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[摘 要]黄河“地上悬河”问题一直是学术界关注的热点。通过对黄河下游防洪工程项目区水土流失情况进行调查并查阅有关资料,按照《土壤侵蚀分类分级标准》(SL 190--2007)将项目区划分为3个水土流失分区,即强烈侵蚀区、中度侵蚀区和轻度侵蚀区。本文以黄河下游防洪工程水土流失防治布设为例,并结合积累经验,介绍了黄河下游防洪工程概况与工程的防治目标, 总结了工程水土流失防治措施的原则,阐述了工程水土流失防治措施体系和总体布局,提出了水土流失防治措施。
[关键词]水利工程;水土流失;防治目标;黄河下游防洪工程
中图分类号:V284.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)20-0127-03
1 黄河下游防洪工程的概况
黄河悬河的形成是自然营力与人为因素综合作用的产物。悬河的稳定性关乎黄河下游广大人民的生命财产安全。黄河下游干流河道全长786km,流域面积2.27万km2,是举世闻名的“地上悬河”,防洪安全事关国家现代化建设全局。工程建设范围为黄河干流河南省孟津县白鹤至山东省垦利县渔洼河段,涉及河南、山东两省14个市38个县(区),包括河南省焦作、郑州、新乡、开封和濮阳5个市16个县(区),山东省菏泽、济宁、泰安、聊城、济南、德州、淄博、滨州和东营9个市22个县(市、区),黄河下游防洪工程建设的范围为黄河下游干流白鹤(河南省孟津县西霞院水庫坝址以下)至山东省垦利县渔洼,治理河段长820km。
主要建设内容为加固堤防258.65km,其中放淤固堤230.66km、临河修筑新堤20.34km、截渗墙加固7.65km,建设防浪林99.90km,处理穿堤建筑物3处;采用截渗墙加固临黄山口隔堤土石结合部1.28km;建设堤顶防汛路850.33km;改建上堤防汛路10条、长20.74km;安排险工改建加固25处、坝垛748道;控导工程新续建36处、长20.74km,加固14处、坝垛233道等,工程总投资75亿元。
项目区位于黄河下游,区内地形平坦,土地肥沃,水土流失轻微。由于建设活动扰动和破坏了地表植被,造成地表裸露,土壤侵蚀加剧,水土流失加重。因此,在工程建设的同时必须采取有效的防护措施,保护生态环境,遏制水土流失。黄河下游是举世闻名的“地上悬河”,洪水灾害历 来为世人所瞩目。项目主要任务是是以建设黄河下游标准化堤防和开展游荡性河段河道整治为重点,通过堤防新建、堤防加固、险工改建续建、控导及险工新续建、穿堤建筑物建设等工程措施,提高黄河下游防洪能力,保障人民生命财产安全和经济社会发展。
在经历了1998年特大水灾之后,国家实施积极的财政政策,大幅度增加对黄河防洪工程基本建设的投入,其投资接近建国以来到1997年50余年黄河基本建设投资的总和。黄河防洪工程的建设管理和工程质量成为人们关注的焦点。为确保黄河防洪专项资金的投资效益,黄河打破了过去长期计划经济体制下形成的集“修、防、建、管”于一体的“自营式”的建设管理体制,初步实现了向适应市场经济要求的新体制的根本转变,基本上达到了防洪工程建设三项制度改革对管理体制的要求。但由于外部环境条件的影响及自身因素的制约,目前黄河下游防洪工程在建设管理中仍存在一些薄弱环节,有待于进一步加强。
2 黄河下游防洪工程的防治目标
为全面建成黄河下游标准化堤防,逐步完善游荡性河段河道整治工程,全面提高黄河下游防洪能力,保障保护区内人民群众生命安全和经济社会发展,黄委超前谋划,依据国务院批复的《黄河流域防洪规划》和《黄河流域综合规划》,于 2010年启动了《可研报告》编制工作,统筹黄河下游防洪工程建设实际需要和国家投资力度,框定工程建设规模。本工程建设不同于其它水利工程,普遍存在 时间紧(要考虑主汛期和凌汛期)、任务重(工程量 大)、战线长、地点分散等特点。工程水土保持防治的最终目标为:因地制宜地采用各类水土流失防治措施,全面控制工程建设过程中可能造成的新增水土流失,恢复和保护项目区的植被和其它水土保持设施,有效治理防治责任范围内的原有水土流失,达到地面侵蚀量显著减少,建设区生态环境得以改善,促进工程建设和生态环境协调发展。
项目区位于重点治理区范围,根据主体工程建设规模,结合项目区水土保持生态环境治理情况,本项目按照开发建设项目水土流失一级防治标准,修正值根据开发建设项目水土流失防治标准(GB50434-2008)的规定,按照项目区多年平均降水量在534.6~697mm之间,水土流失总治理度、林草植被恢复率、林草覆盖率不调整。项目区以轻度侵蚀为主,土壤流失控制比调整为1.0,方案设计水平年拟达到以下六项指标。本次工程新增水土保持治理主要包括取土场、弃渣场和施工临时占地的治理措施,主要治理措施包括工程措施和生物措施,即首先利用工程措施进行渣面平整,然后利用植物措施防风固沙。水土保持方案全面实施后,工程扰动土地治理率达到95%以上,水土流失治理程度达到95%以上,水土流失控制比降低到1.5以下,拦渣率达到95%以上,施工区植被覆盖率达到25%以上,植被恢复率达到98%以上。具体防治目标见表1。
