水利工程施工中水土保持工作研究
——以蛟溪排灌站拆除重建項目為例

余 倩

(江西省南昌縣紅旗大泵電力排灌管理站,江西 南昌 330200)

在發(fā)生洪澇災(zāi)害時，水災(zāi)不僅會帶來一定的污染，同時也會造成水土流失的現(xiàn)象，水利工程建設(shè)的主要目的之一是減少水災(zāi)的發(fā)生概率，降低水利工程施工對河道的破壞，減少水土流失現(xiàn)象。為加強對水土資源的保護，相關(guān)水利工程建設(shè)人員應(yīng)根據(jù)實際環(huán)境的地理特征，設(shè)計建設(shè)具有較高安全性和價值的工程，降低對環(huán)境的損害，保持水土穩(wěn)定性。

1 工程概況

本文以蛟溪排灌站拆除重建工程為案例，該排灌站位于江西省南昌市南昌縣銀三角管委會棠港墅左堤樁號25+859處。該站地面高程為18.5～19.9 m，堤頂高程為23.5～23.9 m。本次擬拆除重建。該區(qū)域處于平?jīng)_湖積平原，整體地勢較為平坦，地下水網(wǎng)較為發(fā)達，區(qū)域內(nèi)部覆蓋第四系沖積層，上部為第四系全新統(tǒng)沖積層，下部為第四系上更新統(tǒng)沖積層；基巖第三系碎屑巖層。地質(zhì)構(gòu)造中無較大裂縫，穩(wěn)定性較強，不易發(fā)生地震等災(zāi)害。工程區(qū)域的水文條件為地表水系發(fā)育，大小水溝縱橫交錯，區(qū)內(nèi)地下水廣泛賦存于第四系沖積砂、砂礫層中，地下水類型主要為孔隙潛水及局部上層滯水。

排灌站所處區(qū)域在汛期內(nèi)的危險性較大，洪水會對周圍的堤壩與河床產(chǎn)生影響，導(dǎo)致水土流失的情況發(fā)生，因此，為提升排灌站的實際工程質(zhì)量，應(yīng)對其進行科學(xué)規(guī)劃，確保工程的正常運行。

2 水利工程中水土保持的具體措施

在工程施工拆除和重建的過程中，會對河道造成一定的影響，導(dǎo)致發(fā)生水土流失的情況，在其中直接受到水土流失影響的面積為1.53 hm2。其中包括工程建設(shè)和施工區(qū)域以及料場區(qū)域等，在工程建設(shè)過程中，存在永久占地和臨時占地的情況，其中永久占地為排灌站建筑的主體地區(qū)，總面積為0.36 hm2。臨時占地為土料和棄渣等的臨時存放區(qū)域，以及施工道路和現(xiàn)場場地等。相關(guān)標準規(guī)定下，應(yīng)加強對水土流失情況的管理和防治，因此，本項目在施工過程中，執(zhí)行一級水土標準。

2.1 加強對水土流失情況的監(jiān)測

在對水利工程進行拆除重建的過程中，為了解水土流失的具體情況，應(yīng)對其進行監(jiān)測，以便后續(xù)根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果制定相應(yīng)的防治計劃。相關(guān)的施工建設(shè)人員應(yīng)在整個工程施工的過程中對該區(qū)域的水土情況進行監(jiān)測，設(shè)置科學(xué)的監(jiān)測體系和設(shè)備，了解水土流失的真實情況。

在監(jiān)測的過程中，主要對以下內(nèi)容進行監(jiān)測：第一，對影響水土流失的因素進行監(jiān)測，如外界的環(huán)境因素、氣候變化因素以及河流水體的本身變化情況，以及土壤和土質(zhì)變化，通過檢測和對比，了解施工前、中、后的具體變化情況。第二，對水土流失產(chǎn)生的影響進行監(jiān)測，水土流失可能造成植被覆蓋率降低或者河流發(fā)生淤堵等情況，在監(jiān)測的過程中，應(yīng)對工程周圍的地質(zhì)和水文等情況進行監(jiān)督和管理，并了解周圍居民的生活用水是否發(fā)生變化等[1]。第三，對水土流失防治效果進行監(jiān)測。在工程建設(shè)的過程中，需要制定相應(yīng)的水土流失預(yù)防對策，通過監(jiān)測能夠了解相關(guān)措施的實際功能，從而更輕易分辨出不同對策的實際作用，為后續(xù)的水土流失治理工作提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)參考。

