關(guān)于貴州喀斯特地區(qū)表土剝離及防護(hù)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

吳 平

(貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，貴州 貴陽550002)

關(guān)于貴州喀斯特地區(qū)表土剝離及防護(hù)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

吳 平

(貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，貴州 貴陽550002)

喀斯特地區(qū)；表土剝離；防護(hù)；貴州

貴州喀斯特山區(qū)土層薄，土壤貧瘠,生態(tài)環(huán)境脆弱，肥力高、富含腐殖質(zhì)的表土非常珍貴。表土剝離對(duì)保護(hù)土地資源、提高土壤質(zhì)量意義重大，在現(xiàn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行的條件下，要求表土有多少、剝多少。總結(jié)了貴州喀斯特山區(qū)一般性表土剝離與防護(hù)經(jīng)驗(yàn)、臨時(shí)占?jí)呵沂軘_動(dòng)淺的表土防護(hù)措施、露天開采項(xiàng)目表土剝離特點(diǎn)、高海拔山區(qū)表土剝離特點(diǎn)等。

1 喀斯特地區(qū)土壤及表土特點(diǎn)

貴州省喀斯特地區(qū)約占全省土地總面積的61.19%，巖石種類主要是以石灰?guī)r和白云巖為主的碳酸鹽巖類。這類巖石的特點(diǎn)是堅(jiān)硬、抗風(fēng)化能力強(qiáng)。碳酸鹽巖類的性質(zhì)，決定了喀斯特山區(qū)土壤環(huán)境狀況，即土層淺薄、成土速率低、植被生長困難等。碳酸鹽巖石在受水溶蝕的情況下鈣、鎂都易隨水流失；單位質(zhì)量的碳酸鹽巖石的成土量較其他類型的巖石低得多，喀斯特山區(qū)的土層厚約0.6 m，與砂頁巖、玄武巖等母巖上發(fā)育土壤的土層厚度相比差距懸殊，更無法與北方黃土高原的土層厚度相比[1]。在貴陽市紅楓湖流域進(jìn)行的研究表明，平均形成1 cm厚的土壤層需要2 000～3 000 a，甚至更長的時(shí)間，因此土壤貧瘠是喀斯特地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱的關(guān)鍵影響因素之一。

在土壤形成過程中，隨著物質(zhì)的遷移和轉(zhuǎn)化，土壤會(huì)分化成一系列組成、性質(zhì)和形態(tài)各不相同的層次，可稱為發(fā)生層，發(fā)生層的順序及變化情況反映了土壤的形成過程及土壤性質(zhì)。土壤剖面發(fā)生層一般分為表土層、心土層和底土層。水土保持所指的表土，即為土壤最上部的層次，在耕作土壤中為耕作層，在自然土壤中常為腐殖質(zhì)層。貴州喀斯特地區(qū)耕作土壤的表土層厚30～60 cm，可進(jìn)一步將該層細(xì)分為上表土層與下表土層，上表土層為熟化程度最高的土層，肥力、耕性和生產(chǎn)性能最好，下表土層又稱半熟化層，包括犁底層和心土層的最上部分。半熟化層為表土層與心土層之間的過渡層，對(duì)作物生長和肥力有一定影響；受滲漏水的淋溶作用影響，其顏色不均勻；因耕作時(shí)間長短和技術(shù)措施不同，厚度也不一樣。自然土壤的表土層，為植物根系密集、有機(jī)質(zhì)豐富的土層，厚20～30 cm。

2 表土剝離的重要性和必要性

表土剝離是指將建設(shè)用地或露天開采用地(包括臨時(shí)性或永久性用地)所涉及的適合耕種的表層土壤剝離出來，用于原地或異地土地復(fù)墾、土壤改良、造地及其他用途的剝離、存放、搬運(yùn)等一系列相關(guān)活動(dòng)。