(1)在工程建设过程中,严格控制扰动土地面积,采取有效措施保护水土资源,尽量减少对植被的破坏,尽可能恢复因工程建设破坏的耕地和林草植被,恢复土地生产力。对建设中扰动的土地面积,应及时进行治理,使防治责任范围内的扰动土地整治率达到95%。
(2)工程建设中对防治责任范围内建设施工活动造成的水土流失进行防治,并使各类土地的水土流失量下降到防治目标规定范围内。至水土保持设计水平年,水土流失总治理度达到95%。
(3)为将施工中水土流失量控制在目标范围内,保护当地生态环境,对开挖排弃等场地进行防护、整治,并采取必要的护坡、截排水措施。通过水土保持监测,对施工过程中发生的水土流失及时采取控制措施,土壤流失控制比达到1.0。 (4)弃土弃渣必须有专门设计的存放地,并采取拦挡措施防止流失,禁止向专门存放地以外的其它任何地方倾倒、堆置弃土弃渣,弃土弃渣应先拦后弃,平整覆土恢复植被,弃土弃渣的拦渣率施工期达到95%。
(5)按方案所列各项措施治理后,使工程建设区和直接影响区的生态环境质量得到一定的改善,植被恢复率达到97%,水土保持生态效益和社会效益有所提高。
(6)建设区内宜林宜草地,尽量种植林草,绿化美化环境。建设区内林草覆盖率达到25%,符合工程特点和占地地类实际情况。
按照阶段扩大系数调整后,水土保持设计工程量为:主体工程区表土堆放临时拦挡96971m3,临时覆盖防尘网430982m2;料场临时拦挡78824m3,临时覆盖防尘网265334m2;施工道路临时排水开挖土方423773m3;施工生产生活区临时排水开挖土方23575m3;渣场土地整治165.20hm2。
3 黄河下游防洪工程水土流失防治措施的原则
为保证黄河下游防洪工程主体工程按期开工,各项目法人认真做好工程占压区征地补偿和移民安置工作,提前办理林木采伐手续,具备条件后迅速开展施工准备工程施工。2015年10月21日,黄河下游防洪工程子项目武陟东安控导工程、余会险工改建工程开始施工道路整修、场地平整和附着物清理工作,标志着黄河下游防洪工程施工准备工程正式开工。10月23日,该工程子项目河口綦嘴险工改建工程、梁山放淤固堤工程也开始进行附着物清理、备防石倒运等工作。水土流失防治体系是一个综合防治体系,紧紧围绕“预防为主、保护优先、全面规划、综合治理、因地制宜、突出重点、科学管理、注重效益”的方针,制定防治体系。黄河下游防洪工程水土流失防治措施的原则如下:
(1)三同时原则
在广泛收集有关资料的基础上,充分利用已有水土保持治理经验与科研成果和勘察资料,针对项目区的自然条件和工程建设的特点,合理确定水土流失防治责任范围,并进行全面治理,最大限度地恢复原有农地和地表植被,有效控制人为水土流失。注重本项目施工过程中造成人为扰动区及产生的护坡废石、建筑垃圾、淸基土等废弃物,设计临时性防护措施,尽量减少新增水土流失。水土保持设施建设实施进度和布设位置应与主体工程相协调一致,生产经营单位新建、改建、扩建工程项目的安全设施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用,安全设施投资应当纳人建设项目概算,确保新增水土流失得到有效防治。
(2)针对性原则
结合主体工程实际和项目区水土流失现状,因地制宜、因害设防、总体设计、全面布局、科学配置水土流失防治措施,使防治措施具有针对性,从而达到防治措施的有效防护。根据工程所处北方土石山区的土壤侵蚀特点,结合本工程实际和项目区水土流失轻微的现状,因地制宜,因害设防,科学配置,优化布局。防治措施体系布设,特别是对弃土(石、渣)场、取料场的布设,应从工程安全、防治效果、施工条件、工程投资等方面进行分析论证,确定最佳方案。
(3)预防为主的原则
《中华人民共和国水土保持法》第一章第四条明确规定:“国家对水土保持工作实行预防为主,全面规划,综合治理,因地制宜,加强管理,注重效益的方针”。把 “预防为主”放在水土保持工作的首位,成为新时期水土保持工作的总纲领,使得水土保持工作由过去的被动治理转为主动防护,是我国当前大力发展经济建设、迫切需要加强水土保持预防监督工作的客观要求。设计时尽量考虑挖填平衡,合理安排工程实施进度和施工工序,尽量减少施工中对地表的扰动、植被的破坏、施工的扬尘,弃土弃渣应堆放在指定弃渣场,不得将施工废料倾入河道,尽可能避免由于施工不当而造成新的水土流失。此外,设计中按分段土石方平衡的原则,设计集中弃渣场。
