河道治理工程中水土保持防治措施探析

赵晓坤

（北京市勘察设计研究院有限公司,北京 100038）

0 引言

中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于全面推行河长制的意见》，将“加强水土流失预防监督和综合整治，建设生态清洁型小流域”作为主要任务之一[1]。同时，水土保持也是我国生态文明建设的重要举措，是江河治理的根本[2～3]。优化河道治理的水土保持工作是发挥河道应有效能、保护河流生态系统的重要举措。温泉沟上游段作为海淀北部浅山区河道，具备典型山区河道、季节性河道的特点，由于纵坡大，冲刷流速大，现状全部为硬质护岸，水生态破坏严重，景观缺失。按照线性工程特点采取综合水土流失防治措施完成布局，在完善河道治理目标的基础上优化区域生态环境。

1 项目基本情况

项目位于海淀区温泉镇境内温泉沟上游段。由于现状河道行洪断面狭窄，行洪能力不足，造成汛期洪水出槽，淹没村级公路等一系列问题。河道治理有助于提高温泉沟整体过流能力，缓解水江子村汛期洪水入户问题。本次治理范围包括温泉沟主沟及温泉沟南、北支沟，总长度约1.87 km。主要建设内容包括：（1）河道治理总长度1872 m，护底长1738 m，护坡长309 m；（2）温泉沟局部狭窄段通过新开挖分洪河道长188 m，与扩挖后的支渠相连；（3）改建跌水1 座，新建涵洞2 座。项目总占地面积1.59 hm2，全为永久占地。总挖方量1.42 万m3，总填方量0.47 万m3，弃方0.95 万m3，弃方包括河道清淤土方、河道开挖多余土方、河道建筑物基础开挖多余土方及拆除建筑垃圾。

2 水土流失预测

2.1 防治责任范围

项目建设可能造成的水土流失防治责任范围包括：（1）建设永久占地；（2）施工生产生活区；（3）项目施工活动造成水土流失直接影响区，即项目建设区和直接影响区。本项目建设水土流失防治责任范围面积共计2.35 hm2，见表1。

表1 水土流失防治责任范围表 单位：hm2

2.2 防治分区

根据项目建设区内的地形条件、自然条件以及建设项目施工工艺和施工区特点，在全面勘察和分析的基础上，按照工程组成和水土流失特点，根据分区相对集中的原则，将本项目划分为3 个水土流失防治分区：河道治理工程防治区、河道建筑物工程防治区和施工临时设施防治区，见表2。

表2 水土流失防治分区

2.3 土壤侵蚀量预测

依据水土流失特点和地形地貌完成项目区扰动前预测单元划分。

2.3.1 预测时段

建设型项目水土流失预测期主要为建设期，划分为施工期和自然恢复期。

项目区处于平原地区，以水力侵蚀为主。水土流失主要发生在施工期，土方开挖、回填是产生水土流失的主要环节，场地平整极易引起扬尘。因此施工期是水土流失预测的主要时段。在运营初期，由于生物措施的滞后性，仍然存在一定的水土流失，约需2 年的时间，植被才能恢复到原地表植被的状况，所以对自然恢复期的水土流失也应该进行预测，见表3。

表3 项目扰动地表预测单元及水土流失预测时段 单位：a

2.3.2 预测方法

通过调查和分析有关资料，计算确定不同预测时段内各单元的土壤侵蚀模数值，土壤侵蚀量计算方法见式（1）和式（2）。

式中：W为土壤流失量，t；n为预测单元，1，2，3，……，n-1，n；ΔW为新增土壤流失量，t；Mji为某时段某单元的土壤侵蚀模数，t/（km2·a）；Fji为某时段某单元的预测面积，km2；Tji为某时段某单元的预测时间，α；ΔM为某时段某单元的新增土壤侵蚀模数，t/（km2·a），只计正值，负值按0计；i为预测单元，i=1、2、3、……、n；j为预测时段，j=1、2、3，指施工准备期、施工期和自然恢复期。

