潜江市田关至张金供水主管网主体工程水土保持分析与评价

  潜江市田关至张金供水主管网主体工程水土保持分析与评价

魏雯

湖北省武汉市水文水资源勘测局

1.工程概况

湖北省潜江市田关至张金供水主管网工程位于潜江市，通过长距离输水管道，将田关水厂的水以此输送至熊口、龙湾、张金、运粮湖区域，受益总人口178300人，输水规模18320m3/d。主要建设内容包括1座加压泵站，加压规模10000m3/d,扬程50m。新建dn250-dn630管道61.958km。

工程土石方开挖总量10.87万m3，可利用量5.93万m3，加压站不产生弃渣，输水管道产生弃渣4.96万m3。工程总投资12160.80万元，其中土建工程投资2189.30万元。工程总工期为9个月。

2  主体工程制约性因素分析评价

根据《开发建设项目水土保持技术规范》（GB50433-2008）和《水利部关于严格开发建设项目水土保持方案审查审批工作的通知》要求，对本项目进行水土保持制约性因素分析。

1、本项目主体设计严格遵守国家相关法律和行业技术规范要求，充分考虑区域建设总体规划、环境保护和工程经济技术条件，设计中考虑了节约占地、生态节能、环境保护等节能环保理念，符合国家节能环保政策要求。

2、项目区不存在泥石流、崩塌滑坡危险区，工程选址、选线避开了国家水土保持监测网络的监测站点，项目选址、选线不存在限制性因素。

（3）本项目建设地点不处于重要江河、湖泊的水功能一级区的保护区和保留区，项目建设对饮用水源区水质无不利影响，项目建设对水质及环境无不利影响，无水土保持限制性因素。

（4）本项目工程占地类型为耕地，本方案已设计表土的剥离与综合利用方案，建设单位已取得该土地使用权，项目占地不存在水土保持限制性因素。

（5）工程总挖方量10.87万m3，填方5.93万m3，弃方4.94万m3。经分析，项目在土石方方面不存在水土保持限制性因素。

（6）施工生活区和临时堆土区按照便于施工的原则就近布置于建设区范围内，合理利用空闲地，减少施工临时扰动；开挖堆填等大规模土石方工程避开雨天施工，工程施工充分利用周边现有施工条件和设施，以降低扰动强度为目的，依据主体工程施工组织设计，按照施工组织设计及施工的限制性规定对本项目进行限制性因素复核，主体工程施工组织设计及工程施工不存在限制性因素。

综上所述，本项目从国家相关政策符合性、工程选址、占地、土石方、施工组织和工程施工等方面进行分析评价，项目不存在水土保持制约性因素，项目可行。

3主体工程占地类型、面积和占地性质的分析和评价

本项目占地涉及农业用地（耕地、林地）和未利用地（空闲地）三大类。项目区总占地面积60.80hm2，其中永久占地0.43hm2，临时占地60.37hm2。永久占地只有加压站征地面积0.43hm2，占0.7%。临时占地面积60.37hm2，占99.7%。

经实地勘察，本项目占地类型为耕地，本方案已设计表土剥离及后期绿化覆土方案，充分考虑到表土的综合利用。

通过分析，永久占地中没有乱占土地，做到了在满足项目建设规模要求的情况下尽量少征占土地。此外，工程占地对项目区植被覆盖度的影响是时段性的，破坏的水土保持设施，在施工结束后采取植物措施予以恢复；对生物多样性和生态环境的影响较小，并将采取相应的环境保护措施。因此，从工程占地角度，不存在制约本工程建设的水土保持因素，工程占地范围及性质的确定基本合理。

4土石方平衡的水土保持分析与评价

项目建设土石方开挖总量10.87万m3，其中：输水管道土石方开挖量10.87万m3；土石方回填量5.93万m3，其中：加压站土石方回填量0.04万m3，输水管道土方回填5.89万m3。土石方开挖与回填的主要部位是输水管道的沟槽开挖与回填、加压站场地平整。

5主体工程方案比选的水土保持分析与评价

本项目是新建工程，根据沿线的现状及建设条件，加压站工程和输水管线工程都存在比选分析。

5.1主体工程方案比选情况

本阶段主体工程选取了量套方案进行比选勘察。

方案一：输水管道从田关水厂供水，先至熊口水厂，预留一根DN250的借口。管线沿运拖线铺设至谭浅湾处，设置一座中途加压站（规模20000m3/d，加压55m）。经加压后，管道分两路，一路沿运拖线供水至运粮湖水厂、五里碑水厂、张金水厂。加压站至龙湾水厂管道长6476m，管径DN500；龙湾水厂至五里碑水厂管道长7821m，管径DN400；五里碑水厂至张金水厂管道长6861m，管径DN400。