(4)突出重点、生态效益优先原则
确立生态环境保护优先原则既是基于改善我国生态环境状况的现实需要,也是现代经济、社会持续发展的客观要求。在发展过程中突出重点、生态效益优先,积极采取各种措施实现生态环境的保护和建设对于促进协调、可持续发展,实现人与自然的和谐具有重要意义。水土流失防治方案要结合项目区水土保持现状和工程建设的特点,因地制宜,因需制定,因害设防,在对水土流失防治范围内全面规划的基础上,对主体工程区、弃渣场区、施工便道区等水土流失主要发生区进行重点防治。
(5)永临结合原则
永建筑工程施工过程中需要修建运输便道、桥梁等临时工程,这类大型临时设施在基本工程完工后大多数都要拆除和废弃,但在施工准备期是必须修建的。而建筑工程施工过程中,又需要修建正式运输便道,通过先施工正式的运输道路、桥梁等设施,在施工过程中代替相应的临时设施发挥作用,可节省临时设施的投入,节省工期和成本。项目建设过程中应注重生态环境保护,必须设置临时性防护措施,达到永久防治和临时防治相结合,减少施工过程中造成的人为扰动及产生的废弃土石方。
(6)适宜性原则
水土流失防治措施布设应充分吸收当地水土保持的成功经验以及同类建设项目成功防治经验,所采取的措施类型和措施配置等应符合当地的实际情况,必要时还可借鉴国内外的先进技术进行相应的防治。既注重各防治区内部的科学性,又关注分区之间的联系性、系统性。
(7)经济可行原则
防治方案应做到技术上可行、经济上合理。工程措施与植物措施相结合,临时防护措施与永久防治措施相结合,及时有效地防治水土流失。吸收当地和黄河下游堤防工程水土保持防治经验,尽量做到高科技、低投入、高效益,有效地防治项目建设、生产过程中新增和原有的水土流失。工程措施要尽量选用当地材料,做到技术上可行,经济上合理。
(8)协调一致原则
落實科学发展观,树立以人为本、统筹协调、可持续发展、人与自然和谐的基本理念,尊重自然规律,并与周边景观、与堤顶道路、与撤退道路和村庄相协调。水土保持方案作为工程整体设计的组成部分,水土保持措施的设计应与主体工程设计互相衔接,在设计中应保持二者的协调一致,做到与主体工程建设及其他环境保护措施相结合,不重不漏,对于主体工程设计中已经考虑的具有水土保持功能的措施,将其纳入本方案中分列注明,但其投资不重复计入。同时水土保持设计应与当地的水土流失“三区”防治公告相结合,与当地的生态环境相吻合。防治措施体系布设要与主体工程密切结合,相互协调,形成整体。植物措施要尽量选用适合当地的品种,并考虑绿化、美化效果。 4 黄河下游防洪工程的水土流失防治措施体系和总体布局
黄河下游流域东部属黄淮海平原,河道高悬于两岸地面之上,洪水威胁严重。作为防洪屏障的黄河下游两岸临黄大堤,经过近年来防洪工程的建设,下游防 洪能力得以较大提高。但受投资条件的限制,目前仍有 273.757km 堤段没有达到堤 防加固设计标准,河道整治工程也仍不完善,尤其是高村以上长 299km 游河势变化最大的河段,也是最难整治的河段,目前河势变化仍很剧烈。黄河下游近期防洪工程被确定为国家水土保持生态文明工程。这是黄委首个获此殊荣的直属水利工程项目,标志着该工程圆满完成了建设过程中的水土保持任务,并在同类工程中具有典型示范作用。项目主体工程设计中与水土保持相关的防护工程较多,包括堤防排水、复耕等工程措施,具有很好的水土保持功能,为避免防护措施重复建设,水土流失防治措施体系的设立拟在原有主体工程防护设计的基础上,以工程水土流失重点防治部位为点,在主体工程区、料场区、渣场区、施工道路区、施工生产生活区、移民安置区,全面、合理、系统地布设水土保持综合防治措施体系,进行水土保持工程的措施布局,以形成完整的水土保持防护体系,达到水土流失防治目标。
(1)主体工程防治区
主体工程设计该区施工前表土剥离、施工结束后新征土地进行土地复垦(包括地面清理、土壤改良等措施),老淤区栽种乔木、堤顶栽植行道林、堤坡植草和防浪林等绿化措施。因此,本方案补充设计表土临时堆放区的袋装土临时拦挡、临时覆盖措施。
工程措施:主要为堤防排水(主体已设计)、淤区复垦(主体已设计)
临时措施:表土临时堆放区的临时拦挡、临时覆盖。
(2)料场防治区
根据施工需要,土料场分两类,一类为放淤料场,另一类为包边盖顶、坝体填筑用土料场。由移民专业设计土地复垦,本方案考虑表土堆放期的临时措施。填筑用的土料场由于开挖扰动破坏植被和地表,需增设水保临时措施,最大限度的降低和减少施工造成的水土流失。表土采用袋装土临时拦挡和防尘网临时覆盖措施。料场表土剥离已在复耕措施中考虑,土地复垦措施由移民专业负责。
工程措施:土地复垦。
临时措施:临时拦挡、临时覆盖。
