双 斌,万绍文,赵晓琳
(1.中州水务控股有限公司,河南 郑州 450000;2.河南省豫北水利勘测设计院有限公司,河南 安阳 455000)
内黄县现状工农业供水以地下水为主,生活供水除县城外均为地下水,且乡镇供水水源多采用中、深层地下水,供水结构极不合理,地下水超采严重,资源型缺水和工程性缺水并存。而以南水北调作为供水水源的内黄县第四水厂供水管网覆盖范围仅为县城区域,未配套建设乡镇配水管网,南水北调水资源利用严重不足。为解决内黄县地下水超采、供水水质不优等瓶颈问题,内黄县发展改革委批准实施内黄县城乡供水一体化工程,将县域内所有乡镇水厂的水源置换为南水北调水。
内黄县城乡供水一体化工程供水范围为内黄县的全部乡镇,通过建设配水管网工程156.12 km、加压泵站2 座,将地下水源置换为南水北调水源,满足整个内黄县城乡用水需求。项目包括:①配水管网工程:配水管网铺设球墨铸铁管156.12 km;新建附属阀门井342 座;穿越工程72 处(顶管穿越23 处,定向钻穿越7 处,明挖穿越42 处)。②泵站工程:新建加压泵站2 座。配水管网工程等别为Ⅴ等,主要建筑物为5级,次要建筑物为5 级。泵站工程等别为Ⅳ等,主要建筑物为4 级,次要建筑物为5 级。工程总占地面积190.86 km2,其中,永久占地1.45 km2,临时占地189.41 km2;总挖方95.43 万m3,回填土方94.94 万m3,弃渣0.49 万m3。概算总投资41 896.29万元,其中土建投资18 845.16 万元,已于2020 年9 月开工,2022年12月完工。
项目区位于北方土石山区~华北平原区~黄泛平原防沙农田防护区,属海河流域、黄河冲洪积平原地貌类型、暖温带半湿润大陆性季风气候,多年平均气温13.50 ℃,多年平均降水量567.70 mm。主要土壤类型为潮土,植被类型为暖温带落叶阔叶林带,林草覆盖率10%。水土流失以微度水力侵蚀为主,属黄泛平原风沙国家级水土流失重点预防区。
①各区之间应具有显著差异性。②同一区内造成水土流失的主导因子和防治措施应相近或相似。③根据项目的繁简程度和项目区自然情况,防治区可划分为一级或多级。④一级区应具有控制性、整体性、全局性,二级区及其以下分区应结合工程布局、项目组成、占地性质和扰动特点进行逐级分区。⑤各级分区应层次分明,具有关联性和系统性。
按照分区原则,采取实地调查勘测,资料收集和数据分析相结合的方法进行分区,工程水土流失防治分区划分为配水管网工程区、泵站工程区和施工生产生活区等3 个一级区,其中配水管网工程区进一步划分为管道作业带区、穿越工程区、附属工程区等3个二级区。具体结果见表1。
表1 内黄县城乡供水一体化工程水土流失防治分区表
防治措施体系的布设,是在对主体工程设计中具有水土保持功能工程分析评价的基础上,将主体工程已经设计和水保方案新增的工程措施、植物措施、临时措施科学配置,按防治分区布设,形成完整、科学的水土保持措施防治体系。其中管道工程区和临时堆土区是水土流失防治的重点区域。
4.2.1 配水管网工程区
4.2.1.1 管道作业带区
管道作业带占地184.48 hm2,占地类型为耕地、园地、林地、工矿仓储用地、城镇及交通运输用地、水域及水利设施用地、其他土地。占用耕地150.10 hm2,园地0.95 hm2,林地17.75 hm2,在施工扰动前管沟开挖区域和施工作业带均可进行表土剥离,剥离后的表土就近堆置于临时堆土区的底层,待管道埋设后,将临时堆土及表土按堆放层次先后回填至管沟内和施工便道上进行土地整治复耕或植草。管道作业带分段施工,在每段管道作业带施工结束后,及时采取以上措施。
