广东省东江-深圳供水工程水土保持监测报告(51页).doc
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编号:584646
2022-09-15
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1、(一) 建设项目及项目区概况1、项目概况广东省东江-深圳供水工程是引东江水,向香港、深圳提供饮用水的跨流域大型调水工程,始建于1964年2月。经国家计委和广东省人民政府批准,东深供水第4期改造工程(简称东深供水改造工程)全长51.7km(包括深圳沙湾隧洞工程),至2010年设计年供水能力23.73亿m3,其中香港用水量11.00亿m3,深圳市用水量8.73亿m3,沿线用水量3.2亿m3,机动用水量0.8亿m3,设计流量为100m3/s。概算总投资49亿元,总工期三年,即2000年8月到2003年8月。工程建设内容包括:新建莲湖、旗岭和金湖三座供水泵站;新建走马岗、观音山、笔架山、石山、窑坑、凤2、岗和沙湾七条隧洞,共长15km;新建莲湖、旗岭、漳洋和金湖四座渡槽,共长5.8km;新修六条混凝土箱涵共长16km;新修五条混凝土倒虹吸管,共长2.6km;新建3.3km现浇预应力混凝土地下埋管;扩建9.3km人工渠道及其它次要建筑物和附属建筑物,加上已建成的太园泵站、雁田隧洞、深圳水库,形成4站、4槽、8洞、1库及人工渠和混凝土箱涵组成的封闭式供水系统。2、项目区概况东深供水改造工程位于东经1133111430,北纬22302310。北连东江桥头河段,西濒珠江口岸,南接深圳、香港,东面为淡水河流域。项目区地处亚热带季风气候区,热量丰富,雨量充沛,多年平均降雨量1767-1925mm。其中4-3、9月占83.3-84.4%。多年平均降雨日数139.9天,雨强80mm/24h的日数平均每年3.9次,100mm/24h的日数平均每年为2.5次,150mm/24h的大暴雨平均每年0.5次。工程区在地貌上大体可分为两个单元,旗岭坡、谢岗以北至东江为准平原区,其间零星分布相对高度在50m以下的残丘,旗岭坡、谢岗以南为丘陵和低山地区,相对高度在50-500m之间。本项目区是广东省人民政府授权发布全省水土流失重点防治区的公告的重点监督区。项目区水土流失背景值为中轻度流失区。(二)监测对项目建设过程中水土保持防治责任范围内水土流失数量、强度、成因及其动态变化过程进行监测,对水土保持方案和水土保持措施的4、实施情况、实施效果进行分析评价;对项目水土流失治理达标情况进行评价,为竣工验收提供依据;积累建设项目建设期水土保持方面的数据资料和监测管理经验,给实施监督管理提供依据,从而采取有力的管理措施,实施有效的监督管理。1、监测原则根据水土保持监测技术规程(SL277-2002)、“东深供水改造工程水土保持方案报告书(报批稿)”及其批复文以及东深供水改造工程的工程特点和水土流失特征,确定如下监测原则:(1)全面调查监测与重点观测相结合全面调查是对整个东深供水改造工程水土保持防治责任范围而言,主要针对施工过程中的水土流失及防治措施的动态变化,也就是全面了解东深供水改造工程防治责任范围内的水土流失状况。重5、点观测即对特定地段较长期的连续监测,主要针对侵蚀强度监测、特殊地段及突发事件监测。(2)以地表扰动类型确定水土流失量开发建设项目地表扰动类型决定了水土流失速度。因此,可以通过监测地表扰动类型(各扰动类型的面积和侵蚀强度)确定水土流失量。(3)地表扰动类型监测以弃土弃渣和平台监测为重点 本工程的弃土弃渣量(包括临时堆渣)达396.6104m3。平台的侵蚀模数相对较小,但面积很大,基本上每个标段都有,因此选为监测重点。22监测内容与方法2、监测内容(1)防治责任范围动态监测建设项目的防治责任范围包括项目建设区和直接影响区。项目建设区分为永久征占地和临时占地,永久征占地面积在项目建设前已经确定,施工6、阶段及项目运行阶段保持不变,临时占地面积及直接影响区的面积则随着工程进展有一定变化,防治责任范围动态监测主要是通过监测临时占地和直接影响区的面积,确定施工期防治责任范围面积。(2)弃土弃渣动态监测主要监测弃渣量、岩土类型、弃土弃渣堆放情况(面积、堆渣高度、坡长、坡度等)、防护措施及拦渣率。(3)水土流失防治动态监测水土流失防治动态监测包括水土保持工程措施和植物措施的监测。水土保持工程措施(包括临时防护措施)实施数量、质量;防护工程稳定性、完好程度、运行情况;措施的拦渣保土效果。不同阶段林草种植面积、成活率、生长情况及覆盖度;扰动地表林草自然恢复情况;植被措施拦渣保土效果。(4)施工期土壤流失量7、动态监测针对不同地表扰动类型的流失特点,对不同地表扰动类型,分别采用标桩法、侵蚀沟样方测量法、简易径流小区法以及人工模拟降雨方法进行多点位、多频次监测,经综合分析得出不同扰动类型的侵蚀强度及水土流失量。3、监测方法监测方法包括调查监测、地面定位观测。(1)调查监测调查监测是指定期采取全线路调查的方式,通过现场实地勘测,采用GPS定位仪结合1:5000地形图、照相机、标杆、尺子等工具,按标段测定不同工程和标段的地表扰动类型和不同类型的面积。填表记录每个扰动类型区的基本特征(特别是堆渣和开挖面坡长、坡度、岩土类型)及水土保持措施(拦渣工程、护坡工程、土地整治等)实施情况。面积监测面积监测采用手持式8、GPS定位仪进行。首先对调查区按扰动类型进行分区,如堆渣、开挖面等,同时记录调查点名称、工程名称、扰动类型和监测数据编号等。然后沿各分区边界走一圈,在GPS手簿上就可记录所测区域的形状(边界坐标),然后将监测结果转入计算机,通过计算机软件显示监测区域的图形和面积(如果是实时差分技术的GPS接收仪,当场即可显示面积)。对弃土弃渣量测量,把堆积物近似看成多面体,通过测一些特征点的坐标,再模拟原地面形态,即可求出堆积物的植被监测选有代表性的地块作为标准地,标准地的面积为投影面积,要求乔木林20m20m、灌木林5m5m、草地2m2m。