(3)弃渣场
弃渣场区是水土流失防治的重点区域。弃渣场布置在堤防护堤地内,主要为清基清坡开挖的土料,渣性主要为土性质。弃渣沿大堤呈线性堆放,堆高在1m左右,设计边坡为1:1.75。主体工程设计渣场栽种护堤林、边坡撒播草籽等绿化措施,本方案补充渣场土地整治措施。
工程措施:土地整治。
(4)施工道路区
施工期由于车辆、机械频繁碾压,对路面造成严重土壤板结,不易下渗,很容易形成雨水集聚,侵蚀路面影响施工的现象。针对施工道路区的具体情况,水保方案设计临时排水沟,满足施工要求。
工程措施:土地复垦(移民已设计)。
临时措施:临时排水。
(5)施工生产生活区
主体工程对施工前期的场地整治,施工结束后的场地清理进行了设计。为改善场区环境、防止径流集中造成水蚀,方案在场区布设临时排水沟。
工程措施:土地复垦(移民已设计)。
临时措施:临时排水。
(6)移民安置区
目前我国河道移民的生产生活条件依然普遍较差, 河道和移民安置区的基础设施薄弱,经济社会发展滞后,已成为制约区域经济发展和影响社会稳定的重要问题。由移民专业已经对移民安置区设计了工程措施和植物措施。
工程措施:道路两边浆砌石排水沟(移民已设计)。
植物措施:行道树、广场绿化。
5 黄河下游防洪工程的水土流失防治措施
2008年11月,水利部批复了黄河下游近期防洪工程建设水土保持方案。为切实做好此项工作,黄委于2011年印发《黄河水利委员会直属水利工程项目水土保持管理办法》,2012年下发《关于做好黄河下游近期防洪工程水土保持建设管理工作的通知》,将创建国家水土保持生态文明工程确定为黄河下游近期防洪工程建设的水土保持工作目标。开工以来,黄委党组对该工程水土保持工作十分重视,多次研究部署相关工作。为此:
全面贯彻《中华人民共和国水土保持法》、《开发建设项目水土保持方案管理办法》、《河南(山东)省实施〈中华人民共和国水土保持法〉办法》等有关法律法规,结合当地自然条件和主体工程建设的时序,预防为主,因地制宜,因害设防,工程措施、植物措施和临时措施相结合,全面防治原有水土流失和新增水土流失,解决好开发建设与环境保护的关系,实现开发建设与环境建设双赢的目的。
搞好黄河下游防洪工程水土流失防治工作,人是第一位的因素。通过培训班等各种形式的学习,普及防洪工程建设管理知识,提高各级人员的建设管理水平,对于进一步优质、高效、全面完成黄河下游防洪工程水土保持具有重要意义。只有建设管理者熟悉掌握水土保持知识,提高对水土保持的认识,才能在工作中自觉履行自己的职责。
在组织做好防洪主体工程建设的同时,要明确水土保持目标,即严格按照水利部批复的水土保持方案和初步设计,全面完成各项水土流失防治任务,确保顺利通过国家组织的水土保持设施专项验收,并努力创建国家水土保持生态文明工程。
通过各种河道整治措施(包括增水冲沙、高浓度输沙),增大河道输沙能力,控制河口淤积延伸速度,逐步塑造成“相对地下河”,稳定现行河道。进一步落实管理责任,建立健全工程水土保持管理体系, 明确各参建单位的水土保持責任, 真正把水土保持任务落到实处,各参建单位,要认真履行职责,密切协作,共同做好水土保持工作。
遵循全面治理和重点治理相结合、防治与监督相结合的设计思路,合理布置各项防治措施和水土保持措施实施时序,建立选型正确、结构合理、功能齐全、效果显著的水土保持综合防治体系。同时,坚持实是求事、因地制宜、因害设防,力求定性准确、定量合理,使水土保持方案具有较强的针对性和可操作性,同时又能达到控制和防治新增水土流失的目的。在工程建设的前期阶段,通过工程招投标明确各施工单位的水土保持责任,把水土保持措施分解到每个施工标段,落实到各个施工单位,应充分利用合同控制施工行为,做到“包工程必须包水保”。 按照国家规定,凡水利部批准的水土保持方案, 在实施过程中必须进行水土保持监理; 生产建设项目必须开展水土保持监测,且承担本工程水土保持监测的单位,必须具有甲级水土保持监测资质。各参建单位要加强水土保持政策法规的学习,强化施工过程中水土保持管理,提高水土保持工作的主动性,为今后顺利通过国家水土保持设施专项验收打下坚实基础。
随着人类活动影响的不断加剧,黄河河川径流存在减少的趋势。节约用水是缓解黄河水资源供需矛盾的有效途径。因此要把全面节水作为一项紧迫的首要任务来抓,关键是要大力发展节水农业和节水工业,全面建设节水型社会。加强水资源的统一管理和保护,以供定需,加强需水管理,逐步实现水资源的合理配置。南水北调工程的实现,是从根本上缓解黄河流域资源性缺水问题的关键措施,也是水资源开发利用和保护系统中的重要组成部分。
参考文献
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基金项目
