关于柞水县冷水沟生活垃圾处理场扩容工程水土保持分析与评价

2023-03-15 08:16杨若轩
陕西水利 2023年2期
关键词:柞水县覆土项目区

杨 艳,杨若轩,韩 睿

(1.陕西水环境工程勘测设计研究院,陕西 西安 710018;2.商洛市水电勘测设计院,陕西 商洛 726000)

项目区地处秦岭南麓,山岭起伏,沿线沟壑纵横,地形相对破碎,且属省级秦岭南麓水源涵养保土区。项目的建设将会对原生地貌、土壤、植被造成一定的破坏,导致产生新增土壤侵蚀。对有效控制工程建设可能造成的水土流失,明确建设单位防治水土流失的职责范围及目标,以及切实落实“谁开发利用资源谁负责保护、谁造成水土流失谁负责治理和补偿”和促进地区经济可持续发展具有十分重要的意义。

1 概况

柞水县陕西省南部,隶属于陕西省商洛市,是一个“九山半水半分田”的土石山区县。本次柞水县冷水沟生活垃圾处理场扩容改造项目区位于柞水县下梁镇明星社区冷水沟,距城区中心约13 km,场区设在东西走向自然山沟,长约3.0 km,宽约20 m~100 m。南北两面谷坡平均坡度约50°~60°,南面山坡较陡,北面相对稍缓,场区内地物稀少,植被发育良好,且大部分居民已搬迁。

工程建设内容:整平填埋库区、垃圾上游坝、子坝堆筑、防渗衬层铺设、渗滤液导排、填埋气导排、库区防洪、绿化、监测井设置及道路改线工程等。项目服务年限11.81 年(服务区间2021 年~2030 年),填埋库容58.55 万m3。

防洪标准:50 年一遇洪水设计,100 年一遇洪水校核。

水土流失防治标准执行等级:根据《陕西省水土保持规划(2016-2030 年)》以及《生产建设项目水土流失防治标准技术标准》(GB 50434-2018)规定,本次项目区宜执行建设生产类项目中水土流失一级防治标准。该主体工程运行时间为2021 年~2030 年,因此,本次评价服务年限至2030 年。

2 水土流失现状及类型

柞水县地处秦岭中低山丘陵区,水土流失总面积1638 km2,占总面积2332 km2的70%。项目区所在区域为秦岭中低山丘陵区,低山区年平均气温18.2℃,极端最高气温36.9℃,年平均降水量764.9 mm,多年平均侵蚀模数2050/(km2・a),土壤侵蚀为轻度。按《土壤侵蚀分类分级标准》(SL 190-2007),本次工程建设区土壤容许流失量为500 t/(km2・a)。

通过分析,项目建设区域水土流失类型主要为水力侵蚀并伴有重力侵蚀发生。其沟道内的水力侵蚀主要为沟蚀、溅蚀和面蚀,而地表重力侵蚀存在泻溜、崩塌以及滑坡等。按照全国土壤侵蚀类别的区划,项目区侵蚀背景模数采用林地600 t/(km2・a)、耕地1000 t/(km2・a)。

近年来,当地政府大力开展以国家农业综合开发水土保持、小流域治理和口粮田等坡改梯、造林、坡面水系工程的农业基础设施为主要内容的小流域综合治理工作,累计治理水土流失面积638 km2,水土保持综合治理工作取得了显著成效。

3 水土流失影响因素分析

该项目造成水土流失的主要因素是受各种外力的作用和人类活动的影响,具体分析如下:

(1)自然因素。柞水县县内降水年际变化大,年内分配不均,降水空间分布亦有较大差异,加之山势陡峻,河床比降大,土壤、植被持水能力有限,地面径流增大,岩石表面土壤水蚀严重,且基岩上的土壤失去稳定而下滑,易产生滑坡、泻溜、泥石流等重力侵蚀,从而形成建设区使水土产生新的流失量。

(2)植被因素。项目区林草覆盖率低,大部分地表处于半裸露或裸露状态,表层保水能力低,缺乏保护,径流坡面多,导致水土严重流失。

(3)人为因素。由于项目区处于山区,其生产力方式低缓因素,以及人类的活动造成区域放牧过度化、人为的建设开发等一系列破坏措施时常出现,均可造成新增水土流失。在建设过程中开采石山亦会导致该现象得不到有力防治,继而加剧了水土侵蚀。

4 防控措施及总体布局

依据工程主体施工区的特点,建立分区防控措施。于主体垃圾填埋库区及备料覆土场区(临时渣场)等位置“点”,以护坡、挡拦以及排水为主,结合辅助植物措施来控制;于库区进坝路等作为连接“线”,主要布控护坡措施结合植物绿化辅助进行;于整体工程施工作业“面”,采取土地整治为主植物绿化为辅的双向措施,充分有效利用水土资源,有控的抑制建设中新增的水土流失量,恢复和改善区域及周边生态环境。把水土保持措施的防治重点以“点”串“线”方式开展布控,做好各分区之间的水土流失防治,进一步实现“点”连“线”,“线”带“面”格局。具体见图1。

5 项目区水土保持防治措施以及措施分析和评价

5.1 水土保持防治措施

按工程项目施工区域划分,生活垃圾处理场扩容虽然存在地形变化,但各类工程占地区域需采取的防治措施的类型基本一致,按施工区域及其防治措施划分5 个防治分区。见表1。

表1 水土流失防治分区表

(1) 垃圾填埋库区

主体工程措施主要有库底整平、边坡整平、渗沥液导排盲沟、土工布护坡、永久截洪沟、封场层排水沟,其设计均具有较强的水土保持功能,但从水土保持方面来看,主体工程的建设仅对本体防护注重,对工程水土流失防治方面的部分措施考虑仍需改进和完善。因此,本方案将对垃圾填埋库区工程措施增设排水末端沉砂池、表土剥离及回覆;采用栽植槐树、紫花苜蓿相结合的种植模式;临时挡护、排水、苫盖、临时沉砂蓄水池等。以起到固土、防冲刷、防风蚀、兼有美化环境的功能。

