李紅云　馬小強(qiáng)

摘要 盆東平行嶺谷區(qū)新建公路工程建設(shè)給當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)帶來巨大效益的同時(shí)，也帶來了嚴(yán)重的水土流失。以省道S305線富順段繞城改線建設(shè)工程為例，分析了該區(qū)域新建公路工程建設(shè)水土流失的特點(diǎn)，并提出了該區(qū)域新建公路工程的水土流失防治措施體系。

關(guān)鍵詞 新建公路工程；水土流失；現(xiàn)狀；防治措施；盆東平行嶺谷區(qū)

中圖分類號(hào) S157 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2015）01-0261-03

Abstract As the rapid development of new road project construction in the Paralleled Ridge Valley of Eastern Sichuan Basin，the serious soil and water loss was induced by these exploitation projects which attracted more and more attention.Taking the bypass round the Fushun City of the provincial road S305 for example，the characteristic of the soil and water loss caused by road project construction was analyzed in detail.Meanwhile，the prevention measures system of soil and water loss control were proposed.

Key words new highway project；soil and water loss；status；prevention measures；Paralleled Ridge Valley of Eastern Sichuan Basin

盆東平行嶺谷區(qū)位于四川盆地東部，包括四川盆地內(nèi)的華鎣山及其以東地區(qū)，面積5.3萬km2。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，該區(qū)域交通量急劇增加，區(qū)域路網(wǎng)布局需進(jìn)一步完善，大量公路工程開工建設(shè)。公路工程建設(shè)給社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來巨大效益的同時(shí)，也給沿線的環(huán)境帶來了許多負(fù)面影響，其中水土流失就是一個(gè)比較突出的環(huán)境問題。公路建設(shè)過程中或建成使用中因擾動(dòng)地表或巖石層、堆置棄渣等造成的水土資源破壞及損失，是一種典型的人為加速侵蝕[1]。本文以位于川東平行嶺谷區(qū)的省道S305線富順段繞城改線建設(shè)工程為例，分析了該區(qū)域新建公路工程建設(shè)造成的水土流失特點(diǎn)，并提出了該區(qū)域新建公路工程的水土流失防治措施體系，以期對(duì)該區(qū)域公路建設(shè)類開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持工作起到指導(dǎo)和借鑒作用。

1 工程及工程區(qū)概況

1.1 工程概況

省道S305線富順段繞城改線工程位于四川省自貢市富順縣，為新建建設(shè)類項(xiàng)目，起于富順縣東湖鎮(zhèn)唐家村，止于晨光二廠，是S305線連接成自瀘赤高速公路的主要通道。省道S305線富順段繞城改線工程建設(shè)總里程9.88 km，道路等級(jí)為城市主干道Ⅰ級(jí)，設(shè)計(jì)時(shí)速60 km/h，路基寬70 m，路面類型為瀝青混凝土路面，預(yù)算總投資8億元，分A、B、C 3個(gè)段實(shí)施。本文以B、C段為典型進(jìn)行分析研究。省道S305線富順段繞城改線B、C段建設(shè)工程推薦路線方案全長(zhǎng)7.493 km，工程建設(shè)內(nèi)容包括主體工程、施工生產(chǎn)生活區(qū)3處、施工便道3條、棄渣場(chǎng)9個(gè)，其中主體工程包括路基路面工程、橋涵工程（包括大橋2座、中橋1座、涵洞18道）、交叉工程等。工程總占地面積81.30 hm2，其中永久占地49.67 hm2，臨時(shí)占地31.63 hm2；土石方開挖總量440.56萬m3（含表土剝離19.12萬m3），土石方填筑總量311.60萬m3（含表土利用19.12萬m3），無借方，棄方總量為128.96萬m3。棄方中7.12萬m3用于其他開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目，121.84萬m3永久棄渣運(yùn)往沿線設(shè)置的9個(gè)棄渣場(chǎng)集中堆放。

1.2 工程區(qū)概況

工程區(qū)位于四川省自貢市富順縣，屬盆東平行嶺谷區(qū)，中丘地貌，出露地層主要為中生界侏羅系及新生界第四系地層。工程區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)型氣候，多年年平均氣溫為17.9 ℃，多年年平均降雨量為1 017.9 mm，最大日降雨量可達(dá)177.5 mm。工程區(qū)內(nèi)大小溪流均屬于沱江水系，植被屬川東盆地偏濕性常綠闊葉林，林草覆蓋率約35.38%。工程區(qū)內(nèi)土壤類型主要為沖積土、水稻土，地震基本烈度為Ⅵ度，屬構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)。

