王心 李钊成 姚庆宇
1.辽宁省白石水库管理局,辽宁朝阳 122000;
2.凌源市应急供水建设管理处,辽宁凌源122500;
3.沈阳农业大学水利学院,辽宁 沈阳 110866
凌源市应急供水工程施工扰动面积为278.19 hm2,可将工程划分为取水头部区、加压泵站区、输水线路区、道路区、施工生产生活区、弃渣场区、工程管理区、料场区8个分区。
凌源市应急供水工程为建设类项目,水土流失防治标准等级为一级。项目区多年平均降雨量为461.3mm,项目区以中度水力侵蚀为主,沿线涉及区域属低山丘陵区,根据《开发建设项目水土流失防治标准》的规定,各项防治指标值采用标准规定值。
根据本工程建设特点及水土流失防治目标的要求,结合本项目实际和项目区水土流失现状,因地制宜、总体设计、全面布局、科学配置。减少对原地貌和植被的破坏面积。项目建设过程中应注重生态环境保护,减少施工过程中造成的人为扰动及产生的废弃土。树立人与自然和谐相处的理念,尊重自然规律,注重与周边景观相协调。
在水土流失防治分区的基础上,统筹布置水土保持措施,做到主体工程设计与水土保持措施相结合,工程措施与植物措施相结合,重点治理与综合防护相结合,治理水土流失与恢复土地生产力相结合,将本项目建设期造成新的水土流失降到最低。根据预测结果,确定项目建设期输水线路区、施工生产生活区、道路区为重点防治区域,并对其它工程区域进行综合防治。
(1)临时措施
取水头部开挖回填土共0.65万m3,临时堆放在取水头部临时占地范围内,堆土边坡1:2,堆高约3m,为防止水土流失,对临时堆土采用装土编织袋临时防护,经计算,需装土编织袋2380个,围堰方量72m3。
(2)植物措施
本区占地类型为林地,施工结束后采取植树措施恢复植被。采取植物措施面积0.36hm2。乔木初步选择杨树,株间距2m×2m。经计算,栽植杨树945株。
(1)临时措施
在加压泵站建设时,先建围墙,起到一定的围挡拦护作用。站内建筑物基础施工涉及到土方开挖和回填,回填土石方为4.20万m3,临时堆放在施工现场,为防止大风季节临时堆土产生扬尘,对临时堆土采取临时防护措施,采用密目网覆盖,临时堆土分时段产生,密目网可重复利用,估算需密目网4250m2。
(2)植物措施
主体设计中考虑了加压泵站的绿化,预留了绿化用地,但没有进行具体设计和列入投资,本方案增加加压泵站绿化措施设计。根据主体工程设计,加压泵站总绿化面积为1.22hm2。
各加压泵站绿化区域主要为各建筑物周边、道路两侧及围墙内侧。在建筑物周边空地以铺设草坪为主,在草坪中点缀灌木和花卉,草坪初步选择早熟禾,灌木选择丁香、黄刺玫、连翘;道路两侧植以绿篱、乔木,乔木选择龙爪槐,绿篱选择水蜡;围墙内侧栽植乔木,乔木选择桧柏。经估算,需栽植乔木940株,栽植灌木405株,栽植绿篱920m,铺设草坪1.20hm2。
本工程输水线路总长为66.37km,其中输水管线长64.37km,输水隧洞长2.0km。本区主要采取临时堆土防护和工程结束后植被恢复措施。
(1)输水管线
①临时措施
管线铺设时,根据主体工程施工组织设计,首先要对沟槽表层腐植土开挖,剥离表土厚度约0.3cm,并将剥离的表土堆置在管线征地范围内,堆土底宽5.5m,堆土边坡1:2,堆高1m,工程结束后将表土覆于最顶层,达到复垦目的。沟槽开挖用于回填的土方临时堆放于开挖沟槽一侧,紧挨表土堆放,堆土底宽约12.5m,堆土边坡1:2,堆高2.5m,堆土长度约64.37km,其余运往弃渣场,因堆放土方松散,极易产生水土流失,需要采取临时措施进行拦护。
临时堆放的土方坡面应拍实、压实,保持坡面稳定。在有条件的地方要尽量将开挖出的大块石置于外侧坡脚,在没有石块的区段用编织袋装土(表土)拦挡,春季堆土时表面需用密目网覆盖,以起到减轻水土流失的作用。装土编织袋从坡脚向上“品”字形紧密排列,铺设高度0.4m~0.6m。经估算,需密目网约2.0万m2。装土编织袋围堰方量1.28万m3,管线分段施工,编织袋可重复利用,编织袋按总量的1/2计,为21.12万个。
