城市水利樞紐工程建設(shè)期及運行初期水土流失防治措施分析

陳梅++張智醞++陳國威

【摘 要】城市水利樞紐工程的建設(shè)可以更合理地實現(xiàn)水資源的分配利用，使其更好地發(fā)揮擋洪、泄水、發(fā)電、航運等綜合效益。本文以淮安市里運河北門橋水利樞紐控制工程為例，對城市水利樞紐工程建設(shè)期和運行初期各分區(qū)水土流失進行了預(yù)測，并按分區(qū)進行了水土流失防治和水土保持措施設(shè)計并分析其效果。為城市水利樞紐工程水土流失防治提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】城市水利樞紐 水土流失防治 水土保持

城市水利樞紐工程的建設(shè)可以更合理地實現(xiàn)水資源的分配利用，使其更好地發(fā)揮擋洪、泄水、發(fā)電、航運等綜合效益。但在城市水利樞紐工程建設(shè)中，場內(nèi)外施工道路一般較長，對原有地貌和地表植被擾動較大，同時產(chǎn)生棄土及建筑垃圾，若不妥善處理，將導(dǎo)致嚴(yán)重的水土流失危害，會給周圍環(huán)境帶來威脅。水土保持是指對自然因素和人為活動造成水土流失所采取的預(yù)防和治理措施，能有效的治理因工程建設(shè)人為造成的水土流失。本文以淮安市里運河北門水利樞紐橋控制工程作為實例進行水土流失防治措施分析。

1 工程概況

淮安市里運河北門橋水利樞紐控制工程位于市區(qū)里運河上，是為滿足擋洪、蓄水、水上旅游、景觀、城市交通及市政管線穿越的要求而建的一座水工建筑物。

該水利樞紐控制工程包含節(jié)制閘和交通橋兩部分，因該工程地處淮安市市中心，景觀要求高，結(jié)合人民路改造，將閘與橋布置在一起，橋在上面，閘布置于橋下，橋下兩側(cè)建地下室作為地下廠房。節(jié)制閘中心線與河道中心線一致，節(jié)制閘閘門采用一扇30m寬底軸驅(qū)動下翻門，在汛期可形成人造瀑布景觀。結(jié)合城區(qū)規(guī)劃，橋面總寬25m。為了增加水面寬度景觀效果，閘上下游聯(lián)接段均采用較長的帶狀親水平臺直立擋墻與河坡順接。

2 水土流失預(yù)測

對工程建設(shè)期可能造成的水土流失情況進行預(yù)測，預(yù)測的內(nèi)容包括：施工過程擾動原地貌、損壞土地和植被的面積的測算；施工過程中產(chǎn)生的棄土、棄渣量的測算；損壞水土保持設(shè)施的面積和數(shù)量的測算；可能造成的水土流失流失量及水土流失危害的預(yù)測。水土流失預(yù)測時段分為基本建設(shè)期和生產(chǎn)運行期（1年）。

經(jīng)采用類比法和數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的預(yù)測方法進行分析計算，本工程在建設(shè)期可能造成的水土流失量為197.5t，水土流失背景值為11.3t，新增水土流失量為186.2t；在運行初期可能造成的水土流失量為13.0t，水土流失背景值為11.3t，新增水土流失量為1.7t，詳見表1。

3 水土流失防治

3.1 水土流失防治分區(qū)

本工程水土流失的防治區(qū)主要是工程建設(shè)區(qū)，根據(jù)工程特點進行分區(qū)治理。按照防治責(zé)任范圍界定，對水土流失防治進行二級分區(qū)：一級分區(qū)為Ⅰ區(qū)為北門橋控制工程，下設(shè)二級分區(qū)閘橋工程主體分區(qū)和施工占地分區(qū)，施工占地分區(qū)包括臨時集土區(qū)和生產(chǎn)生活區(qū)。

3.2 水土保持措施總體布局

防治措施的總體布局以防治新增水土流失和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境為主要目的，根據(jù)主體工程開發(fā)建設(shè)的特點，以水土流失預(yù)測為科學(xué)依據(jù)，合理配置各防治區(qū)的水土保持措施，見表2。在防治措施上做到開發(fā)和預(yù)防相結(jié)合，點線面相結(jié)合，形成完整的防護體系。

