头屯河楼庄子水库工程建设区水土流失预测

王丽

（新疆头屯河流域管理局，新疆昌吉831100）

头屯河楼庄子水库工程建设区水土流失预测

王丽

（新疆头屯河流域管理局，新疆昌吉831100）

水库工程在施工中不可避免的扰动地面，扰动、破坏原有的水土资源，在暴雨和大风的作用下，加剧水土流失，科学准确的预测各阶段的水土流失成因、类型、分布、数量及其危害，对制定水土流失防治措施总体布局和单项防治措施设计具有重要意义。采用公式法，结合现场调查的结果，对楼庄子水库工程施工可能造成的水土流失进行预测。预测结果显示：工程共产生弃渣10.43万m3。预测本工程建设期可能造成水土流失总量为398.06 t，可能产生的新增土壤流失量为268.22 t，水土流失最严重单元为建构筑物区。

头屯河；楼庄子水库；管理区；水土流失

1 项目及项目区概况

楼庄子水库位于乌鲁木齐市头屯河区，坝址位于头屯河干流，距离下游头屯河水库约28 km。楼庄子水库正常蓄水位1396 m，相应库容7111万m3。是一座以灌溉、供水、防洪等综合利用的中型水库。

工程区地处准噶尔盆地南部，头屯河中下游的第四系冲积平原地带，拟建场地地形较平坦，地势开阔，总体地势南高北低、东西向较平坦，地形坡度南北约2.16%、东西约0.5%。多年平均最高气温在7～8月。多年平均降水量303.6 mm，多年平均蒸发量为1985.3 mm。降水主要集中在4～6月，占全年降水量的43.8%。常年主导风向北西向，平均风速2.3 m/s，最大风速20 m/s。年平均相对湿度58.8%，最高年平均相对湿度67%，最低年平均相对湿度53%。标准冻土深度1.40 m。

项目区土壤主要类型为棕漠土。普遍缺磷少氮，含钾丰富，土壤偏碱性，有机质含量低，肥力中等偏低。土壤质地为沙壤土，含量为10%左右，结构松散，易被侵蚀。项目区占地类型为荒地，地表多裸露，部分地区为硬化地面或建筑垃圾覆盖，植被稀少，零星分布有碱蓬、盐爪爪等旱生荒漠植被。植被覆盖度不足5%。项目区原生地貌综合土壤侵蚀模数为1500 t/km2.a，容许土壤流失量为1500 t/km2。

2 水土流失预测范围

2.1 水土流失预测基础

本工程在施工中将不可避免的扰动地面，扰动、破坏原有的水土资源，降低其土地生产力，在暴雨和大风的作用下，加剧水土流失。因此科学准确的预测施工准备期、施工期及自然恢复期的水土流失成因、类型、分布、数量及其危害，可为制定水土流失防治措施总体布局和单项防治措施设计提供可靠的理论依据。本方案水土流失预测的基础为按照本项目正常的设计功能，无水土保持措施条件下可能产生的水土流失量和水土流失危害，水土流失增量的计算基础应扣除原生地表侵蚀量。2.2水土流失预测范围

水土流失预测的范围是工程的永久和临时占地。包括扰动原地貌、损坏植被，造成地表再塑的建设征用、永久占用、临时租用和土地使用管辖范围内的土地面积。本工程水土流失预测范围为项目建设区面积即31670 m2。

3 预测单元、预测时段划分

3.1 预测单元

水土流失预测的目的是为了确定行之有效的水土保持措施总体布局，预测项目建设及运营带来的水土流失总量及分布，分析可能造成的水土流失危害，明确重点防治区。根据本工程施工建设项目的特点，按各单元工程及占地利用情况，将项目区划分为1个一级分区，3个二级分区，二级分区预测单元划分为建构筑物区预测单元道路、广场区预测单元、施工临时工程区3个预测单元。

3.2 预测时段

本工程为建设类项目水土流失预测时段按施工准备期、施工期、自然恢复期三个时段进行。本项目建设工期25个月，所以本项目施工期预测时段为25个月。

工程施工结束后，人为活动对地表的扰动有所减少，工程建设区内水土流失逐步减少，水土流失因素将以自然因素为主。但由于项目区生态环境处于恢复阶段，抗干扰能力差，在自然恢复期仍有一定量的水土流失，根据项目区有关资料，该区自然恢复期大约需要2年时间，因此本项目自然恢复期按2年计算。

4 预测的内容和方法

4.1 预测内容

水土流失预测的目的是为了分析工程施工可行性研究报告能造成的水土流失量及其潜在的水土流失危害，掌握工程施工过程中新增水土流失发生的重点时段及重点部位，为合理布设各项防治措施提供科学依据。水土流失预测内容为：扰动地貌、损坏土地及植被情况、弃土弃渣量、损坏水土保持设施、可能造成的新增水土流失数量、可能造成的水土流失量、可能造成的水土流失的影响及危害。

