弃土场水土流失规律研究进展
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我国公路建设项目取㊁弃土场水土保持问题与对策陈学平,李新海,魏明惠,刘㊀毅,韩章勇,康向光(交通运输部科学研究院,北京100029)[关键词]取土场;弃土场;水土保持;公路工程[摘㊀要]取㊁弃土场管理是当今公路建设水土保持的薄弱环节㊂综述了新时期环境保护要求与交通行业实现可持续发展的需求与形势,总结了当前取㊁弃土场设计㊁施工㊁管理方面存在的问题,主要体现在场地数量㊁位置变更多,场地治理设计深度不足,取弃土施工问题多,场地生态恢复缺乏科学标准等方面㊂在此基础上,从多行业共同参与相关标准规范制定修订㊁强化多专业合作团队管理体制㊁水土保持方案贯穿全过程核查机制㊁取弃土变更与土石方计量监管㊁水土保持管理责任目标与监测管理衔接等方面提出了管理与技术对策,以期改进目前取㊁弃土场建设中存在的问题,切实提高公路建设项目水土保持工作成效㊂[中图分类号]S157㊀㊀[文献标识码]C㊀㊀[文章编号]1000-0941(2019)03-0004-05㊀㊀公路临时占地引起的水土流失是其施工期的主要环境问题之一㊂公路建设期间,大量挖填㊁搬运土石方,容易造成植被破坏,形成裸露地表,是水土保持工作需要关注的重点[1]㊂临时占地包括施工场地㊁施工便道㊁取(弃)土场等,其中,取㊁弃土场地环境管理与恢复治理是施工期水土保持的薄弱环节,其选址㊁过程管理等问题较多,常常成为制约水土保持专项验收的关键因素[2-3]㊂当前,我国公路可持续发展要求㊁国家环境保护形势㊁相关机构改革与管理体制变化对公路建设中取㊁弃土场环保和水保管理工作提出了更严格的要求㊂为此,笔者在梳理当前面临形势的基础上,结合典型地区相关案例,对取㊁弃土场施工中的环保和水保问题进行分析与评价㊂1㊀面临的形势(1)经过多年发展,我国各省(自治区㊁直辖市)公路网络基本形成,公路建设向生态环境更加敏感脆弱的山区㊁生态保护与恢复更具有挑战性的特殊环境敏感区推进㊂同时公路建设逐渐向打通断头路㊁梗阻路㊁扶贫路为重点工作任务转变,以形成更高效的运输网络系统,切实推进国家交通强国战略的实施,助力扶贫战略实施㊂以三江源地区为例,存在一些既有农村公[基金项目]青海省交通运输厅项目(2018咨02);湖北省交通运输厅科技项目(鄂路建 2017 80号);新疆交通运输厅科技项目(新疆高速公路改扩建工程规范体系研究);中央级公益性科研院所基本科研业务费资助项目(20160608)路改扩建项目在自然保护区范围内的情况,有的甚至在核心区范围内㊂这些区域一方面存在人类活动干扰较少的野生动植物生存环境,另一方面也是一些村镇居民重要的生活与生产场所㊂居民脱贫致富离不开交通基础设施的建设,目前许多公路为砂石路,等级低㊁路况差,扬尘污染大,环境安全保障能力也弱㊂在这一地区还存在一些断头路,如G345线㊁G308线,受环保制约虽然一直有贯通规划却无法实施,造成现有车辆不得不绕行,也造成了交通效率降低,交通能耗与排放加大现象㊂公路建设推进到这些区域,面临的环境保护压力与责任不言而喻,如何满足环境保护与居民出行保障的需求就成为环保㊁水土保持工作的重点㊂(2)生产建设项目审批制的改革推进及国家环保和水保法律法规的修订对公路建设水土保持工作提出了新要求㊂随着环境保护法律法规的强化,水土保持 三同时 制度得到进一步贯彻,治理真正实现了终身负责制㊂虽然生产建设项目水土保持设施验收由水行政主管部门的审批行政许可转为生产建设单位按照有关要求自主开展水土保持设施验收,即由建设单位组织水土保持设施验收,在水行政主管部门备案,相关验收情况要向社会公众公开,水土保持方案㊁水土保持监测管理更加规范,水土保持设施验收的标准和条件更加明确,事中事后监管力度更加强化,管理责任更大[3]㊂(3)公路建设环保约束增强,环境安全风险责任更大㊂我国公路建设已从规模发展向质量增长阶段过渡,绿色交通㊁平安交通作为四个交通的重要内容,都与公路建设中的环保㊁水土保持工作紧密相关㊂对于取㊁弃土场而言,由于边坡开挖㊁弃渣堆放对地形地貌的改变而造成的塌方㊁滑坡风险及次生泥石流灾害是影响公路生态环境㊁区域生态安全的重要方面㊂2㊀取、弃土场在公路建设过程中的环境问题在公路建设过程中,取㊁弃土场环境管理问题较多,主要体现在以下几个方面:(1)场地数量㊁位置变更多㊂从项目可研到初步设计,再到施工图设计,由于勘察设计深度不断加大,对相关料场运距㊁材料工程性质㊁主管部门征地意向协调㊁土石方调配等工作深化,会导致场地数量㊁位置也随之发生较大变化㊂从工程角度而言,项目可研报告重点对工程项目的建设可行性进行论证,相关料场的勘察设计仅为工程建设可行性提供参考,项目可研到初步设计阶段公路选线及建设方案变化极大,取弃土场变化也较大㊂此外,工程项目可行性论证到设计期地方规划调整,设计到施工期取㊁弃土场征地实施困难,建设过程中施工单位受经济利益驱使随意调整或受工期进度限制取㊁弃土衔接不畅,这些因素都造成取㊁弃土场后期大量的变更㊂从工程项目可行性论证(水土保持方案的依据)㊁初设㊁施工图设计,再到最终环水保设施验收,除初设与施工图设计变化不大外,取㊁弃土场数量㊁位置往往发生较