城市建設(shè)項(xiàng)目水土保持理念和實(shí)踐

王永喜 夏兵 劉萌萌 王耀建

［關(guān)鍵詞］ 城市水土保持；臨時(shí)措施；動(dòng)態(tài)防護(hù)；技術(shù)要求；深圳市

［摘 要］ 針對(duì)城市建設(shè)項(xiàng)目施工過程的動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn)，近年來深圳在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治方面通過合理設(shè)置臨時(shí)水土保持措施，有效防治了水土流失。對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持施工圖設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)、設(shè)計(jì)內(nèi)容和深度、動(dòng)態(tài)重復(fù)的工程量計(jì)列等進(jìn)行了分析和總結(jié)，在滿足施工區(qū)水土流失防治的條件下，合理設(shè)計(jì)各項(xiàng)措施內(nèi)容，促進(jìn)水土保持措施內(nèi)容與建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)程序相適應(yīng)，可對(duì)水土保持措施量化落實(shí)、精細(xì)化管理起到明確的指導(dǎo)作用。

［中圖分類號(hào)］ S157[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] CDOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2024.03.005

［引用格式］ 王永喜，夏兵，劉萌萌，等.城市建設(shè)項(xiàng)目水土保持理念和實(shí)踐[J].中國(guó)水土保持，2024（3）：15-17，33.

城市建設(shè)項(xiàng)目在城市發(fā)展過程中不斷增速增量，近年來，我國(guó)城鎮(zhèn)化已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，截至2020年末，城鎮(zhèn)化率已經(jīng)突破60%^[1]。在城市建設(shè)過程中的水土流失防治方面，20世紀(jì)90年代提出的城市水土保持一直是水土保持工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。以深圳市為代表的城市水土保持先行示范城市，在城市水土流失防治和城市水土保持工作內(nèi)容等方面，進(jìn)行了大量的創(chuàng)新和實(shí)踐，對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的改善做出了重要貢獻(xiàn)。近年來，深圳市在城市水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范方面，進(jìn)行廣泛深入的調(diào)查研究，充分分析生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，吸取國(guó)內(nèi)外水土保持行業(yè)的相關(guān)技術(shù)成果、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在現(xiàn)有相關(guān)國(guó)家技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上，針對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目施工期建設(shè)特點(diǎn)，補(bǔ)充、細(xì)化生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持臨時(shí)措施的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)要求，對(duì)不同類型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目施工期水土保持措施體系進(jìn)行了總結(jié)和分類規(guī)定^[2]。

1 水土保持特點(diǎn)

城市建設(shè)項(xiàng)目的水土流失特點(diǎn)有敏感性、人為性和突發(fā)性。敏感性是因?yàn)槌鞘薪ㄔO(shè)項(xiàng)目比較集中，人口密度大，水土流失產(chǎn)生的社會(huì)影響大，敏感性非常高。人為性是由于城市建設(shè)活動(dòng)擾動(dòng)地面造成大量人為水土流失。突發(fā)性是指水土流失最嚴(yán)重階段在施工階段，遇到強(qiáng)降雨很容易產(chǎn)生突發(fā)性的水土流失危害。

城市建設(shè)項(xiàng)目水土保持有臨時(shí)性和生態(tài)性兩方面特點(diǎn)。臨時(shí)性是指針對(duì)施工期動(dòng)態(tài)變化的水土流失過程所采取的水土保持措施的特點(diǎn)。生態(tài)性是指水土保持工作要跟后期的永久措施和環(huán)境美化結(jié)合起來。

2 當(dāng)前主要問題

深圳市2020年審批（備案）生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案679個(gè)^[3]，涉及水土流失防治責(zé)任范圍44.37 km²。通過對(duì)建設(shè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析，主要存在以下問題：①水土保持專項(xiàng)資金未落實(shí)，沒有相應(yīng)的水土保持設(shè)計(jì)圖，依據(jù)的是批復(fù)（備案）的水土保持方案文件，現(xiàn)場(chǎng)難以對(duì)照實(shí)施；施工單位等對(duì)水土保持的認(rèn)識(shí)不足，不夠重視，現(xiàn)場(chǎng)管理不到位。②裸露場(chǎng)地的臨時(shí)覆蓋材料多樣，效果相差很大。現(xiàn)場(chǎng)大部分采用防塵網(wǎng)或者無紡布，雖然防塵效果滿足環(huán)保要求，但是幾乎起不到防治水土流失的作用。③施工現(xiàn)場(chǎng)截排水措施布置不完善，管理維護(hù)不到位，排水系統(tǒng)淤積堵塞嚴(yán)重，未能有效發(fā)揮排導(dǎo)作用。