分别取标准地进行观测并计算林地郁闭度、草地盖度和类型区林草的植被覆盖9、度。计算公式为:Dfdfe Cf 式中:D林地的郁闭度(或草地的盖度);C林(或草)植被覆盖度,%;fd样方面积,m2;fe样方内树冠(草冠)垂直投影面积,m2。f林地(或草地)面积,hm2;类型区总面积,hm2。需要注意:纳入计算的林地或草地面积,其林地的郁闭度或草地的盖度都应大于20%。关于标准地的灌丛、草本覆盖度调查,采用目测方法按国际通用分级标准进行。(2)地面观测对不同地表扰动类型,侵蚀强度的监测,采用地面观测方法。如桩钉法、侵蚀沟样方测量法、简易径流小区法,人工模拟降雨试验等,并以桩钉法和侵蚀沟法为主。同时采用自记雨量计观测降雨量和降雨强度。桩钉法将直径0.6cm、长2030cm、10、类似钉子形状的钢钎相距1m1m分上中下、左中右纵横各3排(共9根)沿坡面垂直方向打入坡面,钉帽与坡面齐平,并在钉帽上涂上红漆,编号登记入册。坡面面积较大时,为提高精度,钢钎密度可加大。每次暴雨后和汛期终了以及时段末,观测钉帽出露地面高度,计算土壤侵蚀深度和土壤侵蚀量。计算公式采用:A=ZS/1000COS,式中A土壤侵蚀量,Z侵蚀深度(mm),S侵蚀面积(m2),坡度值。侵蚀沟样方法在已经发生侵蚀的地方,通过选定样方,测定样方内侵蚀沟的数量和大小来确定侵蚀量。样方大小取510m宽的坡面,侵蚀沟按大(沟宽100cm)、中(沟宽30100cm)、小(沟宽30cm)分三类统计,每条沟测定沟长和上、中11、上、中、中下、下各部位的沟顶宽、底宽、沟深,推算流失量。侵蚀沟样方法通过调查实际出现的水土流失情况推算侵蚀强度。重点是确定侵蚀历时和外部干扰。必须及时了解工程进展和施工状况,通过照相、录像等方式记录、确认水土流失的实际发生过程。简易径流小区法用木板、铁皮、混凝土或其它隔湿材料围成矩形小区,在较低的一端安装收集槽和测量设备,以确定每次降雨的径流量和土壤流失量。径流小区设置依据监测点实际地形,通过简单布置形成简易径流场,测定径流、泥沙。简易径流场分固定式和临时式两人工模拟降雨利用人工模拟降雨器,选择适当的降雨强度进行高土堆流失试验。研究堆渣的产流产沙规律。人工模拟降雨器选用中国科学院/水利部水土保12、持研究所生产的便携式降雨器,降雨器喷头高度36m,采用双喷头和单喷头两种方式,雨强范围为2589.82mm/h,降雨时间1060min。降雨观测(降雨量和降雨强度)用自记雨量计,常规雨量观测每日进行。4、监测时段划分项目所在区域80%以上的降雨量集中在4-9月,降雨量大、持续时间长、且多暴雨,因此以4-9月为重点监测时段。根据工程进展情况和项目区降雨规律,监测工作分为以下四个时段:2001年8月至2002年2月为第一时段,制定监测方案并细化、全线调查及各种面积监测、部分扰动类型侵蚀强度监测及监测设施布设,完成阶段报告1。2002年3月至2002年7月为第二时段,重点进行基本扰动类型侵蚀强度监测13、,同时进行各种面积监测及防治措施调查,完成阶段报告2。2002年8月至2003年1月为第三时段:完善侵蚀强度监测、各种面积监测及防治措施调查,完成阶段报告3。2003年2月至2003年8月为第四时段:重点进行植物措施监测、各种面积核实监测、弃土弃渣整治监测等。完成总报告。5、监测点布设监测点布设主要指定位监测点。桩钉监测点31个,分别布设在莲湖泵站、旗岭泵站、官仓倒虹吸、石山涵洞、隔水倒虹吸、金湖泵站及渡槽、地下涵、雁田箱涵。侵蚀沟样方监测点21个,分别为莲湖泵站、石山涵洞及箱涵、金湖泵站及渡槽、雁田箱涵简易径流小区监测点6个,分别为莲湖泵站、旗岭泵站、石山涵洞、金湖渡槽、雁田箱涵。人工模拟降14、雨监测点3个,均在雁田箱涵。(三) 不同侵蚀单元侵蚀模数分析1、侵蚀单元划分根据水土流失特点,可以将施工期项目防治责任范围划分为原地貌(未施工地段)、扰动地表(各施工地段)和实施防治措施的地表(水泥构筑物及防治措施等无危害扰动)三大类侵蚀单元。在施工初期,原地貌所占比例较高,随着工程进展,扰动地表的面积逐渐增大,原地貌所占比例逐渐减少;最终原地貌完全被扰动地表和防治措施地表取代,随后防治措施逐渐实施,实施防治措施的地表比例大增。施工期某时段(一般以年计)的土壤流失量即等于该时段防治责任范围内各基本侵蚀单元的面积与对应侵蚀强度乘积的总和。因此侵蚀单元划分及侵蚀强度的监测确定具有十分重要的意义。原15、地貌侵蚀单元划分东深供水改造工程所在区域属东江中下游地区,自然侵蚀主要集中在观澜河流域中上游的丘陵地带,面积约16km2,为中度面状侵蚀,少量沟状侵蚀。监测的重点是施工期因项目建设引起的水土流失,对于原地貌的流失评价采用东深供水改造工程水土保持方案书(报批稿)中的分类方法和侵蚀模数,即将原地貌水土流失状况分为两种类型,大体上A标段为平原区,B、C标段为丘陵区。地表扰动类型划分东深供水改造工程的建设内容包括:供水泵站、隧洞、渡槽、箱涵、倒虹吸、地下埋管、人工渠改造及其它建筑物等。为了客观地反映建设项目的水土流失特点,对建设项目的地表扰动进行适当的分类。施工过程中对地表的扰动主要表现为弃土弃渣、开16、挖面、建筑物、施工平台等。堆渣、开挖面、平台等具有不同的水土流失特点。根据监测工作的实际需要和东深供水改造工程的工程特点,在实地调查的基础上,依照同一扰动类型的流失特点和流失强度基本一致、不同扰动类型的流失特点和流失强度明显不同的原则,共分为8类地表扰动类型,结果见下表。地表扰动分类表 地表扰动 流失危害有危害扰动无危害扰动 扰动特征堆 渣开挖面平 台 侵蚀对象 形 态土质低堆渣石质低堆渣土质高堆渣石质高堆渣土质开挖面石质开挖面施工场地、生活用地等建筑物、填入洼地的堆渣、受保护的开挖面等 特征描述花岗岩风化物高度4m沙砾岩页岩类高度4m花岗岩风化物高度4m沙砾岩页岩类高度4m花岗岩风化物页岩类17、地势平坦、零星渣堆、建筑材料无流失、流失物进入封闭的区域(征地范围)代 号低土堆低石堆高土堆高石堆土质面石质面平台无危害编 号1234567814类为堆渣类型,5、6类为开挖类型,第7类是平台,最后一类称为无危害扰动.