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新疆玛纳斯电厂三期扩建工程水土保持监测实践

2011-02-01王雪梅托尔巴依尔柴仲平

中国水土保持 2011年5期
关键词:玛纳斯土壤侵蚀厂区

王雪梅,托尔巴依尔,柴仲平

(1.新疆师范大学地理科学与旅游学院,新疆乌鲁木齐 830054;2.新疆水土保持生态环境监测总站,新疆乌鲁木齐 830000;3.新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆乌鲁木齐 830052)

新疆玛纳斯电厂三期扩建工程水土保持监测实践

王雪梅1,托尔巴依尔2,柴仲平3

(1.新疆师范大学地理科学与旅游学院,新疆乌鲁木齐 830054;2.新疆水土保持生态环境监测总站,新疆乌鲁木齐 830000;3.新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆乌鲁木齐 830052)

生产建设项目;水土保持;监测;玛纳斯电厂

以新疆玛纳斯电厂三期扩建工程水土保持监测为例,对监测的时间、分区、方法和内容等进行了分析和探讨。监测结果表明:施工期土壤流失量较大,而到了运行期,随着地表状况和植被的逐渐恢复,人为扰动因素逐渐减少,土壤侵蚀量也逐步趋于稳定。

水土保持监测是一项十分重要的水土保持基础性工作,具体来说就是运用多种技术手段,对影响水土流失的因子变化情况,加剧水土流失的成因,水土流失数量、强度、影响范围、危害及水土流失防治效果等进行动态监测和评估。通过监测及时掌握建设及生产过程中的水土流失,对于协助建设单位落实水土保持方案、加强水土保持设计和施工管理、优化水土流失防治措施、协调水土保持工程与主体工程建设进度,及时、准确掌握生产建设项目水土流失状况和防治效果,及时发现重大水土流失隐患,促进项目区生态环境的有效保护和及时恢复等具有重要意义[1-3]。许多学者针对水土保持监测开展了多方面的研究与探讨,有的侧重于水土保持监测理论的研究[4-5],有的侧重于重大项目的监测实践[6-10]。借助先进技术手段进行科学监测,保障监测质量,是目前水土保持监测工作者研究的重点课题,也是开发建设项目验收与评估的重要依据[11-12]。

1 监测区概况

新疆玛纳斯电厂位于新疆玛纳斯县境内,地理坐标为东经86°09′48″、北纬 44°19′01″。 监测区海拔 470m,地形平坦、开阔,属山前冲洪积平原,地形坡度 13‰ ~14‰,地下水埋深在40m以下。属典型大陆性干旱气候区,热量丰富,气候干燥,降水稀少,春季干热,夏季炎热,秋季凉爽,冬季寒冷而漫长,日温差和年温差都很大。厂区现有占地面积 149.91 hm2,包括扩建工程所需用地。电厂三期扩建工程永久性占地 115.4 hm2,临时占地 1.4 hm2。扩建工程所在区域属新疆水土保持重点预防监督区,为玛纳斯县中部平原轻度水力侵蚀区,风蚀较弱,土壤侵蚀模数为 1 000 t/(km2◦a)。

2 监测方法及内容

2007年 9月至 2008年 9月,笔者在项目区重点区域布置监测小区开展了水土保持监测工作。为合理、准确地反映水土流失现状与治理成果,本次监测工作严格按照《水土保持监测技术规程》(SL277—2002)的有关规定,根据不同侵蚀区域、不同侵蚀类型特点拟定了合理、严密的监测方案与方法。共选择3个固定监测点(厂区、施工区和贮灰场)、2个调查监测点(临时施工道路和弃土坑),以水蚀监测为主,采用 GPS定位,对自然环境、水土流失因子,水土流失强度、程度及危害,植被状况与恢复特点,工程措施防治效果等进行全面监测。同时在观测点分别设置了工程扰动样区和对照样区,以便获取完整的数据资料。

3 监测结果分析

3.1 水土流失面积动态监测

根据玛纳斯电厂三期扩建工程建设及运行可能造成的水土流失范围,确定本期扩建工程水土流失防治责任范围主要为项目建设区及直接影响区。项目建设区包括电厂厂区、施工用地、贮灰场、临时道路及弃土坑,直接影响区包括贮灰场及临时道路。本期扩建工程的防治责任范围详见表 1。

表1 扩建工程水土流失防治责任范围

监测结果表明,项目建设区和直接影响区的土地类型均为戈壁滩,水土流失防治责任范围实际发生扰动面积为 147.2 hm2,较水保方案确定的防治责任范围 150.8 hm2少 3.6 hm2,除厂区和施工用地面积有小范围出入外,其他建设区和影响区面积与监测面积相符,说明水保方案确定的范围较为准确,是切实可行的。

