青浦区大莲湖泵闸工程水土保持措施设计

韩文君 上海友为工程设计有限公司

大莲湖泵闸工程位于青浦区金泽镇内北横泾东侧出口处，上海水利控制片“太北片”范围内。本工程内容包括：原大莲湖套闸拆除，新建大莲湖套闸（12m×180m）、新建大莲湖泵站（设计流量20m3/s），以及配套建设内外河引航道、靠船墩、交通桥、管理区等。项目永久占地面积4.44hm²，临时占地0.72hm²。工程建成前，原大莲湖套闸为金泽镇与外河航道的唯一通道；项目建成后，金泽镇防洪除涝能力大量提高，为区域社会经济发展提供水安全保障。

工程属改扩建建设类项目，全面分析研究工程设计资料，并进行现场踏勘，对项目附近自然、生态环境、水土流失及水土保持现状等进行调查，同时征求地方水务部门的意见，依据《生产建设项目水土保持技术标准》（GB50433-2018）的要求，在充分利用已有的水土保持治理经验，结合主体工程设计和施工特点的基础上，开展水土保持措施设计。

1.项目区自然及水土流失现状

1.1 项目区自然简况

工程区域地貌属滨海平原，原状用地类型以水域及水利设施用地、其他土地为主。场地原状地形总体较为平坦，岸边地势略有起伏，标高2.79～5.93m。气候属北亚热带季风湿润气候区，多年平均雨量为1136.8mm，年平均降雨日在134.8天左右，其中汛期（6～9月）降水量占全年的58%以上。

项目区土壤类型以水稻土为主，所在区域植被以常绿阔叶林为主，项目所在青浦区林草覆盖率约42%。大莲湖泵闸原管理区林草覆盖率约45%。

1.2 项目区水土流失现状

项目所在区域位于上海市水土流失重点预防区（黄浦江上游重点预防区），黄浦江上游饮用水水源保护区（二级饮用水源保护区）。项目区所在区域为以水力侵蚀为主的南方红壤区，背景土壤侵蚀模数为300t/（km2•a），容许土壤流失量为500t/（km2•a）。侵蚀强度微度。

项目区不涉及水功能一级区的保护区和保留区、自然保护区、世界文化和自然遗产地、风景名胜区、地质公园、森林公园及重要湿地等水土保持敏感目标。

2.防治责任范围及防治分区

2.1 防治责任范围

根据《生产建设项目水土保持技术标准》（GB50433-2018）要求，工程水土流失防治责任范围共计5.16hm2，其中永久占地4.4 4hm2，临时占地0.72hm2。

2.2 防治分区

根据施工现场现状及产生水土流失的特点，水土流失防治分区划分为主体工程防治区、管理区防治区、施工生产生活防治区。

3.水土流失预测

3.1 预测（调查）时段

项目区按实际情况分为已开工部分和后续施工部分。已开工部分按照实际施工时段调查分析。后续施工部分预测时段分为施工期和自然恢复期。预测时段根据施工进度安排且考虑6～9月雨季的最不利情况。

3.2 预测方法

（1）土壤侵蚀模数确定。土壤侵蚀模数通过分析各施工阶段的施工强度，依据年降雨量、类比工程的水土保持监测结果推算确定，详见表1。

（2）土壤侵蚀量计算公式：

式中：W——土壤流失量，t；

j——预测时段，j＝1、2，指施工施工期和自然恢复期。

i——预测单元，i＝1、2、3、......、n；

Fji——第j时段第i单元的预测面积，km2；

Mji——第j时段第i单元的土壤侵蚀模数，t/km2•a；

Tji——第j时段第i单元的预测时间，a。

表1 各区土壤请示模数

3.3 预测结论

（1）扰动原地貌、损坏地表植被面积预测。本工程扰动地表的面积包括泵闸工程区、桥梁工程区、建筑物区、道路及硬地广场区、绿化工程区、施工生产生活区等区域，占地的面积共计5.16hm²。

（2）弃土弃渣量预测。本工程总挖方8.34万m3，总填方8.73万m3，外借方0.57万m3，余土0.18万m3。

（3）已开工部分水土流失预测。本工程已开工部分水土流失总量约为300t，新增流失量为291t。

（4）后续施工部分水土流失预测。后续施工过程中，施工期及自然恢复期的水土流失总量为43t，新增流失量为29t。

（5）水土流失总量预测。工程施工水土流失调查与预测总量约为343t，新增水土流失量320t。施工期可能造成的水土流失量占整个工程的94.5%。施工期是工程产生水土流失的重点时段，主体工程区是水土流失重点区域。

4.水土保持措施设计

根据对已开工部分的调查、后续实施部分预测结果、防治分区以及现状情况，确定各防治区的防治措施，措施体系见表2。

表2 水土流失防治措施体系表

4.1 主体工程防治区

（1）植物措施。桥台周边管理范围种植绿化，面积约0.06hm2。撒播结缕草、白三叶混合草籽。撒播密度100kg/hm²，撒播面积0.06hm²，共需混合草籽3kg。

（2）临时措施。利用堤防南侧现有洼地设置泥浆池1座，泥浆池四周围挡封闭，泥浆池尺寸宽30m、长50m，目前已经利用结束，产生泥浆晒干后就地回填于现有洼地内，并在表面进行了绿化。

根据调查，大莲湖泵闸基坑开挖期间施工单位在围护顶四周设置环型排水系统，基底沿基础底板四周设置环型排水沟，排水沟长度为882m，并在基底排水沟末端设置了18口集水井。

基坑边坡、堆场边坡、裸露地等进行密目网临时苫盖，面积4400m²，可重复利用。

4.2 管理区防治区

（1）工程措施。室外地面绿化面积1.14hm²，绿化覆土按0.50m计，共需回覆表土0.57万m3，排水沟80m；室外排水系统531m；透水砼人行步道780m2。

（2）植物措施。管理区绿化利用管理区永久绿化，绿化面积1.11hm²。

（3）临时措施。梯形断面明沟与雨废水管道结合方式排水。明沟长度1006m，断面底宽0.30m，口宽0.5m，深0.40m，上盖重型混凝土雨水篦子。中间布设砖砌沉沙池为1座，体积12m3。

4.3 施工生产生活防治区

（1）工程措施。土方中转场、施工便道、施工生产生活区利用结束后，及时清除场地，并及时进行场地平整。本区域土地整治面积为0.72hm2，整地深度0.1～0.2m。

（2）植物措施。土方中转场、施工便道、施工生产生活区利用结束后，及时绿化恢复，绿化面积0.72hm2。撒播结缕草、白三叶混合草籽。撒播密度100kg/hm²，撒播面积0.06hm²，共需混合草籽3kg。

（3）临时措施。临时矩形排水沟916m；集水窨井5个；临时梯形排水沟220m（土方开挖62m3），二级沉淀池1座；密目网2500m2。

5.结论

在工程建设和运行过程中实施一系列的水土保持措施后，有效防止或减少新增水土流失量，实现项目区环境的恢复和改善。至设计水平年的水土流失治理度为99.60%，土壤流失控制比为1.79，渣土防护率为99%，林草覆盖率为35%，林草植被恢复率为99%，各项指标均达到或超过水土流失防治目标值。工程措施对项目建设期水土流失起到防控作用。