王兵兵,蘇偉杰
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建設項目水土流失預測及預防措施淺析
王兵兵1,蘇偉杰2
(1.河北省邢臺水文水資源勘測局,河北 邢臺 054000;2.河北省張家口水文水資源勘測局,河北 張家口 075000)
采取定量計算和定性分析相結合的方法對張家口保勝新能源科技有限公司新址土壤流失量和雨水流失量進行預測預測,其中項目區(qū)原地貌和建設期土壤流失量預測采用經驗公式法,雨水可利用量的預測采用徑流系數法進行計算,闡明建設項目水土流失預測方法及預防措施。
水土保持;預測;預防
該項目地處山前坡地,地勢較平,地貌特征為北高南低、東高西低,自然坡度為1%~3%。廠區(qū)范圍內有深2~3 m的沖蝕溝。屬東亞大陸性季風氣候中溫帶亞干旱區(qū)。全年日平均氣溫7.1℃,年平均降雨量386.7 mm,蒸發(fā)量1 707.7 mm,相對空氣濕度<50%。全年主導風向為WNW,頻率15%,年平均風速1.9 m/s。
項目區(qū)土壤屬于栗鈣土,土壤母質為基巖類殘坡積物,表土質地為沙壤土,土地肥力瘠薄。植被類型屬東亞大陸草原系,地面植被為高中山草原特征,主要以草本植物為主,林草平均覆蓋率為30%,該項目項目總占地面積8 hm2,均為永久占地,占地類型主要為果園和草地。工程建設期間共動用土方16.12萬 m3,其中挖方8.06萬 m3,填方8.06萬 m3,沒有棄渣產生。
1.1 水土流失預測內容
建設方案在項目建設和生產運行時間可能造成水土流失危害、擾動原地貌情況,一般情況水土流失預測范圍為廠區(qū)(包括建構筑物、廠內道路、廣場、施工生產生活區(qū)、綠化用地和其它用地)引起的水土流失主要發(fā)生在項目建設施工期和自然恢復期,該項目區(qū)域流失類型以水力侵蝕為主[1]。本文主要計算建設項目可能造成的水土流失量預測。
1.2 水土流失預測方法
水土流失預測采取定量計算和定性分析相結合的方法。水土流失量的預測以定量計算為主,水土流失危害預測主要采取定性分析為主。
1.3 預測參數的擬定
項目區(qū)缺乏水土流失實測資料和研究成果,原地貌擾動前水土流失量預測主要參照土壤侵蝕模數計算,廠區(qū):原地貌為輕度侵蝕區(qū)[2],土壤侵蝕模數取1 000 t/km2·a。擾動后土壤侵蝕模數擬定參照項目所在地其它開發(fā)建設項目水土流失情況確定。 具體如表1。
1)項目區(qū)原地貌和建設期土壤流失量預測采用經驗公式,公式如下:
式中:W為擾動地表預測時段內水土流失量,t;Fi為擾動地表面積,hm2;Mi為水土流失模數,t/km2·a;Ti為水土流失預測時段,a。i為擾動地貌類型標號。
2)雨水可利用量預測方法:雨水可利用量的預測采用徑流系數法
式中:Wp為多年平均可利用雨水量,m3;Pf為多年平均汛期降雨量,mm;F0,i為工程建設前第i類用地的面積,hm2;σ0,i為工程建設前第i類用地的徑流系數;F1,i為工程建設后第i類用地的面積,hm2;σ1,i為工程建設后第i類用地的徑流系數;n0為工程建設前用地類系數;n1為工程建設后用地類系數;Wp為多年平均可利用雨水量,m3;
表1 項目區(qū)水土流失預測參數選用表 t/km2·a
3.1 土壤流失預測成果
3.1.1 原地貌土壤流失量預測
本工程擾動土地總面積為8 hm2,據調查測算,項目區(qū)在原地貌條件下預測時段內共產生侵蝕量169.4 t(見表2)。
3.1.2 施工期、自然恢復期土壤流失量預測
項目在場地平整、施工期基礎的開挖與回填、廠內道路的修建、建材的堆放等是導致項目區(qū)水土流失的主要因素;工程建設完成后,雖然不再對地表進行擾動,但植被恢復達到郁閉、發(fā)揮水保作用尚需一定時間。工程施工過程中,如不采取水土保持措施,預測時段內可能產生的土壤流失量為542.9 t,其中施工期土壤流失量為487.9 t(表3),自然恢復期土壤流失量為55 t(表4),是原地貌可能產生的土壤流失量的3.2倍(表5)。
表2 原地貌各分區(qū)土壤流失量表
表3 施工期各分區(qū)土壤流失量表
表4 自然恢復期各分區(qū)土壤流失量表
表5 水土流失量預測對比表
3.2 項目區(qū)雨水可利用量預測
對建設占地范圍內的雨水,若不加以利用,將會全部流走,通過估算,廠區(qū)內雨水可利用量為3.96萬 m3。見表6。
表6 廠區(qū)雨水可利用量計算表
本項目預測時段內擾動地表、破壞植被面積8 hm2,損壞水土保持設施面積8 hm2,使項目區(qū)的林草覆蓋率降低,導致水土流失程度加大,不同程度地改變了原有地表水的循環(huán)途徑,破壞了地表植被,給當地生態(tài)環(huán)境帶來不利影響。
(1)依據《水土保持監(jiān)測技術規(guī)程》(SL277-2002)和項目建設過程中可能造成的水土流失影響進行水土流失影響因子監(jiān)測、水土流失狀況監(jiān)測、水土保持措施防治效果監(jiān)測。
(2)建立臨時防護:由于項目區(qū)地處冀西北山間盆地,大風日數較多,如果建設過程中對臨時棄土、生產過程中的輔料防護不到位,容易引起風蝕。因此,臨時棄土、輔料堆放四周及頂部需要采取必要的攔擋措施,在保護項目區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境的同時,也具有較好的經濟效益。
(3)必須嚴格按照《水土保持法》實行“三同時”制度,主體工程與水土保持工程同時開始、同時完工、同時竣工驗收。
(4)項目建設過程中,加強施工規(guī)劃,對開挖土方及時回填,減少土方倒運次數,作好施工期間施工場地的排水措施和臨時攔擋措施。
[1]高玉華,林海英,王曉慧.開發(fā)建設項目水土流失預測方法探討[J].黑龍江水利科技.2002(1),25.
[2]田衛(wèi)堂,胡維銀,李軍,等.我國水土流失現狀和防治對策分析[J].水土保持研究.2008(4),205.
[3]張家口水文水資源勘測局. 保勝新能源科技有限公司整體搬遷及擴模項目水土保持報告書[R].2014,45-47.
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1004-1184(2016)06-0202-02
2016-06-06
王兵兵(1983-),女,河北石家莊人,工程師,主要從事水文水資源工作。