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水利工程水土保持防治及治理措施解析

2012-04-23刘玉玺程巍

城市建设理论研究 2012年35期
关键词:坡面植被水土保持

刘玉玺 程巍

【摘要】人们普遍认为水土保持就是植树造林、坡面治理和沟道治理,也就是通常所说的工程措施和生物措施,近年来,又把有利于水土保持的农耕技术列人水土保持措施。也就是说在传统的水土保持工作中,人们把重点放在治理上,在生产建设项目的规划和实施阶段很少考虑水土保持,只是在造成水土流失后才回过头来治理。很显然,这是一种本末倒置的治理模式。随着科学技术的发展,水土保持科研的进步,水土保持界的同行们针对发现的诸多问题,逐步探讨具体措施,首先提出了水利工程水土保持,即在水利工程的规划阶段方案比选时,尽量采用少开挖、少占地、少扰动地表植被的方案;在工程实施阶段充分利用废弃物,尽量少排弃渣弃料,在弃渣弃料场采取拦挡措施减少水土流失,工程施工中也要采取措施,减少扬尘、减少废水排放。

【关键字】水利工程,水土保持,防治及治理措施

中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

随着国民经济的发展,国家对“三农”问题高度重视,水利工程建设项目日益增多。如果在施工建设中忽视了水土保持工作,对工程破坏植被后产生的水土流失未采取及时必要的防护措施,致使水土流失加剧,生态环境恶化,必将严重影响水利工程的安全运行和当地的生态环境,制约国民经济的持续健康发展。

二.水利工程建设项目水土流失特点

水利工程开发建设产生的水土流失,不同于自然条件下的水土流失,是一种人为的水土流失。水利工程建设需要占用的区域一般不是完整的一条流域,其水土流失的强度、范围与水利工程项目类型密切相关。水利工程造成的水土流失特点是,影响区域范围相对较小,但破坏强度大,水土流失防治和植被恢复难度大;尤其是施工临时占地、弃渣场、土石料场,这些区域的土壤及地表植被遭到破坏,产生严重的水土流失。

三.水土保持概况

北京市的水土保持项目很多,例如北京市近些年实施的小流域治理、农村雨洪利用工程等项目。但是北京市的水土保持现状不是很乐观,特别是在水利工程的建设中对于生态水土保持的应用不是很好。同时由于北京市地处我国的北部,气候条件、自然条件等都比较的恶劣,这就造成北京市的水土保持工作很严峻。

北京市的水土流失使枯水季节水量减少,但在洪水季节恰恰相反。水土流失严重的地区,植被大部分遭到了破坏。山区更容易发生水土流失,当暴雨发生时,由于地面坡度大,植被不够,坡面截流能力较差,土壤表层涵水能力低,使得土壤入渗速度远远小于降雨强度,雨水来不及入渗,迅速大量产流,瞬时形成山洪。

由于植被破坏、径流改变,土壤乃至地质结构受到影响,一遇暴雨极易形成山体滑坡和泥石流,造成山洪灾害。滑坡、泥石流等灾害除了冲毁房屋、道路、水利设施,严重的还会影响航运,使河道断流,形成堰塞湖,对下游造成更大的危害。因此,笔者结合北京市的水利工程中水土保持的现状,提出水土保持的防治对策。

四.水利工程水土保持的防治和治理措施

1.施工临时占地防治区水土保持防治措施

按照 2011 年 3 月 1 日起施行的《中华人民共和国水土保持法》的要求,对生产建设活动所占用土地的地表土应当进行分层剥离、保存和利用,做到土石方挖填平衡,减少地表扰动范围。所以施工临时占地防治区采取的措施有:表土剥离、堆料区的临时防护、施工道路两侧的临时排水设施、施工生活区的绿化美化、施工结束后的土地平整。

施工临时占地防治区在施工结束后要进行全面恢复,所以,首先应对表土进行分层剥离,集中堆放并进行苫盖和挡护。其次,施工准备期场地平整后,应先在场地周围布置排水沟,拦截附近地面来水及收集施工布置区内降雨,将其排入附近河道中,以便于后期恢复。

工程施工开始,对施工生活区内的空闲地进行绿化,绿化措施主要为植草和种植花卉。草种的选择,要充分考虑水利工程项目所在地的气候、土壤性质、水文条件、生物种类等各种因素。

