輸水隧洞;③改建溢洪道等。
2水土流失的成因及特點
2.1水土流失成因及預測分析
鳳凰水庫除險加固工程劃分為施工期和運行期兩個時段。水土流失主要發生在施工期,運行期一般不再產生新的水土流失,也不會對植被造成新的破壞。因此,水土流失預測時段為施工期。工程施工過程中可能造成的水土流失量主要是施工區地表及植被遭到破壞,而導致土壤侵蝕加劇增加的水土流失量,包括主體工程施工區、施工交通區、施工生產生活房建區、料場、棄渣場等。工程區由于無水土流失監測資料,因此只能根據原地貌及植被情況,土地利用現狀、水土流失現狀及施工工藝估算流失量。
根據工程建設可能產生的水土流失預測結果,并結合已建類似工程水土流失防治與水土保持監測進行綜合分析,該工程的水土流失在時間上集中在建設期,在空間上以邊坡、棄渣場、土料場、施工生產生活區為主。所以,上述區域是本工程水土流失的防治難點和重點,也是水土保持監測的重點。
2.2項目區水土流失的特點
該建設項目可能造成的水土流失具有如下特點:
①工程對地面的擾動、損壞土地和植被等,明顯呈現以工程為中心的點狀分布,可能造成的水土流失具有連續的點狀分布特點,所以應加強主體工程的防護措施;②工程區人口稠密,要注意采取土地整治措施,對能增加土地的區域,應盡量進行覆土整治,以解決當地百姓的耕地問題;③在工程的建設中,有施工場地表土剝離的臨時堆放等,這些松散的土石方在建設過程中如果不注意防護,將形成較嚴重的水土流失。因此,在主體工程施工過程中應加強臨時防護措施,并與主體工程同步施工;④由于主體工程施工進度較快,水土流失防治措施一旦沒有與主體工程同時施工,施工隊伍撤離后就難以回過頭來重新施工,因此水土流失的治理工作應納入施工承包合同,與主體工程同步進行施工。
3水土保持方案編制的目的和意義
3.1水土保持方案編制的目的
玉溪市鳳凰水庫除險加固工程,是為消除水庫病害隱患,保證大壩安全運行而進行的一項重點水利工程。除險加固工程水土保持方案的編制,是為了認真貫徹《中華人民共和國水土保持法》、《中華人民共和國水土保持法實施條例》及《云南省實施〈中華人民共和國水土保持法〉辦法》等法律、法規,落實開發建設項目必須編制水土保持方案的規定,確定建設單位的防治責任范圍,正確處理工程建設與保護生態環境的關系,在正確分析工程建設對區域水土保持影響的基礎上,針對工程建設的特點及可能造成的水土流失面積,侵蝕總量和水土流失危害,提出相應的防治對策和措施,采用有效的防治方案,使工程建設造成的水土流失得到及時的治理,同時,保證水土保持設施與主體工程建設同時設計,同時施工,同時投入使用,從而達到有效控制和減少項目區域內的水土流失。
3.2水土保持方案編制的意義
通過水土保持方案的編制和相應的水土保持防治措施的有效實施,首先可落實法律法規,規定建設單位的水土流失防治義務,明確防治范圍,使法定義務落到實處;其次,可把水土保持列入開發建設項目的總體規劃,與主體工程同時實施,把水土保持項目列入工程建設的總體安排和年度計劃,防治經費有法定來源;最后,方案的編制使水土流失防治有了科學規劃和技術保證措施,按方案確定的各項治理措施進行分期治理,將工程建設期的水土流失危害程度盡可能減少到最低程度,對恢復美化工程建設區及周邊地區的生態環境具有重要意義。工程建設過程中采取的水土保持措施得不到有效實施,不僅會對工程建設區造成嚴重的水土流失危害,同時將對水庫下游及項目建設區周邊生態環境造成影響,所以工程建設期間的水土保持措施應與主體工程同時進行,使工程建設造成的水土流失得到有效控制,并盡快恢復植被。
4水土保持方案設計
4.1方案編制原則及目標
4.1.1方案編制原則
(1)全面貫徹《中華人民共和國水土保持法》、《中華人民共和國水土保持法實施條例》及水利部、國家計委、國家環保局(1994)013號文件,關于《開發建設項目水土保持方案管理辦法》、水利部1995年的第五號令及《云南省實施〈中華人民共和國水土保持法〉辦法》;
(2)結合項目區工程建設造成的水土流失特點,堅持工程措施和生物相結合,認真貫徹“預防為主,全面規劃,綜合治理,因地制宜,加強管理,注重效益”的水土保持方針;