表土生物積累作用強(qiáng)，富含腐殖質(zhì)，肥力高，是寶貴的土壤資源，對(duì)“一土難求”的貴州喀斯特地區(qū)而言尤顯珍貴。開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目施工活動(dòng)一般會(huì)對(duì)地表造成強(qiáng)烈擾動(dòng)，如建設(shè)期施工機(jī)械、施工人員進(jìn)場后，多需進(jìn)行大規(guī)模的場地平整活動(dòng)，其中肥力較高的表層土壤將被鏟除，尤其是腐殖質(zhì)含量高、宜林宜耕的耕植土，因其質(zhì)地松軟不宜作回填土，施工單位通常為了方便，將其完全清除后作為棄渣。另外，土石方開挖一般采用挖掘機(jī)作業(yè)，施工單位按實(shí)際測(cè)算方量進(jìn)行工程結(jié)算，而表土剝離涉及分層開挖、分質(zhì)堆放和防護(hù)措施布設(shè)，勢(shì)必會(huì)增加施工單位工作量、降低工作效率，因此施工過程中容易造成表土與一般土石渣混合開挖、堆放，使其喪失了基本的表土資源價(jià)值，常造成不必要的浪費(fèi)。在施工后期，由于大部分地面被硬化，部分開挖裸露地出露的巖石或底土層，肥力低，不適合植物生長，所以只能在覆蓋表土后，才栽種植物，而在表土資源不能自給的情況下，園林綠化單位只能外購。

水土保持法第三十八條規(guī)定：“對(duì)生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)所占用土地的地表土應(yīng)當(dāng)進(jìn)行分層剝離、保存和利用”?！顿F州省水土保持條例》第二十八條規(guī)定：“在生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)及其他活動(dòng)中造成水土流失的，誰造成水土流失、誰負(fù)責(zé)治理。生產(chǎn)建設(shè)單位對(duì)生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)占用的地表土應(yīng)當(dāng)進(jìn)行分層剝離、保存和利用，有效保護(hù)地表土資源?！薄顿F州省非農(nóng)業(yè)建設(shè)占用耕地耕作層剝離利用試點(diǎn)工作實(shí)施方案》亦明確了非農(nóng)建設(shè)占用耕地耕作層土壤的剝離、存儲(chǔ)和利用要求?！堕_發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》《開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案技術(shù)審查要點(diǎn)》等規(guī)范和技術(shù)文件都明確要求：地表開挖或回填施工區(qū)域，施工前應(yīng)進(jìn)行表土剝離，并明確剝離表土的范圍、厚度、數(shù)量和堆存位置，以及鋪墊保護(hù)表土的位置及面積，堆存的表土應(yīng)采取防護(hù)措施，施工結(jié)束后應(yīng)將表土回覆到綠化或復(fù)耕區(qū)域，若有剩余應(yīng)明確其利用方向。從上可知，無論是從法律法規(guī)層面，還是技術(shù)操作層面，都對(duì)表土剝離提出了明確要求，并且表土剝離已從以往的“按需剝離”，逐步轉(zhuǎn)向了“有多少、剝多少”，其重要性和必要性可見一斑。尤其是對(duì)于土壤貧瘠的貴州喀斯特地區(qū)，表土剝離對(duì)保護(hù)土地資源、提高土壤質(zhì)量意義重大，可以有效保護(hù)地表熟土資源不流失、不浪費(fèi)，減少復(fù)墾造地時(shí)外調(diào)土產(chǎn)生的額外資金投入,使用剝離的表土進(jìn)行造地復(fù)墾，土壤肥力充足，作物產(chǎn)量高，減少造地外調(diào)土的熟化費(fèi)用和時(shí)間[2]。

3 表土剝離、存放及防護(hù)

(1)一般性表土剝離與防護(hù)。對(duì)于永久占?jí)和恋氐谋硗粒诂F(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平下，凡是能剝離的都要考慮剝離。挖方區(qū)施工前應(yīng)進(jìn)行表土剝離自不必說，關(guān)鍵是不能忽略填方區(qū)的表土剝離，如渣場、灰場、排矸場、尾礦庫等，或者場地平整范圍內(nèi)主體設(shè)計(jì)只考慮回填的地勢(shì)低洼處，則也需要對(duì)表土進(jìn)行剝離。

喀斯特地區(qū)表土具有厚薄不均、分布不連續(xù)的特點(diǎn)，剝離表土的方法應(yīng)因地制宜。對(duì)厚度大于 20 cm且分布成片的表土層要進(jìn)行機(jī)械剝離，而對(duì)小于20 cm 或者分布較破碎的表土層建議采用機(jī)械輔助人工的方式進(jìn)行剝離，若作業(yè)條件不允許機(jī)械進(jìn)場，則可考慮單純?nèi)斯冸x。一般而言，在貴州喀斯特地區(qū)，有些區(qū)域表土層厚不足10 cm，且分布零星，表土層下為土石旮旯，在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平下，無法剝離或剝離難度很大，這部分表土資源目前暫時(shí)只能作為損耗考慮。