2.弃渣场防治区水土保持防治措施

水利工程洞室的开挖、大坝基础及坝肩削坡、渠道开挖等,均要产生一定量的弃渣,因此,弃渣场的水土流失也是不容忽视的。弃渣场防治区的工程措施一般有: 挡渣墙、排水工程、边坡防护、覆土及土地平整。挡渣墙是水利工程项目弃渣场防治区水土保持的先行保障措施,是遵循“先拦后弃”原则的工程措施之一。它的建设可以有效控制弃渣场防治区的水土流失。

防洪排水措施一般采用边沟、排水沟、马道截水沟、排洪涵洞、消力池、护坦等工程设施。为排泄上游来水,在弃渣场的底部应设排洪涵洞;为避免周边洪水的汇入,在弃渣场的护坡与周边地形接壤处应设排水边沟; 在马道上设马道截水沟; 在弃渣场的坡面设纵向排水沟。边沟、截水沟、排水沟形成一个完整的坡面排水系统,汇流后与排洪涵洞的泄水一并进入排洪涵洞的渐变段,最终进入消力池,经消力池消能后,由护坦排入下游沟道。边坡防护措施主要包括弃渣场上游边坡防护和下游边坡防护两部分。

上游边坡防护一般采用在排洪涵洞的入口处设干砌石护坡。弃渣采用分层碾压,从沟口逐渐向沟内延伸,当堆渣达到挡渣墙的顶部时,随堆渣升高下游坡面按 1∶ 3 进行削坡,且坡面每升高 5 m,设置一条 2 m 宽的马道,马道内侧设截水沟。下游边坡形成后进行覆土,以利于植被的恢复建设。在弃渣场施工过程中,先将石渣堆存于弃渣场的底部,将土方覆于石渣的上方,当堆渣达到设计标高后,平整渣顶,以利于绿化。在弃渣堆存过程中,同时应对弃渣场的坡面进行削坡开级,对坡面进行整治以利于绿化。

3.料场防治区水土保持防治措施

水利工程的材料,随着工程类型的不同,其料场也有所不同,例如土坝采用的是土料场,堆石坝采用的是石料场。土料场应采取的措施有: 表土剥离、削坡开级、土料场顶部的截水沟、施工结束后的土地平整、开采平台的覆土、表土保存区的临时防护等。砂砾料场应采取的措施有:表土剥离、开采过程中对临时堆料区及表土保存区的临时防护、开采结束后的表土回填、土地平整。堆石料场采取的措施有: 表土剥离、削坡开级、石料场顶部截水沟,施工结束后的土地平整、坡脚的浆砌石挡护、削坡开级后开采的平台覆土、绿化等。

无论土料场、砂砾料场还是石料场,施工开始均应进行表土剥离。表土剥离的目的,从工程质量的角度来说,覆盖层不能用于工程,从水土保持措施的角度来说,表土具有土壤的肥力,利于工程结束后的植被恢复。所以,施工开始均应进行表土分层剥离和保存。

4.弃渣场和料场防治区的植物防治措施

水利工程改变了项目建设区的原始地貌,在工程结束后,必须对原地貌进行植被或耕地的恢复,从而起到涵养水源、保持水土、防风固沙、保护农田的作用。如果弃渣场原来是耕地,要对占用的耕地进行平整、复耕。如果弃渣场或料场是林地或未利用地,则考虑进行选择树种,恢复植被。植被的恢复,可以拦截和吸收地表径流,涵养水分,减少土壤遭受侵蚀。植被恢复,必须根据保持水土的目的和水利工程所在地区的自然特点,以树种的适用性、树种的类型、树冠须根等特性为原则,兼顾当地人民群众生产生活的需求来选择树种。

例如:北京某水力侵蚀类型区,结合当地乡土树种及水利工程区域的地理条件,对砂砾料场占用的林地进行植被恢复,可以选用毛白杨,毛白杨穴状栽植,树穴为 60 cm × 60 cm ×60 cm。占用的未利用地植草恢复,草种选择无芒雀麦与小冠花。堆石料场开采结束后对开采平台( 占用灌木林地区) 确定灌木为沙棘,灌木为穴状栽植,草种选择撒播,灌木树穴为40 cm ×40 cm ×40 cm; 在堆石料场的开采平台的坡脚,种植爬山虎,株距 0.5 m,一穴三株。

五.结束语

水利工程水土保持对于生态环境具有十分重要的作用,在实际中,应该结合水土保持的现状,不断探索水土保持的防治和治理措施。

参考文献:

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[6]刘璇 水利工程水土保持防治及治理对策研究科技创新与应用2012-02-10期刊

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