防治措施分类东深供水改造工程采取的水土保持措施包括截水沟、排水沟、浆砌石护坡、沉砂池、箱涵及渣料场覆土、草皮护坡、草坪、各种防护林以及临时沙包挡土墙。监测中发现,除以上措施外,施工中采取的防护措施还包括混凝土喷描护坡、砖砌挡土墙(利用原有旧的砖墙),但未发现有渣场覆土、防护林。监测结果表明:浆砌石护坡、混凝土喷锚护坡均能起到很好的防护作用;利用原有旧砖砌挡土墙的渣场,挡渣墙的拦渣18、效果也很好;箱涵覆土后配合草坪、场地平整后配合草坪,边界修建浆砌石排水沟,其防护效果也很好;截水沟一般与护坡工程连在一起;排水沟主要修建在输水线路的两边边界,其作用与护坡工程或植物措施合在一起,不易区分。因此监测过程中将各种防治措施分为两类完全措施和有排水沟的植物措施等;完善措施是指采取措施后仍然完善措施:完全措施指采取措施后基本上没有土壤流失的措施,包括浆砌石护坡、混凝土喷锚护坡、挡渣墙等工程措施以及平地上配存在轻微土壤流失,但已达到允许范围的措施,如坡面植物措施(草皮护坡等)、恢复自然植被等。2各侵蚀单元侵蚀模数(1)原地貌侵蚀模数原地貌侵蚀模数采用水土保持方案中的数据,平原区水土流失轻微19、,一般处于允许侵蚀范围之内,平均侵蚀模数为502.7t/km2.a,丘陵区平均侵蚀模数为7096t/km2.a。(2)各地表扰动类型侵蚀模数为了更好地反映开发建设项目的水土流失特点,侵蚀强度分别以雨季月流失量(t/hm2.m)、平均次降雨流失量(t/hm2.e)和侵蚀模数(t/hm2.a)三种方式表示。在被测定的几种地表扰动类型中,土质高堆渣侵蚀强度最大,平台侵蚀强度最小。相对来说,除高堆渣和土质开挖面以外的几种扰动类型的流失速度在同一个数量级,高堆渣的流失速度明显比其它类型大一个数量级。基本扰动类型侵蚀强度扰动类型侵蚀强度(t/hm2)雨季月流失量(t/hm2.m)次降雨流失量(t/hm2.20、m)侵蚀模数(t/hm2.a)土质高堆渣97.9928.58748.25石质高堆渣63.4018.49484.17土质低堆渣5.141.5039.23石质低堆渣3.881.1329.65土质开挖面17.215.02131.45石质开挖面7.032.0553.69平 台3.110.9123.72从次降雨流失量和月流失量来看,土质高堆渣和土质开挖面月(雨季)流失量分别为97.99t/hm2和17.21t/hm2,流失速度是很高的。雨季一场降雨平均可以冲刷掉28.58t/hm2(土质高堆渣)和5.02t/hm2(土质开挖面)的泥沙。施工过程中,对土质高堆渣和土质开挖面应及时采取有效防治措施,避免造成21、土壤流失。(四) 水土流失动态监测结果与分析1、 防治责任范围动态监测结果(1)水土保持方案确定的防治责任范围根据东深供水改造工程水土保持方案报告书,东深供水改造工程在可行性研究阶段确定的防治责任范围为486.27hm2,见表4-1。其中项目建设区361.73hm2,包括项目建设所需要的永久占地和临时占地。项目永久占地面积203.94hm2,因管线沿线施工营造布置占地、轧筛场、渣场以及导流、支洞、公路施工等项目临时占地157.79hm2。本工程直接影响区主要包括输水沿线施工的两侧、泵站周围、渣场、石料场周围及下游、临时道路两旁。该项目直接影响区面积124.54hm2,其中输水管线开挖平均宽度322、0m为项目建设区,中间地形较为陡峭(坡度大于20)的及临水开挖的管线的平均影响范围为50m,管线开挖的直接影响区面积8.72hm2。隧洞开挖直接影响区面积为2.6hm2。泵站直接影响区面积为4hm2。渣场分布在地势较低的山沟、废弃河道、待开发用地上,弃渣处理不当将会对环境造成较大影响,直接影响区面积为45hm2。石料场直接影响区面积为4.33hm2。供水改造工程场内的临时道路长为59.89km,直接影响区为道路两旁平均宽度10m的范围,面积为59.89hm2。表4-1水土保持方案中确定的防治责任范围 单位:hm2时间项目泵站管线渣场石料场其它小计合计可研究段项目建设区永久占地134.4456.23、1613.34203.94361.73临时占地22.5956.274.9978.93157.79直接影响区4+8.72+2.6454.3359.89124.54124.54初步设计项目建设区永久占地29.87104.6118.8114.451.58169.31416.2临时占地24.25100.4412.71109.49246.89直接影响区4.3416.5438.8711.2190.57161.53161.53到初步设计阶段,由于项目建设内容的调整,如取消漳洋和凤岗泵站,隧洞及箱涵等输水管线走向的改变等,东深供水改造工程的防治责任范围调整为577.73hm2,详见表5-1。其中永久占地面积由24、原来的203.94hm2减少为161.31hm2,而临时占地面积则由原来的157.79hm2增大为246.89hm2,项目建设区增大为461.2hm2,直接影响区相应增加为161.53hm2。(2)施工期防治责任范围监测结果施工期防治责任范围与水土保持方案的不同之处,主要有以下五点:第一,永久征占地面积由可行性研究中的203.94hm2,以及初步设计中的161.31hm2,进一步减少为126.63hm2,比可行性研究和初步设计减少37.91%和21.50%。第二,取消了初步设计中的石料开采场,工程所需的石料,部分利用隧洞开挖过程中的弃渣,不足部分全部外购。石料场和渣场是大部分建设项目施工期的两25、大水土流失源,利用弃渣做石料,既减少了弃渣数量及其占地面积,同时不再有石料场水土流失问题。