3 技術(shù)實(shí)踐

深圳市經(jīng)過20多a的探索與實(shí)踐，已經(jīng)形成了具有一定地域特色的城市建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)體系，基于城市水土保持特點(diǎn)，形成了現(xiàn)場(chǎng)解決實(shí)際問題的經(jīng)驗(yàn)和措施體系。城市建設(shè)項(xiàng)目水土保持工作內(nèi)容已經(jīng)從方案階段向施工監(jiān)管階段發(fā)展，并延伸到工程建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，這就需要一個(gè)措施體系，從方案設(shè)計(jì)到施工各個(gè)環(huán)節(jié)與之相匹配，針對(duì)建設(shè)過程中地形地貌的動(dòng)態(tài)變化，對(duì)設(shè)計(jì)和施工的整個(gè)過程有相應(yīng)的技術(shù)規(guī)定，指導(dǎo)施工期精細(xì)化管理管控，為施工期水土流失防治提供技術(shù)支撐，以更適應(yīng)建設(shè)過程中動(dòng)態(tài)變化的施工場(chǎng)地水土流失控制。

3.1 建設(shè)項(xiàng)目的匯水分析

匯水分析應(yīng)堅(jiān)持“分區(qū)匯水、清水外截、區(qū)內(nèi)理順”的原則，分析的范圍應(yīng)包括項(xiàng)目水土流失防治責(zé)任范圍和匯水進(jìn)入防治責(zé)任范圍的其他區(qū)域，排水布局宜設(shè)置多個(gè)匯流出口，分散排水，細(xì)分為多個(gè)匯水單元，防止出現(xiàn)匯水集中沖刷的現(xiàn)象。匯水分析應(yīng)分施工前、施工中和完工后3個(gè)階段：施工前應(yīng)對(duì)現(xiàn)有排水溝、渠道、河道、池塘、人工湖位置、市政雨水管網(wǎng)進(jìn)行調(diào)查，并分析下游排水設(shè)施的可承納能力，明確接駁途徑；施工中宜對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的匯水進(jìn)行梳理，結(jié)合匯水分區(qū)布設(shè)臨時(shí)截排水系統(tǒng)，確定臨時(shí)排水設(shè)施規(guī)格；完工后宜進(jìn)行匯水評(píng)價(jià)，校核主體工程永久截排水系統(tǒng)的過流能力。

3.2 截排水溝水力計(jì)算公式的選擇

經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)規(guī)范中截排水溝水力計(jì)算公式的對(duì)比分析，結(jié)合深圳的降雨和城市排水通道現(xiàn)狀，按兩種排水接駁情況分別確定水力計(jì)算公式，以適應(yīng)城市不同地類的排水系統(tǒng)情況。

3.2.1 接入自然水系

當(dāng)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目施工期涉及山體匯水或匯水排入河道、溝渠等自然水系時(shí)，采用水利經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算洪峰流量。臨時(shí)排水設(shè)計(jì)宜采用10～20 a一遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)^[3]。

匯水面積小于0.1 km²的集水區(qū)，洪峰流量計(jì)算公式為

Q_m=0.278KIF₁（1）

式中：Q_m為洪峰流量，單位m³/s；K為洪峰徑流系數(shù)；I為1 h設(shè)計(jì)雨量，單位mm；F₁為集水面積，單位km²。

匯水面積大于或等于0.1 km²且小于10 km²時(shí)，洪峰流量計(jì)算采用廣東省洪峰流量經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算公式為

