大浪淀排水渠引水项目水土流失预测

尹永红,王风军,孔卫东

(1.沧州水利勘测设计院,河北 沧州 061000;2.献县水务局,河北 献县 062250)

1 工程及项目区概况

沧州渤海新区总面积约 3321 km2,人口74.6万人。随着渤海新区的建立,新区人口迅速增长,经济及社会快速发展。沧州东部地区供水工程大浪淀排水渠引水项目是为适应渤海新区的发展而启动的引调水工程。该项目上段利用“引黄济冀”至大浪淀水库的输水渠道,线路长 345 km,下段在代庄引渠末端左堤新建分水闸,经过淀北排干入大浪淀排水渠,经曹庄子节制闸后进入宣惠引河,在宣惠引河和淤泥河交叉口上游新开挖渠道,穿越中辛路在宣惠河新立庄节制闸下游进入宣惠河,在宣惠河右岸建引水泵站进入调蓄工程,线路长 94 km。本工程包括渠道工程、桥梁与闸涵工程和进水泵站工程三部分。工程涉及南皮县、沧县、孟村县、黄骅市、海兴县 5个县市,总投资 19747.24万元。

工程项目所在区属暖温带半湿润大陆性季风气候,四季分明,温差较大。多年平均降水量 611 mm,汛期降水占全年降水量的 80%左右,且大部分集中于7～8月份。年平均气温为12.2℃,极端最高气温 43℃,极端最低气温-21.3℃,标准冻土深度 60cm,全年无霜期平均 210 d。项目的沿线土壤类型以粘性、砂壤土及滨海盐土为主,土壤盐碱化较严重。由于气候、土质等因素的影响,项目区生长的耐盐碱类型植物较多,沿线常见有速生杨、柳树、刺槐、紫穗槐等树种;滨海盐土区植被生长困难,只疏生耐盐碱的芦苇、盐地碱蓬、芦草等。当地适宜生长的农作物有小麦、玉米、豆类、花生、棉花等。

2 水土流失预测

2.1 水土流失预测方法

项目区地处沿海地区,根据工程建设特点,通过对渤海新区供水工程等工程水土流失情况的调查,结合本工程实际,经类比确定其不同地类的土壤侵蚀模数,在确定土壤侵蚀模数、预测范围及预测时段的基础上,通过计算来确定各预测单元可能造成的水土流失量。

水土流失预测公式:

式中,W为土壤流失量,t;ΔW为新增土壤流失量,t;Fji为某时段某单元的预测面积,km2;Mji为某时段某单元的土壤侵蚀模数,t/(km2·a);ΔMji为某时段某单元的新增土壤侵蚀模数,t/(km2·a),只计正值,负值按0计;Tji为某时段某单元的预测时间,a;i为预测单元,i=1,2,3,…… ,n-1,n;j为预测时段,j=1,2,3,指施工准备期、施工期和自然恢复期。

2.2 预测分区及预测时段

根据工程的特点和施工期,并根据工程施工组织设计,按各分项工程的施工进度确定各施工部位的预测时段(见表 1)。考虑植物措施的特点,自然恢复期预测只进行一定时段的分析。

表1 预测范围及预测时段

2.3 土壤侵蚀模数的确定

项目区地处沿海地区,水土流失类型主要为水力侵蚀,通过调查渤海新区供水工程等工程的水土流失情况,结合本工程实际,经类比分别确定其不同地类的工程扰动前土壤侵蚀模数。

①耕地:因土地平整,农业整地措施较好,现状水土流失轻微,考虑风蚀影响,土壤侵蚀模数取 100 t/(km2·a)。

②荒草地:现状水土流失轻微,原地貌土壤侵蚀模数取 120 t/(km2·a)。

③盐碱地:现状水土流失轻微,原地貌土壤侵蚀模数取 150 t/(km2·a)。

根据现场实地调查结果,结合本工程特点、项目区气候、下垫面条件进行分析,确定施工建设期及自然恢复期本项目各区的土壤侵蚀模数,见表2。

表2 施工建设期及自然恢复期土壤侵蚀模数预测

2.4 水土流失预测结果

预测时段内原地貌情况下共产生水土流失量为120.36 t;因工程建设施工可能造成的流失量为683.04 t,其中施工建设期水土流失量为246.40 t,自然恢复期水土流失量为436.64 t;则因工程建设施工新增水土流失量 562.68 t。

原地貌水土流失量、因项目建设造成的水土流失量计算结果见表3、表 4。

表3 原地貌水土流失量

表4 项目建设造成的水土流失量预测

3 结束语

由预测计算可知,本引水工程项目施工期和自然恢复期共产生水土流失量 683.04 t,新增水土流失量562.68 t。水土流失量主要是施工期渠道工程的开挖、清淤及土方堆置造成的,渠道工程的主体施工区和施工临时堆土区是水土流失的主要源地,也是进行水土流失治理和水土保持监测的主要场所。应针对渠道工程的施工特点,优化施工工序和施工安排,增加临时和预防保护措施,加强监督力度,使施工过程中可能产生的水土流失减至最低。

[1]GB50433-2008,开发建设项目水土保持技术规范[S].

[2]SL 190-96,土壤侵蚀分类分级标准 [S].

[3]SL 277-2002,水土保持监测技术规程 [S].

[4]GB50434-2008,开发建设项目水土流失防治标准[S].

[5]沧州水利勘测设计院.沧州东部地区供水工程位山引黄大浪淀排水渠引水工程水土保持方案报告[Z].2010.