福建仙游正邦集團(tuán)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目水土流失預(yù)測分析

陳國武

(福建省仙游縣水利局水土辦，福建 仙游 351200)

福建仙游正邦集團(tuán)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目所屬區(qū)域類型為南方紅壤丘陵區(qū)，項(xiàng)目區(qū)屬于國家級劃定的水土保持重點(diǎn)治理區(qū)，水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行建設(shè)類一級標(biāo)準(zhǔn)。工程建設(shè)離不開土石方作業(yè)，因施工取土、削坡處理等會(huì)對施工范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不同程度的影響，造成一定程度的水土流失[1]。因此，根據(jù)工程布局和施工特點(diǎn)，弄清項(xiàng)目建設(shè)開挖擾動(dòng)的地表面積、植被的破壞程度以及工程棄渣量，對其造成的水土流失形式、程度、危害和流失量進(jìn)行預(yù)測。

1 項(xiàng)目概況

仙游正邦現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目是集種養(yǎng)結(jié)合、生態(tài)循環(huán)、全產(chǎn)業(yè)鏈為一體的綜合性項(xiàng)目，擬分三期實(shí)施。本項(xiàng)目總用地面積385.55畝，總建筑面積175581.04 m2，建(構(gòu))筑物占地面積68852.86 m2，由繁育片區(qū)和育肥片區(qū)組成，項(xiàng)目區(qū)土壤主要為磚紅性紅壤為主。其中，繁育片區(qū)建筑面積51284.54 m2，建(構(gòu))筑物面積27481.62 m2；育肥片區(qū)建筑面積124296.51 m2，建(構(gòu))筑物面積41371.24 m2。項(xiàng)目用地為林地，工程施工時(shí)進(jìn)行山體開挖回填平整，并對表層土需要?jiǎng)冸x后單獨(dú)保護(hù)，為便于表土臨時(shí)集中保護(hù)，項(xiàng)目設(shè)施臨時(shí)堆土堆2處，其1#臨時(shí)表土場位于繁育區(qū)后期建設(shè)的環(huán)保區(qū)(異味發(fā)酵床模式)地塊上，占地面積4900 m2，占地類型為林地；2#臨時(shí)表土場位于育肥區(qū)后期建設(shè)的環(huán)保區(qū)(異味發(fā)酵床模式)地塊上，占地面積14800 m2，占地類型為林地。臨時(shí)堆土場按平均堆高3 m計(jì)，一次一個(gè)場地堆積可堆放土方約1.5萬m3～3萬m3，所堆放的表層土用于后期場地植被恢復(fù)覆土。

2 水土流失預(yù)測分析

2.1 水土流失影響因素分析

2.1.1 項(xiàng)目建設(shè)與生產(chǎn)對水土流失的影響

從自身功能和安全角度考慮，主體工程布置高標(biāo)準(zhǔn)的防護(hù)排水工程，使得采石場在營運(yùn)期的水土流失非常小。因此本項(xiàng)目的水土流失影響主要發(fā)生在建設(shè)期，施工期水土流失影響因素分析見表1。

表1 項(xiàng)目施工期水土流失影響因素分析表

2.1.2 開挖擾動(dòng)地表面積

根據(jù)主體工程的相關(guān)資料，利用實(shí)地調(diào)查與量測圖紙法，確定工程擾動(dòng)面積26.91 hm2，見表2。

表2 擾動(dòng)地表面積統(tǒng)計(jì)表 單位：hm2

2.1.3 損毀植被面積

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)調(diào)查，本項(xiàng)目損毀植被面積為建設(shè)工程用地范圍內(nèi)原的林草地。經(jīng)采用土地利用現(xiàn)狀圖勾繪測算，本項(xiàng)目損壞損毀植被面積26.91 hm2，見表2。

2.1.4 棄土(石、渣)量

項(xiàng)目挖方中石方4.96萬m3全部用于場地主體工程邊坡防護(hù)砌體原材料。項(xiàng)目挖方能夠綜合利用于回填，臨時(shí)表土全部集中保護(hù)，后期全部用于場地綠化覆土回填，沒有產(chǎn)生永久性棄土棄渣。

2.2 水土流失量預(yù)測

2.2.1 預(yù)測單元

根據(jù)項(xiàng)目周圍的生態(tài)環(huán)境及其工程擾動(dòng)方式等，將本項(xiàng)目預(yù)測單元?jiǎng)澐譃榉敝硡^(qū)、育肥區(qū)、1#施工場地區(qū)、2#施工場地區(qū)、1#臨時(shí)堆土區(qū)、2#臨時(shí)堆土區(qū)、臨時(shí)便道區(qū)，見表3。