② 植物措施
管线施工结束后,根据临时占地原土地类型进行恢复,原为耕地、园地的均采取复垦措施,输水管线临时占用耕地、园地总面积为134.30hm2,即复垦面积为134.30hm2,复垦措施由主体工程完成,投资计列在主体工程中;原为工矿及居民点用地等恢复原有使用功能;原为滩地和草地的采取撒播草籽措施,撒播草籽面积为20.66hm2;原为林地、荒地等则根据不同的立地条件,分别采取植树、种草等绿化措施,恢复建设过程中破坏的植被,提高林草覆被率。工程结束后,管道覆土顶部避免栽植高大乔木及深根植物,在可恢复植被区域,管道覆土顶部(管线中心线两侧各2m范围)撒播草籽,临近管线两侧(距管线中心线2m外8m内范围)栽植灌木,外围栽植乔木,栽植乔木面积37.51hm2,栽植灌木面积20.45hm2,撒播草籽面积6.81hm2。乔木株间距为2m×2m,灌木株间距为1m×1m,草籽按50kg/hm2标准撒播,乔木初步选择杨树、油松,管线区经过山坡段栽植油松,其它地段栽植杨树。灌木选择紫穗槐,草籽选择沙打旺。经计算,栽植乔木9.85万株,灌木21.47万株,撒播草籽1373.5kg。
(2)输水隧洞
工程结束后,输水主隧洞进出口作为永久洞口,支洞口为临时洞口,工程结束后进行封堵。输水主隧洞洞口采取了喷锚等措施,但隧洞进出口的开挖面很难与区域景观相协,因此在主隧洞洞口上方和两侧采取栽植攀援植物爬山虎、撒播草籽来绿化洞口周边裸露区域;在支洞口底部栽植爬山虎,洞口回填土边坡撒播草籽恢复植被。输水隧洞区绿化面积为0.08hm2,草籽选择沙打旺,按50kg/hm2标准撒播。
道路防治区包括永久道路和临时道路。本工程修筑永久道路0.60km,为各加压泵站进站道路,道路边坡的防护和排水等主体设计中考虑,本方案仅考虑永久道路两侧的绿化措施。永久道路两旁种植行道树,坡面撒播草籽进行防护和绿化。行道树采用乔灌木间植,乔木初步选择龙爪槐,灌木选择丁香,草籽选择紫花苜蓿。行道树株距2m,草籽按50kg/hm2标准撒播,栽植乔木306株,灌木302株,撒播草籽6.0kg。
临时道路共14.30km,对临时道路采取整地及绿化措施。临时道路由于施工经长期碾压,土壤板结,需进行全面的土地整治,原地貌为耕地、园地的将进行复垦,复垦面积为5.79hm2,复垦措施计列在主体工程中;原地貌为林地的采取乔灌木混栽、种草等绿化措施恢复植被。绿化区域需进行全面的土地整治,整地面积2.17hm2,乔、灌木株间距2m×2m,草籽按50kg/hm2标准撒播。撒播草籽面积1.09hm2,乔木初步选择刺槐,灌木选用紫穗槐,草种选择紫花苜蓿。经计算,栽植乔木2900株,灌木2900株,撒播草籽55kg。
(1)临时措施
施工生产生活防治区包括施工营地和施工工区,占地面积为22.00hm2。
根据施工组织设计,施工工区建筑材料存放于仓库内,因此堆料不需采取临时防护措施。输水隧洞施工工区共堆放回填土方0.01万m3,堆放时间较长,为防止水土流失,将回填土方装入编织袋集中堆放于工区内,需装土编织袋3300个。
本工程输水隧洞施工时间较长(从第1年5月至第3年4月),考虑到输水隧洞施工工区的雨水排放,在施工工区四周修筑排水沟,排水沟断面尺寸为底宽0.4m,沟深0.3m,边坡1:1。修筑排水沟长1600m,开挖土方336m3。
(2)植物措施
施工生产生活区均为临时占地,施工结束后原为耕地的要进行复垦,其它地类(除工矿及居民点用地)进行植被恢复。施工营地、施工工区在使用过程中,由于仓库、临时宿舍等建筑物占压及汽车、人员活动频繁,造成土壤板结。因此,临时征地的复耕工作必须严格按照要求进行,使之可达到复垦状态,复垦面积7.29 hm2,复垦措施计列在主体工程中。采取植物措施面积为12.56hm2,原为滩地的采取撒播草籽措施,原为林地、荒地的栽种适宜当地环境的乔木进行绿化,在绿化之前对场地进行土地整治,整地面积12.56hm2。乔木株间距为2m×2m,草籽按50kg/hm2标准撒播。乔木初步选择刺槐。经计算,栽植乔木2.55万株,撒播草籽142.5kg。
