湖北省某城市水土保持方案设计研究
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摘 要：该文基于笔者多年从事水土保持的相关研究，以湖北省某城市河道治理工程的水土保持方案设计为研究对象，分析了水土流失的成因和特点，探讨了具体的水土保持方案，全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
关键词：城市 河道 治理 工程 水土保持方案
中图分类号：TV22 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（c）-0008-02
城市规模扩大是近年来城市建设过程中的一个显著特点。在城市规模扩大化过程中，河道作为城市中的一个主要组成个体，它的功能及定位也发生了变化。如：以农田排涝为主要功能的河道重新定位为城市行洪河道，观赏河道以一般城市排水河道定位为城市排水及风景随着功能的重新界定，城市河道修建，改扩建工程也日益增多。在这些工程的实施过程中，土石方开挖回填、河道淤泥清理、跨河桥、闸改建等项目的建设势必会破坏原有的地貌类型和植被状况，产生弃土弃渣，造成水土流失，影响城市环境，因此需要进行合理的水土保持方案设计，减少项目建设过程中水土流失的产生，实现生态环境与城市景观协调发展、人与自然和谐相处。
以湖北省某市近年来已实施的城市河道治理工程为例，论述城市河道治理工程水土流失的成因、危害，分析水土流失特点，进行合理的水土保持方案设计，使城市河道治理工程成为人造环境与自然环境和谐统一、城市合理开发与自然环境保护兼顾的新型建设模式。
1 基本概况
湖北省某市近年来已完成了凉水河、清河及马草河等多条城市河道的治理工程，这些工程主要分布在湖北省某市区，线路长、跨越区县多，属开发建设项目中典型的线性工程。工程内容基本以两岸截污、河道疏挖扩宽、跨河建筑物的修建以及河道沿线绿化等项目为主，以及配合主体工程进行的占地拆迁、管线改移等。工程所在区域人口居住集中、基本建设和资源开发活动比较频繁，自然环境以河道外野生杂草为主，有零星种植的乔灌木，植被覆盖率低。河道两岸乱倒、乱扔垃圾、污水无序排放比较严重，影响河道水环境。根据湖北省某市水土流失三区划分，目前已完成的城市河道治理工程均位于水土流失重点监督区，土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主，兼有风力侵蚀发生，容许土壤流失量为200 t/km2・a。
2 水土流失成因及特点
城市河道治理工程水土流失主要是由于人为扰动、自然环境因素影响造成，其中以人为扰动为主要原因。人为扰动主要是施工过程中土石方的开挖回填、土方临时堆放、河道淤泥清理以及管线改移等项目的实施，都会扰动原地貌、破坏植被，产生水土流失。而这些人为扰动又集中发生在工程施工期，因此施工期的水土流失防治尤为重要。
自然环境因素对城市河道工程水土流失发生最主要的影响环节是汛期降雨。以湖北省某市为例，水力侵蚀作为城市河道治理工程的主要侵蚀类型，与项目区的降水时期、降水强度密切相关。而该市的汛期也就是降雨集中发生时段，主要在6～9月份，特别是7、8月份，年降水量的70%左右均分布在这一时段，也是大雨、暴雨等高降雨强度发生密集时段。如果工程施工处于这一阶段，施工过程中的水土流失防护措施不到位，将会产生较严重的水土流失。
3 水土保持方案
经过对城市河道治理工程水土流失的分析，针对其特点，在主体工程水土保持分析评价的基础上，以预防和治理项目建设过程中新增水土流失为目标，以生态环境与城市景观协调发展、人与自然和谐相处为设计理念，保护地表植被不被破坏，尽可能地减少项目施工过程中水土流失的发生，制定切实可行、合理有效的水土保持方案，实现水土保持与景观、生态及资源可持续利用相结合，人与自然和谐统一（图1）。
3.1 主体工程水土保持分析评价
随着城市化进程的加速，如今的城市河道治理工程已不再停留在过去简单的行洪、排涝等工程内容上，河道生态修复、生态治理的理念已被水务工作人员认同和应用。因此在城市河道治理工程的设计过程中一些工程项目在实现河道功能的同时也具备了一定的水土保持功能。如：生态袋护岸在稳定土体、岩体的同时具有抗冲刷、抗浪蚀的功能；河坡种植乔灌木进行绿化，不仅起到到了防护岸坡的作用还具有景观美化的效果。可以看出，这些措施在满足主体工程设计需要的同时，还能有效地防止水土流失的发生。因此，通过分析评价主体工程中具有水土保持功能的措施及工程量，不仅能合理补充和完善工程建设过程中的水土保持措施，同时也能避免水土保持措施的重复设计，保证水土保持投资的合理、有效。