管道作业带临时占用林地区域管道埋设后恢复植被,为防止植物根系对管道造成破坏,全部撒播植草,不再栽植乔灌木。占用园地区域考虑到其经济属性,全面整地后交由所有人复植,方案不再采取绿化措施,只计入复耕面积。
结合工程实际,管道作业带每段施工期很短,因此不再布设临时排水、临时拦挡等措施,只布设土工布临时苫盖措施,对临时堆放地表土及开挖土表层采取临时苫盖。
4.2.1.2 穿越工程区
穿越工程主要包括穿越河沟渠、铁路、公路等,穿越形式分为顶管、定向钻,总占地面积3.99 hm2,占地类型为耕地3.25 hm2,林地0.58 hm2,荒地0.16 hm2,全部为临时占地。
施工前期,将穿越工程施工区域占用耕地及林地表土剥离,堆至该区域一角。施工结束后,将表土回覆至穿越工程施工区域。对占用耕地区域进行土地整治复耕,占用林地区域进行土地整治植草。
施工期间,顶管、定向钻施工区内布设泥浆沉淀池,施工结束后,泥浆经环保处理晾干后就地掩埋。场区裸露地表及临时堆土采取临时苫盖措施。
4.2.1.3 附属工程区
阀门井等附属工程区总占地面积0.91 km2,占地类型为耕地、林地、其他土地(盐碱地、沙地)。占用耕地0.33 km2,林地0.32 km2,其他土地0.26 km2,均为永久占地。附属工程区主要采取临时措施,施工期间,开挖土方合并堆入附近管道作业带临时堆土区域,采取临时苫盖措施,其水保措施工程量计入管道作业带。
4.2.2 泵站工程区
泵站工程区包括南部加压泵站和北部加压泵站两处,总占地面积0.54 km2,占地类型为耕地,全部为永久占地。泵站工程区占地类型为耕地,表土量比较大,而需要表土的可绿化面积比较小,因此,表土可按需剥离。施工前,将易剥离表土剥离后堆至泵站内临时堆土区。施工结束后,将表土回覆至景观绿化区域,对该区域进行全面整地。同时在道路中心线布设雨水排水管,将汇集雨水排至泵站外自然沟渠。绿化区全面整地后,进行景观绿化。施工期间的临时措施最为重要,泵站内沿施工道路布设临时排水沟,排水沟地势较低处设沉沙池;临时堆放土方周边采取编织袋装土拦挡,顶面土工布苫盖。同时对开挖面、裸露地表均采用土工布苫盖措施,计列工程量。
4.2.3 施工生产生活区
施工生产生活区包括施工仓库、生活区等,总占地面积0.94 km2,均占用耕地。施工前,将扰动区内表土剥离,集中堆放至施工生产生活区一角。施工后期,对施工生产生活区表土回覆并进行土地整治复耕。施工期间,临时堆放的表土周边布设编织袋装土拦挡,拦挡内土方堆置不高于3 m,边坡1∶2,施工生产生活区内布设临时排水沟,排水沟末端接沉沙池后排入附近沟渠。裸露地表及临时堆放的表土采取临时土工布苫盖措施。
与其他工程相比,管道工程具有点线结合,以线性为主、工点施工工期短、水土流失呈线性分布等特点。针对工程特点和建设过程中及工程建成后可能引发的水土流失情况和造成的危害,采取经济有效的防治措施,在考虑防治水土流失的同时,也要考虑经济性和合理性。对于管道作业带防治区,管线虽长,但具体到某工点,工期很短,所以应以临时苫盖为主,临时拦挡和临时排水只可在汛期布设;同时,根据管沟开挖回填工序特点,管沟开挖时不必进行表土剥离,做到既能有效防止水土流失又经济合理,为企业减轻负担。