国家自然科学基金:工程堆积体陡坡坡面径流侵蚀输沙动力过程试验研究(41671283);“十三五”重点研发计划:高塬沟壑区固沟保塬生态防护与苹果产业提质增效技术及示范(2016YFC0501706-02);国家科技支撑计划课题:农田水土保持关键技术研究与示 范(2011BAD31801)。
[关键词]水利工程;水土流失;防治目标;黄河下游防洪工程
中图分类号:V284.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)20-0127-03
1 黄河下游防洪工程的概况
黄河悬河的形成是自然营力与人为因素综合作用的产物。悬河的稳定性关乎黄河下游广大人民的生命财产安全。黄河下游干流河道全长786km,流域面积2.27万km2,是举世闻名的“地上悬河”,防洪安全事关国家现代化建设全局。工程建设范围为黄河干流河南省孟津县白鹤至山东省垦利县渔洼河段,涉及河南、山东两省14个市38个县(区),包括河南省焦作、郑州、新乡、开封和濮阳5个市16个县(区),山东省菏泽、济宁、泰安、聊城、济南、德州、淄博、滨州和东营9个市22个县(市、区),黄河下游防洪工程建设的范围为黄河下游干流白鹤(河南省孟津县西霞院水庫坝址以下)至山东省垦利县渔洼,治理河段长820km。
主要建设内容为加固堤防258.65km,其中放淤固堤230.66km、临河修筑新堤20.34km、截渗墙加固7.65km,建设防浪林99.90km,处理穿堤建筑物3处;采用截渗墙加固临黄山口隔堤土石结合部1.28km;建设堤顶防汛路850.33km;改建上堤防汛路10条、长20.74km;安排险工改建加固25处、坝垛748道;控导工程新续建36处、长20.74km,加固14处、坝垛233道等,工程总投资75亿元。
项目区位于黄河下游,区内地形平坦,土地肥沃,水土流失轻微。由于建设活动扰动和破坏了地表植被,造成地表裸露,土壤侵蚀加剧,水土流失加重。因此,在工程建设的同时必须采取有效的防护措施,保护生态环境,遏制水土流失。黄河下游是举世闻名的“地上悬河”,洪水灾害历 来为世人所瞩目。项目主要任务是是以建设黄河下游标准化堤防和开展游荡性河段河道整治为重点,通过堤防新建、堤防加固、险工改建续建、控导及险工新续建、穿堤建筑物建设等工程措施,提高黄河下游防洪能力,保障人民生命财产安全和经济社会发展。
在经历了1998年特大水灾之后,国家实施积极的财政政策,大幅度增加对黄河防洪工程基本建设的投入,其投资接近建国以来到1997年50余年黄河基本建设投资的总和。黄河防洪工程的建设管理和工程质量成为人们关注的焦点。为确保黄河防洪专项资金的投资效益,黄河打破了过去长期计划经济体制下形成的集“修、防、建、管”于一体的“自营式”的建设管理体制,初步实现了向适应市场经济要求的新体制的根本转变,基本上达到了防洪工程建设三项制度改革对管理体制的要求。但由于外部环境条件的影响及自身因素的制约,目前黄河下游防洪工程在建设管理中仍存在一些薄弱环节,有待于进一步加强。
2 黄河下游防洪工程的防治目标
为全面建成黄河下游标准化堤防,逐步完善游荡性河段河道整治工程,全面提高黄河下游防洪能力,保障保护区内人民群众生命安全和经济社会发展,黄委超前谋划,依据国务院批复的《黄河流域防洪规划》和《黄河流域综合规划》,于 2010年启动了《可研报告》编制工作,统筹黄河下游防洪工程建设实际需要和国家投资力度,框定工程建设规模。本工程建设不同于其它水利工程,普遍存在 时间紧(要考虑主汛期和凌汛期)、任务重(工程量 大)、战线长、地点分散等特点。工程水土保持防治的最终目标为:因地制宜地采用各类水土流失防治措施,全面控制工程建设过程中可能造成的新增水土流失,恢复和保护项目区的植被和其它水土保持设施,有效治理防治责任范围内的原有水土流失,达到地面侵蚀量显著减少,建设区生态环境得以改善,促进工程建设和生态环境协调发展。
项目区位于重点治理区范围,根据主体工程建设规模,结合项目区水土保持生态环境治理情况,本项目按照开发建设项目水土流失一级防治标准,修正值根据开发建设项目水土流失防治标准(GB50434-2008)的规定,按照项目区多年平均降水量在534.6~697mm之间,水土流失总治理度、林草植被恢复率、林草覆盖率不调整。项目区以轻度侵蚀为主,土壤流失控制比调整为1.0,方案设计水平年拟达到以下六项指标。本次工程新增水土保持治理主要包括取土场、弃渣场和施工临时占地的治理措施,主要治理措施包括工程措施和生物措施,即首先利用工程措施进行渣面平整,然后利用植物措施防风固沙。水土保持方案全面实施后,工程扰动土地治理率达到95%以上,水土流失治理程度达到95%以上,水土流失控制比降低到1.5以下,拦渣率达到95%以上,施工区植被覆盖率达到25%以上,植被恢复率达到98%以上。具体防治目标见表1。
