盆东平行岭谷区新建公路工程水土流失分析及防治措施

李红云　马小强

摘要 盆东平行岭谷区新建公路工程建设给当地社会经济带来巨大效益的同时，也带来了严重的水土流失。以省道S305线富顺段绕城改线建设工程为例，分析了该区域新建公路工程建设水土流失的特点，并提出了该区域新建公路工程的水土流失防治措施体系。

关键词 新建公路工程；水土流失；现状；防治措施；盆东平行岭谷区

中图分类号 S157 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）01-0261-03

Abstract As the rapid development of new road project construction in the Paralleled Ridge Valley of Eastern Sichuan Basin，the serious soil and water loss was induced by these exploitation projects which attracted more and more attention.Taking the bypass round the Fushun City of the provincial road S305 for example，the characteristic of the soil and water loss caused by road project construction was analyzed in detail.Meanwhile，the prevention measures system of soil and water loss control were proposed.

Key words new highway project；soil and water loss；status；prevention measures；Paralleled Ridge Valley of Eastern Sichuan Basin

盆东平行岭谷区位于四川盆地东部，包括四川盆地内的华蓥山及其以东地区，面积5.3万km2。随着经济的发展，该区域交通量急剧增加，区域路网布局需进一步完善，大量公路工程开工建设。公路工程建设给社会经济带来巨大效益的同时，也给沿线的环境带来了许多负面影响，其中水土流失就是一个比较突出的环境问题。公路建设过程中或建成使用中因扰动地表或岩石层、堆置弃渣等造成的水土资源破坏及损失，是一种典型的人为加速侵蚀[1]。本文以位于川东平行岭谷区的省道S305线富顺段绕城改线建设工程为例，分析了该区域新建公路工程建设造成的水土流失特点，并提出了该区域新建公路工程的水土流失防治措施体系，以期对该区域公路建设类开发建设项目的水土保持工作起到指导和借鉴作用。

1 工程及工程区概况

1.1 工程概况

省道S305线富顺段绕城改线工程位于四川省自贡市富顺县，为新建建设类项目，起于富顺县东湖镇唐家村，止于晨光二厂，是S305线连接成自泸赤高速公路的主要通道。省道S305线富顺段绕城改线工程建设总里程9.88 km，道路等级为城市主干道Ⅰ级，设计时速60 km/h，路基宽70 m，路面类型为沥青混凝土路面，预算总投资8亿元，分A、B、C 3个段实施。本文以B、C段为典型进行分析研究。省道S305线富顺段绕城改线B、C段建设工程推荐路线方案全长7.493 km，工程建设内容包括主体工程、施工生产生活区3处、施工便道3条、弃渣场9个，其中主体工程包括路基路面工程、桥涵工程（包括大桥2座、中桥1座、涵洞18道）、交叉工程等。工程总占地面积81.30 hm2，其中永久占地49.67 hm2，临时占地31.63 hm2；土石方开挖总量440.56万m3（含表土剥离19.12万m3），土石方填筑总量311.60万m3（含表土利用19.12万m3），无借方，弃方总量为128.96万m3。弃方中7.12万m3用于其他开发建设项目，121.84万m3永久弃渣运往沿线设置的9个弃渣场集中堆放。

1.2 工程区概况

工程区位于四川省自贡市富顺县，属盆东平行岭谷区，中丘地貌，出露地层主要为中生界侏罗系及新生界第四系地层。工程区属亚热带湿润季风型气候，多年年平均气温为17.9 ℃，多年年平均降雨量为1 017.9 mm，最大日降雨量可达177.5 mm。工程区内大小溪流均属于沱江水系，植被属川东盆地偏湿性常绿阔叶林，林草覆盖率约35.38%。工程区内土壤类型主要为冲积土、水稻土，地震基本烈度为Ⅵ度，属构造稳定区。

2 工程区水土流失分析

根据工程和工程区新增水土流失特点，按照水土流失防治分区原则[2]，将工程区划分为主体工程区、施工生产生活区、施工便道区和弃渣场区4个水土流失防治分区，其中将主体工程区进一步划分为路基路面工程区和桥涵工程区。

2.1 工程区水土流失现状分析

工程区属于以水力侵蚀为主的西南土石山区，年土壤容许流失量为500 t/km2 [3]。根据《四川省人民政府关于划分水土流失重点防治区的公告》，工程区属于四川省水土流失重点治理区。经调查分析，工程区土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主，土壤侵蚀形式以面蚀和沟蚀为主，年土壤侵蚀模数为3 074 t/km2，为中度侵蚀，属于四川盆地中度侵蚀区。工程区现状水土流失主要是由地形地貌、气候、土壤、植被等自然因素造成的，人为因素对水土流失的影响主要表现为耕作管理粗放、顺坡耕作等不合理的耕作方式造成耕地区域的水土流失。