Q_m=CHF^0.84₁（2）

式中：C為與頻率有關(guān)的流量系數(shù)；H為24 h設(shè)計(jì)雨量，單位mm。

匯水面積大于或等于10 km²時(shí)，

王永喜等：城市建設(shè)項(xiàng)目水土保持理念和實(shí)踐

洪峰流量計(jì)算參照《廣東省暴雨徑流查算圖表使用手冊(cè)》中的綜合單位線法。

3.2.2 接入市政雨水管網(wǎng)

當(dāng)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目施工期排水出口為市政雨水管網(wǎng)時(shí)，采用市政排水經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算洪峰流量，臨時(shí)排水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期宜采用3 a^[3]。公式為

Q_m=ψqF₂/1 000 ???（3）

式中：ψ為徑流系數(shù)；q為設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，通過《深圳市暴雨強(qiáng)度公式及查算圖表》（2015版）查算，單位L/（s·hm²）；F₂為匯水面積，單位hm²。

3.3 排水溝適用范圍和維護(hù)要求

針對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地設(shè)置的排水溝的類型、材質(zhì)和適用范圍，進(jìn)行了技術(shù)要求設(shè)計(jì)，以供不同的場(chǎng)地地貌、不同施工階段選用（見表1）。排水溝應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清淤和維護(hù)，在泥沙淤積深度達(dá)到最大設(shè)計(jì)水位的50%前清疏，并在每次暴雨前后及時(shí)清疏。

3.4 沉沙池設(shè)置技術(shù)要求

沉沙池是建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治中的一種關(guān)鍵工程措施。要充分利用現(xiàn)狀低洼地、池塘或設(shè)計(jì)的人工湖，將其作為自然沉沙池使用，沉沙后再排入市政雨水管網(wǎng)，用以有效防治施工期的泥沙流失。在有場(chǎng)地的情況下，沉沙池規(guī)模應(yīng)盡量大，并采用多級(jí)沉沙形式。

根據(jù)對(duì)以往的水土保持方案中布置的沉沙池?cái)?shù)量和驗(yàn)收的沉沙池容量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，參考相關(guān)規(guī)范，提出對(duì)沉沙設(shè)施有效總?cè)萘康囊螅荷a(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目非汛期施工時(shí)，平地區(qū)施工場(chǎng)地沉沙設(shè)施總?cè)萘坎坏眯∮?0 m³/hm²；丘陵區(qū)施工場(chǎng)地沉沙設(shè)施總?cè)萘坎坏眯∮?00 m³/hm²。汛期施工時(shí)，施工場(chǎng)地沉沙設(shè)施總?cè)萘坎坏眯∮?00 m³/hm²。當(dāng)場(chǎng)地條件不能滿足沉沙設(shè)施總?cè)萘恳髸r(shí)，應(yīng)采用新技術(shù)、新設(shè)備提高沉沙能力，如泥沙分離設(shè)備、泥漿脫水設(shè)備等，這些設(shè)備在地鐵施工、城市更新改造的建設(shè)項(xiàng)目中經(jīng)常使用。

3.5 臨時(shí)覆蓋措施技術(shù)要求

臨時(shí)覆蓋措施材料多種，沒有統(tǒng)一的要求，有些覆蓋措施只能滿足環(huán)保防塵要求，防止水土流失的效果有限。針對(duì)市場(chǎng)上存在的各種臨時(shí)覆蓋材料進(jìn)行了調(diào)研，在調(diào)查的覆蓋材料中，阻隔徑流沖刷地表、過濾徑流能力最強(qiáng)的2種材料是無紡?fù)凉げ己途幙椡凉げ?，基本沒有水土保持效果的覆蓋材料是防塵塑料網(wǎng)和密目網(wǎng)^[4]。實(shí)踐中，臨時(shí)覆蓋措施要能非常有效地控制施工期間的水土流失，從源頭上解決泥沙來源。表2列出了推薦的覆蓋材料，對(duì)規(guī)格要求、使用壽命、推薦使用區(qū)域等進(jìn)行了要求和限定。

4 推進(jìn)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持專業(yè)施工圖設(shè)計(jì)

