第四节 防止建设中的水土流失
南水北调中线一期工程建筑物数量多、占地面积和土石方量大,有关项目法人组织设计单位在工程初步设计认真落实水土保持相关法律法规和设计规范要求,遵循下列原则。
(1)结合主体工程,因地制宜,因害设防。水土保持措施布置应与主体工程、环境保护、移民占地等设计互相衔接,避免重复设计、重复计费。在布设措施时,坚持点、线、面相结合,工程措施与生物措施相结合,永久措施与临时措施相结合,同主体工程原有防护措施形成结构合理、统一协调的防治体系。
(2)生态优先,促进可持续发展。水土保持应坚持生态优先的原则,在保证水土保持措施安全标准的前提下,除采用必要的工程措施以外,尽可能多地采用生物措施,并与周边或区域生态环境相协调。在有效防治水土流失,保护和合理利用水土资源的同时,实现项目区生态效益、社会效益和经济效益同步协调发展。
(3)突出重点,注重效益,经济合理。根据工程所属地区自然环境情况、工程建设特点、施工工艺以及水土流失等因子,对工程产生的水土流失进行分区防治,重点做好主体工程、弃渣场、取料场的防治工作。防治措施既要全面治理,又要突出重点,同时,还应坚持投资少、效益好的原则。
(4)注重针对性、协调性,实现同周边生态景观相协调。南水北调中线一期工程总干渠是跨流域、跨气候带的输水工程,总干渠各设计单元水土保持设计时,应根据不同类型工程以及不同区域的具体特点,分区、分类、分建筑物进行设计,确保同周边生态景观相协调。
一、弃渣场和取料场的水土保持
复核设计单元内及相邻设计单元之间的土石方平衡,尽量减少弃土弃渣占地,渣场尽可能选择凹地、河道治导线以外的河滩地、采砂坑或渠道沿线附近低产田。另外工程的废弃土石也可作为沿线河道堤防建设、河道整治、公路建设和城镇建设等的建筑土料来源,使水土流失防治和弃土弃渣场资源化相结合,减少弃土弃渣占地。
河滩地设置的弃土弃渣场在临河侧修建拦渣墙,平地设置的弃土弃渣场一般不采取工程拦挡措施;弃土弃渣坡面一般采取分级、削坡和植物防护措施,可能受到洪水冲刷的坡面采用砌石护坡;有排水要求的弃土弃渣场顶面、坡面和坡脚设置排水沟,将上游产生的汇水和弃土弃渣场产流集中排到下游沟道;弃土弃渣场停止使用后,应及时采取土地平整、覆土等土地整治措施,恢复为耕地。在施工过程中河渠交叉建筑物、左岸排水建筑物等施工区设置的临时土石方堆放或倒运场地,可能遭受雨洪水冲刷的,设置临时防护和排水措施。
根据设计文件,结合地形、地质、远近、交通条件等,会商施工和移民等有关专业人员,确定设计单元弃渣场和取料场的布置与选址,并需征得地方政府的同意。对于集中弃渣场优先选择周围废弃坑塘、低洼地等未利用地进行集中堆放;沿程弃渣场优先考虑在渠道右侧就近堆放,如在左侧堆放不得影响左岸排水。
对大型弃渣场的堆放形式、高度、容量等进行分析,涉及整体稳定性的弃渣场,应根据地质勘探资料,进行弃渣场自身的稳定性分析,同时应会商施工专业提出弃渣堆放的工艺要求,避免对村镇、学校、企业等敏感点造成危害。
对于有复垦要求的沿程弃渣场,需考虑适当放缓边坡,以便于生产资料以及收获农作物的运输。
对于取土场区,平原区地形平缓,可在土料场四周设置挡水土埂,防止雨水入侵土料场对土料场边坡造成冲刷;土料场施工前清除的表层腐殖土集中堆放,并采取必要的临时防护、排水措施,取土完成后,及时平整土地,把腐殖土均匀铺在表面,恢复为农田。
对于砂石料场,砂石料场开采弃料要均匀弃回开采区,平整后用原表土覆盖复耕;石料开采弃料集中堆放,四周采用干砌石坎挡护。
二、拦渣工程的水土保持
(1)对于沟道式集中弃渣场或对防洪以及稳定性有影响的弃渣场需采用挡渣措施,一般采取挡渣墙,特殊情况需采用拦渣坝(堤)时应进行论证。
(2)挡渣墙型式应根据基础条件、挡渣高度通过技术经济比较确定,一般以重力式为主,高度不宜超过3m。挡渣墙应进行相应的稳定、结构等计算,并确定其基础处理措施。当周围有来水时应设计相应的排水措施。
(3)拦渣坝应按首建初级坝、多级成坝的原则进行设计,坝高超过5m时应参照有关规定进行稳定计算、结构计算、基础设计及反滤排水设计,并按照有关规范,进行洪水计算,设计排洪建筑物。
(4)拦渣堤的布置应结合河流防洪规划,当河流无防洪规划时,应根据河流现状形态、河岸稳定性、河势变化、行洪能力等确定,并征得当地水行政主管部门的同意。拦渣堤的高度、断面尺寸和防护型式,应根据河道洪水位并通过稳定性分析、冲刷计算等确定。
三、护坡工程的水土保持