大的变化,有的变化率甚至在50%以上㊂以华北某高速公路为例,设计取土场4个,均未利用,施工设置的弃土场29个,其中仅4个是原设计的,变化率达到80%以上,设计阶段到施工阶段尚且如此,更不用说以工程项目可行性论证资料为依据的水土保持方案的设计了㊂云南某高速公路原水土保持方案中未设置取土场,工程实际建设中设置了2处取土场,原水土保持方案设置了26处弃渣场,24处位置发生变化,变化率达到90%以上,不仅如此,堆渣量也由365万m3调整到528万m3,变化率44%以上㊂宁夏某公路实际设置弃渣场38处,较批复水土保持方案增加28处,位置上仅有2处与原批复的水土保持方案基本吻合㊂青海省三江源地区某公路工程环评及批复共设置取土场53处㊁砂石场17处㊁石料场27处,工程建设实际增加30处取土场,新增弃土场10处,减少砂砾料场1处㊁石料场11处,不仅数量发生变化,场地位置变化比例更高,甚至还有一些设置在了保护区内㊂环境影响评价㊁水土保持方案报告的编制均以工可报告为依据,其中取㊁弃土场地选址科学性又是环评与水土保持方案论证的重点环节,在场地数量㊁位置发生变化后,相关料场占地与影响评价㊁挖填平衡计算等失去了依据,也使后续的取弃土环保和水保措施失去了针对性㊂(2)场地治理设计深度不足㊂水土保持方案编制单位与工程设计单位的专业范围㊁职责边界定位不清晰㊂工程设计单位承担着水土保持工程设计的职责,实际工作中,水土保持方案编制单位会针对工程设计单位补充专项水土保持工程设计内容,但由于专业力量薄弱㊁设计深度不够㊁设计结果落地性差,致使相关工程量与预算很难得到工程设计单位的认可㊂由于取㊁弃土场环境状况不同,相关整治措施也应有所区别,工程实践中,除基础的拦挡设施㊁排水设施有设计外,场地挖填与地形整治等大多是施工单位随意决定的㊂此外,对一些地貌复杂的大型取㊁弃土(渣)场,取弃土方式不同会导致施工期水土保持成效存在较大差异,但往往缺乏一些根据周边地形地貌特征㊁降雨与汇流特征开展的取㊁弃土场开挖或填筑设计,对于取弃土合理高(深)度也缺乏科学论证㊂如西藏某高速公路,当地环保管理部门要求取土深度不能超过4m,在这种一刀切的管理方式下,有的取㊁弃土场占地面积十分巨大,造成了大量植被破坏,导致大量水土流失㊂另外,从当今工程管理流程来看,施工组织设计与环保和水保设计是环境影响评价㊁水土保持方案在设计阶段的具体落实,水土保持设计不仅要对相关评价进行响应,对相关措施进一步深化并得到落实,同时对于一些在设计变化后已不适用的措施,应当由环评单位或水土保持方案编制单位重新审核㊂但从实际施工组织来看,在取㊁弃土场地设计文件中,大多还仅是泛泛的措施要点,而结合具体场所位置的措施手段落实不充分,一些治理措施图纸还是通用图,缺乏针对性,导致施工单位在施工过程中采取的各种技术措施参数随意性大,成效也不明显㊂(3)场地取弃土施工问题多㊂水土保持方案中一般会提出取㊁弃土场的各种环保和水保措施,如实施先拦后挡㊁布设排水设施㊁加强物料覆盖等,从现场监测来看,这些要求常常得不到严格落实㊂此外,项目区还存在远程运输随意弃土㊁大型取土场遍地取土㊁挖填方量随意变更等现象㊂施工过程中的问题不仅包括了施工本身,还暴露出了主体工程设计㊁水土保持监理与监测等综合性问题㊂如青藏高原某公路大型取土场为了便于取土施工在开挖时即全面铺开剥离表土与植被,待到使用时才发现由于环境地质条件复杂,部分区域物料不满足工程特性要求,不得不重新寻找取土场,造成了巨大浪费和不必要的环境破坏㊂取㊁弃土场对土壤植被扰动大,施工中不适当的取弃土作业方式,会使后期场地复垦难度增大,甚至对恢复效果产生不可逆的影响㊂同时,取㊁弃土场不仅反映出水土保持方面的问题,还与许多环境问题纠结在一起㊂以青海三江源保护区某公路为例,根据其施工期环境监理报告,取㊁弃土场施工中就存在以下问题:①与环评和水土保持方案批复不符,如各种临时场地数量㊁取(弃)土场的数量㊁穿越保护区长度等;②生活场所垃圾和固体废物的焚烧或随意弃放;③医疗废物㊁实验用化学药品㊁有毒化学试剂的随意处置;④保护区内随意弃渣;⑤骨料粉尘(桥梁桩基钻渣沉淀物)的处置不当㊂在环境保护如此严格的三江源地区,仍然存在这么多问题,在一定程度上说明了施工单位环保意识差,对环境保护与水土保持工作重视不够㊂(4)场地恢复缺乏科学的标准㊂对于不同场地恢复的目标和要求㊁恢复技术和方式㊁恢复时期等缺乏科学控制,施工单位不仅在取弃土施工作业期间没有明确的恢复目标与恢复计划,对于相关恢复技术㊁恢复指标也不了解,国土㊁环保㊁水利等部门的相关标准缺乏或相关规定不适用,取㊁弃土场地的验收存在一定的随意性等㊂这些问题的存在与现行的相关标准规范不明确有关系,急需加强各区域性的地方标准规范制定㊂现行公路环境保护设计规范中有关植被的保护与利用措施对区域植被保护的指导性㊁针对性㊁适用性均有待提高㊂如‘公路环境保护设计规范“(JTGB04 2010)规定 生态环境脆弱或植被恢复困难地区,宜将原地表表层覆盖的植被加以保护和利用 ,但有的地区(如三江源地区)整个区域生态环境都比较脆弱,植被恢复十分困难,一些地方表土与植被不适于进行保护与利用㊂草皮与表土的保护与利用是有条件的,在该区域,一般草甸草皮能够成块起挖,可以保护利用,而草原区域草皮无法成卷或成块,保护草皮不现实㊂而对于荒漠草原㊁戈壁滩植被而言,由于气候干旱㊁土壤瘠薄㊁表土中种子资源少,植被恢复十分困难,进行表土保护与植被恢复投入巨大,且生态价值不大,主要工作应该是促进自然恢复,防止沙化,因此需要分情况区别对待处理㊂同样,现行一些国家与行业规范相关规定间相互衔接不足,对个别区域的环境特殊性与区域的适应性考虑不足㊂如公路行业对于弃土场的环境保护设计与‘开发建设项目水土保持技术规范“(GB50433 2008)及‘水土保持工程设计规范“(GB51018 2014)的设计要求缺乏有序衔接,且相关要求对地区的特殊性考虑不足㊂以‘水土保持工程设计规范“(GB51018 2014)为例,规范对于林草地鉴定标准是植被覆盖率达到40%,但在三江源地区,在典型草原或一些退化草原地带,自然植被覆盖率很多低于40%,人工扰动后很难恢复到自然植被覆盖水平,把这些区域都纳入不可恢复植被区域显然不大合适㊂我们对青藏高原植被恢复试验研究发现,植被覆盖率不足40%也能产生良好的水土保持作用,可减少土壤侵蚀90%左右,这些区域采取合适的技术手段是可以逐步恢复的㊂从排水工程设计来看,公路与水土保持相关规范着重强调相关截排水措施设计,目的是为了防止冲刷,保持土壤,但对于保持水分却缺乏考虑,造成对场地植被恢复生态用水㊁公路设施两侧水分平衡与水文水系连通等方面考虑不足㊂同时,从公路行业标准内部来看,也存在标准之间的关系含糊㊁界限不清的问题㊂以取弃土场的设置要求为例,‘公路路基设计规范“(JTGD302015)㊁‘公路环境保护设计规范“(JTGB04 2010)都有相关规定,两个规范之间适用界限不清楚,使得主体工程设计与环境保护设计职责不清晰㊂‘公路环境保护设计规范“(JTGB04 2010)还存在对一些区域的特殊性考虑不足的问题,如规范提出 对于取土场形成的裸露边坡,应结合工程防护恢复植被;取土场坡脚易受水流冲刷的地方,应该采用工程护坡 ㊂实际上,在青藏高原等区域,地广人稀,取土场边坡重点考虑尽可能恢复生态,尽可能地减少或不用人工构筑物,边坡可以充分放缓到1ʒ2甚至1ʒ3㊁1ʒ4,这不仅可达到减少水土流失的目的,同时也更有利于恢复自然植被㊂可见,现行的相关设计规范问题较多,这些规范在很大程度上涉及行业交叉㊁专业交叉等复杂性问题㊂3㊀公路建设取、弃土场管理对策3.1㊀高度重视顶层设计,多行业共同参与研究制定相关水土保持制度规范从交通系统建设管理来看,尚未给予取㊁弃土场等临时工程足够重视㊂经过30年的发展,许多高速公路业主仍在过于强调一些 面子 工程,如路基边坡生态绿化防护㊁立交服务区绿化美化设计㊂这些区域的环境与景观涉及公众对公路的直观印象固然重要,但对线外工程,如取(弃)土场㊁施工场站等涉及环境安全的区域则重视不够,环保和水保部门对这些区域的监管不到位,屡屡出现施工违法问题㊂为此,有学者认为,水土保持工作与交通行业并未做到深度融合,未能真正融入交通行业的规范和管理中,水土保持工作 作为一种外部边缘化工作被排斥和应付 ㊂从环保部门来看,由于对公路工程不了解,对相关控制参数研究不足,论证不充分,出现许多 一刀切 式的简单管理方式,环保大督查时,各种工地一律停工,给工程计划进度造成了巨大压力㊂可见,部门之间的关注重点不同,管理方式㊁控制指标存在差异,不仅影响了公路建设项目的可持续发展,而且也不利于建设区域环境保护水平的提高,使大量项目验收备案被积压㊂道路工程建设涉及的部门多,协调复杂,以取㊁弃土场的征用为例,虽然工程项目可行性论证㊁初步设计阶段得到了国土部门的意向同意,但施工时仍然存在无法获得地方许可的现象,导致场地变更㊁环境影响程度也发生变化㊂建设单位将相关取㊁弃土场的征地与环保和水保手续办理㊁措施设计等交由各施工单位自行解决,缺乏顶层沟通和协调㊂基层施工单位与相关国土㊁水利部门无法及时解决问题,在工程工期㊁进度与质量管理压力下,使得本来可以合法合理的程序变得更复杂甚至是不合法的被动局面㊂从标准规范来看,现行的一些交通行业标准规范对于环保和水保部门相关场地的保护与治理要求响应不足,缺乏科学协同合作机制㊂以公路环境保护设计规范为例,其中提到 应与当地政府协商确定取土范围和深度 ,但涉及与当地政府协商的,取土范围和深度只是很小的一个方面,更重要的是取土场的分布㊁数量和位置选择,特别是在三江源自然保护区这类环境高度敏感的地区㊂针对这些问题,交通部门与环保和水保部门应该建立会商机制,出台相关管理规定,共同研究制定修订相关管理制度㊁法规及治理规范,并对当前水土保持方案编制要求中相关控制指标的合理性进行研究,确保其能落到实处,起到规范建设与管理施工的作用㊂同时,共同研究取㊁弃土场科学布局㊁有序开挖㊁整治达标的管理与控制方式,提高施工过程中环保和水保工作管理水平,共同推动行业技术规范和管理方式的优化㊂3.2㊀加强统筹,强化跨行业多专业管理水土保持措施的规划㊁设计与实施是一项涉及专业范围广的建设内容㊂水土保持方案与工程设计文件决定着项目水土保持工作布局与工作成效,但水土保持方案存在编制深度不足㊁指标不明㊁内容不清㊁针对性不强等问题,这一方面与水土保持方案编制所依据的可研报告有关,另一方面也与水土保持方案㊁工程设计文件缺乏相互专业核查有