如何进行水土流失预测
2014-07-05王玉婷
王玉婷
(本溪市水利电力勘测设计研究院,辽宁本溪117022)
1 水土流失的危害及水土保持目标
1.1 水土流失的危害
水土流失的危害主要表现在2个方面:①对工程区的生态环境造成的影响;②对河流行洪、防洪可能造成的影响。
1.2 水土保持目标
建筑工程的水土保持目标主要有4个:①使建筑工程所在地区的水土流失得到基本的控制;②使于建筑工程所造成的新增水土流失得到有效控制;③保护建筑工程所在地的生态环境不受到工程建设与使用的破坏;④建筑工程建设过程中要将水土流失的数量控制在国家标准要求范围内[1]。
2 水土流失预测
2.1 水土流失预测范围、单元及时段
水土保持预测范围为项目建设区的所有区域,预测分区与防治分区是相同的,根据项目特点及扰动形式对预测单元进行划分。预测时段因根据项目施工区域和影响区域的特点来灵活确定。预测分区根据工程实际情况可以分为建构筑物区、道路广场区、景观绿化区、施工生活区[2]。
2.2 水土流失预测内容和方法
根据《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433—2008)的规定,结合本工程建设特点,水土流失预测内容主要包括扰动地表面积、损坏水土保持设施的数量、弃土(石、渣)量、水土流失量及可能造成水土流失危害。本工程水土流失预测采用类比实测法。水土流失预测内容和方法如下所述:
2.2.1 扰动地表面积预测
对项目建设引起的扰动地表面积和数量进行预测。通过工程可研报告、图纸和现场踏勘,确定项目建设扰动地表的面积和数量。
2.2.2 损坏水土保持设施数量预测
对项目区损坏水土保持设施的程度和数量进行预测。通过工程可研报告、图纸和现场踏勘,确定项目建设水土保持设施的面积和数量。
2.2.3 水土流失量预测
由于工程建设扰动和地貌改变而产生水土流失形式和水土流失量预测。采用类比实测法进行预测分析。
2.2.4 可能造成的水土流失危害预测
对水土流失对工程本身、土地利用、生态环境的潜在危害和影响进行预测。在水土流失预测的基础上,根据可能造成的水土流失形式、数量、位置及周围自然生态环境特点进行分析预测。
2.3 水土流失预测公式
在确定土壤侵蚀模数、预测范围及预测时段的基础上,通过公式法计算各预测单元的新增水土流失量。水土流失量计算公式为:
新增水土流失量计算公式为:
式中:W为土壤流失量,t;△W为扰动地表新增土壤流失量,t;i为预测单元,1,2,3,……n;k为预测时段,1,2,指施工准备期、施工期、自然恢复期;Fi为第i个预测单元的面积,km2;Mik扰动后不同预测单元不同时段的土壤侵蚀模数,t/km2·a;△Mik不同单元各时段新增土壤侵蚀模数,t/km2·a;Mio扰动前不同预测单元土壤侵蚀模数,t/km2·a;Tik预测时段(扰动时段),a。
3 案例分析
3.1 工程概况
辽宁医药化工职业技术学院建设项目位于本溪市高新技术产业开发区张其寨乡柳峪村,交通通达性良好。根据《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433-2008)及《水利部关于严格开发建设项目水土保持方案审查审批工作的通知》(水保[2007]184号)的规定,本方案对主体工程的限制性因素作了一一排查,工程的建设仅对项目区的土壤造成扰动和不利影响,不会对周围环境产生无法治理或破坏性的影响,通过采取有效的水土流失防治措施,可有效治理因工程建设而新增的水土流失,并逐步改善项目区生态环境。
本工程总占地面积25.68 hm2,全部为永久占地,地势较大,横、竖向高差较大,坡度较大。项目区内现状占地类型以耕地和疏林地为主,其中耕地面积12.0 hm2,占总面积比例为46.7%,其次疏林地面积13.68 hm2,占总面积比例为53.3%。
3.2 预测过程
3.2.1 类比工程选择及类比条件分析
根据类比工程选择原则及要求,本方案选择本溪市千金棚户区改造3#地工程。经现场查勘与有关资料调查分析,本工程区的自然条件及水土流失状况与本溪市千金棚户区改造3#地工程相似,且工程建设过程中可能造成的水土流失原因、程度和影响两者均基本相似,本工程类似此工程条件。
3.2.2 预测参数的确定
经现场查勘和实地调查,本溪市千金棚户区改造3#工程挖、填方边坡均有不同程度的侵蚀沟,根据现场对水土流失造成的面蚀和沟蚀量的测量(调查样方为100 m2),经分析,不同部位的沟蚀量约占水土流失量的70%,面蚀深度在3~5 mm,侵蚀量约占总量30%(土壤容重1.7 g/cm3)。
结合本工程的具体情况,通过对类比工程的分析,确定本项目各种工程裸露坡面单元上的土壤侵蚀模数预测值。由于本项目所在区域的土壤类型、植被类型及土壤侵蚀强度与类比工程所在区域的土壤类型、植被类型及土壤侵蚀强度存在一定的差异,并考虑本工程的实际情况,对类比工程的观测数据进行适当修正以用作本项目的预测。
3.3 预测结果
根据前述提出的流失量预测方法,确定的预测参数及各工程单元裸露面积的统计结果,计算出扰动后各单元、各时段土壤流失总量和新增流失量,本工程项目建设区在预测期内土壤流失背景值为262.8 t,工程建设可能造成的土壤流失量为1 507.9 t,其中新增水土流失量为1 245.1 t。
3.4 预测结论及综合分析
3.4.1 预测结论
项目建设总占地面积为25.68 hm2,共扰动地表、占压土地和林草植被面积为25.68 hm2;损坏水土保持设施的面积为25.68 hm2;预测期内,可能造成的土壤流失量为1507.9 t,其中新增水土流失量为1 245.1 t。
3.4.2 综合分析评价
通过对各预测单元在不同时段的新增土壤流失量的定量分析,综合评价工程施工对各预测单元水土流失的直接影响和潜在影响,进而确定水土流失重点区域,为水土保持措施布置及水土保持监测提供科学依据。根据预测结果,本方案水土保持监测的重点时段应为施工期,监测的重点区域为建构筑物区和景观绿化区。
[1]林晶,孙青言.厂矿工程建设水土流失预测及防治措施体系设计[J].安徽农学通报,2013(11):85-86.116.
[2]王海燕,何锦峰,侯俊丽,等.城市房地产开发建设项目的水土流失预测与水土保持措施研究[J].三峡环境与生态,2013,35(03):41 -45.