全程管道总长63.51km，采用PE管，管网需穿越零公里，跨越东干渠、西荆河、万福河。

方案二：输水管道从田关水厂供水，跨越田关河后，经过熊口水厂，在熊口水厂预留一根DN250的接口。然后依次沿县道X001、省道S219铺设，至升到S219与龙徐线交口处分两路，一路单供水至龙湾水厂，另一路继续沿升到S219铺设。至五里碑水厂处，经加压站（规模10000m3/，扬程50m）加压后一路直接供水至五里碑水厂，另一路管线继续沿省道S219铺设，至泡张线处，分两路分别供水至张金水厂和运粮湖水厂。

田关水厂至省道S219、龙徐线交口处管道长26178m，管径DN630；该交口处至加压站管道长7281m，管径DN450；加压站至泡张线交口管道长5521m，管径DN450；加压站后分支点至张金水厂管道长5016m，管径DN400；加压站后分支点至运粮湖水厂管道长10302m，管径DN315。

管道总管长61.958km，采用PE管，管网需穿越田关河，跨越东干渠、西荆河、万福河，G50沪渝高速。

方案二在管线长度上较方案一更短，穿越河道跨度较方案一少；另外加压站设置地处整个管网中后段，所需加压水利及能耗较方案一少，可减少后期泵站运行费用；经过现场踏勘，方案二沿线实施条件较优，征地及施工条件更具优势，相对有利于方案的实施。本项目选择方案二作为推进方案。

5.2  主体工程方案比选的水土保持分析与评价

本方案从水土保持的角度对上诉两方案进行了比较。本工程的主要工程内容为输水管线铺设，输水管线土地扰动面积占整个工程的绝大部分。方案一的输水管线长度为63.51km，方案二的输水管线长度为61.958km，方案二的输水管线土地扰动面积比方案一小。从水土保持角度分析，方案二符合水土保持技术要求，因此采用方案二作为主体工程的推荐方案。

6主体施工组织设计的分析与评价

6.1  施工工艺的水土保持分析与评价

加压站基础开挖采用挖掘机开挖，用自卸汽车倒运在施工面附近堆存，待泵站安装完毕后用于回填。回填利用挖掘机配合自卸汽车运输至回填部位翻卸，挖掘机进料及摊铺，人工配合振动冲击夯夯实；混凝土工程采用移动式拌合机究竟拌制混凝土，采用机动翻斗车水平运输，使用溜槽入仓和泵送入仓相结合的方式，根据不同结构选择插入式或平板式振捣器捣密实。

管线工程基础开挖采用挖掘机开挖，人工清至设计高程。管道回填基本利用管槽开挖图，人工填筑，振动冲击夯夯实，挖掘机配合进料。

根据主体工程设计的施工工艺，产生水土流失的主要环节在加压站场地开挖回填平整和输水管道管槽开挖回填过程以及建筑材料的运输，做好开挖回填和材料运输过程中的临时防护对于控制整个工程建设产生的水土流失尤为重要。针对这一问题，本方案对施工工艺有如下一些建议：临时堆土（石、渣）及成品料应集中堆放，设置沉沙、拦挡等措施；变电站场地开挖和塔基本方案开挖应先设置排水、沉沙、拦挡等措施后再开挖；砂、石料在运输过程中应采取保护措施，防止沿途散溢，造成水土流失。

6.2  施工时段的水土保持分析与评价

工程施工计划工期为9个月，施工准备期工期1个月，泵站以及供水管线的施工工期为7个月，工程完建期工期1个月。

通过对施工时段的分析，部分土建工程在雨季施工，这对于控制土建施工期的水土流失非常不利，易产生水土流失的主要环节在大风大雨天气。针对这一问题，本方案对施工时段有如下一些建议：合理安排施工时序，注意“先拦后弃”；合理安排施工进度计划，尽量避免在下雨天施工；减少地表裸露时间，遇暴雨或大风天气应加强临时防护；填筑土方时应随挖、随运、随填、随压，避免产生水土流失。

7主体工程设计的水土保持分析与评价

7.1  主体工程设计的分析与评价

（1）加压站区设计的分析与评价

工程布置：站内建筑物及、设备布置较为紧凑，最大限度地减少了加压站工程的占地面积，从而减少扰动面积。场地回填地段设计浆砌石挡土墙，能有效控制泥沙下泄。站区的布置能满足控制水土流失的要求。

工程范围：整个站区设置了围墙、截排水沟，能够起到一定的控制水土流失的作用。而站区周边的保护区没有提及。

设计标准：设计深度不够，平面布置上未明确下水道等辅助建筑物及站区绿化；挡土墙设计没有典型断面图。

（2）输水管线区设计的分析与评价

工程布置：管线区采取覆土和排水沟的措施，可以减少上部径流对开挖裸露面的冲蚀，弃渣场布置了挡渣墙、截排水沟和覆土措施

工程范围：阀井与镇墩施工的临时占地没有任何针对性防护措施。

设计标准：设计深度不够，挡土墙设计没有典型断面图；主体工程设计报告过于简单，与水土保持相关的资料严重缺乏，不能满足水土保持的要求。需补充相关水土保持工程措施、植物措施及临时防护措施。

7.2  主体工程设计的水土保持工程界定

（1）水土保持工程界定的原则

（一）主导功能原则：以防治水土流失为主要目标的工程，其设计、工程量、投资应纳入水土保持设计中；以主体工程设计为主、同时具有水土保持功能的工程，其设计、工程量、投资不纳入水土保持投资，仅对其进行水土保持分析和评价。

