朱昊宇 姬 鈺 王浩宇
隨著生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的水土流失問(wèn)題越來(lái)越受到重視,監(jiān)管力度逐步提升,對(duì)水土保持方案的質(zhì)量要求也越發(fā)提高。目前正在使用的《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50433-2018)《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50434-2018)等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范都是從全國(guó)范圍角度考慮水土保持方案要求的,很難兼顧地方特點(diǎn),需要各地技術(shù)人員在從事水土保持相關(guān)工作時(shí)積極總結(jié)問(wèn)題,并思考解決辦法。
安徽省位于我國(guó)東部,長(zhǎng)江、淮河均從省內(nèi)穿過(guò),且由于省域被中國(guó)南北分界線隔開(kāi),使其在地理、氣候等方面同時(shí)具有南北方特征,省內(nèi)山地、丘陵、崗地和平原等地貌類(lèi)型齊全,具有淮河平原區(qū)、江淮臺(tái)地丘陵區(qū)、皖西丘陵山地區(qū)、沿江平原區(qū)和皖南丘陵山地五個(gè)地貌區(qū),氣候處于暖溫帶與亞熱帶的過(guò)渡地區(qū),淮河以北為暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,淮河以南為亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,雨量由北向南遞增,淮北北部、大別山區(qū)、黃山地區(qū)平均年降水量分別為800mm、1200~1400mm、1600~2200mm,差異明顯。鑒于安徽省復(fù)雜多變的氣候及地貌特征,生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持方案也應(yīng)因地制宜,不可生搬硬套,筆者通過(guò)多年的水土保持工作經(jīng)驗(yàn),提出了符合安徽省特點(diǎn)的三個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題,并總結(jié)了處理經(jīng)驗(yàn)。
要判斷某地的容許土壤流失量與防治標(biāo)準(zhǔn)體系,首先要根據(jù)《土壤侵蝕分類(lèi)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(SL190-2007)或《中國(guó)水土保持區(qū)劃》(2016)確定該地所處的水土保持區(qū)劃范圍,安徽省以水力侵蝕為主,境內(nèi)涉及北方土石山區(qū)和南方紅壤(丘陵)區(qū)2 個(gè)類(lèi)型區(qū)。一般情況下,處于北方土石山區(qū)的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目容許土壤流失量應(yīng)為200t/(km2·a),防治指標(biāo)體系應(yīng)采用北方土石山區(qū)水土流失防治指標(biāo)值;南方紅壤區(qū)則為500t/(km2·a),采取南方紅壤區(qū)水土流失防治指標(biāo)值。但特殊的是,在安徽省境內(nèi),《土壤侵蝕分類(lèi)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》和《中國(guó)水土保持區(qū)劃》對(duì)北方土石山區(qū)及南方紅壤區(qū)的范圍劃定并不統(tǒng)一,對(duì)于兩種劃分方法的重合地帶,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目所處具體位置進(jìn)行判斷。
針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題,應(yīng)從兩種指標(biāo)和兩種劃分方法的本意出發(fā)進(jìn)行探討。容許土壤流失量是指長(zhǎng)期保持土壤肥力和生產(chǎn)力不下降情況下的最大流失量,在水力侵蝕區(qū)主要和土壤的機(jī)械組成、理化性質(zhì)等本身的特性有關(guān),故判斷依據(jù)應(yīng)參照《土壤侵蝕分類(lèi)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》著重于土壤類(lèi)型的劃分方式;防治標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)主要包括水土流失治理度、土壤流失控制比、渣土防護(hù)率、表土保護(hù)率、林草植被恢復(fù)率和林草覆蓋率,除土壤本身特性外,還被氣候、氣象、植被、人為等因素影響,故判斷依據(jù)應(yīng)參照《中國(guó)水土保持區(qū)劃》綜合考慮各類(lèi)自然和人文條件的劃分方法。