3.2 土石方平衡及合理利用
城市河道处在人动比较密集区域，因此做好施工过程中土石方的调用、平衡，是保护当地的人民生活环境、城市市容市貌的重要环节，也是减少项目建设过程中水土流失的关键所在。从清河、凉水河等城市河道治理情况看，施工结束后的多余土方、拆迁房屋等产生的建筑垃圾是河道治理工程弃土弃渣的主要来源。同时由于市区土地资源的宝贵，这些弃土弃渣大多都运往指定的城市弃土弃渣场、建筑垃圾消纳场，属于国家法定的渣土消纳场，因此在水土保持方案中对弃土弃渣不再进行专门的防护设计。
3.3 施工期水土保持
城市河道工程施工期是产生水土流失的主要时段，另外工程所在区域大多又位于市区环境敏感地带，因此做好施工期的水土流失防护尤为重要。针对施工期的特点，施工期的水土保持措施以临时防护措施为主。对临时堆放的回填土方应设计合理的堆放形式、角度及高度，避免堆放过高、堆放角度过大造成遇大雨产生水土流失，同时要采用防尘网对堆土表面进行遮盖。在实际河道治理过程中发现，对堆放时间较长的临时堆土采用堆土表面撒播适应性强的草籽进行绿化或是采用草垫进行铺盖，防护效果较好。另外，对施工工序、工期从水土保持的角度进行优化安排，尽量避开雨天、汛期施工。
3.4 雨水集蓄利用
水资源紧缺已成为城市化进程中的一个制约性因素，因此将雨水集蓄利用的理念融人水土保持方案设计中，对保持水土、合理利用水资源十分关键。根据以往城市河道治理经验，雨季河岸两侧的汇水通常是随地势变化随意排放，不仅对雨水不能有效收集利用，而且容易引起局部岸坡冲刷，形成侵蚀沟，产生水土流失，破坏河道景观。因此在水土保持方案设计过程中，考虑与周边景观的协调，在两岸河坡布设水簸箕，并用仿木桩挡护，使雨水有序汇入河道，或是在河坡坡脚处布设小型蓄水池，将雨水收集起来用于河道两侧绿化。这样既能满足排水功能又能有效收集雨水、体现生态效果，使水土保持措施与主体工程融为一体。
另外，在主体工程分析评价后，对主体工程中设计的人行布道、河道管理所广场、桥梁与河道两侧连接处等区域，未考虑雨水集蓄利用，可在水土保持方案设计中补充设计铺设透水方砖、嵌草青石板、汀步石等透水铺装做法，不仅减轻了城市排水和防洪压力，而且有利于雨洪利用。
3.5 河道建筑物水土保持
跨河桥梁、闸的改建、新建也是城市河道治理过程中的一项重要工程内容。新建桥梁、闸上下游一般设置浆砌石挡墙进行防护，在挡墙的顶部可预留种植槽，填筑种植土，种植五叶地锦等攀援植物，不仅防止水土流失，而且还突出了景观效果。
3.6 施工临时占地恢复
施工生产生活区、施工道路等临时占地区域在施工过程中扰动原有地貌，施工结束后伴随着房屋、临建设施的拆除应及时做好恢复工作，并根据当地的立地条件进行植树、植草绿化。在绿化过程中，尽可能地采用当地适生的乡土树草种，采用乔灌草相结合的绿化模式，并与周围的景观环境协调一致。
3.7 施工组织管理规范
水土保持工程也应实行项目法人制、招标投标及项目监理制。水土保持工程与主体工程同时招标投标，标书中水土保持工程作为分部工程.施工承发包合同中明确水土保持要求，并按合同要求施工。在施工过程中水土保持措施主要采用主体工程的施工用水、用电，同时应严格按照施工工序进行施工。水土保持措施与主体工程应同时设计、同时施工、同时投产使用，严格执行“三同时”制度。
3.8 工程监理监测到位
工程施工过程中的水土保持监理、监测应落实到位。另外，水行政部门的监督管理也十分重要，这些都是水土保持工程顺利实施，有效控制新增水土流失发生的关键所在，同时也是主体工程安全施工、顺利按时完成的重要保障。
4 结语
通过对湖北省某市多条城市河道的水土保持方案设计，提出几点建议。
（1）城市河道治理工程作为线性工程，在治理长度较长时采用分段施工，考虑资源节约以及材料的可重复利用，对施工过程中采用的防尘网、铁质围挡等临时防护材料可根据工程的分段实施多次利用。（2）树草种选择时应首先考虑当地适生种类，以及经过实践证明的优良外来树草种，尽量减少对一些当地稀缺或未使用过的树草种的选择。（3）城市河道治理工程目前的水土流失监测数据较少，应加强水土流失监测工作的开展，及时有效的监测不仅能为水土保持措施的优化设计提供理论基础，同时对城市区域水土流失监测数据的收集也十分宝贵。城市河道治理工程中水土保持方案的合理设计，将会及时有效地防止施工过程中水土流失的发生，保护区域植被不被破坏。同时水土保持与景观、生态、资源可持续利用相结合，将会使城市河道在满足河道工程功能的同时，更能成为城市生态景观体系中一大亮点，实现资源开发与环境保护协调发展、人与自然和谐统一。
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