(1)在工程建设过程中,严格控制扰动土地面积,采取有效措施保护水土资源,尽量减少对植被的破坏,尽可能恢复因工程建设破坏的耕地和林草植被,恢复土地生产力。对建设中扰动的土地面积,应及时进行治理,使防治责任范围内的扰动土地整治率达到95%。
(2)工程建设中对防治责任范围内建设施工活动造成的水土流失进行防治,并使各类土地的水土流失量下降到防治目标规定范围内。至水土保持设计水平年,水土流失总治理度达到95%。
(3)为将施工中水土流失量控制在目标范围内,保护当地生态环境,对开挖排弃等场地进行防护、整治,并采取必要的护坡、截排水措施。通过水土保持监测,对施工过程中发生的水土流失及时采取控制措施,土壤流失控制比达到1.0。 (4)弃土弃渣必须有专门设计的存放地,并采取拦挡措施防止流失,禁止向专门存放地以外的其它任何地方倾倒、堆置弃土弃渣,弃土弃渣应先拦后弃,平整覆土恢复植被,弃土弃渣的拦渣率施工期达到95%。
(5)按方案所列各项措施治理后,使工程建设区和直接影响区的生态环境质量得到一定的改善,植被恢复率达到97%,水土保持生态效益和社会效益有所提高。
(6)建设区内宜林宜草地,尽量种植林草,绿化美化环境。建设区内林草覆盖率达到25%,符合工程特点和占地地类实际情况。
按照阶段扩大系数调整后,水土保持设计工程量为:主体工程区表土堆放临时拦挡96971m3,临时覆盖防尘网430982m2;料场临时拦挡78824m3,临时覆盖防尘网265334m2;施工道路临时排水开挖土方423773m3;施工生产生活区临时排水开挖土方23575m3;渣场土地整治165.20hm2。
3 黄河下游防洪工程水土流失防治措施的原则
为保证黄河下游防洪工程主体工程按期开工,各项目法人认真做好工程占压区征地补偿和移民安置工作,提前办理林木采伐手续,具备条件后迅速开展施工准备工程施工。2015年10月21日,黄河下游防洪工程子项目武陟东安控导工程、余会险工改建工程开始施工道路整修、场地平整和附着物清理工作,标志着黄河下游防洪工程施工准备工程正式开工。10月23日,该工程子项目河口綦嘴险工改建工程、梁山放淤固堤工程也开始进行附着物清理、备防石倒运等工作。水土流失防治体系是一个综合防治体系,紧紧围绕“预防为主、保护优先、全面规划、综合治理、因地制宜、突出重点、科学管理、注重效益”的方针,制定防治体系。黄河下游防洪工程水土流失防治措施的原则如下:
(1)三同时原则
在广泛收集有关资料的基础上,充分利用已有水土保持治理经验与科研成果和勘察资料,针对项目区的自然条件和工程建设的特点,合理确定水土流失防治责任范围,并进行全面治理,最大限度地恢复原有农地和地表植被,有效控制人为水土流失。注重本项目施工过程中造成人为扰动区及产生的护坡废石、建筑垃圾、淸基土等废弃物,设计临时性防护措施,尽量减少新增水土流失。水土保持设施建设实施进度和布设位置应与主体工程相协调一致,生产经营单位新建、改建、扩建工程项目的安全设施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用,安全设施投资应当纳人建设项目概算,确保新增水土流失得到有效防治。
(2)针对性原则
结合主体工程实际和项目区水土流失现状,因地制宜、因害设防、总体设计、全面布局、科学配置水土流失防治措施,使防治措施具有针对性,从而达到防治措施的有效防护。根据工程所处北方土石山区的土壤侵蚀特点,结合本工程实际和项目区水土流失轻微的现状,因地制宜,因害设防,科学配置,优化布局。防治措施体系布设,特别是对弃土(石、渣)场、取料场的布设,应从工程安全、防治效果、施工条件、工程投资等方面进行分析论证,确定最佳方案。
(3)预防为主的原则
《中华人民共和国水土保持法》第一章第四条明确规定:“国家对水土保持工作实行预防为主,全面规划,综合治理,因地制宜,加强管理,注重效益的方针”。把 “预防为主”放在水土保持工作的首位,成为新时期水土保持工作的总纲领,使得水土保持工作由过去的被动治理转为主动防护,是我国当前大力发展经济建设、迫切需要加强水土保持预防监督工作的客观要求。设计时尽量考虑挖填平衡,合理安排工程实施进度和施工工序,尽量减少施工中对地表的扰动、植被的破坏、施工的扬尘,弃土弃渣应堆放在指定弃渣场,不得将施工废料倾入河道,尽可能避免由于施工不当而造成新的水土流失。此外,设计中按分段土石方平衡的原则,设计集中弃渣场。
(4)突出重点、生态效益优先原则