依照《土壤侵蝕分類(lèi)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》,安徽省境內(nèi)北方土石山區(qū)和南方紅壤區(qū)是以江淮分水嶺為界,依照《中國(guó)水土保持區(qū)劃》則是以淮河干流為界,故位于江淮分水嶺以北的區(qū)域容許土壤流失量應(yīng)為200t/(km2·a),以南則為500t/(km2·a),位于淮河干流以北的區(qū)域應(yīng)采用北方土石山區(qū)水土流失防治指標(biāo)值,以南則為南方紅壤區(qū)水土流失防治指標(biāo)值?;春痈闪魍緩桨不帐【硟?nèi)的阜陽(yáng)市、六安市、淮南市、蚌埠市、滁州市,江淮分水嶺則經(jīng)過(guò)六安市、安慶市、合肥市、滁州市,當(dāng)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目位于上述幾個(gè)城市境內(nèi)時(shí),應(yīng)在確定其位于的具體坐標(biāo)位置后,按文中方法判斷。安徽省具體容許流失量及防治標(biāo)準(zhǔn)分界線見(jiàn)圖1。
圖1 安徽省容許流失量及防治標(biāo)準(zhǔn)分界圖
生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的臨時(shí)排水措施主要布設(shè)在施工期,且大量設(shè)置在臨時(shí)施工場(chǎng)地區(qū)域。一般情況下,考慮到施工現(xiàn)狀,采用土質(zhì)排水溝的較多,其排水能力可通過(guò)表1確定。
表1 土質(zhì)排水溝流量表(單位:m3/s)
確定土質(zhì)排水溝的排水能力后,根據(jù)式1 驗(yàn)算其是否達(dá)到設(shè)計(jì)徑流量。
式1 中,Q設(shè)為設(shè)計(jì)徑流量(m3/s);為徑流系數(shù);q 為設(shè)計(jì)重現(xiàn)期及降雨歷時(shí)內(nèi)的平均降雨強(qiáng)度(mm/min),F(xiàn) 為匯水面積(km2)。生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的臨時(shí)排水溝除考慮排水能力外,還需綜合考慮施工安全及后期恢復(fù)需求,避免過(guò)寬過(guò)高,避免大的土方開(kāi)挖。但由于安徽省境內(nèi)南方山區(qū)降雨強(qiáng)度較大,使用小尺寸的土質(zhì)排水溝會(huì)有較大的排水壓力,若增加?xùn)鸥窠诲e(cuò)式排水溝和排水出口,又會(huì)對(duì)施工安全造成影響。
本文選取位于南部山區(qū)的黃山市作為研究區(qū)域,采用常用的底寬0.4m、水深0.2m、邊坡坡比1∶1、溝底坡度0.5%的土質(zhì)排水溝,模擬200m×500m 的典型施工場(chǎng)地(有圍墻,微地形平坦,細(xì)粒土面,地表裸露)在3年一遇10min 暴雨強(qiáng)度下的排水措施布局,分析其合理性。
黃山市的暴雨強(qiáng)度根據(jù)式2 計(jì)算。
式2 中,Q 為暴雨強(qiáng)度(L/s·hm2);P 為設(shè)計(jì)重現(xiàn)期(a);t 為降雨歷時(shí)(min)。通過(guò)計(jì)算可得黃山市3年一遇10min 暴雨強(qiáng)度為356.21L/s·hm2,換算單位后為2.14mm/min。設(shè)采用的土質(zhì)排水溝流量為設(shè)計(jì)流量,即Q設(shè)為0.107m3/s,取“細(xì)粒的土面”值,即0.4,q 值取暴雨強(qiáng)度值,將其帶入式1 計(jì)算可得F 為0.75hm2,即每段排水溝能排除匯集面積為0.75hm2的雨水。若單純依賴(lài)排水溝的排水能力,則需要采用柵格布局,利用排水溝將典型施工場(chǎng)地切割為14 塊,并設(shè)置15 個(gè)排水出口,這在實(shí)際施工中極難實(shí)現(xiàn),過(guò)多的土方開(kāi)挖也會(huì)增加臨時(shí)堆土,不利于水土保持,也不利于后期排水溝的拆除和恢復(fù)工作。遇到此類(lèi)問(wèn)題,可考慮在施工場(chǎng)地地表布設(shè)碎石或者鵝卵石壓蓋措施,降低雨水的擊濺效果,同時(shí)截留地表徑流,使雨水就近入滲,若采用此種方法,可將φ 由“細(xì)粒的土面”值改善為“卵石、塊石地”值,改善后取值為0.08,經(jīng)過(guò)計(jì)算,F(xiàn) 值可增加至3.75hm2,僅需將施工場(chǎng)地切割為3 塊,設(shè)置4 個(gè)出水口即可,可行性大大增加(見(jiàn)圖2)。