常規(guī)的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持工作主要包括編制水土保持方案、開展水土保持監(jiān)測(cè)和水土保持專項(xiàng)驗(yàn)收，其中：編制水土保持方案是在項(xiàng)目建設(shè)前期完成的，監(jiān)測(cè)和驗(yàn)收是在施工中和完工后開展的，水土保持監(jiān)測(cè)是按照批復(fù)的水土保持方案內(nèi)容去開展，水土保持專項(xiàng)驗(yàn)收也是對(duì)照水土保持方案的內(nèi)容進(jìn)行開展，與生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)際施工建設(shè)過程結(jié)合不緊密。現(xiàn)在要加強(qiáng)施工階段水土保持工作，應(yīng)將水土保持專業(yè)施工圖設(shè)計(jì)作為建設(shè)工程施工招標(biāo)依據(jù)，納入工程建設(shè)施工招標(biāo)中，促使水土保持措施內(nèi)容與建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)程序相適應(yīng)。如此一來，在水土保持監(jiān)測(cè)和專項(xiàng)驗(yàn)收的時(shí)候，就不是針對(duì)水土保持方案的內(nèi)容，而是針對(duì)水土保持施工圖設(shè)計(jì)內(nèi)容來進(jìn)行監(jiān)測(cè)和驗(yàn)收，更具有可操作性和精確性^[5-6]，對(duì)水土保持措施量化落實(shí)、精細(xì)化管理具有明確的指導(dǎo)作用。

4.1 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持專業(yè)施工圖的特點(diǎn)

水土保持施工圖與其他專業(yè)的施工圖設(shè)計(jì)要求不同，生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目在建設(shè)過程中，擾動(dòng)地表的場(chǎng)地范圍和豎向標(biāo)高是動(dòng)態(tài)變化的，為有效防治水土流失，水土保持施工圖設(shè)計(jì)要針對(duì)場(chǎng)地動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)，分階段、分時(shí)段進(jìn)行設(shè)計(jì)，既滿足施工圖設(shè)計(jì)的要求，又體現(xiàn)施工工程場(chǎng)地動(dòng)態(tài)變化的水土流失防治需求。

4.2 施工圖設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

施工圖設(shè)計(jì)主要針對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持措施的設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)方法進(jìn)行規(guī)定，包括表土保護(hù)措施、截排水措施、沉沙措施、泥沙攔擋措施、綠化措施和臨時(shí)覆蓋措施等。施工圖設(shè)計(jì)文件包括封面、目錄、設(shè)計(jì)說明、地理位置圖、匯水分析及防治責(zé)任范圍圖、水土保持措施平面圖、水土保持措施剖面圖、水土保持措施詳圖。工程建設(shè)過程中應(yīng)嚴(yán)格按照各階段設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。

4.3 動(dòng)態(tài)過程中的施工圖設(shè)計(jì)要求

4.3.1 分期分區(qū)設(shè)置

點(diǎn)式工程一般分為施工準(zhǔn)備、場(chǎng)平、基坑施工、建筑施工、綠化等階段，線型工程一般分為施工準(zhǔn)備、邊坡施工、路基形成、綠化等階段。不同建設(shè)期分別布設(shè)水土保持措施，應(yīng)明確各施工期場(chǎng)地標(biāo)高變化、地表擾動(dòng)范圍變化情況，確認(rèn)前期布設(shè)的水土保持設(shè)施在后期能否繼續(xù)使用，若不能使用則應(yīng)重新布設(shè)，地表擾動(dòng)擴(kuò)大的范圍應(yīng)補(bǔ)充水土保持措施。

根據(jù)水土流失防治分區(qū)劃分，結(jié)合各分區(qū)的水土流失特點(diǎn)提出相應(yīng)的防治措施、防治重點(diǎn)和要求，各分區(qū)水土保持措施應(yīng)具有系統(tǒng)性。防治區(qū)外的匯水應(yīng)獨(dú)立排放，各防治分區(qū)之間的截排水措施要銜接順利，防治分區(qū)內(nèi)每個(gè)排水單元面積不宜大于0.5 hm²。