2 工程區(qū)水土流失分析

根據(jù)工程和工程區(qū)新增水土流失特點(diǎn)，按照水土流失防治分區(qū)原則[2]，將工程區(qū)劃分為主體工程區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)、施工便道區(qū)和棄渣場(chǎng)區(qū)4個(gè)水土流失防治分區(qū)，其中將主體工程區(qū)進(jìn)一步劃分為路基路面工程區(qū)和橋涵工程區(qū)。

2.1 工程區(qū)水土流失現(xiàn)狀分析

工程區(qū)屬于以水力侵蝕為主的西南土石山區(qū)，年土壤容許流失量為500 t/km2 [3]。根據(jù)《四川省人民政府關(guān)于劃分水土流失重點(diǎn)防治區(qū)的公告》，工程區(qū)屬于四川省水土流失重點(diǎn)治理區(qū)。經(jīng)調(diào)查分析，工程區(qū)土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主，土壤侵蝕形式以面蝕和溝蝕為主，年土壤侵蝕模數(shù)為3 074 t/km2，為中度侵蝕，屬于四川盆地中度侵蝕區(qū)。工程區(qū)現(xiàn)狀水土流失主要是由地形地貌、氣候、土壤、植被等自然因素造成的，人為因素對(duì)水土流失的影響主要表現(xiàn)為耕作管理粗放、順坡耕作等不合理的耕作方式造成耕地區(qū)域的水土流失。

2.2 擾動(dòng)后工程區(qū)水土流失分析

2.2.1 主體工程區(qū)。一是路基路面工程區(qū)。路基路面工程施工時(shí)，破壞原地表層和原地形地貌。挖方路基施工時(shí)，一方面剝離了原有的地表覆蓋層，地表植被遭到破壞，巖土變得疏松，土體抗蝕能力降低，土壤侵蝕強(qiáng)度加大；另一方面，土石方開挖使原地面坡度發(fā)生變化，產(chǎn)生新的裸露坡面，土壤侵蝕強(qiáng)度加大。填方路基施工時(shí)，一方面地基處理時(shí)剝離了原有的地表覆蓋層，地表植被遭到破壞，破壞了原地面的保護(hù)層；另一方面，填方形成的路堤邊坡坡面裸露，結(jié)構(gòu)松散，坡度較大，在雨水作用下將會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的水土流失。此外，施工期間，部分回填土和用于后期綠化的表土將臨時(shí)堆放在路基路面工程區(qū)，臨時(shí)堆土體結(jié)構(gòu)松散，表面裸露，且堆土形成的坡面較陡，極易產(chǎn)生水土流失。經(jīng)調(diào)查分析，施工期間路基路面工程區(qū)年土壤侵蝕模數(shù)可達(dá)1.2萬t/km2，侵蝕強(qiáng)度級(jí)別為極強(qiáng)烈，其中，臨時(shí)堆土區(qū)年土壤侵蝕模數(shù)可達(dá)2萬t/km2，侵蝕強(qiáng)度級(jí)別為劇烈。二是橋涵工程區(qū)。橋涵工程施工時(shí)，一方面破壞原地表層，使土壤裸露，土壤侵蝕強(qiáng)度加大；另一方面，橋墩基礎(chǔ)施工產(chǎn)生的泥漿在外排過程中極易造成水土流失。經(jīng)調(diào)查分析，施工期間橋涵工程區(qū)年土壤侵蝕模數(shù)可達(dá)8 500 t/km2，侵蝕強(qiáng)度級(jí)別為極強(qiáng)烈。

2.2.2 施工生產(chǎn)生活區(qū)。施工生產(chǎn)生活區(qū)主要包括原料堆放場(chǎng)、拌合站、預(yù)制場(chǎng)、施工營(yíng)地等，主要分布在新建公路沿線，需新增臨時(shí)占地。工程建設(shè)期間，一方面施工生產(chǎn)生活區(qū)的原有植被遭到破壞，部分地面將被夯實(shí)，場(chǎng)地周邊無排水沉砂系統(tǒng)，地表徑流量增加，水土流失加??；另一方面，施工生產(chǎn)生活區(qū)堆放的河沙等材料，結(jié)構(gòu)松散，表面裸露，且堆放形成的坡面較陡，極易產(chǎn)生水土流失；此外，施工生產(chǎn)生活區(qū)使用完成后，遭到夯實(shí)和壓占的地表不利于植被生長(zhǎng)，裸露的地表容易發(fā)生水土流失。經(jīng)調(diào)查分析，施工期間施工生產(chǎn)生活區(qū)年土壤侵蝕模數(shù)可達(dá)5 500 t/km2，侵蝕強(qiáng)度級(jí)別為強(qiáng)烈。