(3)水土保持措施應布局合理、經濟合理、可操作性強;
(4)堅持水土保持與環境美化,綠化相結合的原則;
(5)水土保持措施應具有針對性,因害設防;
(6)水土保持工程實施應與主體工程協調一致;
(7)林草措施樹種、草種的選擇應以當地氣候、立地條件等相適應;
(8)應進行水土保持措施的典型設計。
4.1.2方案編制目標
(1)使項目區因工程建設造成的水土流失得到有效的控制,使水土流失危害降到最小程度;
(2)使項目區因工程建設造成的水土流失得到有效治理,恢復因工程損壞的植被;
(3)有效保證各項工程設施的安全運行,防止水土流失對各項工程設施的損壞;
(4)改善工程建設區生態環境,保護鳳凰水庫水體不因工程建設而污染,減少水庫淤積,不影響水庫效益的正常發揮。
4.2防治責任范圍
開發建設項目水土流失防治責任范圍按《開發建設項目水土保持方案技術規范》(SL204-98)中的有關規定,一般應包括項目建設區和直接影響區兩個部分,鳳凰水庫除險加固工程項目建設區和直接影響區及間接影響區分述如下:
4.2.1項目建設區
項目建設區為鳳凰水庫除險加固工程建設中各類項目的征用、租用地范圍及土地使用管轄范圍,具體為大壩樞紐區、進庫公路、料場和臨時用地。
4.2.2直接影響區
一般指水庫淹沒區和項目建設區以外的開辟的移民區。
水庫為已建水庫,不存在移民安置問題,鑒于上述原因,水庫的淹沒區不列為水土流失治理責任范圍。
綜上所述,鳳凰水庫除險加固工程的水土流失防治范圍為項目建設區,直接影響庫區在施工過程中應加強預防監督工作,防止施工過程中棄渣直接進入庫區,該區列為預防監督區。
4.3水土流失防治分區及水土保持措施布局
4.3.1水土流失防治分區
本方案主要解決因工程施工造成的新增水土流失的治理,按照防治責任范圍明確、治理措施布局合理、技術經濟指標可行、方案實施后防治水土流失效果明顯的原則,根據鳳凰水庫除險加固工程施工的特點和區域水土流失的狀況,按照防治責任范圍劃定的界限,結合主體工程施工進度,確定本工程水土流失防治分為4個區:主體工程防治區、棄渣場防治區、施工臨時場地防治區、砂礫料場防治區。
4.3.2水土保持措施布局
(1)水土保持措施總體布局
依照本工程水土保持方案中確定的防治體系及方案的防治原則和目標,以防治新增水土流失和改善工程區生態環境為主要目的。根據項目主體工程開發建設的特點,以水土流失預測為科學依據,因害設防,合理配置各防治區的水土保持措施。在措施總體布局上,工程建設以工程措施、植物措施和臨時措施結合;直接影響區主要以植物措施為主。
(2)水土保持措施分區布局
主體工程防治區以植物措施和臨時措施相結合。工程施工期間,對于由于工程施工所形成的面采取必要的臨時攔擋措施;工程結束后,對面采取植被恢復措施,并結合園林小品,更好的發揮水土保持植物措施的生態作用,達到美化環境的目的;棄渣場防治區主要以整理綠化地和植物措施為主,施工臨時場地防治區在施工期間以臨時措施為主,施工結束后,首先整理綠化地,然后采取植物恢復措施。
4.4水土保持方案實施及保證措施
水土保持工程嚴格執行“三同時”制度,即水保工程與主體工程同時設計,同時施工,同時投產使用。
4.4.1組織領導和管理措施
(1) 建設健全項目水土保持組織領導體系,確保各項水土保持措施的實施;
(2) 加強《水土保持法》學習、宣傳工作,提高工程建設人員及周邊群眾的水土保持意識;
(3) 明確責任,做好方案實施的監督工作。
4.4.2技術保證措施
以本方案為依據,技施設計階段嚴格按照國家標準《水土保持綜合治理技術規范》(GB/T16456-1996)進行設施和施工,施工前由水保技術人員對施工人員進行培訓,施工中嚴格檢查施工質量,嚴格監理制度,對質量不符合的及時糾正或返工,以保證各項技施的質量標準。同時對庫區群眾普及水保科技,抓好宣傳教育,搞好監督執法,預防保護,做好安全用火,防止森林火災及病蟲害,維護好各項目水土保持設施等工作。
【參考文獻】
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