（二）责任分区原则：对建设过程中的临时征地、临时占地，因施工结束后将归还当地群众或政府，基于水土保持工作具有公益性质的特点，需要将此范围的各项防护措施作为水土保持工程，计入水土保持设计。

（三）实验排除原则：对主体设计功能和水土保持功能结合 较紧密的工程，可按破坏性试验原则进行排除，假定没有这些工程，在没有受到土壤侵蚀外营力的同时，主体工程设计功能仍旧可以发挥作用的，此类工程即可看作以防止土壤侵蚀为主要目标，应算做水土保持工程，计入水土保持设计。

（2）水土保持工程界定

（一）加压站区

a.绿化美化

站区绿化没有具体设计，只估列了投资与占地，根据水土保持工程界定原则，本方案将其界定为水土保持工程，纳入水土保持措施防治体系。由于站区会采取专业的园林绿化方式，主体工程会在后续设计中落实具体方案，本方案不进行具体设计，只将投资纳入水土保持总投资中。

b.排水

站区设计了排水沟，室外排水、雨水管道，只估列了工程量和投资，没有具体的设计方案和布置措施。本方案将其为水土保持工程，因为布置涉及主体工程方案，要求主体工程设计下一步补充完善；本方案将补充站区的周边排水沟、沉沙池设计以及站区施工期的临时防护措施设计。

c.其他具有水土保持功能工程

站区场地平整设计了挡土墙，周边布置了围墙公路路面和站区道路路面进行了硬化，这些措施都具有水土保持功能，根据水土保持工程界定原则中的主导功能原则和试验排除原则，这些措施属于主体设计为主，水土保持功能为辅的工程，不能界定为水土保持工程，不纳入水土保持防治措施体系。

（二）输水管道区

a.排水沟

输水管道工程设计中提到沟槽开挖时要设置排水沟，但没有具体设计方案，也没有计列工程和投资。本方案将其界定为水土保持工程，将对其进行补充设计，估算工程量和估列投资。

b.渗透水抽排

输水管道工程设计中提到在沟槽开挖过程中产生的渗透水截排入水体，但没有具体设计方案，也没有计列工程和投资。本方案将其界定为水土保持工程，将对其进行补充设计，估算工程量和估列投资。

c.表土剥离

输水管道工程和加压站工程设计中提到对工程区域进行表土剥离，但没有具体设计方案，也没有计列工程和投资。本方案将其界定为水土保持工程，将对其进行补充设计，估算工程量和估列投资。

8工程建设与生存对水土流失的影响因素分析

本工程在施工过程中，损坏了原地表形态、地表植被和土壤结构，增加了裸露面积，使表土的抗蚀、抗冲能力减弱，并移动大量土石方，产生一定数量的弃土、石、渣，如不采取相应的防治措施，遇暴雨会形成严重水土流失，加剧项目沿线区域水土流失的强度和程度。

施工过程中加压站区基础开挖、输水管线区的沟槽基础开挖会造成不同程度的水土流失，这些都是工程造成的水土流失的主要来源。

工程施工结束后，因施工引起水土流失的各项因素逐渐减弱，地表扰动基本停止，水土流失将明显减小，但由于植物措施不能在短时间内发挥水土保持功能，在自然恢复期项目区仍会有一定量的水土流失。

加压站区未硬化部分、输水管线区的施工临时场地、弃渣场等在自然恢复期采取了植物防护措施，水土流失强度逐渐减小。根据项目所在区域的水文气象及土壤条件，项目区植物措施一般2年可以达到稳定发挥保土效益，在这两年内部分地段水土流失强度仍然要大于其允许土壤流失量。

（1）加压站区

施工准备期场地平整，土石方量较大，大面积的地表裸露，易产生水土流失；土建施工期，建构筑物地基开挖回填，大量外购的建筑砂、石材料及开挖方在运输过程中，容易撒落，且基础回填初期，回填体较为疏松，抗侵蚀、冲刷能力弱，道路工程施工过程中大部分占地受到不同程度的扰动、占压，形成的裸露地表极易在降雨等自然因素的作用下形成新的水土流失；设备安装及试运行期，站区扰动地表逐渐减少，但还是存在一定程度的扰动，仍有水土流失，流失强度已大大降低。

（2）输水管线区

沟槽开挖土方临时堆放，施工便道扰动地表，易产生水土流失。运行期仍有水土流失，流失强度大大降低。

表5-2  水土流失影响因素分析表

9结论性意见、要求与建议

（1）主体工程不具有水土保持方面的制约因素，水土保持方案可以上报审批。

（2）从水土保持角度看来，主体工程方案比选考虑较周全，方案二的水土保持评价指标均比方案一，水土保持评价同意推荐方案意见。

（3）主体工程永久、临时占地的类型和面积较合理。

（4）主体工程水土保持措施不完善，需补充相关位置的工程措施、植物措施和临时防护措施。

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