表3 項(xiàng)目區(qū)水土流失預(yù)測單元情況表 單位：hm2

2.2.2 預(yù)測時(shí)段

由于工程施工土石方開挖、調(diào)運(yùn)填方等引起水土流失，會(huì)隨著時(shí)間的推移以及各項(xiàng)水土保持措施功能的日益完善而逐漸減少直至達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)。因此，本項(xiàng)目主要以項(xiàng)目建設(shè)施工期和自然恢復(fù)初期為主要水土流失預(yù)測期。

項(xiàng)目位于濕潤區(qū)，自然恢復(fù)期取2年。預(yù)測時(shí)段根據(jù)主體工程建設(shè)不同預(yù)測單元，對各個(gè)預(yù)測單元具體施工時(shí)段的不同分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算時(shí)段長度。項(xiàng)目計(jì)劃于2021年1月動(dòng)工建設(shè)，于2021年12月建成，項(xiàng)目建設(shè)工期12個(gè)月，自然恢復(fù)期取2年，水土流失預(yù)測時(shí)段為2021年1月～2023年12月，預(yù)測總時(shí)長為3年(見表4)。

表4 水土流失預(yù)測時(shí)段表預(yù)測時(shí)段 單位：a

2.2.3 土壤侵蝕模數(shù)

本工程擾動(dòng)地表后土壤侵蝕模數(shù)預(yù)測采用類比方法[2]。根據(jù)本工程地形地貌、氣象特征、植被類型、覆蓋率等特點(diǎn)，選擇莆田L(fēng)NG燃?xì)怆姀S一期工程作為類比工程。土壤侵蝕模數(shù)調(diào)整系數(shù)見表5。根據(jù)福建八閩水保生態(tài)工程咨詢有限公司2008年～2010年監(jiān)測數(shù)據(jù)，本工程各預(yù)測單元擾動(dòng)后的土壤侵蝕模數(shù)見表6。

表5 土壤侵蝕模數(shù)調(diào)整系數(shù)表

表6 平均土壤侵蝕模數(shù)M值 單位：t/(km2·a)

2.2.4 預(yù)測結(jié)果

1)水土流失量預(yù)測公式

本項(xiàng)目在施工過程中挖填形成的裸露面因在降雨時(shí)受到徑流水力的沖刷產(chǎn)生水土流失，采用擾動(dòng)前后侵蝕模數(shù)分析法對其新增侵蝕區(qū)域的水土流失量進(jìn)行計(jì)算[3]。

式中：W為土壤流失量，t；J代表預(yù)測時(shí)段，j=1，2，分別指施工期(含施工準(zhǔn)備期)與自然恢復(fù)期兩個(gè)時(shí)段；I代表預(yù)測單元；j=1，2，3，……n-1，n；本工程n=7；Fji代表第j個(gè)預(yù)測時(shí)段，第i個(gè)預(yù)測單元面積，km2；Mji代表第j預(yù)測時(shí)段，第i個(gè)預(yù)測單元土壤侵蝕模數(shù)，t/(km2·a)；Tji代表第j預(yù)測時(shí)段，第i個(gè)預(yù)測單元預(yù)測時(shí)段，a。

2)預(yù)測成果

根據(jù)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采取水土流失量預(yù)測公式確定水土流失情況。預(yù)測情況見表7。

表7 水土流失量預(yù)測匯總表 單位：t

從表7可以分析，工程預(yù)測時(shí)段內(nèi)因開挖擾動(dòng)而可能產(chǎn)生的水土流失量為4177.9 t，其中施工期(含施工準(zhǔn)備期)內(nèi)水土流失量為4091.4 t，自然恢復(fù)期內(nèi)水土流失量為86.4 t；水土流失背景值為239.3 t，工程新增水土流失量為3938.5 t。

根據(jù)以上預(yù)測結(jié)果分析：從分區(qū)上看，育肥區(qū)的水土流失量占到了工程水土流失總量的60.68%，應(yīng)作為項(xiàng)目的重點(diǎn)防治區(qū)，采取完善的工程措施、植物措施加以防治；從時(shí)段上看，項(xiàng)目區(qū)水土流失量的產(chǎn)生主要集中在施工期，占到水土流失總量的97.93%，應(yīng)作為項(xiàng)目區(qū)水土流失防治和監(jiān)測的重點(diǎn)時(shí)段。

3 結(jié)語

根據(jù)水土流失預(yù)測成果，項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)產(chǎn)生的水土流失主要在施工期、育肥區(qū)，需采取相應(yīng)的水土流失防治措施，防止和減少水土流失的發(fā)生。水土流失危害往往具有潛伏性，影響周邊生態(tài)環(huán)境，加劇原有的水土流失，對項(xiàng)目本身工程可能造成的危害，若造成危害后才去治理，不但土地資源本身受到破壞，影響生態(tài)環(huán)境問題，而且治理難度大、費(fèi)用高。因此，通過項(xiàng)目建設(shè)可能造成的水土流失危害預(yù)測，采取一定的防治措施是非常必要的。