海堤达标加固工程建设研究

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［摘要］海堤达标加固工程是促进保护区经济稳定发展,保护人民生命财产安全的重要保障手段。以汕头市三屿围海堤加固工程为例,针对工程水土保持设计现状,就其可能引发的水土流失和环境胁迫问题,坚持采用植物措施与工程措施、临时措施和永久措施原则,按照点线面统筹考虑近远期、局部与整体统筹的治理思路,科学设计海堤工程水土保持防治体系,以期能为同类项目的水土保持设计提供一些借鉴与反思。

［关键词］海堤达标加固；水土保持；治理体系

海堤是保障沿海经济区持续稳定发展,统筹协调水环境、水资源与水生态的重要基础设施。为提高区域防潮和防洪排涝能力,完善海堤达标加固建设是必要的。但是在工程实施过程中往往不可避免地带来一系列环境问题,如地表受到施工机械碾压而降低了土壤涵养水分的能力,引起地表植被破坏,地表径流无法存蓄于土体加剧水土流失；由于水土防治区域划分不合理、防治措施不到位导致泥沙被带入海堤附近河流引起河道淤积等。目前,海堤加固水土保持设计中存在防治分区划分不科学,手段欠妥,植物措施不合理等现象[1]。针对这些问题,本文以汕头市三屿围海堤加固工程为例,对海堤达标加固工程水土保持设计进行系统梳理和分析。

1项目概况

汕头市三屿围海堤位于榕江出海口南岸,全长9.42km。海堤捍卫着潮阳、濠江三屿围垦区,1.5万多亩耕地面积和防区内4.49万人及4.34亿元的工农业产值。三屿围海堤建设于20世纪70年代,设防标准低,又因原为围垦区,堤体不断下沉,所有堤围都不足20年一遇的设防标准,堤围出现许多安全隐患。主要有堤基淘空,堤体沉陷、外倾,挡土墙变形破损严重,每遇台风暴潮,都出现崩堤决口；堤顶高度和宽度达不到规划的防御标准和设计要求,部分堤段车辆无法通行,对堤围防潮抢险十分不利。因此,对三屿围海堤及堤上穿堤涵闸进行除险达标加固是非常必要和迫切的。

2主体工程水土保持分析与评价

2.1建设方案评价

项目为海堤达标加固工程,设计中主体工程结合了项目的场地布置及施工特点,根据工程建设过程中主体工程布置、施工及新增的临时防护措施,工程施工安排有序；工程布局合理,没有水土流失制约因素。通过对主体工程分析,各分部工程设计及施工工艺、时序等对防止水土流失具有明显作用。主体工程区在施工期及施工结束后将形成完整的预防保护体系,达到水土保持目的。

2.2工程占地评价

项目总占地面积6.36hm2,其中主体工程区4.92hm2,为永久占地,占地类型为水域及水利设施用地；施工营造区0.43hm2,为临时占地,占地类型为盐碱地；弃渣场区1.01hm2,为临时占地,占地类型为盐碱地。

2.3土石方平衡评价

工程的土方开挖42877m3,其中堤防的土方开挖3120m3,水闸的土方开挖15038m3,围堰的土方开挖21424m3；土方回填106324m3,其中堤防的土方回填53046m3,水闸的土方回填17571m3,围堰的土方回填35707m3；需从市场购买土方83737m3；运至渣场的废弃土方为20290m3。

2.4取土弃土设置评价

项目外借土石方全部从合法渠道商购,不设置取土场。经土石方平衡,本工程总弃渣量约为2.03万m3。按照施工进度安排及土方利用原则,规划1个弃渣场,弃渣场位于滨海街道上店居委会后荒地,平均运距12km,占地面积1.01hm2。

2.5施工方法与工艺评价

项目严格按红线施工,未占用植被相对良好的区域和基本农田区；不在河岸陡坡等敏感区域开挖土石方；土方调运过程中采用随填、随压的施工方法,避免重复开挖和多次倒运造成水土流失。从水土保持角度分析,本项目施工基本满足水土保持要求。

3水土流失防治措施设计

3.1防治分区

根据项目建设情况,分区方法主要采取实地调查勘测、资料收集、数据分析相结合的方法进行分区。根据防治分区划分依据和原则,结合工程建设情况,划分为3个防治分区。防治分区划分情况见表1。