第三,弃土弃渣用地明显减少,由可行性研究中的112.43hm2,以及初步设计中的119.25hm2,减少为64.60hm2,比可行性研究和初步设计减少42.54%和45.83%;而且均改为临时用地,不再包含在永久占地中,弃渣经加工利用(包括工程本身用做石料以及当地利用)和整治处理后归还当地政府,因此弃土、弃渣占地均为临时占地。第四,临时施工道路占地大为减少,由于项目建设区东莞市交通发达,东深供水改造工程施工过程中所需修建的临时道路很少,大多数情况下可以利用现有道路完成任务。第五,直接影响区面积减少50%以26、上,由可行性研究中的124.54hm2,以及初步设计中的161.53hm2,减少为39.36hm2,比可行性研究和初步设计减少68.40%和75.63%。由于施工过程中的以上变化,东深供水改造工程施工期防治责任范围比水土保持方案中确定的范围明显减小,施工期防治责任范围为352.63hm2,比可行性研究减少27.5%,比初步设计减少39%。项目建设区面积为313.27hm2,分别比可行性研究和初步设计减少15.47%和32.86%。详见表5-2。4-2施工期防治责任范围监测结果表 单位:hm2标段项目建设区直接影响区合计建设区合计永久征地临时占地渣场临时道路施工场地及营地A-8.653.961.27、422.240.379.02A-22.5410.575.150.67.250.8923.43A-121.158.912.254.625.75A-227.89.526.9811.33.4531.25B-32.5810.688.3713.531.1733.75B-135.2712.747.792.316.11.9237.19B-25.932.90.426.32B-120.957.055.711.25.812.3823.33B-29.83.64.951.211.00B-315.119.24.683.4618.57C-34.6518.459.552.14.556.841.45C-21.4210.24528、.361.14.724.4225.84C-115.443.254.637.561.4716.91C-216.434.545.356.541.1717.6C-25.5810.934.290.79.665.6431.22合计313.27126.6364.608.00114.0439.36352.632、弃土弃渣动态监测结果(1)设计弃土弃渣根据东深供水改造工程水土保持方案报告书及有关设计资料,东深供水改造工程在可行性研究中认定的土石方开挖量774.89104m3,土石方回填量437.76104m3,工程弃渣量为419.73104m3,拟分11个渣场堆放,渣场设计占地面积为112.43hm2。初步设29、计中核定的土石方开挖量减少为658.51104m3,土石方回填量417.63104m3,工程弃渣减少为241.88104m3,拟采用13个渣场堆放,新增2个渣场,可行性研究阶段的11个渣场,在初设中,位置和编号略有变化,初设中渣场编号为1#-14#,缺2#,设计占地面积为119.25hm2。(2)弃渣场及占地面积监测结果监测结果表明,施工期弃土弃渣实际使用了19个渣场。19个渣场中,11个为水土保持方案中设计的渣场,2个为初步设计中增加的渣场,这13个渣场均为设计渣场,施工期新增6个渣场。设计渣场中,有2个渣场在施工期位置和原用地类型有较大改变,它们是1#渣场由原计划东江边山坡地改为岭头村鱼塘30、,14#渣场由原定山沟改为雁田村鱼塘。6个新增渣场位置分别为莲湖泵站(N1#)、旗岭泵站(N2#)、走马岗支洞口(N3#)、官仓倒虹吸(N4#)、石山涵洞(N5#)和地下涵(N5#)。各渣场的占地面积与设计(水土保持方案)相比,施工期渣场数量增加,但占地面积则减少,实际占地面积比可行性研究减少42.54%,比初步设计减少45.83%。(3)弃土弃渣量动态监测结果施工期弃土弃渣监测结果见表4-3。由表可知,第一年全线弃土弃渣量为256104m3,第二年为396.6104m3,第三年为225.9104m3。施工期最大弃渣量(第二年)低于水土保持方案中弃渣量,但高于初步设计中的弃渣量。施工期弃渣量与31、方案(可行性研究)弃渣量的不同,主要由于设计变更。施工期第二年大部分临时弃渣还没有回填,因此实测最大弃渣量大于按挖填平衡计算的设计弃渣量,第三年大部分临时堆渣已回填或被加工利用,因此监测值低于设计值。表4-3施工期弃土弃渣监测结果标段数量(104m3)渣场备 注200120022003编号面积hm2A2.74.34.311.42由原定山坡地改为鱼塘、土渣A77永久征地范围内4.64.6N11.53附近废弃地、土渣、第二年开始使用14.814.843.62废弃旧河道、土渣、石渣A17.5永久征地范围内A219.824.924.946.98废弃旧河道、土渣、石渣B37.620.14N21.16施工32、场地附近山沟中、石渣2036.137.21陈屋贝村鱼塘、第二年开始使用B12.42.4走马岗洞口、石料、第二年利用完9.129N33.22走马岗支洞口、石料、第二年利用完13.710.35N42.29官仓河滩地及农田、土渣、石渣11.418.652.28河滩地、石料B2B112.412.461.51河滩地、石料、第二年利用完10.413.39.5N51.9丘陵地、土渣、第三年植树4.54.572.3低洼地、土渣、石渣B25.23.2永久征地范围内B316.810.5永久征地范围内C27.840.140.189.55山塘、土渣、石渣1.51.5永久征地范围内4.64.6永久征地范围内C27.2133、2.4103.4农田、有1.8m砖砌挡渣墙11.811.891.31山沟、石渣22N60.65农田、土渣C15.35.35.3110.88低洼地、土渣1133.318.8113.75山塘、石渣、石料(包括C2)C225.425.4123.23丘陵、石渣、有1.8m砖砌挡渣墙12.712.7122.12土渣,第二年恢复植被,第三年回填利用C3.63.6130.52废弃地、土渣、第二年利用完15.115.115.1143.77鱼塘、土渣6.66.66.6永久征地范围内全线256396.6225.964.63、地表扰动面积动态监测结果地表扰动面积监测包括两方面的内容:即扰动类型判断和面积监测,其中扰34、动类型判断是关键,扰动类型的划分和判定是由其侵蚀强度确定的,监测过程中必须根据实际流失状态进行归类和面积监测。