本工程弃渣采用集中堆放的形式,共设3个弃渣场,占地面积共2.47hm2。为防止弃渣场产生水土流失,对弃渣场采取表土剥离、挡渣墙、排水沟、渣场表面绿化、临时堆土防护等措施。
(1)工程措施及临时措施
①表土剥离、回覆及临时堆土防护
为满足弃渣场后期植被恢复需要,在弃渣堆放前先进行表土剥离,剥离表土深度平均为0.3m,剥离表土面积为2.47hm2,剥离表土总量7410m3。待弃渣结束后,将剥离表土回覆至弃渣场表面,回覆表土总量7410万m3。剥离表土堆放期间,采用装土编织袋临时防护,经计算,需装土编织袋6600个,围堰方量200m3。
②挡渣墙及排水沟
本工程弃渣场均为沟谷型。其容量按设计弃渣量设计,适当留有余地;拦挡形式根据地形、堆渣量的不同,选择浆砌石重力式挡渣墙防护,并沿山体修筑排水沟,根据《开发建设项目水土保持技术规范》及《水利水电工程等级划分及洪水标准》规定,确定挡渣墙均按3级建筑物设计,采用20年一遇洪水标准。排水沟也采用20年一遇洪水标准。
为排泄弃渣场本身积水,通过在浆砌石挡渣墙上布设排水孔解决排水出路,排水孔设置2排,呈梅花形布置,水平孔距2m,垂直孔距为1.92m,下排孔口距离地面1.0m。排水孔采用PVC管材,管材内径10cm,内孔口用两层400g土工布反滤层包裹,排水管向外呈5%坡度。
为防止两侧山坡坡面汇流对弃渣的冲刷,提高挡渣墙的稳定性,在渣场靠近山坡周边设置排水沟,其洪水频率采用20年一遇洪水标准。根据弃渣场位置、地形、土壤、植被及设计降雨强度等因素,确定排水沟形式为开敞式梯形浆砌石结构,厚度为0.3m,底部碎石垫层。
经计算,排水沟底宽1.0m,边坡坡比1:1.0,高1.0m。
(2)植物措施
随着工程施工进展,各弃渣场堆渣达到设计高程后,需平整渣体表面,以利于堆渣稳定及改造利用。弃渣堆放完后,将剥离表土分别回覆至各弃渣场表面,并进行土地整治,整地面积2.47hm2。采取栽植灌木、撒播草籽恢复弃渣场植被,灌木初步选择紫穗槐,灌木株间距为1m×1m,乔灌木栽植后撒播草籽,撒播草籽面积2.47hm2,草籽按50kg/hm2标准撒播,草籽选择沙打旺。经计算,栽植灌木25940株,撒播草籽123.5kg。
(1)临时措施
本区回填土方为0.50万m3,临时堆放在施工现场,占地面积约260m2,为防止水土流失,对临时堆土采用装土编织袋临时防护。经计算,需装土编织袋825个,围堰方量25m3。
(2)植物措施
为防止工程管理处区域水土流失,同时给员工提供一个优美的工作环境,对工程管理区可绿化区域采取绿化措施。绿化区域主要为各建筑物周边、道路两侧及围墙内侧。在办公楼等建筑物周边空地以铺设草坪为主,在草坪中点缀灌木和花卉,草坪初步选择早熟禾,灌木选择丁香、黄刺玫、连翘;道路两侧植以绿篱、乔木,乔木选择龙爪槐,绿篱选择水蜡;围墙内侧栽植乔木,乔木选择桧柏。工程管理区绿化面积0.25hm2。经估算,需栽植乔木240株,栽植灌木90株,栽植绿篱300m,铺设草坪0.23hm2。
2.8 料场防治区
本工程设置3处料场,占地类型为河滩地。料场开采结束后,对料场采取全面整地及撒播草籽措施,整地面积3.10hm2。撒播草籽面积3.10hm2。草籽按50kg/hm2标准撒播,撒播草籽共155kg。
本工程各防治区水土保持措施主要工程量为:剥离表土7410m3,覆土7410m3;挡渣墙长130m,浆砌石量1483m3;浆砌石排水沟长1326m,浆砌石量2002m3;整地18.13hm2,栽植乔木129281株,栽植灌木244287株(丛),铺设草坪1.43hm2,撒播草籽1859kg,栽植绿篱1220m,栽植攀援植物510株;装土编织袋224305个,围堰方量13197m3,密目网24250m2;临时排水沟长1600m,开挖土方336m3。