3.2土壤流失量

根据扰动方式,本项目预测单元划分为主体工程区、施工营造区、弃渣场区。运用下式计算土壤流失量和新增水土流失量。式中：W为扰动地表土壤流失量,t；∆W为扰动地表新增水土流失总量,t；i为预测单元（1,2,3,……n）；k为预测时段,1、2、3,指施工准备期、施工期和自然恢复期；Fi为第i个预测单元的面积,km2；Mik为扰动后不同预测单元不同时段的土壤侵蚀模数,t/（km2·a）；∆Mik为不同单元各时段新增土壤侵蚀模数,t/（km2·a）,只计正值,负值按0计；Mi0为扰动前不同预测单元土壤侵蚀模数,t/（km2·a）；Tik为预测时段（扰动时段）,a；经计算,本项目可能产生的总的水土流失量为69.20t,新增水土流失量为34.60t,见表2。项目建设将造成水土流失总量706.18t,其中项目已造成水土流失总量636.98t,仍可能造成水土流失量69.20t,预测新增水土流失量34.60t。根据水土流失预测,项目建设过程中的水土流失主要产生在施工期,施工期约占土壤流失总量的90.20%,因此本项目水土流失监测重点时期为施工期。主体工程区为本项目的重点流失区域,预测水土流失量分别占流失总量的75.39%。

3.3措施总体布局

水土流失防治措施总体布局遵循“预防为主、保护优先、全面规划、综合治理、因地制宜、突出重点、科学管理、注重效益”的方针,按照预防和治理相结合的原则,坚持局部与整体防治、单项措施与综合防治相协调、兼顾生态效益与经济效益,同时借鉴当地同类生产建设项目防治经验,进行措施布设。本项目施工时,主体工程现已实施拦挡、临时覆盖、排水及沉砂措施。水土流失防治措施体系布设具体见表3。

3.4各分区防治措施

3.4.1主体工程区主体已实施：（1）临时措施①临时拦挡：海堤后坡没有格宾网块石挡墙的海堤段堆土后坡采用编织土袋临时拦挡,设置临时土袋拦挡长度460m,编织土袋量368m3。②临时覆盖：海堤后坡采用临时苫盖措施,铺放一层彩条布遮盖海堤后坡,从而避免海堤后坡造成影响。彩条布苫盖面积为8605.52m2。（2）植物措施海堤后坡采用撒草籽,播撒面积为2.02hm2。本方案新增：植物措施。由于本工程现阶段完工竣收,草籽还未长出,故本方案新增植草皮2.02hm2。3.4.2施工营造区主体已实施：（1）临时措施①临时排水沟：在施工营造区四周布设0.5m×0.5m临时排水沟总长960m,其中,布置区H1的排水沟长180m,布置区H2的排水沟长470m,布置区H3的排水沟长310m。②沉砂池：在排水出口出修建沉砂池,池长2.5m、池宽1.5m、池深1.5m,共3座。（2）植物措施对原地复垦,土地整治面积为0.32hm2,播撒草籽0.32hm2。本方案新增：植物措施。目前已拆除2个布置区（H1、H2）,本方案对布置区H3原地复垦,土地整治面积为0.11hm2,铺草皮0.11hm2。3.4.3弃渣场区主体已实施：（1）工程措施①M7.5浆砌石挡墙：在弃渣场区四周修建40m,工程量为123.2m3。②排水沟：在弃渣场区四周修建一条40m的排水沟,断面尺寸0.5m×0.5m,呈梯形,土方开挖为216m3,C15砼68m3。③沉砂池：在排水出口出修建沉砂池,池长2.5m、池宽1.5m、池深1.5m,共1座。（2）植物措施对原地复垦,土地整治面积为1.01hm2,播撒草籽1.01hm2。

4结语

本文以汕头市三屿围海堤加固工程为例,从主体工程水土保持分析与评价、水土流失防治分区划分、水土流失量预测及水土保持措施布局等各方面梳理了海堤达标加固工程水保措施设计思路。本方案提出的各项防治措施实施后,能有效改善周边区域的环境,控制水土流失的发生,从而起到减少泥沙淤积农田等自然灾害的目的,具有显著的经济生态效益。

参考文献

[1]黄剑东,段东亮.广东省海堤达标加固工程水土保持设计初探[J].亚热带水土保持,2014,26（02）:57-59.

作者：刘鹏 单位：广东博源建设工程有限公司