在施工期第一年,防治责任范围内有55.76hm2(15.81%)的区域属于原地貌类型,堆渣、开挖面和平台的面积分别为16.99hm2、2.55hm2、55.63hm2,分别占防治责任范围的4.82%、0.72%、15.78%,占防治责任范围62.87%的区域为无危害扰动。堆渣和平台所占比例虽然不大,因其侵蚀强度较大,是该阶段防治责任范围内的主要流失源。施工第二年,防治责任范围内的原地貌逐渐减少。该阶段土壤流失比较严重的堆渣、开挖面和平台的面积分别为18.35 hm2、2.58 hm2、35、61.49 hm2,分别占防治责任范围的5.2%、0.73%、17.44%,与第一年相比,所占比例均增大。 施工第三年,随着各项防治措施的不断实施,无危害扰动面积进一步增大为285.68hm2,占防治责任范围的81.01%;堆渣、开挖面和平台的面积分别为17.38 hm2、1.78 hm2、47.79 hm2,分别占防治责任范围的4.93%、0.51%、13.55%。4、土壤流失量动态监测结果流失量=侵蚀单元面积侵蚀强度。表4-4施工期各标段土壤流失量监测结果表标 段第一年第二年第三年流失量(t)比例(%)流失量(t)比例(%)流失量(t)比例(%)A20.60.5920.60.608.80.36、32A216.26.19253.27.32104.63.80A1436.112.50192.05.5576.82.79A2121.73.4997.52.8283.03.02B607.617.41268.67.7759.72.17B1189.95.44189.95.49261.59.50B231.20.8926.80.78B1362.310.38592.017.12463.116.83B281.42.33153.54.4466.72.42B3321.39.21224.06.4898.53.58C243.66.98648.018.74648.023.55C185.15.30274.07.9326137、.79.51C1274.67.87187.85.43187.86.82C283.22.3842.61.23165.56.01C315.39.03286.98.30266.59.68合 计349010034571002752100由表可知:第一年的土壤流失量为3490t。土壤流失量较大的标段分别为B(旗岭泵站)、A1(莲湖石水口明槽)、B1(石山涵洞)、B3(契爷石水塘厦明槽、箱涵)、C(沙岭上埔箱涵)、C1(窑坑隧洞)、C(金湖渡槽)、A(莲湖泵站)等八个标段,其流失量合计占该阶段总流失量的79.57%。其中仅B标段的流失量就占该阶段总流失量的17.41%,是该阶段流失最严重的标段,因为该标段38、旗岭泵站弃渣没有按规定堆放,没有及时采取有效防治措施。施工第二年的土壤流失量为3457t,与第一年接近。土壤流失量较大的标段分别为C、B1、 C、C(凤凰岗窑坑地下涵)、B、A、B3 、A1等八个标段,其流失量合计占该阶段总流失量的79.21%。与第一年相比,主要流失标段仍然为八个,但流失最严重的标段变为C标段和B1标段,其流失量分别占该阶段总流失量的18.74%和17.12%,合计达35.86%。施工第三年的土壤流失量为2752t,明显低于前两年。大部分标段的流失量均减少,土壤流失量较大的前四个标段与第二年一致,即C、B1、C、C,但它们的流失量占该阶段总流失量的比例增大到59.56%。5、39、各地表扰动类型土壤流失量不同阶段地表扰动类型土壤流失量见表4-5。表4-5施工期不同地表扰动类型土壤流失量低土堆低石堆高土堆高石堆土质面石质面平 台原地貌措施第一年流失量(t)603.49.8239.4464.827.6125.61319.5699.8比例(%)17.290.286.8613.320.793.6037.8120.05第二年流失量(t)652.0853.0285.789.4102.01458.516.8比例(%)18.8624.678.262.592.9542.190.48第三年流失量(t)503.795.5740.8159.814.589.71133.614.7比例(%)18.40、303.4726.925.810.533.2641.190.53 6、水土流失防治动态监测结果(1) 水土保持方案中设计的防治措施设计工程措施方案设计的水土保持工程措施主要包括截水沟、排水沟、沉砂池、覆土工程和护坡工程等,见表4-6。表4-6方案设计工程措施统计表序号单位工程分部工程工作内容单位可研初设数量数量1工程输水沿线开挖面防治区渡槽排水沟M7.5浆砌石m3258.5排水沟人力挖方m3643.5倒虹吸排水沟M7.5浆砌石m32237排水沟人力挖方m35539输水箱涵段总覆土量m34803538839排水沟M7.5浆砌石m311940排水沟人力挖方m339780隧洞口开挖面排水沟人力挖方m41、316905636排水沟M7.5浆砌石m3195011234沉沙池人力挖方m3650013002石料场防治区截水沟人力挖方m3312014432削极石方明挖m316001808截水沟M7.5浆砌石m325204113临时沉沙池开挖土方m310000外拉表土覆盖m360006000C20种植槽m396012483弃渣场重点治理区排水沟人力挖方m316520921.5排水沟M7.5浆砌石m3462014296外拉表土覆盖m322500240744泵站及其附属建筑保护区截水沟人力挖方m31500截水沟M7.5浆砌石m312002920沉沙池开挖土方m320003162外拉表土覆盖m36000638742、M7.5浆砌石网格护坡m31500070155临时性道路防治区M7.5浆砌石挡土墙m3875010062.5外拉表土覆盖m314000截水沟人力挖方m36084设计植物措施方案设计的水土保持植物措施主要是各种绿化工程,见表4-7。