大連某項目區(qū)水土流失土壤侵蝕模數(shù)分析及預(yù)測

(遼寧省盤錦水文局，遼寧 盤錦 124010)

項目區(qū)位于大連市金州開發(fā)區(qū)海青島，大連西太平洋石油化工有限公司廠外罐區(qū)內(nèi)。廠區(qū)距開發(fā)區(qū)中心10 km，距大孤山鄉(xiāng)8 km，距新港鎮(zhèn)5 km；罐區(qū)西側(cè)與海鲇線相鄰，北與盛程國際物流相鄰，南、東兩側(cè)靠大孤山。本項目北至通往新港碼頭的系統(tǒng)管道，西至原有液化氣罐組，南側(cè)與東側(cè)至原始山坡的征地紅線本工程土石方開挖總量為71 950 m3，填方39 500 m3，多余土石方32 450 m3。

1 擾動前后土壤侵蝕模數(shù)分析與取值

1.1 原生土壤侵蝕模數(shù)

1.1.1 土壤侵蝕模數(shù)取值依據(jù)

根據(jù)各地類的特點，并結(jié)合工程區(qū)地形地貌及降雨量的情況，項目區(qū)的原生土壤侵蝕模數(shù)確定見表1。

表1 原生土壤侵蝕模數(shù)取值

1.1.2 各預(yù)測分區(qū)原生土壤侵蝕模數(shù)擬定

按照表1劃定的原生土壤侵蝕模數(shù)取值標(biāo)準(zhǔn)，采用加權(quán)平均法計算工程各水土流失預(yù)測分區(qū)原生平均侵蝕強(qiáng)度。由于項目區(qū)地類均為荒地，各預(yù)測分區(qū)的自然因素及現(xiàn)狀情況基本相同，為微度侵蝕，因此各預(yù)測分區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)背景值均取500 t/(km2·a)，具體詳見表2。

表2 項目區(qū)原生土壤平均侵蝕模數(shù)表

1.2 擾動后土壤侵蝕模數(shù)

工程建設(shè)期間，將不可避免的挖損和占壓破壞地表。本方案對各分區(qū)擾動后的水土流失量使用侵蝕模數(shù)法預(yù)測。本項目預(yù)測期擾動后的土壤侵蝕模數(shù)確定應(yīng)該根據(jù)附近工程的水土流失情況采用類比法確定，但是由于無其他同類項目的監(jiān)測成果，因此，根據(jù)項目地形地貌、主體工程布置、施工工藝及特點，參照同類工程方案土壤侵蝕模數(shù)、遼寧省經(jīng)驗公式和專家經(jīng)驗綜合取值。

1.2.1 罐組工程區(qū)

(1)考慮該區(qū)罐組基礎(chǔ)開挖擾動大，土石方開挖量較大，區(qū)域外圍需修建平臺擋墻，施工期土壤侵蝕模數(shù)取2 300 t/(km2·a)；

(2)該區(qū)綠化區(qū)域主體工程設(shè)計的綠化措施在自然恢復(fù)期第一年仍有水土流失產(chǎn)生，土壤侵蝕模數(shù)取2 000 t/(km2·a)；自然恢復(fù)期第二年，綠化工程效果凸顯，水土流失可得到初步控制，土壤侵蝕模數(shù)取1 000 t/(km2·a)。

1.2.2 道路管線工程區(qū)

(1)施工期間由于道路緩坡平整、路基及管網(wǎng)預(yù)埋區(qū)開挖以及其他區(qū)域使用道路頻繁，存在一定的水土流失，所以施工期間其侵蝕模數(shù)取2 600 t/(km2·a)；

(2)該區(qū)主體工程設(shè)計的邊坡綠化措施需經(jīng)2年的自然恢復(fù)。在自然恢復(fù)期第一年，土壤侵蝕模數(shù)取2 300 t/(km2·a)；自然恢復(fù)期第二年，綠化工程效果凸顯，水土流失可得到初步控制，土壤侵蝕模數(shù)取1 200 t/(km2·a)。

1.2.3 外圍防護(hù)工程區(qū)

(1)施工期間由于邊坡清理、防護(hù)工程施工等，植物措施尚未進(jìn)行，存在一定的水土流失，所以綜合考慮其侵蝕模數(shù)取4 600 t/(km2·a)。

(2)該區(qū)自然恢復(fù)期土壤侵蝕模數(shù)與前2區(qū)取值方法類似，自然恢復(fù)期第一年土壤侵蝕模數(shù)取4 000 t/(km2·a)，自然恢復(fù)期第二年土壤侵蝕模數(shù)取2 600 t/(km2·a)。

1.2.4 未擾動區(qū)

本項目可行性研究報告中征地面積55 500 m2，實際設(shè)計圖中占地面積為43 687 m2，多出11 813 m2納入本方案外圍防護(hù)工程區(qū)，本次預(yù)測時單獨列出，土壤侵蝕模數(shù)按原生土壤侵蝕模數(shù)計列，即500 t/(km2·a)。各土地類型土壤侵蝕模數(shù)取值詳見表3。