3.3 分區(qū)水土保持措施

北門橋控制工程水土保持方案主要采取以植物措施為主、與工程措施相結(jié)合。防護措施與工程建設(shè)、城市建設(shè)、美化環(huán)境密切結(jié)合，創(chuàng)造優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境。根據(jù)本工程的自然環(huán)境，結(jié)合工程的實際情況，本著“因地制宜、適地種樹、適地種草”的原則，建造水土保持植被美化環(huán)境。重點對里運河河堤、堤坡采取水土保持措施。

3.3.1 閘橋工程主體防治區(qū)

北門橋水利樞紐控制工程為閘橋結(jié)合工程，閘上下游引河河岸采取板樁擋墻結(jié)構(gòu)，河底采取漿砌石防護。引河與現(xiàn)狀河坡采取斜坡順接，對斜坡采取漿砌石防護，自然河道上下游各20m范圍河坡、河底采取漿砌石防護。在主體設(shè)計中，均以已考慮了對閘身以及上下游河坡一定范圍內(nèi)采取了工程防護措施。本水保方案在原有工程措施基礎(chǔ)之上，對主體工程進一步采取一些植物措施，與工程措施相結(jié)合，既起到水保作用，又起到綠化、美化的效果，為建筑物增添綠色。

本方案對閘橋主體防治區(qū)的水土保持措施，主要考慮對建筑物上下游河坡附近采取防護。位于建筑物上下游河道河口外2m范圍內(nèi)種植紅葉小檗；位于河坡每間隔3m種植一排海桐球，河口外堤頂兩側(cè)種植香樟、廣玉蘭、雪松等常綠喬木，株距3.0m。

3.3.2 臨時堆土防治區(qū)

施工期堆土區(qū)四周設(shè)置排水系統(tǒng)。排水溝采用土溝，設(shè)計斷面為梯形，底寬0.5m，溝深0.5m，邊坡1：1。施工結(jié)束后必須及時將地棄土運走或者就地平整，清除施工垃圾和平整場地，恢復(fù)原有地形地貌。

3.3.3 生產(chǎn)生活防治區(qū)

施工期生產(chǎn)生活區(qū)場地表面硬化，設(shè)置排水系統(tǒng)。建筑工場、材料堆場四周及施工道路兩側(cè)設(shè)置排水系統(tǒng)，排水溝采用土溝，設(shè)計斷面為梯形，底寬0.5m，溝深0.5m，邊坡1：1。施工結(jié)束后必須及時將地表建筑物及硬化地面全部拆除，清除施工垃圾和平整場地，恢復(fù)原有地形地貌。

4 結(jié)語

各項水土保持方案防治措施實施后，工程建設(shè)所造成的水土流失區(qū)域均能得到有效的治理和改善。各防治區(qū)除水面、永久建筑物外，施工用地都得到了治理，臨時堆土區(qū)均采取了有效的防治措施，各項水土保持措施均達到或超過了預(yù)期的治理目標(biāo)，效果比較顯著。經(jīng)分析計算出防治責(zé)任2.50hm2范圍內(nèi)擾動土地的治理率達到了95%；防治責(zé)任范圍內(nèi)水土流失總治理度達到95%以上；試運行期土壤流失控制比控制在0.8；棄土、棄渣攔渣率施工期大于95%、試運行期大于95%；植被恢復(fù)系數(shù)達到98%；防治責(zé)任范圍內(nèi)林草覆蓋率達到了30%以上。

水利樞紐工程建設(shè)通常涉及范圍廣，基坑開挖動土面大，對當(dāng)?shù)氐牡孛?、植被會造成破壞，但只要根?jù)工程建設(shè)的特點，切實做好水土保持工作，通過水土流失防治點線面相結(jié)合、開發(fā)和預(yù)防相結(jié)合的總體布局，因地制宜地采取有效的水土流失防治措施，就能有效控制人為新增水土流失，并治理工程區(qū)原有水土流失，保障工程安全，改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，形成工程建設(shè)和生態(tài)環(huán)境治理協(xié)調(diào)發(fā)展的良性循環(huán)。

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