表4-7方案设计植物措施统计表序号单位工程分部工程工作内容单位可研初步设计数量数量1工程输水沿线开挖面防治区渡槽绿化面积(边坡及道路周围)m26995倒虹吸绿化面积(边坡及道路周围)m223530输水箱涵段植草皮面积m2548470587565隧洞口开挖面绿化面积(边坡及道路周围)m244850423852石料场防治区恢复植被面积m21334001334003弃渣场重43、点治理区渣场绿化面积m211249002241404泵站及其附属建筑保护区植草皮面积m280000135375临时性道路防治区临时道路绿化面积m21800001674006合计2111620渣场防治措施方案设计的渣场防治措施见表4-8。表4-8方案设计渣场防治措施统计表水土保持工程项目单位数量备注排水沟人力挖方m316520排水沟M7.5浆砌石m34620外拉表土覆盖m322500(2)水土流失防治措施动态监测结果包括对工程开挖面、堆渣及施工场地的防护措施,可分为护坡工程、排水工程、拦渣工程、绿化工程及临时防护措施等。水土流失综合防治及工程措施表4-9水土流失防治措施监测结果表标段单位工程分部44、工程备注A东江口莲湖人工渠道绿化工程施工第二年完成大部分,第三年基本完成排水工程(主体)第二年人工渠两侧便道外修建浆砌石矩形排水沟影响区整治工程第三年自然植被恢复A莲湖供水泵站覆土工程(主体)02年7月完成回填覆土,开始建排水沟、护坡等绿化工程02年7月开始站场内绿化渣场整治工程4渣场平整为建筑用地、N1渣场自然植被恢复影响区整治工程完成A1莲湖-石水口明槽绿化工程03年开始绿化、6月完成排水工程(主体)03年开始两侧砼抹面矩形排水沟建设,已配套永久道路护坡工程草皮护坡6月完成影响区整治工程03年7月自然植被恢复A2箱涵工程绿化工程02年7月完成排水工程(主体)02年底两侧砼抹面矩形排水沟已配45、套渣场整治工程平整为建筑用地影响区整治工程自然植被基本恢复B旗岭供水泵站覆土工程(主体)完成绿化工程部分完成渣场整治工程临时渣场未整治边坡防护工程边坡砼喷锚01年初完成、浆砌石护坡03年7月完成影响区整治工程未整治旗岭渡槽绿化工程部分完成影响区整治工程自然植被恢复B1走马岗隧洞进口护坡工程(主体)开口初期完成削坡开级、砼喷锚护坡、截水沟支洞渣场整治工程未整治出口护坡工程(主体)出口为公路,02年8月完成洞口建设官仓倒虹吸箱涵绿化工程03年初开始,已完成渣场整治工程自然植被恢复影响区整治工程平整、未绿化观音山隧洞箱涵绿化工程03年5月开始,已完成进口护坡工程(主体)开口初期完成开挖面砼喷锚护坡、46、截水沟出口护坡工程(主体)开口初期完成开挖面砼喷锚护坡、截水沟笔架山隧洞渣场整治工程弃渣利用完,转化为扎筛场进口护坡工程(主体)开口初期完成砼喷锚、截水沟出口护坡工程(主体)施工期砼喷锚、完工后浆砌石护坡B2樟洋渡槽绿化工程03年初开始,已完成影响区整治工程自然植被恢复B1石山隧洞渣场整治工程未整治进口护坡工程(主体)浆砌石排水沟、开挖面砼喷锚、浆砌石护坡石山涵洞渠道工程护坡工程(主体)02年7月完成浆砌石、网格植物排水工程02年10月完成浆砌石、砼抹面排水沟绿化工程部分于02年3月完成,03年5月全部完成渣场整治工程02年6月平整后植树影响区整治工程自然植被恢复续表6-4标段单位工程分部工程47、完成情况B-2隔水-契爷石水明槽工程绿化工程03年初完成影响区整治工程自然植被恢复护坡工程02年10月完成浆砌片石护坡、截水沟B-3契爷石水-塘厦明槽及箱涵工程绿化工程03年初完成影响区整治工程自然植被恢复永久道路护坡工程草皮护坡C-金湖供水泵站覆土工程(主体)03年6月完成泵站场区绿化工程03年6月完成护坡绿化工程03年6月完成渣场整治工程部分未平整排水工程(主体)03年6月完成浆砌石金湖渡槽护坡绿化工程03年6月种草绿化工程03年6月种草、植树影响区整治工程03年6月已植树C-凤皇岗-窑坑输水管排水工程(主体)浆砌石、砼抹面护坡工程03年6月浆砌石绿化工程03年6月完成渣场整治工程03年648、月基本完成影响区整治工程03年6月自然植被恢复C-1窑坑隧洞进口护坡工程(主体)开工初期砼喷锚护坡、浆砌石截水沟出口护坡工程(主体)02年9月完成浆砌石挡土墙、浆砌石截水沟绿化工程箱涵02年5月完成,其它03年4月完成渣场整治工程未完成影响区整治工程03年6月完成C-2凤岗隧洞首段进口护坡工程(主体)01年初砼喷锚、浆砌石截水沟出口护坡工程(主体)01年初砼喷锚、浆砌石截水沟绿化工程03年6月完成渣场整治工程03年2月平整、6月植被恢复凤岗隧洞中后段进口护坡工程(主体)01年初砼喷锚、浆砌石截水沟出口护坡工程(主体)01年初砼喷锚、浆砌石截水沟绿化工程03年6月完成C-隧洞出口箱涵、沙岭倒虹吸49、绿化工程03年6月完成排水工程(主体)已配套渣场整治工程02年10月完成影响区整治工程03年6月完成沙岭-上埔箱涵绿化工程部分02年初,其它03年6月完成渣场整治工程01年初完成排水工程(主体)浆砌石、砼抹面影响区整治工程部分自然植被弃土弃渣防治措施监测结果表4-10渣场防护及整治监测结果渣场数量104m3说明14.3鱼塘,已平整,建房336.1陈屋贝村、鱼塘、已平整439.7废弃旧河道,已平整、建房5笔架山隧洞渣场,工程渣料已被全部用完,现已为石料厂,由他人经营6石山隧洞渣场,工程渣料已被全部用完,场地需要平整绿化74.5低洼地,已平整、建房823.1低洼地、山塘,部分未绿化9地下涵临时弃渣50、山沟中、已全部利用,场地已平整、植树103.4有1.8m砖砌挡渣墙,大部分弃渣已利用,未平整绿化115.4石渣已利用、场地正在变为建筑用地,土渣仍在,自然植被恢复较好,覆盖度80%12弃土弃渣全部回填利用,渣场已平整,自然植被恢复较好,覆盖度80%13弃土全部回填,场地被地方利用,与附近垃圾场连为一体变成了垃圾场 1415.1鱼塘、已平整,建房N14.6莲湖泵站附近,弃渣未整治,部分地段自然植被恢复较好N24旗岭泵站附近山沟,施工期弃渣已回填利用或运走N3走马岗支洞口、隧洞开挖渣料、全部利用、未平整绿化N45官仓箱涵弃渣、部分未平整、自然植被恢复良好N59.5石山涵洞渣场、堆放在河沟边,局部51、有沙袋拦挡,部分为自然植被拦挡,自然植被生长茂盛。