剝離出來的表土還需要考慮臨時(shí)或者永久堆存，如施工期結(jié)束需要立即回覆的表土，臨時(shí)堆存即可；垃圾填埋場則是閉庫后才考慮回覆表土，因其服務(wù)年限長達(dá)幾年或幾十年，這部分事先堆存的表土可按永久堆存考慮；對(duì)于剩余表土，由于項(xiàng)目回用有節(jié)余，所以后期只能作為其他項(xiàng)目的備用覆土來源，這部分則必須按永久堆存考慮。一般考慮就近堆放剝離的表土，以方便來回運(yùn)輸，特別是線型工程，為方便各標(biāo)段施工結(jié)束后及時(shí)覆土綠化，所以在沿線臨時(shí)就近相對(duì)集中堆放表土為好。對(duì)于表土產(chǎn)生量大、集中的點(diǎn)型工程，如中國石化長城能源化工(貴州)有限公司60萬t/a聚烯烴項(xiàng)目，廠區(qū)表土剝離量為65.25萬m3，若放在廠區(qū)內(nèi)，則會(huì)影響施工，因此在廠區(qū)外另選地方進(jìn)行臨時(shí)堆存為好。對(duì)于填埋場、尾礦庫等區(qū)域剝離的表土，因堆存時(shí)間較長，且是自備自用，用途單一，一般可考慮充分利用場地本身的多余庫容，或者在場地尾部或周邊適當(dāng)區(qū)域堆存。對(duì)于項(xiàng)目利用不完的剩余表土，則需考慮專門新選場地進(jìn)行永久堆放?！顿F州省非農(nóng)業(yè)建設(shè)占用耕地耕作層剝離利用試點(diǎn)工作實(shí)施方案》對(duì)表土存放有專門要求，即：剝離耕作層應(yīng)就近集中統(tǒng)一堆放，具體堆放地點(diǎn)由縣級(jí)人民政府確定，可將政府收儲(chǔ)且近期不開發(fā)建設(shè)的土地、大型工程棄土場等作為臨時(shí)存儲(chǔ)場地，縣級(jí)土地整治機(jī)構(gòu)或建設(shè)用地單位應(yīng)將剝離耕作層搬運(yùn)至縣級(jí)人民政府確定的堆放地點(diǎn)，縣級(jí)國土資源部門、農(nóng)業(yè)部門要加強(qiáng)剝離耕作層的存儲(chǔ)管理，防止荒廢和流失。除了充分利用縣政府規(guī)劃的表土堆放場地，目前在貴州興建的各個(gè)工業(yè)園區(qū)內(nèi)，一般設(shè)置有公共渣場，如畢節(jié)市織金縣新型能源化工基地建設(shè)的配套渣場，剩余表土臨時(shí)堆放于此，便于工業(yè)園區(qū)內(nèi)項(xiàng)目之間表土資源的共享和調(diào)配。

表土堆放區(qū)域確定后，應(yīng)因地制宜設(shè)置臨時(shí)或永久攔擋措施。對(duì)于規(guī)模小的臨時(shí)表土堆放點(diǎn)，一般采用編織袋裝土進(jìn)行臨時(shí)攔擋即可；防護(hù)的高度和寬度與地形和征地范圍有關(guān)，經(jīng)驗(yàn)取值為高0.5～1.0 m、寬0.5 m，土袋中所裝填筑材料為開挖的表土；覆土階段，拆除編織袋即可。對(duì)于在填埋場、尾礦庫、渣場等庫內(nèi)堆存的表土，則要在其下坡面設(shè)置永久攔擋措施等，且棄土?xí)r要注意分區(qū)、分質(zhì)堆放，以不影響主體工程施工為主。