关㊂不仅如此,工程建设中后续取㊁弃土场的大量变更还使得水土保持方案及工程设计文件中相关取弃土平衡计算失去了作用,进而使得水土保持方案作为一项事前控制手段的预期效果被严重削弱㊂从施工环节管理来看,当今法律法规强化了事中事后监管,环保和水保监测力度得到强化,第三方机构的作用得到了加强㊂但由于施工单位人员素质参差不齐,取㊁弃土场预防治理制度与技术体系缺乏,施工过程中取㊁弃土场的管理隐患大㊂由于水土保持方案可操作性不强,加之取㊁弃土场缺乏明确规范的施工操作流程与治理规范,施工单位在施工过程中处理取㊁弃土场的问题时简单粗暴,而专业化程度较高的设计单位㊁方案编制单位在后续取㊁弃土场治理中缺位,致使预防性措施无法落实,治理隐患突出,大量风险积聚在后期,导致水土保持设施验收困难㊂工程建设单位应充分利用在管理与协调各单位工作㊁发现环保违法问题㊁落实环保和水保方案与设计文件方面的专业优势,加强项目统筹,建立环境保护㊁水土保持㊁工程管理与施工㊁现场设计等跨专业的内部执法管理与技术指导队伍,实现公路建设过程的科学管理,从而降低自身在环境管理方面的风险㊂为此,需要工程建设单位充分发挥团队引领者的作用,协调好如下几方面的工作:①明确环保和水保监理㊁监测,工程设计(含生态修复㊁景观设计),环境影响评价,水土保持方案编制等单位在施工期的作用与职责及团队合作机制;②配备相关环境管理人员㊁设备,具备试验分析条件,如具备环保专业背景的监理工程师,具备生态学㊁环境保护或景观规划背景的设计师,具备遥感监测无人机,具备开展简单水质㊁土壤分析的工地实验室等基础条件;③建立监理监测单位工地检查与设计优化㊁施工工艺优化㊁管理优化等方面的协同管理制度,环境风险与环境问题的纠错制度等㊂3.3㊀强化水土保持方案全过程核查,加强取弃土场变更与土石方计量监管如前所述,诸多原因导致了水土保持方案提出的措施落实较差,故发挥方案编制单位在工程设计细化与变更过程中的作用,就成为保障水土保持方案成效的关键手段[4]㊂主体工程之外的水土保持措施,方案编制单位会补充要求,但设计单位在进行相关水土保持措施设计后,是否可以达到水土流失控制要求,方案编制单位缺乏进一步跟踪与审核,这直接导致水土保持方案流于形式,水土保持设施验收时因大量变更无法根据水土保持方案进行核查㊂为此,需要强化水土保持方案编制单位在设计及设计变更全过程中的审查地位,尤其针对初步设计㊁施工图设计㊁施工过程中变更设计等,要从水土保持方面出具审查报告,确保相关设计符合水土保持要求,并确保水土保持措施能够得到深化与落实㊂这关系到施工期水土保持成效及后期恢复难度大的土壤或石料开挖方式,表土的剥离及堆放,机械作业面与作业程序的科学设计㊁场地整治等环节的逐步细化设计,从而提高取㊁弃土场的绿色施工水平㊂此外,有学者认为高速公路的招标项目中未包含对临时用地的水土保持措施招标,与铁路工程不同,没有专项资金预算,这其实是一种误解[1]㊂通过核实相关管理规范与要求,结合工程实践,可以发现公路工程对于临时用地水土保持措施招标及资金预算是有严格规定的,但是在相关土石方计量方面确实存在一些监管漏洞与不足㊂从管理角度看,土石方运距㊁计量与运输成本等影响施工单位的核心利益,当前工程实践中在工程计量方面仅考虑主线工程的土石方挖填量,对设计取㊁弃土场的实际挖填量没有进行同等监管与工程量核查,而工程款项是按照设计取㊁弃土场的运距计量支付的,这就使施工单位有空子可钻,为其违法乱挖滥弃埋下了隐患㊂为此,需要在取㊁弃土场采取同等的监理计量核查与监管,将主线工程与取㊁弃土场的土石方量结合进行考核,以此杜绝施工过程中的乱挖滥弃行为㊂最后,还需要强化取㊁弃土场变更管理㊂借助当今绿色公路建设的推进,强化绿色公路实施中取㊁弃土场控制指标,建议将取㊁弃土场变更控制成效作为各公路工程项目绿色建造水平的评价指标之一,从而强化工程建设单位㊁设计单位与施工单位的守法意识㊁责任意识,真正提升取㊁弃土场的环保和水保工作管理水平㊂3.4㊀理顺水土保持方案与监测管理职责,落实水土保持目标管理责任从当前的水土保持管理制度来看,水土保持方案与水土保持工程设计㊁监理㊁监测㊁水土保持设施验收之间,在控制目标㊁过程监控㊁后期验收上缺乏延续性,‘开发建设项目水土流失防治标准“(GB50434 2008)虽然提出了6项控制指标,但仅有这些指标并不足以起到约束施工作业行为的作用㊂在建设项目水土保持监理与监测过程中,水土流失控制比作为施工过程的一项重要指标,由于监测方式㊁监测手段等存在问题多,导致其并没成为现场监管的有效指标[5-6]㊂2017年11月,水利部发布了‘水利部关于加强事中事后监管规范生产建设项目水土保持设施自主验收的通知“(水保 2017 365号),将水土保持监测提升到一个新的高度㊂‘生产建设项目水土保持监测规程(试行)“提出 水土流失情况监测主要包括土壤流失面积㊁土壤流失量,取土(石㊁料)弃土(石㊁渣)潜在土壤流失量和水土流失危害等内容,并说明土壤流失量是指输出项目建设区的土㊁石㊁沙数量,这些规定明确了水土保持目标责任的基础㊂但从工程实践调研来看,当前取㊁弃土场监测中很少有针对 输出项目建设区 