袁 月，康玲玲

(1.華北水利水電大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450011；2.黃河水利科學(xué)研究院 水利部黃河泥沙重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450003)

關(guān)于開(kāi)展線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治措施體系研究的思考

袁 月1，康玲玲2

(1.華北水利水電大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450011；2.黃河水利科學(xué)研究院 水利部黃河泥沙重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450003)

線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目；水土流失；防治措施體系

大量生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的不斷開(kāi)工建設(shè)及投產(chǎn)和使用，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)發(fā)展起到了積極作用，在其建設(shè)過(guò)程中若防護(hù)不到位則會(huì)產(chǎn)生大量新的水土流失，尤以線型工程如鐵路、公路等的建設(shè)造成的水土流失影響最大。在闡述開(kāi)展線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治措施體系研究必要性的基礎(chǔ)上，分析總結(jié)了國(guó)內(nèi)外在線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治措施體系上的研究現(xiàn)狀，并提出了線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目防治措施體系研究應(yīng)包括的主要內(nèi)容，以及采取的方法和技術(shù)路線。

1 開(kāi)展線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治措施體系研究的目的及意義

改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展、人口增長(zhǎng)和投資渠道拓寬，生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量不斷增加、規(guī)模逐步擴(kuò)大、類型日益增多，如一大批公路、鐵路、港口碼頭、飛機(jī)場(chǎng)等項(xiàng)目的建設(shè)及投產(chǎn)或使用，加快了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，增加了就業(yè)機(jī)會(huì)、提高了人民群眾的生活水平，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)發(fā)展起到了積極作用。但是，隨著生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量的不斷增加和開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)增多，大面積原始地貌被擾動(dòng)、破壞，并且在建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢棄渣、石、土等，若不及時(shí)采取相應(yīng)的防治措施就會(huì)產(chǎn)生大量新的水土流失。事實(shí)上，水土流失已成為新世紀(jì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重制約因素，防治水土流失則成為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的迫切需要。

我國(guó)的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目大體可歸納為公路、鐵路、管線、渠道堤防、輸變電、電力、井采礦、露采礦、水利工程、城鎮(zhèn)建設(shè)、農(nóng)林開(kāi)發(fā)和冶金化工等12類工程。若按工程布局走向區(qū)分，則可分為點(diǎn)型工程和線型工程兩大類。上述生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目中的公路、鐵路、管線、渠道堤防、輸變電工程等基本上屬于線型走向，因此可統(tǒng)稱為線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目或線型工程。由于線型工程在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目中所占的比例較大，且項(xiàng)目涉及范圍廣，擾動(dòng)強(qiáng)度大，造成的水土流失及危害類型復(fù)雜、形式多樣，故針對(duì)線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治措施體系展開(kāi)討論與研究很有必要。

2 線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治措施體系研究現(xiàn)狀

鑒于線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目研究成果和所查詢到的文獻(xiàn)資料有限，同時(shí)考慮到相關(guān)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位，這里側(cè)重就國(guó)內(nèi)外對(duì)公路與鐵路工程、管線工程、渠道堤防工程和輸變電工程在建設(shè)過(guò)程中的水土流失特點(diǎn)及其防治措施的研究現(xiàn)狀、主要成果與發(fā)展趨勢(shì)做簡(jiǎn)要?dú)w納與論述。

2.1 公路、鐵路工程

公路、鐵路邊坡穩(wěn)定與綠化是生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持研究的重要內(nèi)容。早在20世紀(jì)30年代，美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)始在公路邊坡和機(jī)場(chǎng)空地進(jìn)行植草恢復(fù)技術(shù)研究[1]；到50年代初期，美國(guó)制定了專門的法律法規(guī)，規(guī)范新建公路生態(tài)恢復(fù)技術(shù)和施工技術(shù)[2]。在英國(guó)，邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)開(kāi)始于20世紀(jì)40年代末，主要致力于陸地景觀的穩(wěn)定、堤岸和交通線路邊坡的穩(wěn)定等[3]。