确立生态环境保护优先原则既是基于改善我国生态环境状况的现实需要,也是现代经济、社会持续发展的客观要求。在发展过程中突出重点、生态效益优先,积极采取各种措施实现生态环境的保护和建设对于促进协调、可持续发展,实现人与自然的和谐具有重要意义。水土流失防治方案要结合项目区水土保持现状和工程建设的特点,因地制宜,因需制定,因害设防,在对水土流失防治范围内全面规划的基础上,对主体工程区、弃渣场区、施工便道区等水土流失主要发生区进行重点防治。
(5)永临结合原则
永建筑工程施工过程中需要修建运输便道、桥梁等临时工程,这类大型临时设施在基本工程完工后大多数都要拆除和废弃,但在施工准备期是必须修建的。而建筑工程施工过程中,又需要修建正式运输便道,通过先施工正式的运输道路、桥梁等设施,在施工过程中代替相应的临时设施发挥作用,可节省临时设施的投入,节省工期和成本。项目建设过程中应注重生态环境保护,必须设置临时性防护措施,达到永久防治和临时防治相结合,减少施工过程中造成的人为扰动及产生的废弃土石方。
(6)适宜性原则
水土流失防治措施布设应充分吸收当地水土保持的成功经验以及同类建设项目成功防治经验,所采取的措施类型和措施配置等应符合当地的实际情况,必要时还可借鉴国内外的先进技术进行相应的防治。既注重各防治区内部的科学性,又关注分区之间的联系性、系统性。
(7)经济可行原则
防治方案应做到技术上可行、经济上合理。工程措施与植物措施相结合,临时防护措施与永久防治措施相结合,及时有效地防治水土流失。吸收当地和黄河下游堤防工程水土保持防治经验,尽量做到高科技、低投入、高效益,有效地防治项目建设、生产过程中新增和原有的水土流失。工程措施要尽量选用当地材料,做到技术上可行,经济上合理。
(8)协调一致原则
落實科学发展观,树立以人为本、统筹协调、可持续发展、人与自然和谐的基本理念,尊重自然规律,并与周边景观、与堤顶道路、与撤退道路和村庄相协调。水土保持方案作为工程整体设计的组成部分,水土保持措施的设计应与主体工程设计互相衔接,在设计中应保持二者的协调一致,做到与主体工程建设及其他环境保护措施相结合,不重不漏,对于主体工程设计中已经考虑的具有水土保持功能的措施,将其纳入本方案中分列注明,但其投资不重复计入。同时水土保持设计应与当地的水土流失“三区”防治公告相结合,与当地的生态环境相吻合。防治措施体系布设要与主体工程密切结合,相互协调,形成整体。植物措施要尽量选用适合当地的品种,并考虑绿化、美化效果。 4 黄河下游防洪工程的水土流失防治措施体系和总体布局
黄河下游流域东部属黄淮海平原,河道高悬于两岸地面之上,洪水威胁严重。作为防洪屏障的黄河下游两岸临黄大堤,经过近年来防洪工程的建设,下游防 洪能力得以较大提高。但受投资条件的限制,目前仍有 273.757km 堤段没有达到堤 防加固设计标准,河道整治工程也仍不完善,尤其是高村以上长 299km 游河势变化最大的河段,也是最难整治的河段,目前河势变化仍很剧烈。黄河下游近期防洪工程被确定为国家水土保持生态文明工程。这是黄委首个获此殊荣的直属水利工程项目,标志着该工程圆满完成了建设过程中的水土保持任务,并在同类工程中具有典型示范作用。项目主体工程设计中与水土保持相关的防护工程较多,包括堤防排水、复耕等工程措施,具有很好的水土保持功能,为避免防护措施重复建设,水土流失防治措施体系的设立拟在原有主体工程防护设计的基础上,以工程水土流失重点防治部位为点,在主体工程区、料场区、渣场区、施工道路区、施工生产生活区、移民安置区,全面、合理、系统地布设水土保持综合防治措施体系,进行水土保持工程的措施布局,以形成完整的水土保持防护体系,达到水土流失防治目标。
(1)主体工程防治区
主体工程设计该区施工前表土剥离、施工结束后新征土地进行土地复垦(包括地面清理、土壤改良等措施),老淤区栽种乔木、堤顶栽植行道林、堤坡植草和防浪林等绿化措施。因此,本方案补充设计表土临时堆放区的袋装土临时拦挡、临时覆盖措施。
工程措施:主要为堤防排水(主体已设计)、淤区复垦(主体已设计)
临时措施:表土临时堆放区的临时拦挡、临时覆盖。
(2)料场防治区
根据施工需要,土料场分两类,一类为放淤料场,另一类为包边盖顶、坝体填筑用土料场。由移民专业设计土地复垦,本方案考虑表土堆放期的临时措施。填筑用的土料场由于开挖扰动破坏植被和地表,需增设水保临时措施,最大限度的降低和减少施工造成的水土流失。表土采用袋装土临时拦挡和防尘网临时覆盖措施。料场表土剥离已在复耕措施中考虑,土地复垦措施由移民专业负责。
工程措施:土地复垦。
临时措施:临时拦挡、临时覆盖。
(3)弃渣场
弃渣场区是水土流失防治的重点区域。弃渣场布置在堤防护堤地内,主要为清基清坡开挖的土料,渣性主要为土性质。弃渣沿大堤呈线性堆放,堆高在1m左右,设计边坡为1:1.75。主体工程设计渣场栽种护堤林、边坡撒播草籽等绿化措施,本方案补充渣场土地整治措施。