涉及主體工程具有水土保持功能的措施，雖然不納入水土保持專項(xiàng)投資，但它涉及的內(nèi)容要在水土保持平面措施中體現(xiàn)，并且要與水土保持措施相銜接，包括與施工時(shí)序的銜接、分區(qū)措施的銜接，形成整體的水土保持防治措施體系，各個(gè)分區(qū)、分期的防治措施要具有關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性。

4.3.2 邊坡防護(hù)的動(dòng)態(tài)技術(shù)要求

挖方邊坡應(yīng)按照“先截后挖”的施工時(shí)序，布置山坡截排水系統(tǒng)，在坡頂設(shè)擋水埂或排水溝，先完成邊坡上部的截排水溝，再開挖邊坡。挖方邊坡應(yīng)從上至下開挖，控制開挖面、分級(jí)開挖，完成一級(jí)邊坡即進(jìn)行邊坡生態(tài)防護(hù)，做好坡面截排水。作業(yè)中斷或作業(yè)后，開挖區(qū)域的邊坡應(yīng)保持穩(wěn)定。分級(jí)平臺(tái)應(yīng)設(shè)置平臺(tái)排水溝，并布設(shè)跌水將匯水接入坡腳排水溝。

填方邊坡應(yīng)按照“先攔后棄”的施工時(shí)序，先完成邊坡下部的攔擋措施。多級(jí)填方邊坡，每完成一級(jí)邊坡即進(jìn)行邊坡生態(tài)防護(hù)。填方邊坡坡頂應(yīng)設(shè)臨時(shí)擋水埂，擋水埂應(yīng)壓實(shí)或表面覆蓋。填土中斷或分層作業(yè)完成，應(yīng)對(duì)已填區(qū)域表面土層壓實(shí)并進(jìn)行覆蓋。臨時(shí)裸露填方邊坡應(yīng)進(jìn)行土工布覆蓋或?qū)嵤┚G化措施。

4.3.3 合理計(jì)列動(dòng)態(tài)重復(fù)的工程量

施工動(dòng)態(tài)過程中，重復(fù)工程量計(jì)列是一個(gè)難題，如排水溝、沉沙池、攔擋、覆蓋等，從場(chǎng)平階段到完工階段，要多次布置，這也是與其他專業(yè)區(qū)別較大的地方，應(yīng)合理選擇定額、標(biāo)準(zhǔn)，確保投資計(jì)算的準(zhǔn)確性^[7]。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工工藝和工期的分析，在一個(gè)實(shí)施年度內(nèi)，場(chǎng)平和挖填方邊坡等主要土石方擾動(dòng)階段，可以計(jì)列3次重復(fù)工程量，其他階段可以計(jì)列1～2次重復(fù)工程量，年度施工期最多可以計(jì)列5次重復(fù)的工程量。施工單位應(yīng)優(yōu)化施工組織和工序安排，在滿足防治水土流失的要求下，合理設(shè)置臨時(shí)措施的重復(fù)次數(shù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)建設(shè)項(xiàng)目施工過程中的動(dòng)態(tài)變化條件，提出了以上各項(xiàng)水土保持技術(shù)要求，要實(shí)現(xiàn)在施工過程有效防控水土流失，還需要參建各方的重視和配合、相應(yīng)資金的落實(shí)、相關(guān)監(jiān)管制度的建立等多方面的條件。隨著城市建設(shè)繼續(xù)發(fā)展，對(duì)水土保持的要求會(huì)越來越高，因此要持續(xù)進(jìn)行水土保持技術(shù)層面的創(chuàng)新和研究，以及相關(guān)材料和設(shè)備的研發(fā)，使各項(xiàng)技術(shù)措施更能適應(yīng)建設(shè)過程的變化和需要，為城市建設(shè)的生態(tài)健康發(fā)展提供可行的技術(shù)支撐。

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收稿日期： 2022-02-20

第一作者： 王永喜（1970—），男，陜西西鄉(xiāng)人，教授級(jí)高級(jí)工程師，碩士，從事城市水土保持、生態(tài)修復(fù)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

E-mail： wangyongxi@blysz.com

（責(zé)任編輯 楊傲秋）