伴隨公路、鐵路建設(shè)，我國(guó)對(duì)于路域生態(tài)工程的科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)的努力從未停止過(guò)。植被護(hù)坡技術(shù)在我國(guó)始于20世紀(jì)50年代，主要作用是保持水土與防風(fēng)固沙，起初采用的方式主要是小范圍地撒草種、穴播或溝播等[4]，后來(lái)才發(fā)展到鋪草皮、片石骨架植草、栽植樹(shù)木等護(hù)坡方法[5]；而后隨著人們對(duì)綠化植物生態(tài)習(xí)性的進(jìn)一步研究，才由單一的草被植物防護(hù)轉(zhuǎn)向效果更佳的混播[6]，并于70年代后在我國(guó)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。隨后，景觀元素也逐漸被加入到植被護(hù)坡的概念中。液壓噴播、草皮卷植草等新型綠色防護(hù)技術(shù)的引進(jìn)，是傳統(tǒng)邊坡防護(hù)向植被綠色防護(hù)的重大轉(zhuǎn)變。我國(guó)借鑒和引用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn)，噴播采用“林草”配置模式效果并不理想，后來(lái)嘗試并篩選出了適宜我國(guó)不同氣候帶的優(yōu)良護(hù)坡植物[7]。

2.2 管線工程

李國(guó)強(qiáng)等[8]對(duì)黃土高原地區(qū)西氣東輸工程沿線進(jìn)行了水土流失敏感性評(píng)價(jià)，將管道沿線10 km的范圍劃分為弱敏感、較敏感、敏感和高度敏感四類區(qū)域，并評(píng)價(jià)了水土流失敏感性的空間特征及其主要原因，從區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)和管道工程的安全角度探討了生態(tài)恢復(fù)和友好環(huán)境構(gòu)建的基本措施。雷克鵬等[9]總結(jié)了穿越新疆—甘肅西部的管道工程的水土流失特點(diǎn)并從管理、技術(shù)、設(shè)計(jì)、施工4個(gè)方面進(jìn)行了水土流失防治措施探討。陸仁艷等[10]針對(duì)輸油氣管道工程對(duì)沿線生態(tài)環(huán)境的影響進(jìn)行了研究，并針對(duì)管溝開(kāi)挖明確提出了水土保持工程措施與生態(tài)建設(shè)的重要性。賀亮等[11]針對(duì)新疆復(fù)雜、惡劣的生態(tài)環(huán)境，以西氣東輸二線工程新疆段為例，研究了天山山區(qū)和吐哈盆地戈壁沙漠區(qū)、沙漠綠洲區(qū)的水土保持措施布設(shè)要點(diǎn)。

2.3 渠道堤防工程

1938年德國(guó)的Seifert首先提出生態(tài)工程措施[12]，1962年美國(guó)生態(tài)學(xué)家將生態(tài)學(xué)的概念運(yùn)用于工程中，進(jìn)一步推進(jìn)了人們對(duì)治河生態(tài)工程措施的認(rèn)識(shí)。瑞士、德國(guó)等國(guó)家于20世紀(jì)80年代末提出了全新的“親近自然河流”概念和“自然型護(hù)岸”技術(shù)[13]。日本在20世紀(jì)90年代初開(kāi)展了“創(chuàng)造多自然型河川計(jì)劃”，在營(yíng)造生物群落的同時(shí)，建設(shè)“生態(tài)河堤”。20世紀(jì)90年代，美國(guó)森林水文學(xué)家Rechard Lee指出，必須將生物措施與工程措施結(jié)合起來(lái)，才能產(chǎn)生最有效的水土流失防治效果。同期，德國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士、英國(guó)、丹麥、奧地利、荷蘭等國(guó)家也紛紛修建了生態(tài)河堤。

我國(guó)在渠道堤防工程的水土保持科學(xué)研究方面，曾組織流域勘察隊(duì)、水土保持考察隊(duì)對(duì)黃河、海河、淮河、長(zhǎng)江進(jìn)行了綜合調(diào)查，開(kāi)展了針對(duì)水土流失地區(qū)水土資源合理利用、水土流失規(guī)律、水土保持措施及其效益的課題定位試驗(yàn)和專題研究。目前，國(guó)內(nèi)部分城市的河道治理工程因片面追求河岸的硬化覆蓋，片面強(qiáng)調(diào)河流的防洪功能，而弱化了河流的資源功能和生態(tài)功能，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化，水土流失加劇。也有部分地區(qū)在進(jìn)行河流整治中，采用生態(tài)型護(hù)坡技術(shù)、堤防綠化等措施，嘗試河流的生態(tài)建設(shè)。近年來(lái)，我國(guó)堤防工程建設(shè)取得很大成就，特別是在完善工程的環(huán)境、生態(tài)、文化、景觀等功能方面取得了較好的成效。有些城市實(shí)施了小規(guī)模的試驗(yàn)性工程，建成了一批生態(tài)河堤，示范性很強(qiáng)，取得了較好的社會(huì)效果[14]。