4.2 预测方法

（1）扰动、占压原地貌、土地及植被的破坏情况的预测方法

通过查阅主体工程可研报告和设计图纸，实地调查工程所在地段的水土流失和水土保持现状，对工程永久和临时占地开挖和扰动地表、占压土地和损坏林草地类型和面积进行统计、量算、预测。

（2）弃土、弃石、弃渣量的预测方法

依据主体工程设计中土石方平衡资料，利用设计图纸，结合实地勘察，对工程将要产生弃土、弃石、弃渣的数量和部位进行预测。

（3）损坏水土保持设施面积和数量的预测方法

水土保持设施是指具有水土保持功能的一切实物的总称，如原地貌、自然植被等均具有水土保持功能，应视为水保设施。本工程损坏水土保持设施面积和数量，在主体工程设计文件、实地调查和必要测量的基础上进行统计。

（4）可能造成的水土流失量及新增水土流失量的预测方法

分析掌握项目对地表、植被的扰动情况，了解填筑料和废弃物的结构组成及其堆放位置和形式，结合当地土壤侵蚀强度，对建构筑物区、道路及广场区、施工临时工程区的水土流失量进行预测。

对工程扰动地表新增水土流失量的预测应以主体工程设计正常的设计功能在无水土保持工程条件下可能产生的水土流失为前提。再根据本工程建设扰动地表面积，计算扰动地表土壤流失量。

4.3 土壤侵蚀模数选择

项目处于平原区，原生地表侵蚀类型主要为轻度风蚀和轻度水蚀。通过现场踏勘确定工程区内各分区原生地表土壤侵蚀模数基本相同，最终确定项目区原生地貌土壤侵蚀模数为1500 t/km2·a。

由于本项目区目前没有实测土壤侵蚀模数的可类比工程，而且，目前本区内水土保持监测工作还未获得有效数据，因此，根据实地调查，依据土壤侵蚀与地貌、土壤、植被覆盖度的关系，确定本工程各分区地表扰动后和自然恢复期土壤侵蚀模数为2500 t/km2·a。

5 预测结果

5.1 原地貌、土地及植被损坏情况

工程项目扰动原地貌总面积31670 m2。对项目区原地貌、土地及植被损坏情况统计结果见表1。

表1 项目区原生地貌、土地及植被情况损坏统计表

表2 可能造成的水土流失量计算表

5.2 损坏水土保持设施面积和数量

水土保持设施是指具有防治水土流失功能的一切设施的总称，具体是指具有保水、保土、保肥、保护生态环境的一切工程措施和非工程的林草及自然植被生态设施等。由此确定本项目建设损坏水土保持设施面积为31670 m2。本项目共产生弃方10.43万m3，全部外运至东二环道路工程再利用。

5.3 可能造成水土流失流失总量

在预测期限内，项目建设区原地貌植被状态下水土流失量为129.84 t，工程建设可能造成的水土流失量为398.06 t，可能产生的新增土壤流失量为268.22 t。水土流失预测详细结果见表2。

5.4 可能造成的水土流失危害

本项目为点状工程，根据施工需要布置道路、施工临时工程区等，各种施工活动均将产生一定量的水土流失，其分布呈点状分布特点。工程建设对土地造成不同程度的扰动，各分区新增水土流失具有不均衡性。建构筑物区最大，其次是道路及广场区。水土流失危害分析评价：由于工程建设的土方开挖、砼浇筑等工程将原本稳定的土层和地表二次扰动，使占地范围内地表土壤结构和肥力都不同形式、不同程度地遭到损坏，其诱发的加速侵蚀又使施工区及周边土地的可持续利用性下降。

在工程建设过程中，因开挖地面、建筑物填筑等施工活动，扰动了地表土壤结构，破坏了地表植被，虽然不会引发泥石流、地面塌陷、崩塌、滑坡等灾害，但是工程施工活动不但直接破坏了地表植被和地貌形态，而且影响了工程区周边的景观，将给沿途生态环境带来一定负面影响。

6 结论与建议

工程扰动土地面积即为项目建设区面积，合计31670 m2，为永久占地。扰动占地类型为荒地。工程建设损坏的水土保持设施面积共计31670 m2，行政区划隶属于乌鲁木齐市头屯河区。工程共产生弃土弃渣10.43万m3，弃方外运至东二环道路工程再利用。预测本工程建设期可能造成水土流失总量为398.06t，可能产生的新增土壤流失量为268.22 t，水土流失最严重单元为建构筑物区。本工程建设不会引发泥石流、崩塌、滑坡等水土流失危害。但是土方开挖创面土体裸露，临时堆土机构松散，施工过程中如果不采取适当的防治措施，在大风或大雨天气易产生较大的扬尘或土壤侵蚀。

S157

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1673-9000（2017）03-0172-02

2017-02-16

王丽(1972-)，女，甘肃武威人，工程师，主要从事水利工程管理方面的工作。