摘要：小水坪灌區(qū)工程始建于上世紀(jì)50年代，由于興建年代較早，受當(dāng)時(shí)歷史條件制約，設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較低，施工質(zhì)量較差，經(jīng)過50多年的運(yùn)行，灌區(qū)工程嚴(yán)重老化，渠道滲漏嚴(yán)重，存在許多險(xiǎn)工險(xiǎn)段，同時(shí)由于配套設(shè)施不完善，使得實(shí)際灌溉面積銳減，僅有1.73萬(wàn)畝，遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)灌概面積。因此，對(duì)小水坪灌區(qū)進(jìn)行續(xù)建配套及節(jié)水改造，搞好灌區(qū)的除險(xiǎn)加固和續(xù)建配套，完善管理設(shè)施，改善管理?xiàng)l件，使之達(dá)到灌區(qū)設(shè)計(jì)效益，不僅切實(shí)可行，也是十分必要的。從水土保持角度而言，該工程為典型線性工程，具有跨距長(zhǎng)、點(diǎn)分散等特點(diǎn)，水土流失生態(tài)因子差異大，渠系建筑物眾多，水土保持設(shè)計(jì)難度大，一旦發(fā)生水土流失則影響面廣、危害嚴(yán)重，因此能否做好灌區(qū)的水土保持措施，將直接關(guān)系到整個(gè)工程水土流失防治工作的成敗。本文通過總結(jié)灌區(qū)的水土保持設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提出“必須樹立以線為主、點(diǎn)線結(jié)合的思想，并從典型設(shè)計(jì)入手，才能全方位把握水土流失防治要點(diǎn)”。
　　關(guān)鍵詞：灌區(qū)，線性工程，水土保持
　　
　　1概述
　　1.1工程概況
　　灌區(qū)設(shè)計(jì)干渠2條，全長(zhǎng)46.65km；支渠8條，全長(zhǎng)16.83km。續(xù)建配套及節(jié)水改造工程建設(shè)內(nèi)容主要包括：①灌溉干渠及支渠險(xiǎn)工險(xiǎn)段加固，防滲改造；②重新修建3座渡槽，其余6座需修補(bǔ)加固；③對(duì)21座涵洞除險(xiǎn)加固；④更新改造人行橋153處、放水閘27處；⑤危房改造1200m2以及完善其他配套管理設(shè)施。工程等別為Ⅳ等，主要建筑物為4級(jí)，次要建筑物為5級(jí)。本工程建設(shè)總占地為：52.26hm2，其中永久占地36.78hm2，臨時(shí)占地15.48hm2；
　　1.2方案批復(fù)情況
　　2009年8月，清遠(yuǎn)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司編制完成《連州市小水坪灌區(qū)續(xù)建配套及節(jié)水改造工程水土保持方案報(bào)告書》，2009年10月廣東省水利水電技術(shù)中心在連州市，主持召開了方案技術(shù)評(píng)審會(huì)，方案獲順利通過。2010年8月，廣東省水利廳對(duì)《方案報(bào)告書》進(jìn)行了批復(fù)。
　　2灌區(qū)水土保持設(shè)計(jì)難點(diǎn)
　　經(jīng)預(yù)測(cè)，本工程建設(shè)擾動(dòng)原地貌面積52.26hm2，損壞水土保持設(shè)施面積18.5hm2，其中應(yīng)繳納補(bǔ)償費(fèi)面積6.44hm2，棄土棄渣總量16.07萬(wàn)m3（含表土剝離），可能造成的土壤流失總量為7910.2t，其中新增土壤流失量為7447.2t。渠道區(qū)和棄渣場(chǎng)新增水土流失量依次為4929.1t和1838.6t，分別占項(xiàng)目區(qū)新增流失總量的66%和25%，是水土流失防治的重點(diǎn)區(qū)域。