2.4 輸變電工程

余超等[15]以晉東南—南陽(yáng)—荊門1 000 kV特高壓輸變電工程(湖北段)為例，分析了工程施工期的流失源及水土流失特點(diǎn)，認(rèn)為在施工期流失區(qū)域和流失特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)變化的。張貞等[16]以康定500 kV輸變電工程為例，分析了川西高原與四川盆地過(guò)渡地帶的水土流失成因，闡述了輸變電工程建設(shè)所造成水土流失的主要特點(diǎn)，同時(shí)提出了相應(yīng)的水土流失防治措施，并從水土保持的角度提出了因工程建設(shè)而損壞的水保設(shè)施恢復(fù)對(duì)策。張萌等[17]通過(guò)分析輸變電線路工程的水土流失特性及項(xiàng)目建設(shè)與水土保持的關(guān)系，提出了一些切實(shí)可行的水土保持措施，為減少水土流失、保護(hù)生態(tài)環(huán)境提供了科學(xué)依據(jù)。田甜[18]在多個(gè)輸變電工程水土保持設(shè)施驗(yàn)收評(píng)估過(guò)程中，總結(jié)了在編制方案過(guò)程中對(duì)實(shí)際問(wèn)題把握的偏差點(diǎn)，提出考慮項(xiàng)目地理位置、行業(yè)特點(diǎn)及當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)管理?xiàng)l例等方面的建議，以期為水土保持方案的進(jìn)一步完善提供參考和借鑒。

3 線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治措施體系研究應(yīng)包括的主要內(nèi)容

3.1 線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失特點(diǎn)及成因分析

結(jié)合工程沿線地形特點(diǎn)和采用的施工工藝、設(shè)備的差異，從不同項(xiàng)目組成出發(fā)，分析施工過(guò)程中可能造成的水土流失及其危害的情況與特點(diǎn)，同時(shí)從土壤侵蝕原理和水土流失機(jī)理等方面分析其成因。

3.2 線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治措施布設(shè)

根據(jù)水土保持措施布設(shè)原則，結(jié)合工程所跨越的地貌類型區(qū)(一級(jí)分區(qū))情況、項(xiàng)目組成、地形情況和所采用施工工藝、設(shè)備的差異，考慮主體設(shè)計(jì)所界定的水土保持措施和可能造成水土流失的特點(diǎn)，從有效控制水土流失出發(fā)，按防治分區(qū)布設(shè)具有針對(duì)性的防護(hù)措施，并按地貌類型(分平原區(qū)和山丘區(qū))形成措施體系框圖。

3.3 線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目防治措施典型設(shè)計(jì)

以已有水土保持方案為案例，在探討工程措施、臨時(shí)措施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和植物措施生物性特征及備選樹(shù)草種的基礎(chǔ)上，以地貌類型和地形差異為背景條件，就工程措施(含表土剝離與回覆利用措施、雨水集蓄利用措施)、植物措施(含澆灌措施、蓄滲措施)和臨時(shí)措施進(jìn)行典型設(shè)計(jì)，并給出相應(yīng)圖件。

4 開(kāi)展研究的方法與技術(shù)路線

以水土保持專業(yè)理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)、林學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)查閱、剖析不同地貌類型區(qū)線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持方案及監(jiān)測(cè)、驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，結(jié)合對(duì)部分線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)地調(diào)查和施工工藝方法進(jìn)行的分析，探索線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目在不同地貌類型區(qū)的主要水土流失影響因子、水土流失特點(diǎn)與危害，提出線型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目合理劃分防治分區(qū)的原則與方法，針對(duì)各區(qū)的側(cè)重點(diǎn)，提出不同的水土流失防治措施，并給出代表性措施的典型設(shè)計(jì)與圖件。

在防治措施的布設(shè)上，擬對(duì)平原區(qū)、西北黃土高原區(qū)、低山(含土石山區(qū))丘陵區(qū)、荒漠草地區(qū)分別考慮，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)情況，結(jié)合工程建設(shè)期安排、項(xiàng)目組成和施工組織、施工工藝等特點(diǎn)，按工程類型分別考慮水土保持工程措施、植物措施和臨時(shí)措施。

同時(shí)，在防治措施體系形成的基礎(chǔ)上擬詳細(xì)探討一些典型措施的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并給出相應(yīng)設(shè)計(jì)圖紙、實(shí)施位置與時(shí)間。

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(責(zé)任編輯 孫占鋒)

S157.2

C

1000-0941(2015)02-0014-03

袁月(1991—)，女，河南南陽(yáng)市人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)殚_(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持。

2014-09-25