(2)进场道路区

主体工程中只对进场道路区设置了排水沟,无其他具有水保功能的工程措施及植物措施的描述,但在工程实施过程中,亦会造成土壤破坏,损坏原地表结构,造成水土流失,因此,本方案对进场道路分区进行表土剥离、土地整治;栽植槐树、紫花苜蓿相结合的种植模式;临时挡护、排水、苫盖、临时沉砂蓄水池等。

(3)隔离防护区

主体工程中,介绍隔离防护区采取了具水土保持功能的工程措施和植物措施。工程措施有防飞散网,植物措施为库区周围布设绿化隔离带,其措施均具有较强的水土保持功能。因此,本次仅考虑对周边扰动地面进行栽植乔木、植草。

(4)覆土备料场区

本区内堆存料主要用于垃圾填埋场后期运行过程中的垃圾覆土,主体中未对此区做出具有水土保持功能的措施设计。需新增挡渣墙、排水沟、消力池、表土剥离及回覆、土地整治;栽植乔木、植草;编织袋挡护、临时排水沟、临时沉砂蓄水池、彩条布苫盖。

(5) 施工便道区

主体在施工临时道路部分缺少水土保持措施设置,在施工过程中易造成水土流失现象发生,故宜补充对该分区设置植物措施等,于道路两侧栽植槐树及地被紫花苜蓿,并与进场道路区植物措施互补协调。

5.2 措施分析和评价

对于垃圾填埋库区主体工程措施,设计均具有较强的水土保持功能,但对部分水土流失防治措施尚有待完善,应在工程实施过程中增置植物措施和临时措施,以减少工程在实施过程中水土流失状况。

其他工程分区包括进场道路区、覆土备料场区、临时便道区等于主体工程设计中未采取有效的水土保持措施,故在本次方案中应根据实际情况进行补充完善。

通过分析,认为该工程在设计和建设中,注重了工程本体防护,但仍需对部分分区的水土流失防治采取更加完善的措施,整体上,工程区的水土保持防治体系不够完善,本方案通过分析工程主体中具有水土保持功能工程的基础上,从工程实际出发,按照需求分区分类别的新增水土保持防治措施,以求水土保持防治体系在工程建设中得以完善,从而达到有效防范和抑制工程建设中水土流失量新增。

6 分析影响工程建设中水土流失的因素

通过对同类型工程建设特点调查分析,造成水土流失因素多为自然和人为两类。前者包括地形、地貌、气候、植被、土壤等外界因素;后者主要是采取的施工方法、填筑及开挖等行为因素。分析工程施工特点,人为因素是造成本次工程建设区域内水土流失增加的主要影响因子,如开挖土方临时堆放、施工便道等。时段主要存在于施工准备期、工程建设期、林草恢复期和封场期。

在工程占地范围内由于施工的扰动行为,致使原具有水土保持功能的地表迅速突发功能性降低或丧失,人为扰动进而形成松散堆积物为侵蚀活动发生发展提供来源,急剧增加流失强度。

(1)将破坏原生地貌和植被,使本来就脆弱的生态条件遭到不可逆转的破坏,施工扰动了地表土层结构,使原地貌形态发生变化,破坏植被层而使得地面大量裸露,形成新的地表疏松土体,导致新的土壤表面抗冲刷抗侵蚀的能力急剧下降,松散的地表土壤失去植被的保护而加剧了水蚀强度。

(2)施工期间产生的渣体集中堆放于覆土备料场,由于弃渣堆放堆积方式松散,在过程中如不采取适当措施将可能造成地表汇流对渣堆的冲刷进一步造成水土流失。加之弃渣堆放形成不稳定边坡,改变原坡面产、汇流条件,若排水问题处理不当,则极易造成弃渣本身或周边冲蚀发生。

(3)施工便道区施工设施在建设过程中会对原地表构成扰动和破坏,因改变局部地形地貌、地表径流产汇流条件和破坏原地表水土保持功能而加剧水土流失;但总体上施工便道区对水土流失影响比较轻微。

(4)工程建设期和封场期存在土方开挖工程,水土流失现象较为严重。工程土建部分维修、绿化植物移植等也会产生少量水土流失,应采取有效措施预防,以减轻水土流失的发生。因此,项目运行中应加强工程区防治措施,以保证水土流失现象有效遏制。

7 意见与建议

本工程建设区域属省级秦岭南麓水源涵养保土区,但无全国水土保持监测网络中的水土保持站点,通过实施方案中的水土保持措施,提高标准,优化工艺,最大限度的减少水土流失,覆土备料场及占地类型符合水土保持有关限制性规定要求。方案通过采取可行的水土保持防治方案措施,不但能够对现有水土流失情况进一步有效治理,且使得工程建设中有效控制新增水土流失量。

(1)工程主体设计后续应有机地结合水土保持方案各项防治措施,使本项目的水土保持措施形成综合防治体系,进一步有效地防治工程建设中的水土流失。

(2) 剥离后的表土堆置在指定位置,待施工结束后作为复耕或绿化前覆土加以利用。

(3) 对垃圾填埋库区、进场道路区、隔离防护区、覆土备料场区和临时便道区补充工程措施、植物措施和临时措施设计。

(4)根据周边土地利用现状,对施工场地和施工便道等施工临时占地进行迹地恢复。

(5)根据项目水土保持措施工程量,提出各项水土保持投资估算及方案实施保证措施。

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