表3 各預(yù)測分區(qū)擾動后土壤侵蝕模數(shù)表 t/km2·a

2 水土流失預(yù)測結(jié)果

2.1 擾動原地貌、損壞土地面積

根據(jù)主體設(shè)計資料及工程區(qū)現(xiàn)狀調(diào)查。本項目建設(shè)可能擾動原地貌、損壞土地面積面積為55 500 m2。詳見表4。

表4 擾動原地貌、損壞土地面積統(tǒng)計表

2.2 損壞水土保持設(shè)施

根據(jù)項目征占地資料及相關(guān)設(shè)計，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查情況，項目占地區(qū)域內(nèi)沒有水土保持專項設(shè)施，水土保持設(shè)施主要為具有一定水土保持功能的草地、林地等。根據(jù)遼寧省相關(guān)規(guī)定，原地貌亦為水土保持設(shè)施。因此，本項目建設(shè)過程中損壞水土保持設(shè)施數(shù)量為55 500 m2。損壞水土保持設(shè)施數(shù)量分析詳見表5。

表5 損壞水土保持設(shè)施面積及類型表

2.3 可能造成的水土流失面積預(yù)測

根據(jù)工程建設(shè)過程中各類工程施工過程對地表擾動的具體情況分析，經(jīng)統(tǒng)計，施工期可能造成的水土流失面積為55 500 m2，自然恢復(fù)期可能造成的水土流失面積為32 827 m2。詳見表6。

2.4 棄土棄渣量統(tǒng)計

本工程土石方開挖總量為71 950 m3，土石方回填39 500 m3，多余土方32 450 m3用于廠區(qū)內(nèi)其它項目場地平整回填用土。

2.5 水土流失量預(yù)測

經(jīng)計算，施工擾動后，項目建設(shè)區(qū)產(chǎn)生的水土流失總量為252 t，原生水土流失量為44 t，新增水土流失量為208 t。詳見表7。

表6 工程可能造成的水土流失面積統(tǒng)計表

表7 可能產(chǎn)生的地表水土流失量統(tǒng)計表

2.6 可能造成的水土流失危害預(yù)測

項目占地區(qū)內(nèi)的地表將遭受不同程度的擾動、破壞，局部地貌將發(fā)生較大的改變，如不采取任何防治措施，預(yù)測可能產(chǎn)生水土流失總量為252 t，可能新增水土流失量為208 t。從預(yù)測結(jié)果看，外圍防護(hù)工程區(qū)可能新增的水土流失量最大，占工程建設(shè)可能產(chǎn)生水土流量的52%，其次是道路管線工程區(qū)、罐組工程區(qū)，是水土流失防治的重點區(qū)域,水土流失總量分析見表8。

表8 水土流失總量分析表

該項目建設(shè)可能產(chǎn)生的水土流失危害主要表現(xiàn)為以下幾方面：

(1)對周邊生態(tài)環(huán)境的影響。工程建設(shè)過程中，大量的地表受到擾動，原生植被受到破壞，使地表抗侵蝕能力急劇下降，加之施工期間大量的土方開挖、回填，為水土流失提供了松散物質(zhì)源，存在一定的水土流失隱患。項目區(qū)周邊修建的圍墻、場區(qū)排水工程、綠化等措施，取到了很好的水土保持效果。

(2)土壤流失量增加。由于工程建設(shè)中的開挖，破壞了原來的地表形態(tài)，使這一地區(qū)土壤侵蝕強(qiáng)度增加，從而增加了土壤的流失量。

(3)對景觀影響。從景觀角度出發(fā)，在工程建設(shè)以及土方調(diào)運過程中，產(chǎn)生的水土流失覆蓋周邊地表原有植物，破壞了工作區(qū)以外的原地的植物形態(tài)，破壞周邊的原地表景觀。

(4)嚴(yán)重的水土流失還將可能損壞工程形象，影響地方第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，制約經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

3 結(jié)語

本項目建設(shè)區(qū)面積55 500 m2，工程建設(shè)擾動原地貌、損壞土地面積為55 500 m2，損壞水土保持設(shè)施面積為55 500 m2，施工期可能產(chǎn)生水土流失面積共55 500 m2，自然恢復(fù)期存在水土流失的面積為32 827 m2；預(yù)測可能產(chǎn)生水土流失總量為252 t，可能新增水土流失量為208 t。從預(yù)測結(jié)果看，外圍防護(hù)工程區(qū)可能新增的水土流失量最大，占工程建設(shè)可能產(chǎn)生新增水土流量的52%，是水土流失防治的重點區(qū)域，其次為道路管線工程區(qū)、罐組工程區(qū)。項目完工后，項目區(qū)年水損失量約為4 229 m3。

[1]劉憲春,曹文華,趙院,等.全國土壤侵蝕普查數(shù)據(jù)庫設(shè)計與實踐[J].水利信息化. 2014(01).

[2]徐曉燕.關(guān)于土壤侵蝕的分類和統(tǒng)一名稱的探討[J].水利科技與經(jīng)濟(jì). 2012(12).

[3]母有香.城市水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)初探[J]. 人民長江. 2010(13).

[4]張東升.基于GIS城市土壤侵蝕量的計算[D]. 西南大學(xué).2011.

[5]李銳,上官周平,劉寶元,等.近60年我國土壤侵蝕科學(xué)研究進(jìn)展[J]. 中國水土保持科學(xué). 2009(05).