2.2 扰动后工程区水土流失分析

2.2.1 主体工程区。一是路基路面工程区。路基路面工程施工时，破坏原地表层和原地形地貌。挖方路基施工时，一方面剥离了原有的地表覆盖层，地表植被遭到破坏，岩土变得疏松，土体抗蚀能力降低，土壤侵蚀强度加大；另一方面，土石方开挖使原地面坡度发生变化，产生新的裸露坡面，土壤侵蚀强度加大。填方路基施工时，一方面地基处理时剥离了原有的地表覆盖层，地表植被遭到破坏，破坏了原地面的保护层；另一方面，填方形成的路堤边坡坡面裸露，结构松散，坡度较大，在雨水作用下将会出现严重的水土流失。此外，施工期间，部分回填土和用于后期绿化的表土将临时堆放在路基路面工程区，临时堆土体结构松散，表面裸露，且堆土形成的坡面较陡，极易产生水土流失。经调查分析，施工期间路基路面工程区年土壤侵蚀模数可达1.2万t/km2，侵蚀强度级别为极强烈，其中，临时堆土区年土壤侵蚀模数可达2万t/km2，侵蚀强度级别为剧烈。二是桥涵工程区。桥涵工程施工时，一方面破坏原地表层，使土壤裸露，土壤侵蚀强度加大；另一方面，桥墩基础施工产生的泥浆在外排过程中极易造成水土流失。经调查分析，施工期间桥涵工程区年土壤侵蚀模数可达8 500 t/km2，侵蚀强度级别为极强烈。

2.2.2 施工生产生活区。施工生产生活区主要包括原料堆放场、拌合站、预制场、施工营地等，主要分布在新建公路沿线，需新增临时占地。工程建设期间，一方面施工生产生活区的原有植被遭到破坏，部分地面将被夯实，场地周边无排水沉砂系统，地表径流量增加，水土流失加剧；另一方面，施工生产生活区堆放的河沙等材料，结构松散，表面裸露，且堆放形成的坡面较陡，极易产生水土流失；此外，施工生产生活区使用完成后，遭到夯实和压占的地表不利于植被生长，裸露的地表容易发生水土流失。经调查分析，施工期间施工生产生活区年土壤侵蚀模数可达5 500 t/km2，侵蚀强度级别为强烈。

2.2.3 施工便道区。施工便道修建时，原地表层遭到破坏，原有的地形地貌被改变，水土流失加剧。工程建设期间，施工便道区缺乏排水系统，雨水漫流，极易加剧水土流失。施工便道使用完成后，经过碾压的地表不利于植被生长，裸露的地表容易发生水土流失。经调查分析，施工期间施工便道区年土壤侵蚀模数可达7 000 t/km2，侵蚀强度级别为强烈。

2.2.4 弃渣场区。工程建设期间，一方面弃渣场区原地表层遭到破坏，原有的地形地貌被改变，水土流失加剧；另一方面，弃渣场渣体为土石混合松散堆积体，自然形成的松散边坡稳定性差，表面裸露，透水性强，坡度较陡，抗蚀性极差，若在堆弃过程缺乏拦挡及截排水措施，极易发生剧烈的水土流失[4-5]。经调查分析，施工期间弃渣场区年土壤侵蚀模数可达2万t/km2，侵蚀强度级别为剧烈。

2.2.5 工程区新增水土流失分析。工程实施后，若不采取水土流失防治措施，省道S305线富顺段绕城改线B、C段建设工程将会新增大量水土流失区域。工程建设前、后工程区水土流失量如表1所示。

由表1可以看出，省道S305线富顺段绕城改线B、C段建设工程可能造成的水土流失总量约19 922 t，其中，背景土壤流失量5 609 t，新增水土流失量约14 653 t。从各预测时段的新增水土流失量来看，施工期是工程建设过程中产生水土流失最为严重的时期，占新增流失总量的99.20%。因此，必须加强施工期水土流失的防治。从各防治区新增水土流失量来看，主体工程区的路基路面工程区新增水土流失量最大，占新增流失总量的50.16%，其次是弃渣场区，占新增流失总量的30.19%。因此，主体工程区的路基路面工程区和弃渣场区是水土流失防治重点区域。

3 工程区水土流失防治措施体系

根据工程特点和新增水土流失特征，工程区水土保持措施布置的总体思路是：以防治水土流失、改善沿线生态环境、保护主体工程正常安全运行为目的，以施工期为重点时段，布设水土流失防治措施体系，做到临时措施与工程、植物措施相结合，“点、线、面”相结合，形成完整的防护体系。工程区水土流失防治措施体系如图1所示。

3.1 主体工程区

3.1.1 路基路面工程区。根据路基路面工程区的水土流失特点，该区域水土流失防治措施主要包括：①采取表土剥离和表土回铺措施，保护利用表土资源；②布设临时排水沟、临时沉砂池等临时排水工程，及时排出施工期间汇集的雨水，减轻水土流失；③对临时堆土采取临时拦挡、临时遮盖措施，防止水土流失；④在保证边坡稳定的前提下，对挖填形成的边坡采取植草护坡、挂网植草护坡、框格植草护坡等措施，固持土壤；⑤修建永久截水沟、边沟及排水沟，拦截和排出工程区汇集的雨水，减轻径流冲刷；⑥对中央隔离带进行绿化，提高工程区林草覆盖率，以利于防治水土流失；⑦对拟采取绿化措施的区域进行全面整地，改良土壤理化性状，以利于植被生长。