2.2 因地制宜，科學(xué)制定水土保持措施

2.2.1 水土保持體系

在水利工程的拆除重建過程中，為避免發(fā)生大規(guī)模的水土流失情況，相關(guān)的施工單位應(yīng)制定相應(yīng)的水土保持措施，在建設(shè)的過程中，為提高水土保持效果，應(yīng)根據(jù)實際的水土情況來進行相關(guān)的設(shè)計和建設(shè)。對施工的環(huán)境進行準確的調(diào)查了解，分析水土流失的情況和類型，結(jié)合不同的防治措施，制定符合該工程中的水土保持體系。

本工程施工過程中，根據(jù)實際的拆除和重建情況制定了相應(yīng)的水土流失防治體系：將工程分為不同的區(qū)域，根據(jù)不同該區(qū)域的特點執(zhí)行相應(yīng)的計劃。如在主體工程區(qū)域中，其為工程建設(shè)的主要區(qū)域，在該區(qū)域為保持水土，應(yīng)使用工程措施和臨時措施相結(jié)合的方式。工程措施中包括平整土地以及使用混凝土等對護坡進行加固。臨時措施主要包括設(shè)置相應(yīng)的擋土墻和排水溝等臨時防護措施，避免發(fā)生大量水土流失的情況。對土料廠設(shè)置水土保持措施時，應(yīng)在工程措施和臨時措施的基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)的植物措施，整體防護工程主要包括對土料區(qū)域表土的剝離與回填，平整該區(qū)域的場地，使用擋土墻措施，在護坡上種草，通過植物來幫助提高固土能力。棄渣區(qū)域與土料區(qū)域制定的防護措施相似，不同的是在棄渣區(qū)域的工程措施中，一般使用植生袋來作為擋渣墻，同時設(shè)置相應(yīng)的沉沙地。在施工場地和道路中，其防護措施大同小異，均需要進行工程措施和臨時措施等方式來保持水土。

2.2.2 臨時措施

在水土保持體系中，臨時防護措施指的是在水利工程建設(shè)過程中，臨時搭建的相關(guān)措施，避免大范圍發(fā)生水土流失現(xiàn)象。其主要包括對地表土壤進行剝離，避免被水沖刷流失，設(shè)置相應(yīng)的擋攔等防護措施，保護內(nèi)部區(qū)域的土層，或者設(shè)置相應(yīng)的排水設(shè)施，對水流方向進行規(guī)劃，避免其對護坡產(chǎn)生沖刷作用[2]。此類工程一般只在水利工程建設(shè)過程中構(gòu)建，在工程完成后，需要將其進行拆除。應(yīng)注意的是，在剝離表層土壤時，應(yīng)對剝離的土壤進行保存，在工程結(jié)束后進行鋪設(shè)，使其仍具有較強的促進植物生長的能力。

2.2.3 植物措施

在使用植物防治措施時，主要利用植物的保水固沙能力，在實際的發(fā)展過程中，應(yīng)根據(jù)植物的能力來進行等級的規(guī)劃，再根據(jù)工程附近土層的變化來進行相應(yīng)的調(diào)整和配置，使植物的保水固沙能力與工程中水土流失情況相匹配。在級別劃分時，最基本的級別應(yīng)具有一定水土保持能力和維持生態(tài)平衡的作用，等級越高，在保持水土能力的基礎(chǔ)上能夠達到內(nèi)化環(huán)境的作用，提升工程區(qū)域的環(huán)境狀況。