(1)护坡工程主要针对取料场边坡、弃渣场边坡、施工道路边坡,以及不属于主体工程设计范围的其他边坡。
(2)边坡防护应首先满足边坡稳定和安全,对于有复垦要求的沿程弃渣应考虑放缓边坡。边坡防护优先考虑植物防护,其次为植物措施与工程措施相结合,当上述两类措施无法采用时,应考虑采用工程措施。工程措施一般可采用框格植草护坡、干砌石护坡和浆砌石护坡,高陡边坡可采用挡墙、喷锚支护等,设计标准及技术要求参见有关规定。
(3)对于可能存在滑坡、崩塌的弃渣、取料地段,需进行影响分析,并提出尽可能避让的替代方案。对不得已必须弃渣、取料的地段应会商地质专业和施工专业,进行必要的地质勘测和稳定性分析。
(4)护坡工程设计应根据弃渣场、取料场的实际情况,结合地质勘测资料,确定护坡工程型式,并根据护坡建筑物等级确定稳定性安全系数,进行护坡稳定性分析,具体设计可参照建筑物边坡工程设计技术规范。
四、防洪排水及泥石流防护工程的水土保持
防洪排水及泥石流防护工程主要针对弃渣场、取料场、临时道路等的防洪排水措施。
防洪排水措施应根据有关规范并结合工程实际,按相关规范确定防洪标准,设计洪水洪峰流量及洪量可采用所在地区的小汇水面积洪峰流量经验公式进行推求。
对于有可能引发泥石流的土石山区沟道式弃渣场,应进行泥石流危险性评价,必要时进行相应防护工程设计,具体设计可参考有关技术规定执行。
五、土地整治工程水土保持
(1)土地整治的利用方向应因地制宜,优先选择恢复耕地,其次为发展经济林果、植树种草。
(2)土地整治工程设计主要针对弃渣场、取料场、临时道路、临时施工场地等占压与破坏的土地。对于临时占地类型为耕地并需要恢复为耕地的,应纳入移民征地初步设计中,会商移民专业加以解决。
(3)弃渣场、取料场、临时道路、临时施工场地的土地整治设计,应根据土地整治的不同利用方向,明确覆土工艺、土地平整、排蓄水措施设计、土壤改良措施,并与绿化工程相衔接。
六、水土保持植物措施设计要求
(1)植物措施设计主要针对弃渣场边坡、取料场边坡、施工道路两侧、临时施工场地等区域的水土流失防治,设计应与总干渠两侧防护林带的植物种选择以及配置方式相协调,并选用乔、灌、草相结合的立体防护模式。
(2)对穿越城区段、管理区以及其他具有重要景观功能的地段,可适当提高植物措施的设计标准。
(3)应结合各设计单元的区域气候特点,划分立地类型,然后根据适地适树的原则,在借鉴当地多年实践经验的基础上选用易适应项目区环境且能维持生态学稳定性的乡土植物,一般情况下,苗木采用达到2级以上标准3~4年生壮苗;草本要求种子的纯净度达90%以上,发芽率达70%以上。
(4)根据立地条件类型,结合输水工程环境规划,选适宜植物按其生物、生态特性、景观特征及防护作用进行合理配置与组合。
(5)水土保持植物措施在具体施工前应进行工程整地,清理杂物、覆土及土壤翻垦等,从而达到改善立地条件、保持水土和提高造林、种草的成活率。造林季节选在春季或秋季以提高成活率,草籽撒播或喷播一般在雨季或墒情较好时。乔木、灌木一般采用穴植方法,在栽植时应注意其栽植的技术要点,即“三填、两踩、一提苗”,栽植深度一般以超过原根系5~10cm为准。草本一般采用撒播方法,撒播方法即将草籽均匀撒在整好的地上,然后用耙或耱等方法覆土埋压,覆土厚度一般为0.5~1.0cm。
七、防风固沙工程
(1)防风固沙工程主要针对输水工程穿越滨河沙(滩)区、固定半固定沙地等地段需采取防风固沙林带与沙障相结合的防风固沙措施。
(2)在上述地段的项目外围应根据具体情况设置沙障,单风向地区采用条带式设置,多风向地区采用网格式沙障,沙障选型可采用秸秆半隐藏式沙障,沙障间采用以草灌为主的植被恢复方式。
(3)防风固沙设计应与项目区内的植被措施相互衔接,具体可通过配置防风固沙林带来衔接过渡,应重点考虑林带走向、林带间距、林带结构、林带宽度等设计要素在穿越地段的具体要求。
八、临时防护措施
(1)临时防护措施设计的主要工作内容是确定临时道路、临时渣场、临时建筑物及施工场地的临时防护措施。对滨河沙(滩)区、穿越固定半固定沙地等区域在施工期的风蚀防治也应做出设计,并与主体工程施工组织设计相衔接。
(2)临时防护措施一般有临时截排水措施、临时拦挡措施、临时覆盖措施等。临时截排水措施主要有简易排水沟、挡水土埂等;临时拦挡措施主要有编织袋或草袋挡墙、石料方便的地段可采取干砌石挡墙;临时覆盖措施主要有土工布覆盖、草袋覆盖等措施。