邵永昌,劉四中
(安徽省水利水電勘測設計研究總院有限公司,合肥 230088)
巢湖市長江供水工程位于合肥市巢湖市、 馬鞍山市和縣與含山縣內(nèi),屬新建線型生產(chǎn)建設項目,工程等級為中型Ⅲ等供水工程。主體工程由管道工程、泵站及管理工程組成, 泵站工程包括新建取水泵站和加壓泵站;輸水管道工程包括輸水管道、閥井附屬工程、交叉建筑物工程等;辦公管理區(qū)3處,分別為輸水管道管理區(qū),取水泵站管理區(qū)及加壓泵站管理區(qū)。輸水線路起點為取水泵站,終點為巢湖市三水廠,全長77.6km,含山縣設置分水口1個(10萬t/d),巢湖市分水口1個(8萬t/d),收水點為巢湖市三水廠(30萬t/d)。
工程總占地453.43hm2, 含永久占地3.76hm2,臨時占地449.67hm2;總挖方461.48萬m3,總填方445.44萬m3,棄方15.74萬m3;計劃于第1年9月開工,第3年9月完工,總工期25個月。
2.1.1 注重敏感區(qū)域分析,減少生態(tài)環(huán)境影響
由于該工程輸水管道線路較長, 跨越了2市3縣(區(qū)), 工程建設范圍內(nèi)涉及的敏感區(qū)主要有環(huán)巢湖1km生態(tài)保護區(qū)、巢湖風景名勝區(qū)、含山縣二水廠下游水源保護區(qū)和卜集水廠上游水源地保護區(qū), 并涉及巢湖盆地生物多樣性維護生態(tài)保護紅線4.91km、皖江東部水土保持生態(tài)保護紅線——馬鞍山市和含山縣長江水源地,省水利廳組織專家對《巢湖市長江供水工程生態(tài)保護紅線不可避讓論證報告》 進行了論證, 確定工程選址穿越生態(tài)保護紅線具有不可避讓性,并上報省政府。方案中明確提出在施工過程中最大限度地保護河灘濕地, 盡量利用周邊市政道路作為臨時施工便道,并做好表土剝離與回覆、臨時堆土防護措施, 施工結(jié)束后對裸露空地進行土地整治和林草地恢復等生態(tài)保護補償措施, 可減少工程對生態(tài)環(huán)境的影響。
2.1.2 完善土石方平衡,提出優(yōu)化方案
主體設計土石方平衡內(nèi)容包括取水泵站、 加壓泵站及輸水管道施工等產(chǎn)生的土石方, 水土保持方案對主體土石方平衡進行了分析評價, 補充了管理工程、施工臨建設施等產(chǎn)生的挖填量,完善了工程土石方平衡。
分析完善主體工程土石方平衡方案后, 方案提出了合理化的土石方平衡優(yōu)化建議: ①加壓泵站場地與管理區(qū)結(jié)合布置, 建議管理區(qū)及周邊地坪增加設計標高,減少取水泵站水池及基坑開挖棄渣;②建議提高取水泵站管理區(qū)場地設計標高, 既有利于取水泵站泵房開挖棄方的綜合利用, 又有利于場地安全;③建議管道工程后續(xù)施工時應根據(jù)施工進度,在修筑運管支路等需要填筑土方的區(qū)域利用泵站及閥井等建筑物開挖的廢棄土方,減少棄渣產(chǎn)生;④因取水、加壓泵站等建筑物工程先行開工,基坑開挖及棄土可在條件允許的施工生產(chǎn)生活區(qū)等場地用于墊高,減少了棄渣,也有利于施工安全。通過多種舉措,合理優(yōu)化土石方平衡方案, 符合新形勢下水土保持要求,既有利于減少棄渣,也有利于工程安全。
新形勢下,表土剝離與保護越來越得到重視,生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測三色評價指標將表土剝離保護單獨作為賦分項, 水土保持設計中,《關于印發(fā)水利水電工程水土保持技術規(guī)范 (SL575—2012)補充技術要點(試行)的通知》(水總環(huán)〔2019〕635號)要求將表土保護與利用設計單獨作為一個章節(jié)進行編寫,水土保持方案應結(jié)合工程復墾要求,提出合理的表土保護與利用方案。
工程管道作業(yè)帶臨時堆土區(qū)域大部分為農(nóng)田,可剝離表土厚度30~50cm,由于后期臨時堆土回填,場地考慮復墾,本次不考慮剝離表土;對于重型機械碎石道路、 管道開挖范圍分布的表土進行剝離,沿作業(yè)帶臨時堆土外側(cè)堆放,便于后期復墾;施工生產(chǎn)生活區(qū)表土進行剝離并集中堆放,建筑物工程堆放在征地紅線空地,棄渣場占用園地區(qū)域應在苗木遷移后對剩余表土進行剝離保護;水土保持方案明確了表土分布與可利用量、 表土需求與用量、表土剝離及堆存方案、表土利用與保護等,并制作了表土分布及剝離范圍圖, 工程界定及新增共剝離表土量36.42萬m3,經(jīng)復核,滿足后期臨時復墾及永久占地內(nèi)綠化要求。
