浅析海城市海城河治理中水土保持设计方案

孙晓燕

（海城市水利事务服务中心，辽宁 海城 114200）

1 海城河水土流失现状

2017 年海城市在政府明确提出围绕海城河城市段沿河两岸开发建设，实施海城河城市段综合治理[1]。海城河作为海城市的母亲河，是浑河水系太子河下游左岸最大支流之一，河流发源于孤山镇瓦子沟村响水沟，流势由东南向西北方向主要流经接文、析木、牌楼、马风、望台、西柳、中庄等18 个乡镇，横穿长大铁路线，在牛庄镇西小村注入太子河，海城河全长90.8 km，流域面积0.131 万km2[2]，海城河流域水系图见图1。

图1 海城河流域水系图

海城河所在流域地形地貌有山地、丘陵和平原，山地面积仅占流域总面积5%作右，同时山地区域植被较好，水土流失较轻，流域内大部分面积为丘陵及平原区，植被稀少，土壤侵蚀较为严重，加上降雨量大，若在流域内河道治理中不及时进行水土保持治理，汛期很容易发生洪涝灾害。本文经过对海城市沿河以及集雨范围内调查，水土流失点相对较多，主要为围绕海城河城市段沿河两岸开发建设项目、城区改造项目，市政道路如滨河东路、新东路等13 项城市道路排水工程建设中均存在明显的水土流失隐患，加上今年暴雨多，水土流失量相对较大，水流含泥量均能致水变黄。海城河沿河水土流失现状见图2。

图2 海城河沿河水土流失现状图

2 水土流失特点及预测

2.1 水土流失特点

海城河城市段海城碧桂园至大白桥北岸河道综合治理，工程建设内容包括沿河截污系统建设完善、护岸疏浚、人行桥、农用桥等部分建筑物的拆除和改建、护岸生态修复工程建设等[3]。本项目水土流失主要可能发生于围堰堆砌、引水渠开挖区、临时施工道路修筑、人工湿地塘的开挖区以及施工临时堆土区，人为建设因素是引发水土流失的外在因素。具体呈现以下特点：

①水土流失主要集中在过城市段沿河两岸，水土流失呈带状分布，影响范围较大。

②流失季节相对集中。本流域属大陆性季风气候，并且受特定地理位置及季风气候影响，降雨集中在6 月～9 月，受雨季影响水土流失严重。

③该流域河段水土流失主要以水力侵蚀类型为主。

2.2 水土流失预测

2.2.1 预测时段

根据《开发建设项目水土保持技术规范》有关规定，水土流失预测分施工准备阶段、施工阶段和后期恢复阶段三个时段进行。本工程总工期8 个月（第一年9 月～第二年4 月），施工准备期1 个月（第一年9 月），施工准备期进行施工临时道路和施工生产生活区等辅助工程需要施工，这一阶段会加速水土流失；主体施工期为第一年10 月～第二年3 月，护岸施工等全部完成。根据施工时段的长度，确定本次河道治理工程准备期预测时段为0.08 年，施工期预测时段为0.5 年。自然恢复期根据项目区气候特点和植物生长特性，确定本工程自然恢复期为1 年。工程水土流失预测范围和时段，见表1。

表1 工程水土流失预测范围和时段

2.2.2 扰动地表面积

本项目扰动地表的工程主要有主体工程施工区、取土弃土场区、施工临时道路及临时道路以及施工生产生活区。

主体工程区主要为工程堤防、防洪墙、护坡护岸工程等影响区，占地约72000 m2，主要为草地、林地、荒地、旱地和滩地。取土场主要为吉冲取土场和垸锦取土场，影响区占地34473 m2，主要为草地和林地。弃渣场位于工程区沿线，堆高3.5m，占地约37892 m2，主要为草地、荒地和林地。临时施工道路长2.85 km，占地约144000 m2，主要为林地、旱地、草地和荒地。施工生活区占地约2550 m2，主要为草地或荒地。