渣场表面种植山指甲树苗,成活率70%左右,有自然草生长。N6地下涵临时弃渣、已全部利用,场地已平整、植被恢复良好合计154.7水土保持植物措施监测结果水土保持植物措施主要是输水箱涵、渡槽、泵站等完工区绿化,绿化方式以铺草皮为主,并配合有少量乔木树种和灌木、及花卉,同时包括自然植被恢复。箱涵区完工后一般形成30m左右的永久占地区,边界建有围墙或护栏,仅靠护栏为浆砌石或水泥排水沟,中间除箱涵和水泥路以外的地方全部覆土绿化、绿化方式有铺草皮、植树、栽花,形成一道靓丽的风景线。防治责任范围内可恢复植被的面积为120.8hm2,施工第二年初石山涵洞完工区52、及雁田箱涵完工区开始绿化,绿化面积为16.88hm2。第三年绿化面积增加为51.18hm2。施工期末林草覆盖面积达115.92hm2。(2) 水土流失防治效果动态监测结果治理度水土流失治理度指项目防治责任范围内的水土流失防治面积占防治责任范围内水土流失总面积的百分比,分年度监测。施工第一年,各标段以开挖为主,产生大量弃土弃渣和开挖面。该阶段防护措施主要包括开挖面水泥喷浆、截水沟、挡渣墙、临时沙包及排水工程。各项措施的防治面积合计为221.7hm2,水土流失治理度为62.87%。其中护坡工程面积为4.72hm2。第二年新增防治措施包括输水管线两侧永久排水沟、开挖面浆砌石护坡、网格植物护坡及绿化工53、程等。各项措施的防治总面积为270.21hm2,水土流失治理度为76.63%。其中护坡工程面积为10.3hm2,绿化工程面积为16.88hm2。第三年绿化工程及生物护坡面积继续加大,各项措施的防治总面积达285.68hm2,水土流失治理度为81.01%。其中护坡工程面积为11.97hm2,绿化工程面积为39.21hm2,生物护坡面积为5.05hm2。施工期末及运行初期的防治总面积增大为323.85hm2,水土流失治理度为91.84%。其中护坡工程面积为12.11hm2,绿化工程面积为57.28hm2,生物护坡面积为17.89hm2。拦渣率拦渣率指项目防治责任范围内实际拦挡弃土弃渣量与防治责任范54、围内弃土弃渣总量的百分比。表4-11施工期弃土弃渣流失量监测结果标段第一年第二年第三年面积侵蚀模数流失量面积侵蚀模数流失量面积侵蚀模数流失量(hm2)t/hm2.aT(hm2)t/hm2.at(hm2)t/hm2.atA1.4200.01.4200.01.4200.0A2.3339.2391.42.3339.2391.40.00.01.5339.2360.01.5339.2360.00.03.6200.03.6200.0A10.01.5139.2359.20.310.0A24.2100.06.9800.06.9800.0B0.96484.17464.80.26484.17125.91.162355、.7227.50.05.0100.07.2100.0B10.600.00.600.00.03.2200.03.2200.03.2229.6595.52.2939.2389.82.2939.2389.81.6839.2365.92.2800.02.2800.02.2800.0B20.00.0B11.5100.01.5100.01.5123.7235.80.32748.25239.40.63748.25471.40.48748.25359.20.01.1339.2344.32.300.0B21.339.2351.00.8639.2333.70.8639.2333.7B34.6139.23180.956、2.1339.2383.61.139.2343.2C8.1100.09.5500.09.5500.00.00.5839.2322.80.5839.2322.80.00.51748.25381.60.51748.25381.6C0.03.400.03.400.00.3329.659.80.33484.17159.80.33484.17159.80.00.6539.2325.50.6539.2325.5C10.8800.00.8839.2334.50.8839.2334.53.750.03.7500.03.7500.0C23.2300.03.2300.03.2329.6595.82.1239.2357、83.22.12510.62.1239.2383.2C0.5239.2320.40.5239.2320.40.5200.03.7700.03.7700.03.7700.02.2139.2386.72.2139.2386.72.2139.2386.7全线49.971317.468.811801.367.161610.6由表4-11可知,施工期弃土弃渣流失量,第一年为1317.4t,第二年为1801.3t,第三年为1610.6t,合计为4729.2t。以施工期最大弃土弃渣量396.6104m3计,可得施工期拦渣率为99.88%。植被恢复系数与林草覆盖度植被恢复系数指项目防治责任范围内植被恢复面积占58、防治责任区范围内可恢复植被面积百分比,可恢复植被面积是指在当前技术经济条件下,通过分析论证确定的可以采取植物措施的面积。林草覆盖率则是指项目防治责任范围内的林草面积占防治责任范围总面积的百分比。