2.3.3 预测结论

（1）扰动原地貌损坏土地和植被面积

扰动原地貌损坏土地和植被面积包括因项目永久占地及施工临时占地等扰动原地貌损坏土地和植被面积，共1.59 hm2。

（2）损坏水土保持设施数量

项目施工损坏的水土保持设施，主要为旱地、果园和林地，面积0.35 hm2。

（3）弃土、弃渣量

本项目建设弃方0.95万m3，包括清淤土方1988 m3，河道开挖多余土方5957 m3，河道建筑物基础开挖多余土方809 m3，拆除建筑垃圾786 m3，运至海淀区冷泉东港绿化回填处置场消纳。

（4）可能造成的水土流失面积

受项目建设时序、工序因素影响，项目建设期间水土流失面积发生变化。分析项目施工期和自然恢复期的水土流失影响因素，确定因项目施工期可能引发水土流失的总面积是1.59 hm2，自然恢复期水土流失面积为0.21 hm2。

3 水土保持防治措施及布局

根据水土流失预测结果、划分的防治分区和防治内容以及对主体工程已有水土保持措施的分析和评价，确定不同的防治区采用的防治措施，措施体系见图1，措施布局见图2。

图1 水土流失防治措施体系图

图2 水土保持措施布局图

3.1 河道治理工程区

3.1.1 临时措施

（1）导流围堰拆除

温泉沟为季节性河流，为防止雨季施工时河道有水，需设置施工围堰以保证干槽施工，自起点至终点，每隔500 m设1 处横向施工围堰。围堰高2 m，上顶宽2 m，两侧边坡1∶2，迎水面做土工膜防渗，上下游围堰之间河道右岸埋设DN500HDPE双壁波纹管用于导流，覆土厚度1 m，施工后期对其进行拆除，拆除量756 m3。

（2）密目网覆盖

河道边坡开挖后到边坡防护前，采用密目网覆盖，经计算，共需密目网700 m2。

工程对温泉沟治理段河底清淤疏浚后采用生态联锁砌块护底，并种植马蔺进行绿化。绿化前利用干化淤泥进行覆土，覆土量500 m3。干化淤泥采取就近堆放的原则，就近堆放在河底一侧，采用密目网苫盖，共需密目网100 m2。

3.1.2 工程措施

（1）表土剥离、集中堆放及回用

项目施工前对工程占地范围旱地、果园和林地表层熟土剥离，剥离面积为0.35 hm2，剥离厚度为30 cm。表土剥离时采用推土机对表层土整体进行剥离，推土机剥离后使用装载机装土、自卸汽车运输至本项目临时堆土场中，后期全部回填于绿化区域。

项目共计表土剥离量0.11 万m3，覆土量0.16 万m3。

（2）绿化区域土地整治

施工后期，整治项目区河道边坡可绿化区域进行，主要清理碎石、废料等垃圾，使其恢复到可利用状态，以便后期植被恢复。项目土地整治0.21 hm2。

（3）河道生态连锁块防护

项目对温泉沟治理段河底铺设生态连锁块护砌，河底种植马蔺进行绿化，护坡上铺营养基植物纤维毯，生态连锁块防护面积为1.60 hm2。

3.1.3 植物措施

河道护坡生态联锁砌块上铺营养基植物纤维毯，点缀沙地柏和牵牛花。共铺砌营养基植物纤维毯0.21 hm2，种植沙地柏7950 株，牵牛花5430 株。

3.2 河道建筑物工程区

施工期间，河道建筑物基础开挖多余土方随挖随运走，后期回填土方临时堆放在基础周围，采用密目网覆盖，密目网边缘采用土块或石块压实，经计算，共需密目网500 m2。

3.3 施工临时设施区

依据“先挡后弃”原则需对项目堆土采取临时拦挡、苫盖措施，设计在临时堆土四周采用编织袋装土进行拦挡，堆土表面利用密目网进行苫盖。

编织袋拦挡防护断面为梯形，下底宽2 m，上底宽0.5 m，坡比1∶0.5，拦挡长度86 m，土方量172 m3。堆土表面利用密目网进行苫盖，堆土底部预留10 cm～20 cm密目网用土压实，确保覆盖完全。

4 结论

项目采取工程措施、临时措施和植物措施完善水土保持措施体系和布局，经初步分析预测，水土保持措施实施后至设计水平年，水土流失总治理度为100%，项目扰动土地整治率为100%，土壤流失控制比为1.0，林草植被恢复率100%，拦渣率100%，林草覆盖率13%，除林草覆盖率外基本实现了水土流失防治目标。