　　2.1跨度大、生態(tài)因子多變
　　本工程位于連州市豐陽(yáng)鎮(zhèn)、西岸鎮(zhèn)、東陂鎮(zhèn)境內(nèi)，灌區(qū)設(shè)計(jì)干渠2條，全長(zhǎng)46.65km；支渠8條，全長(zhǎng)16.83km。工程具有跨度大，點(diǎn)分散的水土流失特點(diǎn)。
　　區(qū)內(nèi)地勢(shì)低平開闊，地面起伏和緩，坡度在5～15度之間。地貌有峰叢洼地、殘丘坡地、剝蝕侵蝕丘陵等。因地質(zhì)、地形和氣候條件的復(fù)雜性，土壤類型主要為：赤紅壤、紅壤以及水稻土等多種土類。該區(qū)地帶性植被均為亞熱帶常綠闊葉林，森林覆蓋率較大。據(jù)2006年國(guó)家衛(wèi)星遙感水土流失航片成果，連州市水土流失面積31668.68hm2，占連州市幅員面積的28%。
　　2.2灌區(qū)建筑物類型多
　　灌區(qū)由2條干渠及8條支渠組成，主要有渠道、涵洞、渡槽、水閘和人行橋等渠系建筑物。
　　（1）渠道區(qū)
　　渠道均為明渠。干渠沿山邊等高線走，部分為深切方及高填方渠道。本次續(xù)建配套及節(jié)水工程對(duì)渠道防滲采取三面光現(xiàn)澆砼襯砌，對(duì)不同的渠道險(xiǎn)段采取不同的處理方法，對(duì)內(nèi)坡經(jīng)常垮方或滑坡渠段主要采取削坡與漿砌石護(hù)坡相結(jié)合的處理方法；嚴(yán)重垮方或滑坡且削坡工程量太大的渠段則改建涵洞渠；對(duì)外坡坡腳常垮方或滑坡渠段采取放緩邊坡與擋土墻防護(hù)相結(jié)合的處理方法。
　　（2）涵洞區(qū)
　　灌區(qū)總共有涵洞21處，涵洞采用無(wú)壓型。本次擬對(duì)全部涵洞進(jìn)行加固改造。
　　（3）渡槽區(qū)
　　本工程涉及渡槽類型全部為單排架鋼筋砼渡槽。槽身橫斷面型式主要為矩形和U形。干、支渠上渡槽共9座，渡槽總長(zhǎng)967m。本次擬對(duì)3座損毀嚴(yán)重的渡槽拆除重建，其余6座修補(bǔ)加固。
　　（4）水閘和人行道區(qū)
　　本次設(shè)計(jì)配置153處人行橋，21處放水閘。
　　2.3要求高、標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)
　　從水土流失防治區(qū)的角度分析，灌區(qū)地處廣東省水土流失重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū)，執(zhí)行建設(shè)類一級(jí)防治標(biāo)準(zhǔn)。
　　從區(qū)域水土保持生態(tài)功能重要性分析，灌區(qū)沿線的水系東陂河是北江水系連江一級(jí)支流，為連州市的重要江河。
　　綜上所述，整個(gè)灌區(qū)的水土保持生態(tài)功能十分重要，必須嚴(yán)格執(zhí)行建設(shè)類項(xiàng)目一級(jí)防治標(biāo)準(zhǔn)，以保護(hù)好工程區(qū)的生態(tài)環(huán)境。
　　灌區(qū)雨量豐沛，多年平均降雨量均超過800mm，原地貌侵蝕強(qiáng)度總體為輕度，因此水土流失總治理度、林草植被恢復(fù)率、林草植被覆蓋率絕對(duì)值向上調(diào)整2，土壤流失控制比向上調(diào)整為1，即在考慮地區(qū)差異后，對(duì)這六項(xiàng)指標(biāo)提出了更嚴(yán)格的要求。經(jīng)調(diào)整，渠線區(qū)設(shè)計(jì)水平年水土流失防治目標(biāo)為：擾動(dòng)土地治理率97%、水土流失總治理度97%、土壤流失控制比1、攔渣率95%、林草植被恢復(fù)率99%、林草植被覆蓋率27%。
　　3灌區(qū)水土保持設(shè)計(jì)思路