根据工程总体布置，经调查和计算，本工程扰动地表面积29.10 hm2。

2.2.3 可能造成水土流失量预测

（1）预测方法

本工程施工中可能产生的水土流失量，采用《开发建设项目水土保持技术规范》中扰动地表土壤流失量预测公式进行预测[4]，其预测公式为：

式中：W 为扰动地表土壤流失量，t；ΔW 为扰动地表新增土壤流失量，t；i 为预测单元，1，2，3，……n；k 为预测时段，1，2，3，指施工准备期、施工期和自然恢复期；Fi为第i 个预测单元的面积，km2；Mik为扰动后不同预测单元不同预测时段的土壤侵蚀模数，t/ (km2·a)；ΔMik为不同单元各时段新增土壤侵蚀模数，t/(km2·a)；Mi0为扰动前不同预测单元土壤侵蚀模数，t/(km2·a)；Tik为预测时段(扰动时段)，a。

（2）水土流失预测参数取值

根据对项目占地范围内分地类进行水土流失调查分析，并按各地类侵蚀模数进行加权平均计算，确定各预测分区土壤侵蚀模数见表2。

表2 各预测区不同时段土壤侵蚀模数表 单位:t/（km2·a）

（3）水土流失量预测

采用扰动地表水土流失预测公式计算各预测分区水土流失量，经计算得本项目建设期可能造成水土流失总量为3530.09 t，其中新增水土流失量为2875.03 t，占建设期水土流失总量的81.44%，说明项目建设是造成区域水土流失的主要原因。水土流失预测见表3。

表3 水土流失量预测汇总表

本项目建设过程中扰动地表面积29.10 hm2，建设期水土流失总量3530.09 t。本项目若不采取有效的水土保持措施，水土流失可能加剧河道的淤积，破坏周边农田的耕作层，淤积项目区域的水塘和沟渠，对区域生态环境将造成比较大的影响。

3 水土流失防治目标、措施

3.1 防治目标

由于河道两岸的水土流失，直接威胁到河道防洪行洪的安全及城市环境景观，因此，制定水土流失方案的措施亦要高起点，高标准。总目标是：通过各项治理措施，沿河建立较为完整的水土流失防御体系，有效的防止河道两岸水土流失的产生，减少入河泥砂；施工结束后采取生物措施为主的生态恢复工程，结合岸坡恢复工程，植被覆盖率应达到90%以上，使人为水土流失得到控制，并有良好的管理，建立完整的水土保持系统。

3.2 水保措施

3.2.1 河道整治区水保措施

非雨天期河道拓宽开挖时在开挖区和临时道路外侧设排水沟，防止地面径流对场地的冲刷，临时堆土周围设沙袋挡墙。为减轻下雨造成的水土流失，施工中可采取如下临时应急预防措施[5]，具体措施见表4。

表4 河道整治区水保措施

3.2.2 临时堆土区水保措施

（1）在弃渣场四周设置沙袋挡墙，挡墙外侧设置排水沟，排水沟中游及出口设沉沙池，沉沙池淤积后应及时清淤，保证沉沙效果。

（2）弃渣前先将表层土集中堆放于一角，用于弃渣结束后覆土绿化。

（3）弃渣堆积边坡坡比采用1∶2.5，分层压实，高度控制在8 m 以内。

（4）弃渣完成后，弃渣表面覆盖原表土，设小排水沟，采用乔草结合的方式进行全面绿化。

3.3 水土保持监测

为更好地预防和控制水土流失，施工期及营运初期应进行水土流失监测，及时掌握工程水土流失的程度、造成的影响及危害，掌握区域水土流失动态，及时发现问题，并提出相应对策，使水土流失能够得到及时有效的控制[6]。水土保持监测应委托有资质单位进行。监测因子主要为工程扰动的面积、现有裸露面积、暴雨、泥沙、植被破坏以及恢复情况等。此外，水土保持施工进度与主体工程保持一致，做到同时设计、同时施工、同时竣工验收。

4 结论及建议

本次海城河河道治理沿线长，涵盖的范围较大，在河道治理中不可避免的对河道两岸及周边的环境造成影响，水土保持设计应与河道治理做到同时设计、同时施工、同时竣工验收。海城河城市段河道治理于2017 年11 月开始施工，在5 月中旬雨季来临时竣工，治理后河道进行了水土保持措施，植被覆盖率达到95%，自竣工后至今，水土流失得到了明显的缓解，生态环境得到了显著的改善，治理后的管理在后期维持河道长期保持清洁、畅通、优美方面更加重要，应高度重视。