大广高速立交工程水土流失预测

□刘春侠　□袁战领　□宋　利（河南方正水利工程咨询有限公司）

大广高速立交工程水土流失预测

□刘春侠□袁战领□宋利（河南方正水利工程咨询有限公司）

近年来的大规模工程建设以及对运行多年的病险工程的加固维修使得大面积的土地被扰动，再加上强降雨的冲刷，产生严重的水土流失。随着大广高速新蔡西互通式立交新建工程项目的开工建设，地表被扰动，土层遭到破坏，造成人为新增水土流失，给建设区及周边生态环境带来影响和危害。若不及时采取有效的水土保持综合防治措施，将造成较大的水土流失和生态环境破坏，因此根据主体工程的布局及施工工艺，科学合理地预测工程建设造成的水土流失量，客观评价水土流失的危害，以便为水土流失防治分区、分区防治措施合理设计、施工进度安排及水土保持监测方案编制提供依据。

互通式立交；水土流失预测；生态环境

1　工程概况

大广高速新蔡西互通式立交新建工程主要位于河南省新蔡县境内，拟建项目新蔡西互通式立交位于大广高速上，运营桩号为K2160+500处。东距新蔡县城约13 km，北距砖店互通式立交5.50 km，南距岳城互通式立交14.80 km，互通收费站顺接新蔡县迎宾大道。

工程项目由互通立交工程、管理工程、取土场、施工生产生活区、施工道路五部分组成。其主要建设内容包括：立交范围内主线总长1300 m，单车道匝道长904 m，对向双车道匝道长929.14 m，加减速车道760 m；新建主线桥梁1座；全线共设通道5道，其中完全利用1道，高速公路加宽1道，匝道新建通道3道；共设涵洞5道，匝道新建涵洞5道；新建收费站一处，收费车道12条，其中ETC车道4条。

2　工程施工带来的水土流失问题

大广高速新蔡西互通式立交新建工程扰动范围大，施工周期长，工程建设产生的水土流失影响范围广，使得工程取土场多，弃渣场多，是水土流失的主要来源。因此，开展本工程水土保持预测工作，尤其是渣、料场水土流失预测工作是重中之重。

3　水土流失预测

3.1扰动地表、损坏水土保持设施预测

根据工程设计文件、技术资料和当地土地利用类型，结合实地勘察，对工程建设开挖扰动、压占地表和损坏植被面积进行量测。

3.2弃土、弃渣量预测

通过主体工程设计资料，结合现场勘察和类比工程调查，依据土石方平衡进行分析预测。

3.3可能造成的土壤流失量预测

3.3.1预测范围

大广高速新蔡西互通式立交新建工程水土流失预测范围为永久和临时占地范围，预测总面积31.44 hm2。

3.3.2预测时段

根据《开发建设项目水土保持技术规范》的相关规定，项目属建设类项目，因此水土流失预测时段划分为施工期（含施工准备期）和自然恢复期。根据项目区自然条件特点，同时结合实地调查，一般在项目实施2a后，由于植被等自然条件的恢复对表层土起到稳定作用，使工程破坏地表造成的水土流失趋于稳定，自然恢复期预测时间为2a会逐渐恢复至原有状态。

3.3.3预测单元

预测单元划分原则：①地形地貌、扰动地表的物质组成相近；②土地利用现状基本相同；③扰动地表方式、形态相似，时段相同；④水土流失成因、强度基本一致，类型相同；⑤同一预测单元集中连片，形成一个或几个集中的区域。