的泥沙监测内容,大多数水土流失量的现场量化监测措施还是布设在项目建设区内,这与监测工作现场实施的难度有关,但这样的监测对于确定场地的水土流失强度意义不大㊂其实可以借鉴美国有些州的管理经验,研究将暴雨径流水质监测管理作为场地控制关键指标,将取弃土场地的径流排放出水口水质标准作为排放控制的节点,以从根本上解决类似场地内拦渣㊁滤渣㊁覆盖㊁沉淀等水土保持临时措施的落实问题㊂4㊀结㊀语取㊁弃土场施工已经成为影响公路绿色建设成效的重要内容,正因为如此,我国的绿色公路建设指导意见将开展零弃方专项行动列为五大专项行动之一,但取㊁弃土场相关水保工作作为建设期水土保持部门关注的重点却至今难以得到有效贯彻执行㊂本研究对公路建设项目设计㊁施工㊁监理等环节中存在的问题进行了梳理,并提出了对策建议,旨在从源头改进目前在取㊁弃土场实施中存在的管理㊁技术与经济问题,实现公路建设与水土保持协调发展㊂(致谢:交通运输部科学研究院环境中心的多名从事主体工程设计㊁水土保持方案编制㊁水土保持监理监测与水土保持设施验收,以及环境影响评价专业的同事热情地参与了本论文相关问题与对策的讨论,并提供了相关技术资料,在此表示由衷感谢!)[参考文献][1]王嘉,周春波,王农.道路工程临时用地水土保持问题的探讨[J].中国水土保持,2017(11):40-42.[2]王玉民.非设计弃渣场的产生原因及恢复费用分析[J].铁路节能环保与安全卫生,2017,7(6):279-283.[3]姜德文.弃渣场的水土保持审查与管理[J].中国水土保持,2018(4):4-7.[4]付杰.公路主体工程设计的水土保持评价[J].北方交通,2012(4):50-52.[5]曹广华.公路建设项目水土保持监测体系初探[C]//2011公路水土保持学术交流会论文集.北京:中国公路学会,2011:64-65.[6]杨丙龙.取(弃)土场优化设置研究[J].交通标准化,2010(21):179-182.[作者简介]陈学平(1973 ),男,四川眉山市人,研究员,博士,主要从事公路生态环境保持与恢复研究工作㊂[收稿日期]2018-11-25(责任编辑㊀孙占锋)。
露天煤矿外排土场地水土流失的治理对策研究摘要:排土场是人为扰动下形成的巨型松散堆垫地貌,具有物质造成复杂、边坡松散和平台紧实等特点。
大型露天煤矿排土场排土厚度多在百米以上,一般采用“由上向下,自然堆积,平整顶部,不断延伸”的排放方式,排土未分层碾压,均匀性差,长期处于欠固结状态,沉降大,历时时间长。
露天煤矿排土场排土过程中会造成植被和地表受到破坏引发严重的水土流失问题,因此,煤矿项目水土流失需分区治理及重点治理。
本文主要论述了露天煤矿外排土场地水土流失的治理对策,仅供参考。
关键词:露天煤矿;水土流失;治理对策引言露天煤矿开采形成的排土场等废弃地是一类特殊的受损生态系统,且受损程度已超过了生态系统的恢复力承受限值,必须采取人为干预或辅助使其结构和功能逐渐恢复完善而达到一种新的平衡。
随着生态文明和绿色矿山建设的深入推进,矿区的土地复垦和生态恢复越来越受到重视。
合理开发利用矿产资源,及时对矿山开采过程中破坏损毁的土地进行复垦利用、恢复自然生态环境,尽可能地减少或减轻矿业活动对矿山地质环境及土地的破坏已被纳入国家法律政策管辖范畴。
1排土场深厚抛填土特点分析(1)排土场多采用“由上向下、机械抛填、平整顶部、不断延伸”的排放方式,填土回填过程中没有经过人工分选,颗粒大小严重不均,颗粒间接触不规则,且剥离岩层易风化,浸水易软化;填土孔隙发育,钻机作业过程泥浆无法形成循环,漏浆异常严重;回填过程未采取分层碾压等相关措施,导致密实度差异较大,土质严重不均匀。
(2)自卸堆积剥离岩物沿斜坡的滚落具有一定的分选性(粒度偏析现象),整体上来说大颗粒滚落到每一级边坡坡脚位置,中等粒度分布在该级边坡中部,较细颗粒留在顶部,但由于抛填土的性质不一,平面上及垂直方向上的地层性质变化很大。
(3)抛填土颗粒骨架大小不一、性质不同,相互之间接触不规则,临时稳定后,在外力及雨水侵入等作用下极易发生二次变形。
(4)在自身固结沉降以及雨水等的作用下,排土场形成后1~2年是沉降集中发生的阶段,随着时间的推移,沉降速率逐渐趋缓。
水利水电工程弃渣场水土保持策略探讨摘要:近年来,我国的水利水电工程建设有了很大进展。
河流水电站受所处河段地形的限制,弃渣场一般布置在水电站的水库淹没区内。
依据水利水电工程中弃渣场的常见类型及特点,对水库型弃渣场的水保措施进行分析。
结果表明,受正常蓄水位及校核洪水位的影响,库面型弃渣场、库中型弃渣场、库底型弃渣场水土保持处理具有较大差异,依据各弃渣场特征从渣脚防护、坡面防护和排水布置等方面,分别采取符合实际要求的措施。
关键词:水电工程弃渣场;水保工程;水库梯级电站引言为了促进水利水电工程弃渣场水土保持工作的顺利开展。
我们必须针对水利水电工程弃渣场存在的问题,并给出有效的解决策略,为全面提升水利水电工程弃渣场水土保持效果起着至关重要的影响。
1水库型渣场的分类弃渣场布置在水库淹没区,为达到更好的水保效果,对于弃渣场的水土保持措施要结合水库的各项特征及数据,对水库型弃渣场有针对性的进行分类防护。
一般分为三类:库面型弃渣场、库中型弃渣场、库底型弃渣场。