在使用植物防治措施時，應(yīng)盡量使整體的草坪中的植物具有一定的植物多樣性，從而達到提升草坪防水固土的作用。在本工程中，使用喬、灌、草相結(jié)合，擾動平面或坡比小于1∶1.5的坡面采取喬灌草或灌草結(jié)合的配置方式。在對植物種類進行選擇時，應(yīng)首選具有較強抗性和較強生命力的植物，最好在該區(qū)域范圍內(nèi)選擇生長狀態(tài)較為旺盛，并且能夠保持水土的植物種類。其中的喬木可以選擇濕地松、樟樹、桂花樹等；灌木可以選擇杜鵑、大葉黃楊、月季、胡枝子等；草種可以選擇地毯草、狗牙根等。根據(jù)植物的實際情況來進行移栽和種植，確保其符合實際的規(guī)劃要求。

2.2.4 工程措施

在水利工程建設(shè)過程中，通過一定的工程建設(shè)方式來提高水土保持的效果。在建設(shè)時，一般使用的方式為混凝土護坡、土地平整、排水溝、沉沙地、植生袋擋渣墻等，根據(jù)不同水利工程區(qū)域的特點，制定相應(yīng)的建設(shè)工程。在本工程中，主體工程區(qū)域中主要通過設(shè)置擋土墻和排水溝的方式來緩解水土流失的情況[3]。在設(shè)置擋土墻時，一般在坡度較陡的地方，使用棄渣或利用料用編織袋制作擋墻，通過編織袋之間的搭接，提升擋土墻的抗性，從而提升整體的保持水土效果。在挖掘設(shè)置排水溝時，一般在擋墻的附近挖掘排水溝，對河道進行疏通，使水流正常通過。設(shè)置排水溝時，根據(jù)工程參數(shù)進行修建，排水溝斷面型式為梯形，邊坡系數(shù)m=1，排水溝深h=0.3 m，下底寬b=0.3 m，上底寬B=0.9 m，其斷面面積為0.18 m2，土質(zhì)排水溝長度共計200 m，工程量約36 m3，設(shè)計見圖1。

圖1 土質(zhì)排水溝墻斷面圖(單位：cm)

在土料區(qū)域中，需要在該區(qū)域取土料，為減少土壤中的雜質(zhì)，將土層表面的無用土層進行剝離，使用中間的土壤進行施工。在取土完畢后，應(yīng)將表層無用土壤回填，并進行合理整治，使表面更加平整[4]。

在設(shè)計沉沙池時，其主要的作用是為了減少河流中泥沙含量，通過水流將含沙尾水排至其中，整體沉沙池長度為4.0 m，寬度為2.5 m，深度為1.0 m，體積10.0 m3。

2.3 使用土壤保護等創(chuàng)新技術(shù)

在水利工程施工建設(shè)的過程中，為減緩水土流失情況，應(yīng)嘗試使用創(chuàng)新技術(shù)，提升整體的水土保持效果。如使用土壤保護技術(shù)。河道內(nèi)和兩側(cè)護坡中的土壤層濕度較大，在受到水流沖刷時，極易隨著水流移動，發(fā)生水土流失的現(xiàn)象，因此，可以嘗試將護坡和河道底部的土壤進行替換，使用含水性較差的土壤進行覆蓋，降低其被水流沖刷流失的可能性。在更換土壤后，結(jié)合植物種植技術(shù)來加固土壤，提高其保持水土的能力。

此外，加強對植被水土保持技術(shù)的研究與創(chuàng)新，使植物能夠在含水量較大的環(huán)境中順利扎根生長，或者研究新型植物，使其根系更為發(fā)達，具有加強的保持水土能力，在水流沖刷護坡時，能夠降低土壤被侵蝕的速度，提升整體的土壤保持效果。

3 結(jié) 論

在對水利工程進行施工的過程中，必然會對周圍的環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，為避免發(fā)生大量水土流失的情況，相關(guān)的施工建設(shè)單位應(yīng)提高防護意識，根據(jù)施工區(qū)域的實際情況，制定相應(yīng)的水土保持方案，加強對水道治理的效果，減少水土流失的現(xiàn)象，保護生態(tài)環(huán)境和工程周圍環(huán)境的平衡，從而進一步促進我國水利工程的發(fā)展。