2.2.3 施工便道區(qū)。施工便道修建時(shí)，原地表層遭到破壞，原有的地形地貌被改變，水土流失加劇。工程建設(shè)期間，施工便道區(qū)缺乏排水系統(tǒng)，雨水漫流，極易加劇水土流失。施工便道使用完成后，經(jīng)過碾壓的地表不利于植被生長(zhǎng)，裸露的地表容易發(fā)生水土流失。經(jīng)調(diào)查分析，施工期間施工便道區(qū)年土壤侵蝕模數(shù)可達(dá)7 000 t/km2，侵蝕強(qiáng)度級(jí)別為強(qiáng)烈。

2.2.4 棄渣場(chǎng)區(qū)。工程建設(shè)期間，一方面棄渣場(chǎng)區(qū)原地表層遭到破壞，原有的地形地貌被改變，水土流失加?。涣硪环矫?，棄渣場(chǎng)渣體為土石混合松散堆積體，自然形成的松散邊坡穩(wěn)定性差，表面裸露，透水性強(qiáng)，坡度較陡，抗蝕性極差，若在堆棄過程缺乏攔擋及截排水措施，極易發(fā)生劇烈的水土流失[4-5]。經(jīng)調(diào)查分析，施工期間棄渣場(chǎng)區(qū)年土壤侵蝕模數(shù)可達(dá)2萬t/km2，侵蝕強(qiáng)度級(jí)別為劇烈。

2.2.5 工程區(qū)新增水土流失分析。工程實(shí)施后，若不采取水土流失防治措施，省道S305線富順段繞城改線B、C段建設(shè)工程將會(huì)新增大量水土流失區(qū)域。工程建設(shè)前、后工程區(qū)水土流失量如表1所示。

由表1可以看出，省道S305線富順段繞城改線B、C段建設(shè)工程可能造成的水土流失總量約19 922 t，其中，背景土壤流失量5 609 t，新增水土流失量約14 653 t。從各預(yù)測(cè)時(shí)段的新增水土流失量來看，施工期是工程建設(shè)過程中產(chǎn)生水土流失最為嚴(yán)重的時(shí)期，占新增流失總量的99.20%。因此，必須加強(qiáng)施工期水土流失的防治。從各防治區(qū)新增水土流失量來看，主體工程區(qū)的路基路面工程區(qū)新增水土流失量最大，占新增流失總量的50.16%，其次是棄渣場(chǎng)區(qū)，占新增流失總量的30.19%。因此，主體工程區(qū)的路基路面工程區(qū)和棄渣場(chǎng)區(qū)是水土流失防治重點(diǎn)區(qū)域。

3 工程區(qū)水土流失防治措施體系

根據(jù)工程特點(diǎn)和新增水土流失特征，工程區(qū)水土保持措施布置的總體思路是：以防治水土流失、改善沿線生態(tài)環(huán)境、保護(hù)主體工程正常安全運(yùn)行為目的，以施工期為重點(diǎn)時(shí)段，布設(shè)水土流失防治措施體系，做到臨時(shí)措施與工程、植物措施相結(jié)合，“點(diǎn)、線、面”相結(jié)合，形成完整的防護(hù)體系。工程區(qū)水土流失防治措施體系如圖1所示。

3.1 主體工程區(qū)

3.1.1 路基路面工程區(qū)。根據(jù)路基路面工程區(qū)的水土流失特點(diǎn)，該區(qū)域水土流失防治措施主要包括：①采取表土剝離和表土回鋪措施，保護(hù)利用表土資源；②布設(shè)臨時(shí)排水溝、臨時(shí)沉砂池等臨時(shí)排水工程，及時(shí)排出施工期間匯集的雨水，減輕水土流失；③對(duì)臨時(shí)堆土采取臨時(shí)攔擋、臨時(shí)遮蓋措施，防止水土流失；④在保證邊坡穩(wěn)定的前提下，對(duì)挖填形成的邊坡采取植草護(hù)坡、掛網(wǎng)植草護(hù)坡、框格植草護(hù)坡等措施，固持土壤；⑤修建永久截水溝、邊溝及排水溝，攔截和排出工程區(qū)匯集的雨水，減輕徑流沖刷；⑥對(duì)中央隔離帶進(jìn)行綠化，提高工程區(qū)林草覆蓋率，以利于防治水土流失；⑦對(duì)擬采取綠化措施的區(qū)域進(jìn)行全面整地，改良土壤理化性狀，以利于植被生長(zhǎng)。

3.1.2 橋涵工程區(qū)。根據(jù)橋涵工程區(qū)的水土流失特點(diǎn)，該區(qū)域水土流失防治措施主要包括：①采取表土剝離和表土回鋪措施，保護(hù)利用表土資源；②在涉水橋墩樁基施工施工時(shí)，布設(shè)臨時(shí)沉砂池，對(duì)泥漿進(jìn)行沉淀；③對(duì)橋頭附近的裸露區(qū)域采取撒播植草措施，提高林草覆蓋率，考慮到橋頭在汛期可能被水淹沒，可選擇沿階草這種生長(zhǎng)在潮濕區(qū)域、生長(zhǎng)力強(qiáng)的草種，撒播密度為30 kg/hm2；④對(duì)擬采取綠化措施的區(qū)域進(jìn)行全面整地，改良土壤理化性狀，以利用植被生長(zhǎng)。