2水利水电工程弃渣场存在的问题通常情况下,水利水电工程弃渣场在建设的过程中,存在很多问题,对生态环境带来了严重的影响,导致生态环境出现了失衡,接下来,从以下几个方面入手,对水利水电工程弃渣场存在的问题进行详细介绍,以加深对这些问题的认识和理解。
(1)造成土壤水土流失。
水利水电工程弃渣场在建设的过程中,由于改变了土壤的内部结构,出现了土壤质地、土壤抗冲性现象,从而造成土壤水土的大量流失,一旦土壤水土出现大量流失,土壤就会出现一种因子叫做土壤可蚀性因子,这种因子主要是通过对土壤的科学计算得来的。
同时,土壤的抗冲性与土壤的厚度和植物根粗细都有很大的关系,因此,土壤水土的流失给植被的生长也带来了不良的影响。
(2)危害植被的正常生长。
水利水电工程弃渣场在建设的过程中,除了会造成土壤水土流失外,还危害植被的正常生长,尽管植被的品种比较繁多,但是水保功能比较好的植被却比较少,因此,一旦影响了植被的正常生长,将会导致当地生态环境出现失衡现象,除此之外,由于没有植被的保护,土壤就会变得松散,从而大大提高了水利水电工程水土流失率。
水土流失治理措施的优化研究引言水土流失是一个全球性的环境问题,对农业生产、生态环境和人类社会均造成深远影响。
近年来,随着人类活动的加剧和自然环境的变化,水土流失问题愈发严重。
据《2023年中国水土保持公报》显示,全国水土流失总面积仍达到262.76万平方公里,这表明水土流失的治理工作仍然任重道远。
本研究旨在通过分析和优化现有的水土流失治理措施,提出创新性的解决方案,以期更有效地应对这一环境问题。
一、背景与意义水土流失是我国面临的重要环境问题,它导致了土地资源的退化和生态环境的恶化,对农业生产和可持续发展造成了严重影响。
为了有效应对这一问题,本课题将深入分析全国水土流失的现状,评估治理措施的效果,并提出创新性的整理措施,旨在为水土流失治理提供科学依据。
二、水土流失现状及原因分析根据最新数据,我国水土流失面积仍然庞大,其中水力侵蚀和风力侵蚀是主要原因。
地面坡度大、土地利用不当、地面植被遭破坏等因素加剧了水土流失的严重程度。
这不仅导致土壤肥力下降,还影响水利工程效益,甚至引发自然灾害。
三、数据收集与分析通过收集和分析全国水土流失的数据,我们发现水土流失总面积仍然庞大,且存在不同侵蚀强度的区域。
轻度侵蚀区域占比较大,但重度及以上侵蚀区域也不容忽视。
现有治理措施在不同侵蚀强度区域的效果存在差异,植物措施在轻度侵蚀区域效果较好,而工程措施在中度和重度侵蚀区域有一定效果,但成本高昂。
四、现有治理措施分析目前,针对水土流失的治理措施主要包括植物措施、工程措施、农业措施和保护天然植被等。
这些措施在一定程度上减缓了水土流失的速度,但仍存在诸多不足。
例如,植物措施的实施受到地域和气候条件的限制;工程措施虽然效果显著,但成本高昂且可能对环境造成二次破坏;农业措施和推广有机农业等则需要较长的时间周期才能显现效果。
四、创新治理措施的提出与优化1.建立动态监测体系:利用遥感技术和无人机进行实时监测,以便及时发现水土流失风险并为精准治理提供依据。
水利水电工程弃渣场水土保持工程的相关措施探讨摘要:水土流失问题是我国当前社会发展中面临的重要问题,针对这一问题进行有效的处理和改善即是避免我国水土环境进一步恶化的关键所在,同时也是做好水土保持工程建设的必要性所在。
基于此,本文主要就水利水电工程弃渣场水土保持工程的相关措施进行了探讨,以期能在一定程度上促进我国水利工程的建设发展。
关键词:水利水电工程;弃渣场;水土保持;措施1、水利水电弃渣场的特点(1)弃渣场的弃渣量较大水利水电工程在施工过程中,在进行基坑开挖时会产生大量的废渣,渣量比较大。
(2)弃渣场的选择具有一定的困难为了能够更好的利用水力资源进行水电能源生产,水利水电工程一般都会选址在山区峡谷中,而这些地区往往山势较高、地形较窄,且峡谷两侧的山体坡度较大,通常在沟道的上下游十几公里的范围内是不容易找到合适的弃渣场的,所以有时候不得不将弃渣场选择在河道中,从而对生态环境造成了很大的影响。
(3)弃渣场的水土流失危害比较大水利工程土方开挖会对原有土壤的形态与构造造成一定的破坏,会使原土壤的酸碱平衡度失调,使其自然均衡能力下降,时间一久就会进一步的对原有土壤整体的抗侵蚀能力与蓄水能力形成巨大的破坏作用。
如果遇上恶劣的天气状况影响,就难免会出现严重的水土流失现象。
2、弃渣场进行水土保持的原则(1)植物措施原则植物措施原则:1)坚持工程措施与植物措施相结合;2)将永久性治理措施和临时性治理措施相结合;3)在工程保护的基础上,补充植物保护措施,恢复生态环境功能。
从水土保持措施、扰动控制工程建设等角度出发,选择适宜树种和种植区域,实施“适树适草”原则,增强保护效果,注重生态效益,明确造林绿化技术措施及要求。
(2)工程措施原则坚持“预防为主、防治相结合、先停后弃”的原则,防患于未然。
以主体工程为前提,在分析水土保持工程功能的基础上,因地制宜地补充和提高水土流失防治效果。
控制和减少地表植被的干扰和对原地貌的破坏,同时还需加强对植被和土壤的保护,尽量减少占用水和土壤资源。