圖2 碎石或鵝卵石壓蓋后排水措施示意圖
安徽省礦產(chǎn)資源豐富,以煤、鐵、銅、硫、明礬石為五大優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn),尤其是淮北、淮南、馬鞍山、銅陵等城市的采礦項(xiàng)目繁多。這些采礦項(xiàng)目中有大比例采用了井采的方式,大部分作業(yè)面積位于地下礦井內(nèi),那么這部分占地上方的地表區(qū)域應(yīng)如何劃分防治責(zé)任范圍呢?首先要從防治責(zé)任范圍的基本概念出發(fā)進(jìn)行初步判斷,生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治責(zé)任范圍應(yīng)包括項(xiàng)目永久征地、臨時(shí)占地(含租賃土地)以及其他使用與管轄區(qū)域,所以若建設(shè)單位從安全角度考慮,直接將礦井上部地表區(qū)域永久征用或者臨時(shí)租賃,則可直接判定此區(qū)域?qū)儆诜乐呜?zé)任范圍。而對(duì)于建設(shè)單位未征用或租賃的情況,也不可簡(jiǎn)單粗暴的認(rèn)定其不在防治責(zé)任范圍內(nèi),對(duì)于建設(shè)生產(chǎn)類(lèi)項(xiàng)目除了從基本概念角度判斷之外,若在生產(chǎn)運(yùn)行后期,因工程收尾行為對(duì)某區(qū)域地表產(chǎn)生了擾動(dòng)和破壞,使其無(wú)法發(fā)揮原有功能,則該區(qū)域也應(yīng)納入防治責(zé)任范圍內(nèi)。一般情況下,在礦井開(kāi)采完畢后出于后期安全考慮,會(huì)對(duì)其采取充填或崩落塌陷處理,采取充填處理的礦井,后期僅會(huì)產(chǎn)生程度較小的沉降且在相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)允許范圍之內(nèi),對(duì)其上部地表基本不產(chǎn)生破壞,也可維持其原有功能或生產(chǎn)力,這樣的可不納入防治責(zé)任范圍;對(duì)于采取崩落塌陷處理的礦井,后期會(huì)產(chǎn)生塌陷區(qū),明顯的會(huì)對(duì)其上部地表產(chǎn)生嚴(yán)重的擾動(dòng)和破壞,甚至喪失其原有功能,不再具備生產(chǎn)能力,這樣的應(yīng)納入防治責(zé)任范圍,建設(shè)單位應(yīng)考慮此區(qū)域后期的整治和修復(fù)。
1.安徽省境內(nèi)容許土壤流失量取值應(yīng)以江淮分水嶺為界,以北區(qū)域取值200t/(km2·a),以南區(qū)域取值500t/(km2·a);防治標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)取值應(yīng)以淮河干流為界,以北區(qū)域采用北方土石山區(qū)水土流失防治指標(biāo)值,以南區(qū)域采用南方紅壤區(qū)水土流失防治指標(biāo)值。
2.安徽省南方山區(qū)臨時(shí)施工場(chǎng)地應(yīng)在地表布設(shè)碎石或者鵝卵石壓蓋措施,降低雨水的擊濺效果,同時(shí)截留地表徑流,使雨水就近入滲,可降低臨時(shí)排水溝工程量,減少排水出口數(shù)量,減少臨時(shí)堆土,有利于水土保持,也有利于施工安全。
3.對(duì)于井采礦項(xiàng)目的礦井上方地表區(qū)域,若由建設(shè)單位直接征用或租賃,則納入水土保持防治責(zé)任范圍;在未征用或租賃時(shí),若礦井后期采用充填處理,則不納入防治責(zé)任范圍,若采用崩落塌陷處理,則應(yīng)納入防治責(zé)任范圍。
4.在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案相關(guān)工作中,仍有許多問(wèn)題尚未解決,如怎樣準(zhǔn)確計(jì)算減少水土流失量、怎樣判斷施工常見(jiàn)臨時(shí)措施的保水保土效益、表土在擾動(dòng)到怎樣的程度時(shí)有必要?jiǎng)冸x保護(hù)等,這些問(wèn)題仍需從業(yè)工作者多思考,多總結(jié),或者作為科研課題研究,以期在不遠(yuǎn)的將來(lái)得到解決■