3.1.2 桥涵工程区。根据桥涵工程区的水土流失特点，该区域水土流失防治措施主要包括：①采取表土剥离和表土回铺措施，保护利用表土资源；②在涉水桥墩桩基施工施工时，布设临时沉砂池，对泥浆进行沉淀；③对桥头附近的裸露区域采取撒播植草措施，提高林草覆盖率，考虑到桥头在汛期可能被水淹没，可选择沿阶草这种生长在潮湿区域、生长力强的草种，撒播密度为30 kg/hm2；④对拟采取绿化措施的区域进行全面整地，改良土壤理化性状，以利用植被生长。

3.2 施工生产生活区

根据施工生产生活区的水土流失特点，该区域水土流失防治措施主要包括：①在场地周边设置临时排水沟、沉砂池等措施；②对临时堆放的河沙等材料采取临时拦挡、临时遮盖措施；③施工结束后，对施工生产生活区进行全面整地，改良土壤的理化性状，以便恢复迹地；④对施工生产生活区进行全面整地后，撒播种草恢复迹地，提高林草覆盖率，草种宜选择当地适生的乡土草种，撒播密度为60 kg/hm2。

3.3 施工便道区

根据施工便道区的水土流失特点，该区域水土流失防治措施主要包括：①布设临时排水沟、临时沉砂池等临时排水工程，及时排出施工便道区汇集的雨水，减轻水土流失；②施工便道使用结束后，进行全面整地，改良土壤理化性状，以便恢复迹地；③对施工便道区进行全面整地后，撒播种草恢复迹地，草种选择当地适生的乡土草种，提高林草覆盖率，撒播密度为60 kg/hm2。

3.4 弃渣场区

根据弃渣场区的水土流失特点，该区域水土流失防治措施主要包括：①采取表土剥离和表土回铺措施，保护利用表土资源；②对于坡地行和沟道型弃渣场，按照“先拦后弃”的原则，弃渣前先修建挡土墙，稳定弃渣体边坡，防止弃渣流失；③在弃渣场上游修建永久截水沟拦截上游来水，在弃渣场周边修建排水沟，及时将雨水排出弃渣场区；④在截排水沟相接处和排水沟末端修建沉砂池，沉淀水流中的泥沙；⑤对表土层较厚的渣场顶部实施实施复耕措施，增加耕地面积；⑥对弃渣场边坡、渣顶边缘和表土层较薄的渣场顶部采取植树种草措施，增加工程区林草覆盖率，减轻水土流失。

4 水土保持效益分析

经分析预测，省道S305线富顺段绕城改线B、C段建设工程在建立以上完善的水土流失防治措施体系后，通过改变微地形、增加地面植被、改良土壤理化性状，增加土壤入渗能力，减轻土壤侵蚀，防止因水土流失引起的危害。各项水土流失防治措施实施后，工程区扰动土地整治率、水土流失治理度和林草植被恢复率均可达到99%以上，拦渣率可达98%以上，工程区水土流失防治措施实施并完全发挥效益后，年土壤侵蚀模数可控制在500 t/km2以下，其水土流失防治效果可达到该区域建设类项目水土流失防治一级标准[6]。

5 结语

位于盆东平行岭谷区的省道S305线富顺段绕城改线工程，在建设过程中由于对原地表的扰动及原地形地貌的改变，将会加剧工程区的水土流失，如不采取水土流失防治措施，将会增加工程区周边河流泥沙，破坏工程区土地资源，影响局部生态环境，加大当地水土流失治理难度。根据各个水土流失防治区的特点，通过布设完善的水土流失防治措施体系，将基本控制因工程建设造成的水土流失，可以明显降低新建公路工程建设对工程区及周边生态环境的不良影响[7-8]。

6 参考文献

[1] 马少杰，刘国东，李光伟.高速公路建设水土流失防治研究[J].东北水利水电，2007，25（270）：64-66，70.

[2] 赵永军.开发建设项目水土保持方案编制技术[M].北京：中国大地出版社，2007.

[3] 中华人民共和国水利部.SL190-2007土壤侵蚀分类分级标准[S].北京：中国水利水电出版社，2007.

[4] 梁君.高速公路水土流失预测模式及对策研究[D].成都：四川大学，2004.

[5] 王志刚，罗萍.广东省高速公路水土流失防治措施探讨[J].广东建材，2007（11）：114-116.

[6] 中华人民共和国水利部.GB50434-2008开发建设项目水土流失防治标准[J].北京：中国计划出版社，2008.

[7] 黄远峰，陈保雄，林楚雄，等.深圳市公路建设对生态环境的影响、治理及对策[J].城市环境与城市生态，2001（3）：41-43.

[8] 王志勇，戴明新.马场垣至平安高速公路水土保持方案的探讨[J].交通环保，2001（2）：33-36.