水利水电工程弃渣场水土保持策略分析发布时间:2022-08-01T09:06:14.002Z 来源:《工程建设标准化》2022年第37卷6期作者:王力[导读] 本文针对水利水电工程弃渣场存在的问题进行分析,着重对水利水电工程建设弃渣场的水土保持问题加以分析,从而进一步提升生态保护的综合效益,同时加大对水土保持的力度,推进可持续发展。
王力中国葛洲坝集团第三工程有限公司 710000摘要:自改革开放以来,我国的社会经济获得了迅速的发展,随着科技的创新步伐的持续前进,水利水电工程的建造范围也在持续增加,水利水电工程建设工作的开展极易引发重大水土流失等灾害,在水利水电的整体工程建造过程中,弃土与弃石等问题都是导致水土流失的主要诱因。
本文针对水利水电工程弃渣场存在的问题进行分析,着重对水利水电工程建设弃渣场的水土保持问题加以分析,从而进一步提升生态保护的综合效益,同时加大对水土保持的力度,推进可持续发展。
关键字:环保水电;弃渣场;水质保护;策略在水利建设的发展过程中,人类活动以及大自然的环境因素都极易导致水土的流失,对自然生态环境会造成相当大的损害,不同的水利水电工程有着不同的建设标准,因此针对不同的水利水电工程必须因地制宜地采取科学合理的保护措施。
生态环境的保护对于对国家土地资源开发利用乃至对于世界水土资源的环境保护都具有至关重要的意义。
基于此,本章中对水利水电施工及弃渣场水土保持的对策做出了科学的解析。
一、水利水电工程弃渣场存在的问题水利水电建设工程作为大型的建设工程,其在生产施工的过程中往往会产生相当巨大的弃渣量,再加上水利水电工程的技术条件较高,施工环境也相对复杂,往往无法寻找可以实现堆弃渣的理想地点。
因此在一般的水利水电工程施工后,所产生的弃渣量会给自然环境带来不同程度的消极影响,在水利水电建设的过程中,施工过程会对地表环境产生巨大影响,地表的疏松度以及水的流动等这些综合性的环境问题叠加极易导致水土流失,造成当地生态失调,影响当地居民的健康生存;大雨天气会把弃渣冲河入流中导致水道封闭,妨碍河流的正常流动;在大暴雨的状况下甚至会出现洪涝灾害,施工过程对地表植被长期的破坏会使得生态失衡,使得遭到毁坏的植被无法恢复到最初的状况。
坡耕地水土流失研究现状及发展趋势作者:冉江华来源:《中国科技博览》2017年第13期[摘要]在我国人多地少的客观条件下,坡耕地是丘陵地区和山区农村人口生活的必须条件,坡耕地耕作产生的水土流失产生了一系列的环境问题。
本文阐述了坡耕地水土流失产生原因、影响因素及治理措施研究现状,总结了在以前研究中存在的问题,并在此基础上指出了坡耕地水土流失研究的发展趋势。
[关键词]坡耕地水土流失研究现状治理措施发展趋势中图分类号:S157.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)13-0334-01坡耕地是指分布在山坡上,地面平整度差,跑水跑肥跑土突出,作物产量低的旱地。
是山区人口数量增多与耕地资源缺乏这对矛盾发展的产物。
坡耕地水土流失造成河流、水库淤积,导致土壤退化和农业减产。
坡耕地的存在,严重制约旱地作物产量的大幅度提高。
坡耕地的治理是一项较为复杂的系统工程。
1 坡耕地水土流失及其治理研究1.1 影响因素影响坡耕地水土流失因素较多,国内外学者在这方面的研究已经取得相当多的成就。
从这些学者的研究成果中我们得知,地形、地貌、土壤类型及降雨等自然地理因素和人类活动因素诸如坡度、耕作水平、耕作方式和作物类型等众多因素都影响到坡耕地的水土流失。
1.1.1 地形、地貌、坡度及坡长坡度及坡长是在地形、地貌中的具体表现。
坡度对土壤侵蚀的影响主要表现为,坡度影响着降雨入渗的时间,对坡面的入渗产流特征具有明显的效应。
在产流情况下,坡度与径流的速度有关,从而影响到坡面表层土壤颗粒起动、侵蚀方式和径流的挟沙能力。
坡耕地土壤侵蚀与坡度和地形部位有关,坡耕地土壤侵蚀量在山坡中、上部是侵蚀最严为强烈的地带,而在坡顶侵蚀较弱,在坡下有土壤堆积。
土壤侵蚀强度在流域分布呈现上游>中游>下游;土壤侵蚀强度沿坡面分布呈现出较弱—强—弱的变化趋势,存在明显的侵蚀强弱交替变化规律。
1.1.2 土壤结构性及耕作底层透水能力土壤的物理性质特别是土壤的透水能力对坡耕地的水土流失有很大的影响。
露天矿山排土场水土流失防治研究摘要:矿山的开采无疑给环境造成一定的破坏,尤其是露天矿排土场往往会破坏地貌和植被,加剧水土流失和生态环境的恶化,因此,必须加强水土流失的防治,采取必要的水土保持措施。
文章结合实例,对露天矿山排土场水土流失防治进行了相关研究,制定出具体的对策措施,为同类工程开水土流失防治提供指导。
关键词:露天矿;水土流失;防治;稳定性分析;植物措施随着经济社会的快速发展、综合国力的增强和人民生活水平的不断提高,推进生态文明建设、加快水土流失治理已成为我国当前和今后一段时期重大而紧迫的战略任务。
露天矿的开发目前正处于一个新的开发高潮。
但是露天矿的开发中,不可避免的破坏地貌植被,造成大面积的植被破坏和水土流失。
防治水土流失,实施水土保持,是当前露天矿开发中亟待解决的问题。
因此,需设计并实施完善的水土流失防治措施,将露天矿开采中可能带来的水土流失影响降到最低,促进经济效益和社会效益的统一,建立良好生态环境。
1矿山概况某露天采场730.0m标高以下为凹陷露天矿,剥离的废石由汽车沿另外一条新建的排土运输公路运至排土场堆存。