表土臨時(shí)堆存期少則幾個(gè)月，多則幾年，尤其是跨雨季(5—10月)時(shí)，除了要在下坡面設(shè)置攔擋措施，還要考慮布設(shè)臨時(shí)覆蓋措施和臨時(shí)排水措施。經(jīng)雨水沖刷，表土中的物質(zhì)和營養(yǎng)元素會(huì)大量流失。水蝕后，表土中的養(yǎng)分含量如氮、磷、鉀等將減少40%～50%。一般采用苫布、彩條布等苫蓋，根據(jù)施工時(shí)序安排，可合理重復(fù)利用臨時(shí)苫蓋材料。臨時(shí)堆土裸露時(shí)間超過1 a且所在區(qū)域多年平均降水量800 mm以上的，宜采取撒播草籽等措施，既能美化環(huán)境，又可以保持表土肥力。對(duì)于周邊有一定集雨面積的表土堆放場地，應(yīng)布設(shè)臨時(shí)排水措施，一般采用梯形斷面土質(zhì)排水溝，并與周邊排水溝渠連通，排水溝斷面尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定，滿足排水要求即可。

(2)臨時(shí)占?jí)呵沂軘_動(dòng)淺的表土防護(hù)。對(duì)于臨時(shí)占?jí)呵覕_動(dòng)深度小于20 cm的表土，可不必剝離，原址保護(hù)即可，如輸變電線路中的牽張場地，一般都選擇在地勢(shì)較平坦處，稍加修整，去掉一些影響操作的灌草即可作為施工場地，宜采取鋪草墊的措施進(jìn)行柔性隔離防護(hù)，待施工結(jié)束，及時(shí)移除設(shè)備，拆除草墊，清理施工垃圾，并人工松土，避免表土板結(jié)。這樣不僅可以有效減少在剝離表土過程中對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的破壞及由此造成的肥力損失，而且可減少表土在堆存、回運(yùn)過程中的損耗。

(3)露天開采項(xiàng)目的表土剝離特點(diǎn)。分區(qū)、分期開采的露天采礦項(xiàng)目，表土不能一次性全剝離，否則會(huì)加重水土流失，因?yàn)楸硗羷冸x后原土壤會(huì)失去保護(hù)層，其固土保水能力被削弱，經(jīng)雨水沖刷，極易造成土壤流失。另外，一次性剝離會(huì)加大表土臨時(shí)存放和防護(hù)成本。對(duì)于此類“邊開采、邊破壞”的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目，應(yīng)樹立“邊開采、邊治理”的理念，對(duì)表土進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，比較有效的方法是結(jié)合最小開采單元、開采周期，剝離作業(yè)面上的表土，等到該開采單元結(jié)束開采后，立即覆土整治，進(jìn)行植被恢復(fù)，這樣做不僅可以最大可能地減少裸露面，而且還可循環(huán)使用表土堆放場，節(jié)約水保投資。

(4)高海拔山區(qū)表土剝離特點(diǎn)。位于高海拔地區(qū)的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目，如貴州境內(nèi)的風(fēng)電項(xiàng)目，一般建在高海拔山區(qū)，這里氣溫偏低，具有高寒山區(qū)的氣候特征，地表植被以低矮灌木和草本植物為主，植物生長不易，且排他性較強(qiáng)，常規(guī)水土保持樹草種難以人工培植存活。在進(jìn)行表土剝離時(shí)，從對(duì)原生植被的利用和保護(hù)角度出發(fā)，一并剝離地表植被并進(jìn)行移植為好，剝離后還要及時(shí)養(yǎng)護(hù)，以保證后期回覆栽植的成活率。

4 結(jié) 語

在貴州喀斯特地區(qū)，表土是一種非常寶貴的土壤資源，目前對(duì)表土的保護(hù)要求已從傳統(tǒng)的“按需剝離”發(fā)展到在經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行的條件下“有多少、剝多少”。只有因地制宜，做好表土剝離、存放和防護(hù)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，才能真正保護(hù)好表土資源。

[1] 蘇維詞.貴州喀斯特山區(qū)的土壤侵蝕性退化及其防治[J].中國巖溶，2001，20(3)：205-210.

[2] 朱友銀，叢小祥，周巖，等.江蘇省平原河網(wǎng)地區(qū)水土流失及防治措施體系構(gòu)建[J].中國水土保持，2012(10)：45-47.

(責(zé)任編輯 孫占鋒)

S157.2

C

1000-0941(2015)05-0029-03

吳平(1975—)，女，貴州貴陽市人，高級(jí)工程師，環(huán)境影響評(píng)價(jià)師，學(xué)士，長期從事水土保持和環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。

2015-01-15