3.2 施工生產(chǎn)生活區(qū)

根據(jù)施工生產(chǎn)生活區(qū)的水土流失特點(diǎn)，該區(qū)域水土流失防治措施主要包括：①在場(chǎng)地周邊設(shè)置臨時(shí)排水溝、沉砂池等措施；②對(duì)臨時(shí)堆放的河沙等材料采取臨時(shí)攔擋、臨時(shí)遮蓋措施；③施工結(jié)束后，對(duì)施工生產(chǎn)生活區(qū)進(jìn)行全面整地，改良土壤的理化性狀，以便恢復(fù)跡地；④對(duì)施工生產(chǎn)生活區(qū)進(jìn)行全面整地后，撒播種草恢復(fù)跡地，提高林草覆蓋率，草種宜選擇當(dāng)?shù)剡m生的鄉(xiāng)土草種，撒播密度為60 kg/hm2。

3.3 施工便道區(qū)

根據(jù)施工便道區(qū)的水土流失特點(diǎn)，該區(qū)域水土流失防治措施主要包括：①布設(shè)臨時(shí)排水溝、臨時(shí)沉砂池等臨時(shí)排水工程，及時(shí)排出施工便道區(qū)匯集的雨水，減輕水土流失；②施工便道使用結(jié)束后，進(jìn)行全面整地，改良土壤理化性狀，以便恢復(fù)跡地；③對(duì)施工便道區(qū)進(jìn)行全面整地后，撒播種草恢復(fù)跡地，草種選擇當(dāng)?shù)剡m生的鄉(xiāng)土草種，提高林草覆蓋率，撒播密度為60 kg/hm2。

3.4 棄渣場(chǎng)區(qū)

根據(jù)棄渣場(chǎng)區(qū)的水土流失特點(diǎn)，該區(qū)域水土流失防治措施主要包括：①采取表土剝離和表土回鋪措施，保護(hù)利用表土資源；②對(duì)于坡地行和溝道型棄渣場(chǎng)，按照“先攔后棄”的原則，棄渣前先修建擋土墻，穩(wěn)定棄渣體邊坡，防止棄渣流失；③在棄渣場(chǎng)上游修建永久截水溝攔截上游來水，在棄渣場(chǎng)周邊修建排水溝，及時(shí)將雨水排出棄渣場(chǎng)區(qū)；④在截排水溝相接處和排水溝末端修建沉砂池，沉淀水流中的泥沙；⑤對(duì)表土層較厚的渣場(chǎng)頂部實(shí)施實(shí)施復(fù)耕措施，增加耕地面積；⑥對(duì)棄渣場(chǎng)邊坡、渣頂邊緣和表土層較薄的渣場(chǎng)頂部采取植樹種草措施，增加工程區(qū)林草覆蓋率，減輕水土流失。

4 水土保持效益分析

經(jīng)分析預(yù)測(cè)，省道S305線富順段繞城改線B、C段建設(shè)工程在建立以上完善的水土流失防治措施體系后，通過改變微地形、增加地面植被、改良土壤理化性狀，增加土壤入滲能力，減輕土壤侵蝕，防止因水土流失引起的危害。各項(xiàng)水土流失防治措施實(shí)施后，工程區(qū)擾動(dòng)土地整治率、水土流失治理度和林草植被恢復(fù)率均可達(dá)到99%以上，攔渣率可達(dá)98%以上，工程區(qū)水土流失防治措施實(shí)施并完全發(fā)揮效益后，年土壤侵蝕模數(shù)可控制在500 t/km2以下，其水土流失防治效果可達(dá)到該區(qū)域建設(shè)類項(xiàng)目水土流失防治一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[6]。

5 結(jié)語

位于盆東平行嶺谷區(qū)的省道S305線富順段繞城改線工程，在建設(shè)過程中由于對(duì)原地表的擾動(dòng)及原地形地貌的改變，將會(huì)加劇工程區(qū)的水土流失，如不采取水土流失防治措施，將會(huì)增加工程區(qū)周邊河流泥沙，破壞工程區(qū)土地資源，影響局部生態(tài)環(huán)境，加大當(dāng)?shù)厮亮魇е卫黼y度。根據(jù)各個(gè)水土流失防治區(qū)的特點(diǎn)，通過布設(shè)完善的水土流失防治措施體系，將基本控制因工程建設(shè)造成的水土流失，可以明顯降低新建公路工程建設(shè)對(duì)工程區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境的不良影響[7-8]。

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