东深供水改造工程防治责任范围为352.63hm2,由植物措施监测结果可知,可恢复植被的面积为120.8hm2,施工期末林草覆盖面积为115.92hm2,由此可计算出运行初期的植被恢复系数为95.96%,林草覆盖率为32.87%。施工期第二年、第三年林草覆盖面积分别为16.88hm2和51.18hm2,则第二年的植被恢复系数和林草覆盖率为13.97%和4.79%,第三年的植被恢复系数和林草覆盖率为42.359、7%和14.51%。土壤流失控制比土壤流失控制比是指项目防治责任范围内治理后的平均土壤流失量与项目防治责任范围内的容许土壤流失量之比。根据SL190-96土壤侵蚀分类分级标准,东深供水改造工程所在区域属于南方红壤丘陵区,土壤允许流失量为500t/km2.a,由施工期土壤流失量监测结果,计算各阶段平均土壤流失量和土壤流失控制比(表4-12)。平均土壤流失量=标段(全线)土壤流失总量标段(全线)面积土壤流失控制比=标段(全线)平均土壤流失量土壤允许流失量表4-12施工期平均土壤流失量及土壤流失控制比标段平均土壤流失量(t/hm2.a)土壤流失控制比第一年第二年第三年第一年第二年第三年A2.292.60、290.970.460.460.19A9.2310.814.471.852.160.89A116.947.452.983.391.490.60A23.893.122.660.780.620.53B18.007.961.773.601.590.35B15.115.117.031.021.021.41B24.944.240.000.990.850.00B115.5325.3719.853.115.073.97B27.4013.956.061.482.791.21B317.3012.065.313.462.411.06C5.8815.6315.631.183.133.13C7.1610.6010.161、31.432.122.03C116.2411.1011.103.252.222.22C24.732.429.400.950.481.88C10.109.198.542.021.841.71全线9.909.807.801.981.961.56由表可知,施工期第一年全线平均土壤流失量为9.90t/hm2.a,即990t/km2.a,土壤流失控制比为1.98;第二年全线平均土壤流失量为980t/km2.a,土壤流失控制比为1.96;第三年全线平均土壤流失量为780t/km2.a,土壤流失控制比为1.56。 扰动土地整治率扰动土地整治率是指项目防治责任范围内的扰动土地整治面积占扰动土地面积的百分比。扰62、动土地是指开发建设项目在生产建设活动中形成的各类挖损、占压、堆弃用地,均以垂直投影面积计。扰动土地整治面积,指对扰动土地采取各类整治措施的面积,包括永久建筑物面积。根据以上定义,东深供水改造工程的扰动土地面积应该为整个防治责任范围,即352.63hm2。而扰动土地整治面积即等于综合治理面积(土壤流失量已达达允许侵蚀标准)加上那些采取措施后仍然未达到允许侵蚀标准的面积,由此可得扰动土地整治面积为339.08hm2,扰动土地整治率为96.16%。6、运行初期水土流失监测经过采取各项防治措施,运行初期防治责任范围内91.84%的区域其土壤流失量已达到允许侵蚀标准,其中大部分区域基本没有土壤流失,监测63、结果可以计算出东深供水改造工程运行初期防治责任范围的平均土壤侵蚀模数为218t/km2.a,土壤流失控制比为0.41。7、结论(1)防治责任范围根据东深供水改造工程水土保持方案报告书及水利部批文,东深供水改造工程施工期防治责任范围为486.27hm2。其中项目建设区361.73hm2,包括永久占地面积203.94hm2和临时占地157.79hm2;直接影响区124.54hm2,包括工程沿线两侧、泵站周围、渣场、石料场周围及下游、临时道路两旁。从可行性研究到施工设计,工程发生以下变更:取消了凤岗泵站并对输水线路进行了优化;取消了石料开采场,工程所需石料,部分利用隧洞开挖过程中的弃渣,不足部分全部64、外购;利用隧洞弃渣加工石料,永久弃渣大为减少(包当地利用),渣场整治后归还当地,弃土、弃渣占地均改为临时占地,面积由112.43hm2减少为64.60hm2,减少42.54%;由于项目建设区东莞市交通发达,东深供水改造工程施工过程中所需修建的临时道路很少,大多数情况下可以利用现有道路完成任务,临时施工道路占地大为减少;随着渣场和临时道路占地面积的减小,直接影响区面积减少50%以上。由于设计上的以上变化,实测施工期防治责任范围为352.63hm2,与方案设计值相比,减少27.5%。其中永久占地减少为126.63hm2,直接影响区减少为39.36hm2,但临时占地有所增加,为186.64hm2。考65、虑到工程设计的变更,可以认为,水土保持方案中确定的防治责任范围基本上是合理的。工程竣工进入运行期后的水土流失防治责任范围应为永久征地范围,即126.63hm2。(2水土保持措施评价将项目防治责任范围分为5个防治区,即弃渣场重点治理区、工程输水沿线开挖面防治区、泵站及其附属建筑保护区、临时道路防治区和石料场防治区,分区采取了适宜的水土保持措施,水土保持工程的总体布局合理,效果明显,达到水土保持方案设计要求。8、存在问题及建议(1)莲湖泵站厂区内未绿化区域,补播适宜的草种,以增加地面覆盖,控制水土流失。(2)旗岭泵站厂区内、直接影响区及渡槽未绿化区域,补播适宜的草种,以增加地面覆盖,控制水土流失。(3)走马岗支洞口渣场在归还当地前应尽快平整、覆土。(4)石山涵洞渣场顶面需设置排水设施,将地表径流安全排入河道。渣面在交还地方前补播适宜的草种,以恢复自然植被。(5)部分临时工棚及场地尚需妥善处理,局部临时道路边坡仍需种植林草,以恢复植被。(6)对项目水土保持设施的运行情况和效益进行跟踪调查和监测,并将监测成果定期上报水行政主管部门。50
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