　　為合理布設(shè)水土保持措施，并分區(qū)作典型設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)工程量，將渠線區(qū)分為渣場(chǎng)、渠道、隧洞、渡槽、倒虹管及泵站共六個(gè)防治亞區(qū)。因各區(qū)的臨時(shí)防護(hù)措施設(shè)計(jì)思路基本相同，下文只在渡槽區(qū)進(jìn)行了詳細(xì)敘述，其余各區(qū)不再重復(fù)。
　　3.1渣場(chǎng)區(qū)
　　3.1.1土石方平衡
　　本工程共計(jì)挖方33.78萬(wàn)m3；填方22.01萬(wàn)m3；通過項(xiàng)目區(qū)內(nèi)調(diào)配利用后借方4.3萬(wàn)m3，主要為渠道、渡槽、攔河陂等工區(qū)襯砌所需石方及沙礫墊層用沙；工程棄渣16.07萬(wàn)m3；其中項(xiàng)目區(qū)剝離表土5.5萬(wàn)m3，剝離表土就近選擇地勢(shì)低洼地區(qū)臨時(shí)堆放，并做好臨時(shí)攔擋措施和臨時(shí)排水措施，施工結(jié)束后用作項(xiàng)目區(qū)綠化覆土；永久棄渣10.57萬(wàn)m3，永久棄渣擬在項(xiàng)目區(qū)沿線設(shè)置永久棄渣場(chǎng)棄置。
　　3.1.2棄渣分布特點(diǎn)
　　灌區(qū)棄渣總體為線性、分散分布。
　　單位長(zhǎng)度各渠系建筑物棄渣產(chǎn)生量是：總干渠2.26m3/m，涵洞1.06m3/m，渡槽1.28m3/m，人行橋及水閘0.05m3/m。
　　從上述可知，雖然灌區(qū)棄渣為線性分布，但單位長(zhǎng)度棄渣量并不小，難以就地消納，如果沿線無(wú)序堆放，則會(huì)形成帶狀“疤痕”，影響景觀。因此考慮對(duì)棄渣采取集中定點(diǎn)處置方式，雖然在一定程度上增加了運(yùn)距，但對(duì)沿途景觀破壞小、并且容易集中布設(shè)水土保持防護(hù)措施。
　　3.1.3渣場(chǎng)規(guī)劃
　　（1）渣場(chǎng)選擇原則
　　首先是少占耕地資源，渣場(chǎng)上游集水面積小，周邊無(wú)公共設(shè)施、工礦企業(yè)、居民點(diǎn)等重要保護(hù)對(duì)象。
　　其次是控制渣場(chǎng)數(shù)量和運(yùn)距。要求在具體施工時(shí)，填筑材料優(yōu)先考慮利用開挖料，盡量做到自我平衡，減少棄渣量和渣場(chǎng)個(gè)數(shù)。運(yùn)渣距離一般控制在1km以內(nèi)，確保集中堆渣方案的可操作性。
　　第三是所選渣場(chǎng)能夠充分利用當(dāng)?shù)貦C(jī)耕道或者灌區(qū)的施工便道，盡量避免新建運(yùn)渣公路。
　　（2）渣場(chǎng)設(shè)置
　　根據(jù)上述渣場(chǎng)選擇原則，灌區(qū)共規(guī)劃了6個(gè)渣場(chǎng)，其中山坡型渣場(chǎng)2個(gè)、天然凹地型渣場(chǎng)4個(gè)。渣場(chǎng)大多位于渠道兩側(cè)500范圍內(nèi)。
　　3.1.4代表性渣場(chǎng)選擇原則
　　因灌區(qū)涉及渣場(chǎng)個(gè)數(shù)較多，不可能在方案報(bào)告書階段對(duì)其一一進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此在上述二類渣場(chǎng)中，各選擇代表性渣場(chǎng)作典型設(shè)計(jì)，并以此推算工程量。然而工程量估算能否接近實(shí)際，與是否合理選擇代表性渣場(chǎng)關(guān)系密切。
　　本方案在選擇代表性渣場(chǎng)時(shí)，主要考慮了如下因素：1）堆渣庫(kù)容適中，能反映該類型渣場(chǎng)的平均水平；2）地形、地質(zhì)、上游區(qū)間來(lái)水等條件一般化，確保設(shè)計(jì)的水土保持措施具有可比性。
　　根據(jù)上述原則，分別在二類渣場(chǎng)中選出了2個(gè)渣場(chǎng)作典型設(shè)計(jì)。