3.2 弃土弃渣动态监测

根据《新疆玛纳斯电厂三期扩建工程水土保持方案报告书》及有关设计资料,新疆玛纳斯电厂三期扩建工程建设厂区动用土石方总量为:挖方 45.58万 m3,填方 41.30万 m3,需永久弃土 4.28万 m3(详见表 2)。工程施工弃渣运往电厂厂区东南侧约 500m处的玛纳斯县采砂坑,该采砂坑容积约为 6.0万m3(100m×60m×10m)。

表2 扩建工程土石方平衡结果 万m3

3.3 地表扰动面积监测

地表扰动面积监测包括两方面的内容,即扰动类型判断和面积监测,其中扰动类型判断是关键,扰动类型的划分和判定是由侵蚀强度决定的,在监测中必须根据实际流失状态进行归类和面积监测。玛纳斯电厂三期扩建工程地表扰动范围主要有电厂厂区、贮灰场区、厂外道路以及弃土坑等,总扰动面积是62.3 hm2,其中电厂厂区地表扰动面积最大。本期工程扰动面积监测结果详见表 3。

表 3 扩建工程扰动面积

3.4 土壤流失量动态监测结果

通过对该区域 3个监测小区(固定监测点)的监测数据进行分析计算,得出该工程各区域的侵蚀模数(图1),通过分析可明显看出:

(1)监测区(项目建设区)的水土流失状况与对照区(原地貌)的相比,有较明显的变化,变化量值反映出施工过程扰动和破坏了原来的地表结构,增加了水土流失量。

(2)在运行期,监测区和对照区的土壤侵蚀量都较施工期小。从整个监测过程来看,土壤侵蚀变化量呈递减趋势。监测初期(施工期)土壤流失变化量较大,而到了后期(运行期),随着植被恢复,人为扰动因素逐渐减少,地表开始逐步恢复,因而土壤侵蚀变化量逐步减少。

(3)从土壤侵蚀量的变化看:监测区的土壤侵蚀量都大于对照区的土壤侵蚀量,说明由于工程建设对土体结构和地表植被的破坏,加剧了当地的水土流失;监测区土壤侵蚀初始变化较大,随着土体结构、地表状况和植被的逐渐恢复,土壤侵蚀量也逐步趋于稳定;原地貌土壤侵蚀量变化比较平稳,这符合土壤侵蚀的实际情况。

图1 不同区域的土壤侵蚀模数

[1]许峰.近年我国水土保持监测的主要理论与技术问题[J].水土保持研究,2004,11(2):19-21.

[2]李海林,李俊.开发建设项目水土保持监测中存在问题与建议[J].水土保持应用技术,2009(6):35-37.

[3]郭索彦,李智广.我国水土保持监测的发展历程与成就[J].中国水土保持科学,2009,7(5):19-24.

[4]武平,刘鹏.云南省开发建设项目水土保持生态环境监测管理的实践与认识[J].中国水土保持,2010(2):1-2.

[5]孙厚才,袁普金.开发建设项目水土保持监测现状及发展方向[J].中国水土保持,2010(1):36-38.

[6]万彩兵,张歆.西气东输支干线工程水土保持监测[J].人民长江,2005,36(1):42-43.

[7]吴永红.线形开发建设项目水土保持监测技术[J].水土保持通报,2003,23(4):33-35.

[8]张茨林,谢颂华,喻荣岗.梨温高速公路工程水土保持监测与评价[J].中国水土保持,2005(8):43-46.

[9]徐智.西部输油管道工程水土保持监测及防治对策[J].水土保持通报,2007,27(4):44-48.

[10]李乾生,张勇智,张志明,等.包头市北出口公路建设中的水土保持监测工作概述[J].内蒙古水利,2008(4):71-72.

[11]姜德文.中国水土保持监测站点布局研究[J].水土保持通报,2008,28(5):1-5.

[12]邓泽文,吴宜进,张燕.湖北省山地丘陵区输变电工程水土保持监测实践与分析——以十堰 500 kV输变电工程为例[J].亚热带水土保持,2010,22(1):56-62.

S157

C

1000-0941(2011)05-0019-02

新疆师范大学博士、博士后科研启动基金资助项目(xjnubs1005);新疆维吾尔自治区科技攻关(含重大专项)和重点项目计划课题(200731136-5);新疆维吾尔自治区土壤学重点学科资助项目

王雪梅(1976—),女,江苏铜山县人,副教授,博士,主要研究方向为干旱区资源环境及遥感应用;通信作者柴仲平(1974—),男,甘肃永昌县人,副教授,硕士,主要研究方向为土壤侵蚀与水土保持。

2010-11-20

(责任编辑 孙占锋)

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