3.3.4各单元预测时间

施工期各单元预测时间主要根据主体工程施工进度安排按最不利情况确定，施工时段超过雨季长度的按1a计算，不超过雨季长度的按占雨季长度的比例进行预测。

3.4预测内容及方法

3.4.1扰动原地貌、土地及植被面积预测方法

通过查阅工程设计文件、项目区区划资料，结合实地勘测，预测工程建设过程中占压土地情况、破坏林草植被面积及扰动原地貌的程度和面积。

3.4.2弃土、弃渣量的预测方法

分析相关工程设计报告中的挖填土石方量，通过土石方挖填平衡统计分析，填方以充分利用为原则。在此基础上，分析工程建设的弃土、弃渣量。

3.4.3损坏和占压水土保持设施预测方法

损坏和占压水土保持设施预测方法，采取逐一分析和实地勘测工程永久占地和临时占地类型，分县区确定工程建设损坏各类水土保持设施量的方法。

3.4.4可能造成的水土流失量的预测方法

大广高速新蔡西互通式立交新建工程可能造成的水土流失量的预测方法以资料调查法和类比工程法为主。即根据本工程有关资料，掌握工程建设对地表、植被的扰动情况，通过与工程地形地貌、气候条件、工程性质相似的工程项目进行类比分析比较后，选取合理的计算参数，分别对不同区域、不同时段可能造成的水土流失量进行预测。

4　水土流失危害分析

4.1加剧项目及周边地区的水土流失

大广高速新蔡西互通式立交新建工程施工方式多样，工程扰动地表面积大，扩大和增加了原本侵蚀严重的水土流失面积。如果施工过程中不加以治理和防护，势必加剧工程建设区域的水土流失，并可能给主体工程的安全带来不稳定因素。

4.2损坏占压农田，影响农业耕作

因工程项目区地势平坦，占用土地主要为农田。耕地是农民赖以生存的基本生产资源，公路施工将破坏农田土层结构，即使修复，短期内也难以恢复地力，如果遇到高强度、短历时的暴雨时，大量的临时堆存土方将被雨水冲入周边农田、占压农地，这些都将影响当地农业发展。所以在施工过程中需采取有效的施工组织措施，采用熟土剥离、表土保护等合理的措施，再结合临时拦挡、临时排水等措施才能减少施工过程中造成的表土资源损失。

4.3破坏局部生态环境

工程施工对地表植被造成破坏，若不加以防治和恢复，严重的水土流失使植被失去赖以生存的物质基础，破坏局部生态环境。

5　建议

5.1防护措施布置的建议

大广高速新蔡西互通式立交新建工程项目区土壤侵蚀类型为水力侵蚀，根据以上的预测结果，在未采取任何水土保持措施防治的情况下，水土流失总量远远大于背景值水土流失量。因此，工程在建设中应采取相应的拦挡措施，并在主体工程防护措施基础上，进一步完善植物防治措施，使其形成一个完整、有效的水土流失防治体系，从而有效地控制项目区的水土流失，保障工程顺利施工和安全生产运行。

5.2建设期对水土流失的建议

根据预测结果，水土流失主要发生在建设期的互通立交工程区、施工生产生活区、施工便道区等。因此，施工时序应紧凑安排，土建施工要避开雨季，尽量减少地表裸露面积和裸露时间，将水土流失降到最低。施工过程中严格遵循“三同时”原则，水土保持工程与主体工程同时设计、同时施工和同时投产，水土保持工程应随主体工程的施工进度分期、分批地尽早安排实施，使其尽快发挥效益。

5.3水土流失预测工作的建议

根据以上预测结果，工程建设期施工过程中造成的水土流失量最大，施工准备期和自然恢复期水土流失量相对较小。因此，根据工程建设特点、工程布局、可能造成的水土流失形式，该工程水土保持监测的重点时期为施工期，监测的重点区域为互通立交工程区和取土场区。

6　结语

综上所述，大广高速新蔡西互通式立交新建工程项目区在工程建设过程中，实施水土保持工程与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。项目建设产生水土流失量最大、造成水土流失危害最严重的是互通立交工程区，其次是施工生产区、施工便道区和取土场区。水土保持方案中应针对本项目特点进行重点分析、全面防护。在工程建设过程中强化临时措施，在生产运行过程中加强各项措施的维护和管理，使各项水土保持设施正常运转。正确的预测出此类工程建设扰动地表产生的水土流失量，对以后水土保持的实施起到了至关重要的作用。

（责任编辑：刘长垠韦诗佳）

S157

C

1673-8853（2016）07-0103-02

2016-05-18