　　3.1.5典型設(shè)計(jì)
　　3.1.5.1沖溝型渣場(chǎng)
　　山坡型渣場(chǎng)的最大特點(diǎn)是上游匯流不集中、集雨面積偏小。
　　本工程山坡型渣場(chǎng)坡度大于250，基巖裸露，覆蓋層厚度小于1.0m。因上游無(wú)集中匯流區(qū)，渣場(chǎng)下游采用重力式擋渣墻進(jìn)行攔擋。在堆渣邊界設(shè)排洪溝截洪，截洪后由攔渣墻左右兩側(cè)排至沖溝下游。渣體堆放在壩頂以上按1：2削坡。綜合護(hù)坡，渣體堆放在墻頂以上按1：2削坡，坡面采用M7.5砌石框格護(hù)坡，框格中間撒播百喜草草籽，形成綜合護(hù)坡，堆渣結(jié)束后在渣面撒播百喜草草籽。
　　3.1.5.2天然凹地型渣場(chǎng)
　　天然凹地四面環(huán)山，渣體堆放在天然凹地內(nèi)，不會(huì)發(fā)生滑塌等現(xiàn)象，不設(shè)置攔擋、排洪措施。堆渣結(jié)束后對(duì)渣面進(jìn)行植被恢復(fù)。
　　3.2渠道區(qū)
　　3.2.1工程措施
　　從水土保持角度，將渠道區(qū)細(xì)化為半挖半填段、全挖方段、全填方段。
　　半挖半填段，在挖方段上邊坡設(shè)置仰斜式擋墻。為排除擋墻后的積水，在墻體內(nèi)布設(shè)排水孔，水平間距一般2m，上下間距0.6m，孔徑10cm，以梅花狀分布為宜。為防止填方邊坡土石滑塌，考慮在填方坡面用C15混凝土框格護(hù)坡，為減少坡面徑流對(duì)邊坡的沖刷，將框格設(shè)計(jì)為截水型，框格成正方形，框格條邊距3m，每個(gè)框格條上設(shè)寬25cm，高10cm的截水邊，在框格內(nèi)鋪設(shè)草皮，形成綜合護(hù)坡。在山區(qū)修建旁山渠道時(shí)，地形坡度較大，上邊坡來(lái)水含沙量較大，為了避免泥沙進(jìn)入渠道，考慮在渠道挖方邊坡內(nèi)側(cè)每5m高設(shè)1.0m寬戧道，并在戧道內(nèi)側(cè)設(shè)0.3×0.3m的排水溝，用于攔截坡面來(lái)水，然后經(jīng)過合適的位置，排入渠道下邊坡。
　　全挖方段，在渠道的兩側(cè)挖方段，對(duì)挖方邊坡設(shè)擋墻，擋墻設(shè)計(jì)思路同半挖半填段。為了避免泥沙進(jìn)入渠道，考慮在渠道兩側(cè)挖方邊坡每5m高設(shè)1.0m寬戧道，并在戧道內(nèi)側(cè)設(shè)0.3×0.3m的排水溝，用于攔截坡面來(lái)水。
　　全填方段，為防止填方邊坡土石滑塌，考慮在兩側(cè)填方坡面用C15混凝土框格綜合護(hù)坡。
　　3.2.2植物措施
　　3.2.2.1護(hù)坡綠化
　　結(jié)合當(dāng)?shù)亓⒌貤l件，在C15混凝土框格護(hù)坡的框格內(nèi)滿鋪狗牙根草皮。
　　3.2.2.2上邊坡綠化
　　（1）上邊坡為坡耕地治理區(qū)
　　在渠道經(jīng)過上邊坡為坡耕地的地段，水土流失嚴(yán)重，對(duì)渠道的危害極大。為防治周邊水土流失對(duì)渠道造成影響。在渠道上邊坡側(cè)密植灌木林帶，林帶寬3～5m。選用低矮灌木大葉黃楊，品字型等高排列，株距0.3m。待苗木生長(zhǎng)穩(wěn)定后，在空閑裸露地撒播三葉草，撒播密度為12g/m2。
　　（2）上邊坡為非耕地治理區(qū)
　　根據(jù)占?jí)旱仡悺⑼寥狼闆r、地形地貌等生長(zhǎng)條件進(jìn)行造林布置。
　　占地類型以林地、灌林地為主的地段，土層較厚，土壤養(yǎng)分充足，適合高大喬木的生長(zhǎng)：1）在渠道兩邊較瘠薄的地段，株間混交馬占相思、杉木，株行距4×4m，品字型等高排列；2）在渠道兩邊土層較深厚的地段，株間混交大葉女貞、九里香，株行距3×3m，品字型等高排列3）在渠道兩側(cè)土層淺薄不宜栽植深根系高大喬木的地段，帶狀混交大葉黃楊、夾竹桃，兩者為淺根系植物，根系橫向擴(kuò)展，株行距1×1m，品字型排列；4）在沿線平緩地段，種植慈竹純林，其根系橫向平展，對(duì)表層土能起到很好的水土保持作用，慈竹間距2×2.5m，品字型排列。