工程措施:土地整治。
(4)施工道路区
施工期由于车辆、机械频繁碾压,对路面造成严重土壤板结,不易下渗,很容易形成雨水集聚,侵蚀路面影响施工的现象。针对施工道路区的具体情况,水保方案设计临时排水沟,满足施工要求。
工程措施:土地复垦(移民已设计)。
临时措施:临时排水。
(5)施工生产生活区
主体工程对施工前期的场地整治,施工结束后的场地清理进行了设计。为改善场区环境、防止径流集中造成水蚀,方案在场区布设临时排水沟。
工程措施:土地复垦(移民已设计)。
临时措施:临时排水。
(6)移民安置区
目前我国河道移民的生产生活条件依然普遍较差, 河道和移民安置区的基础设施薄弱,经济社会发展滞后,已成为制约区域经济发展和影响社会稳定的重要问题。由移民专业已经对移民安置区设计了工程措施和植物措施。
工程措施:道路两边浆砌石排水沟(移民已设计)。
植物措施:行道树、广场绿化。
5 黄河下游防洪工程的水土流失防治措施
2008年11月,水利部批复了黄河下游近期防洪工程建设水土保持方案。为切实做好此项工作,黄委于2011年印发《黄河水利委员会直属水利工程项目水土保持管理办法》,2012年下发《关于做好黄河下游近期防洪工程水土保持建设管理工作的通知》,将创建国家水土保持生态文明工程确定为黄河下游近期防洪工程建设的水土保持工作目标。开工以来,黄委党组对该工程水土保持工作十分重视,多次研究部署相关工作。为此:
全面贯彻《中华人民共和国水土保持法》、《开发建设项目水土保持方案管理办法》、《河南(山东)省实施〈中华人民共和国水土保持法〉办法》等有关法律法规,结合当地自然条件和主体工程建设的时序,预防为主,因地制宜,因害设防,工程措施、植物措施和临时措施相结合,全面防治原有水土流失和新增水土流失,解决好开发建设与环境保护的关系,实现开发建设与环境建设双赢的目的。
搞好黄河下游防洪工程水土流失防治工作,人是第一位的因素。通过培训班等各种形式的学习,普及防洪工程建设管理知识,提高各级人员的建设管理水平,对于进一步优质、高效、全面完成黄河下游防洪工程水土保持具有重要意义。只有建设管理者熟悉掌握水土保持知识,提高对水土保持的认识,才能在工作中自觉履行自己的职责。
在组织做好防洪主体工程建设的同时,要明确水土保持目标,即严格按照水利部批复的水土保持方案和初步设计,全面完成各项水土流失防治任务,确保顺利通过国家组织的水土保持设施专项验收,并努力创建国家水土保持生态文明工程。
通过各种河道整治措施(包括增水冲沙、高浓度输沙),增大河道输沙能力,控制河口淤积延伸速度,逐步塑造成“相对地下河”,稳定现行河道。进一步落实管理责任,建立健全工程水土保持管理体系, 明确各参建单位的水土保持責任, 真正把水土保持任务落到实处,各参建单位,要认真履行职责,密切协作,共同做好水土保持工作。
遵循全面治理和重点治理相结合、防治与监督相结合的设计思路,合理布置各项防治措施和水土保持措施实施时序,建立选型正确、结构合理、功能齐全、效果显著的水土保持综合防治体系。同时,坚持实是求事、因地制宜、因害设防,力求定性准确、定量合理,使水土保持方案具有较强的针对性和可操作性,同时又能达到控制和防治新增水土流失的目的。在工程建设的前期阶段,通过工程招投标明确各施工单位的水土保持责任,把水土保持措施分解到每个施工标段,落实到各个施工单位,应充分利用合同控制施工行为,做到“包工程必须包水保”。 按照国家规定,凡水利部批准的水土保持方案, 在实施过程中必须进行水土保持监理; 生产建设项目必须开展水土保持监测,且承担本工程水土保持监测的单位,必须具有甲级水土保持监测资质。各参建单位要加强水土保持政策法规的学习,强化施工过程中水土保持管理,提高水土保持工作的主动性,为今后顺利通过国家水土保持设施专项验收打下坚实基础。
随着人类活动影响的不断加剧,黄河河川径流存在减少的趋势。节约用水是缓解黄河水资源供需矛盾的有效途径。因此要把全面节水作为一项紧迫的首要任务来抓,关键是要大力发展节水农业和节水工业,全面建设节水型社会。加强水资源的统一管理和保护,以供定需,加强需水管理,逐步实现水资源的合理配置。南水北调工程的实现,是从根本上缓解黄河流域资源性缺水问题的关键措施,也是水资源开发利用和保护系统中的重要组成部分。
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基金项目
国家自然科学基金:工程堆积体陡坡坡面径流侵蚀输沙动力过程试验研究(41671283);“十三五”重点研发计划:高塬沟壑区固沟保塬生态防护与苹果产业提质增效技术及示范(2016YFC0501706-02);国家科技支撑计划课题:农田水土保持关键技术研究与示 范(2011BAD31801)。