2.3.1 管道作業(yè)帶分期分段進行措施設計
管道作業(yè)帶施工戰(zhàn)線長, 水土保持措施設計根據(jù)施工進度安排考慮分汛期施工段與非汛期施工段防護,另根據(jù)分段防治標準,分南方紅壤區(qū)一級標準段和二級標準段進行措施設計。 其中, 穿和縣江堤段、 巢湖城區(qū)段為植被恢復與建設工程采用一級標準,對該段閥井周邊設計滿鋪草皮;非巢湖城區(qū)段、和縣江堤段為植被恢復與建設工程采用二級標準,對該段閥井周邊設計混播草籽。 對于管道作業(yè)帶臨時堆土防護,汛期攔擋采用袋裝土及苫蓋,周邊開挖排水溝連接周邊水網(wǎng);非汛期根據(jù)降雨特點,采用土埂攔擋(提出壓實度要求),單價低,經(jīng)濟實用,現(xiàn)場可利用地形區(qū)域可直接利用塘埂、田埂等,不滿足要求的斷面進行加培。
圖1 管道作業(yè)帶開挖典型斷面圖
2.3.2 渣場結(jié)合場址條件進行措施設計
棄渣場措施應結(jié)合周邊場地需求, 因地制宜采取截排水、攔擋及邊坡防護措施,不能盲目實用混凝土等硬護工程。
巢湖市長江供水工程共設置2個棄渣場,1#棄渣場位于和縣歷陽鎮(zhèn),占地類型為耕地、林地、水域及水利設施用地, 現(xiàn)狀高程3.3~5.1m;2#棄渣場位于含山縣環(huán)峰鎮(zhèn),占地類型為耕地、林地、水域及水利設施用地,現(xiàn)狀高程11.1~11.3m。
1#、2#棄渣場均為5級平地型棄渣場,最大堆高分別為2.7,2.1m,堆渣體邊坡坡比為1∶2,棄渣場所在場地基土強度大部分較高,地質(zhì)條件良好。 由于2個棄渣場均在南方紅壤區(qū)二級標準段,非汛期堆渣,水土保持措施設計考慮采用土質(zhì)排水及沉沙措施, 施工前場地進行表土剝離,攔擋措施采用擋渣土埂,棄渣邊坡采用灌草防護。
圖2 2#棄渣場水土保持措施典型設計
由于該工程為長距離輸水工程, 監(jiān)測方法主要采用衛(wèi)星遙感監(jiān)測、地面定位觀測、實地調(diào)查量測等方式,采用遙感與調(diào)查相結(jié)合的方法,在實地調(diào)查與無人機遙感影像圖斑對比的基礎上, 對土壤侵蝕進行動態(tài)監(jiān)測; 監(jiān)測設施盡量利用主體已有或水土保持設計新增排水、沉沙等設施。
建設期水土保持應加強過程管理, 特別是管道作業(yè)帶、頂管施工場地的臨時防護,管道作業(yè)帶表土沿臨時堆土外側(cè)集中堆放,復墾應盡早進場,對已完成堆渣的棄渣場、 已完成回填的管道作業(yè)帶及時進行土地整治; 運行期水土保持設施應加強汛前和每次暴雨后的工程檢查維護, 確保工程在設計防洪標準內(nèi)安全度汛,植物措施應適時撫育管理,提高成活率、保存率及植被覆蓋率。
隨著“強監(jiān)管”、“兩單制”、加強水土保持監(jiān)測等相關文件的頒布,水土保持設計需要更加規(guī)范合理,同時應體現(xiàn)綠水青山就是金山銀山的生態(tài)理念。
(1)主體工程分析與評價應體現(xiàn)水土保持相關標準要求,補充完善土石方、占地、施工組織設計等內(nèi)容,提出合理化的豎向設計優(yōu)化建議;注重水土保持敏感區(qū)域分析,提高防護標準,降低生態(tài)環(huán)境影響。
(2)表土剝離與保護設計應做好現(xiàn)場查勘,特別是林地、園地、草地、未利用地等可剝離范圍及深度。
(3)水土保持措施設計應結(jié)合現(xiàn)場特點,根據(jù)汛期、非汛期自然條件特點進行臨時防護,體現(xiàn)經(jīng)濟合理性,根據(jù)場地是否位于圩區(qū)、水源地保護區(qū)、城市區(qū)等不同敏感區(qū)特點,分段提高防護標準。
(4)加強后續(xù)水土保持設計及現(xiàn)場管理,保證水土保持監(jiān)測頻次,降低水土流失危害風險,注重表土保護及臨時堆土防護,做好施工現(xiàn)場降排水,控制水土流失防治責任范圍。