　　占地類型以荒草地為主的地段，采用如下混交林方式：1）在坡度10～20°的地段，株間混交馬占相思×夾竹桃喬灌混交林，馬占相思株距2.5m，行距3m，定植點(diǎn)矩形排列。夾竹桃間植于栓皮櫟中，間距2.5×3m。2）在10°以下地段，移栽毛竹純林，間距2m×2m，品字型等高排列。
　　待苗木生長(zhǎng)穩(wěn)定后，在空閑裸露地撒播百喜草。
　　3.3涵洞區(qū)
　　涵洞為地下建筑物，地表的水土保持措施相對(duì)較簡(jiǎn)單，主要考慮涵洞進(jìn)、出口部位。
　　出于對(duì)自身安全的考慮，主體設(shè)計(jì)對(duì)洞口開挖面采取了加固，防止坍塌和水土流失，因此方案僅補(bǔ)充截排水工程。在洞口上方及周邊修建截排水溝，過水?dāng)嗝娉叽鐬樯?.5m，底寬0.4m，頂寬0.6m。
　　施工結(jié)束后在洞口空閑裸露地種植百喜草，密度為12g/m2。
　　3.4渡槽區(qū)
　　3.4.1臨時(shí)措施
　　鑒于該區(qū)建筑物布置和地形的特殊性，水土保持措施主要以施工臨時(shí)防護(hù)措施為主。
　　（1）編織袋攔擋
　　施工棄渣在轉(zhuǎn)運(yùn)到渣場(chǎng)前，將臨時(shí)堆放在渡槽兩端和渡槽支撐周邊，需采用編制袋進(jìn)行臨時(shí)攔擋。具體操作程序?yàn)椋洪_挖的土方裝袋后，就地?cái)r擋施工開挖料，待回填時(shí)再拆袋，多余的土方在施工結(jié)束后拆除，用作項(xiàng)目區(qū)綠化覆土。攔擋尺寸一般高0.6m、寬1.0m。
　　（2）臨時(shí)截排水溝
　　在渡槽兩端、渡槽支撐周邊開挖土渠，以臨時(shí)疏導(dǎo)雨水和減小坡面徑流對(duì)開挖面的沖刷。由于施工時(shí)間較短，采用簡(jiǎn)易溝道，過水?dāng)嗝鏋樘菪螖嗝妫�頂�?.5m，底寬0.3m，深0.2m。
　　3.4.2植物措施
　　在渡槽支撐周邊征地范圍內(nèi)，行間混夾竹桃、九里香，混交株距0.5m，行距0.75m。
　　在渡槽兩端：1）在土層較深厚的地段，株間混交馬占相思×夾竹桃，株行距3×3m，品字型等高排列；2）在土層淺薄不宜栽植深根系高大喬木的地段，帶狀混交大葉黃楊×夾竹桃，兩者為淺根系植物，根系橫向擴(kuò)展，株行距1×1m，品字型排列。
　　施工結(jié)束在空閑裸露地，撒播百喜草。
　　3.5水閘及人行橋
　　水閘及人行橋區(qū)，水土保持措施主要以施工臨時(shí)防護(hù)措施為主，設(shè)計(jì)思路同渡槽區(qū)。
　　施工結(jié)束后，在空閑裸露地撒播百喜草。
　　5結(jié)語(yǔ)
　　灌區(qū)工程一般由水源區(qū)、渠道組成。從水土保持角度，水源區(qū)為點(diǎn)式工程，水土流失部位較集中，易于采取集中防治措施，而渠道區(qū)為典型線性工程，涉及區(qū)域廣，局地氣候特征變化大，穿越的地形復(fù)雜多變，水土流失生態(tài)因子差異大，渠系建筑物類型多，野外踏勘工作繁重，水土保持設(shè)計(jì)難度大，一旦發(fā)生水土流失則影響面廣、危害嚴(yán)重，因此能否做好渠道區(qū)的水土保持措施，將直接關(guān)系到整個(gè)工程水土流失防治工作的成敗。在渠道區(qū)水土保持設(shè)計(jì)中，必須樹立以線為主、點(diǎn)線相結(jié)合的思想，并從典型設(shè)計(jì)入手，才能全方位把握水土流失防治要點(diǎn)。
　　參考文獻(xiàn)
　　1.《連州市小水坪灌區(qū)續(xù)建配套及節(jié)水改造工程水土保持方案報(bào)告書》，2009年，清遠(yuǎn)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司