在710.0m标高自北向南由自卸汽车向场内翻卸废石,整体均衡推进,逐步形成710.0m排土平台,平台面逐渐扩大,后续作业始终在大平台内进行。
根据矿山排土作业年度计划,从第7年开始在这个大平台展开废石堆排作业。
排土场堆排岩土时,应使回填顺序和层位合理,分层压实。
一般为上土下岩;大块在下小块在上;酸性岩在下,中性岩在上;不易风化岩在下,易风化岩在上;贫瘠岩土在下,肥沃岩土在上等。
排土场堆满后,堆渣面覆表土全面整地恢复植被。
2排洪设施2.1主体工程排洪设施设计排土场位于露天采场南侧,终期堆积北侧边界线紧邻露天采场,东侧边界线靠近分水岭,西侧边界线离分水岭较远。
拟在东、西两侧山坡设置截洪沟,拦截其上部汇水,并将汇水引至拦渣坝下游的钢筋砼消力池,不进入排土场内,最大限度地减少进入场内的汇水量。
矿山排土场水土流失防治体系研究作者:谭辉袁君来源:《科技资讯》 2015年第9期谭辉袁君(中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司安徽马鞍山 243000)摘要:排土场是矿区水土流失的重点区域,该文通过对马钢姑山矿钟山排土场和南山矿凹山排土场的现状、水土流失治理措施及治理后的水土保持效益指标进行分析,明确了冶金矿山排土场水土流失治理应使剥离、排土、治理在时空上紧密结合,采取工程措施和植物措施相结合、工程措施先行、植物措施立体防护的治理方式,其中工程措施应以边坡防护、拦挡、排水、土地整治为主,植物措施应以当地乡土树种及试种成功的品种为主,并适当考虑景观效益和经济效益。
关键词:排土场水土流失工程措施植物措施中图分类号:TD854 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(c)-0054-02我国矿产资源丰富,但随着近些年的发展,其储量仍无法满足日益增长的社会需求[1]。
矿产资源开发在促进经济发展的同时也因破坏了自然环境和过分消耗了自然资源而成为生态地位最低的行业[2]。
从我国的行业特点分析,矿区是生态环境破坏和水土流失较为严重的地区[3]。
因此,在矿产资源开发过程中应结合水土流失特点,把水土保持与土地复垦、生态重建相结合,走一条良性可持续发展的道路[4]。
1 矿山排土场现状矿山建设造成植被破坏、地表裸露改变了微地形,从而产生水土流失,其危害主要是破坏了原生生态环境,产生地质灾害和影响矿区小气候[3]。
我国矿山开采初期都没有采取有效的水土流失防治措施,落后的开采加工运输各环节更加剧了水土流失。
矿山生产形成的排土场不仅占压地表,同时易产生次生地质灾害,引发更严重的生态危害[5]。
1.1 马钢姑山矿钟山排土场概况马钢(集团)控股有限公司姑山矿业公司已经有近九十年的开采历史,钟山排土场是由钟山铁矿露天采场闭坑后堆积形成,位于姑山采场西北约2km,东侧紧靠马芜高速公路,毗邻青山河。
该排土场用于堆放姑山采场露天开采剥离的岩土,排放时大量表土层被堆积在排土场最下层,排土场斜坡为石渣和姑山矿采场剥离的第四纪流沙混排坡面,土壤渗透系数低,水土流失严重。
陇东黄土塬区开发建设项目取弃土的水土流失影响及防治措施研究1引言陇东黄土塬区是甘肃历史悠久的农业生产区域,也是黄河中游多沙粗沙区,水土流失严重。
在自然状态下,纯粹自然因素引起的地表侵蚀过程非常缓慢,常与土壤形成过程处于相对平衡状态,这种侵蚀称为自然侵蚀,也称为地质侵蚀,在人类活动下,特别是人类严重地破坏了地表、植被后,由自然因素引起的地表土壤破坏和土地物质的移动,流失过程加速,即发生人为水土流失[1]。
近年来随着各类开发建设项目的实施,人为水土流失十分严重,其中又以取、弃土造成的水土流失最为突出。
取、弃土场不仅是一个工程单元,更是自然环境的组成部分[2],在本文中通过对甘肃省西峰至长庆桥至凤翔路口(甘陕界)高速公路工程等开发建设项目取、弃土的水土流失影响进行分析,对取、弃土场在黄土塬区位置的选择及防护措施进行了分析研究。
力求探索出在黄土塬区取、弃土的防护体系,防治原有水土流失和新增水土流失,解决好开发建设与环境保护的关系。
2陇东黄土塬区概况陇东黄土塬区海拔在930~1 400m之间,地貌单元主要有黄土塬、残垣、深切沟谷、河谷阶地等构成[3]。
黄土塬面、川台地以面蚀为主,侵蚀强度为微度、轻度侵蚀;塬边以面蚀和沟蚀为主,蚕食塬边耕地,是区内主要的产流产沙区,为中、强度侵蚀,在塬边的沟壑中,侵蚀表现为沟头溯源、沟底下切、沟岸扩张,重力侵蚀和水力侵蚀相伴发生,侵蚀强度为极强度侵蚀。
陇东黄土塬区属温带半湿润性气候,年平均气温8.60~10 ℃,≥10 ℃积温3 320~3 360,年平均降水量511~550mm,最大瞬时风速为28m/s,最大冻土深度95cm,相对湿度64%~71%,无霜期160~165d。
土壤主要有黑垆土、黄绵土、淤积土和红土,区内天然林已残存无几,植被主要以人工造林、种草为主。
注:数据来源于参考文献[3]3黄土塬区开发建设项目造成的水土流失开发建设项目区内的自然因素是项目区原生水土流失的主要原因;人为因素是加速侵蚀造成新的水土流失的主要原因[4]。