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基于燕山国家级水土流失重点预防区防治要点构建的迁西县生产建设项目水土保持方案技术体系

2020-03-23孟凡超

河北林业科技 2020年3期
关键词:模数土壤侵蚀扰动

孟凡超

(迁西县水利局,河北 迁西064300)

迁西县水土保持区划隶属燕山南部低山丘陵土壤保持与水源涵养区,地貌以山地丘陵区为主,境内地形复杂多样,水土流失类型以水蚀为主,原地貌土壤侵蚀模数在800~15000t/km2·a,大多数生产建设项目所在区域的原地貌土壤侵蚀模数在800~5000t/km2·a之间,为轻中度侵蚀强度。域内有各类矿产资源近40种,其中以铁矿、金矿储量最为丰富。据已探测的资源储存量,域内铁矿储量接近5亿t,近20a主要生产矿类钢、铁,年产量达到上千万吨,是支撑县域实体经济的主要资源,形成了以矿山开采、精矿制造生产、非金属衍生矿业产品企业为主、房地产、饲养业等多类型产业并举的产业格局。随着矿山开采及经济发展带来的修路、房地产企业的兴起,生态文明建设已成为刻不容缓的发展重点,宁要绿水青山,不要金山银山,宁可淘汰落后产能,也要保证山田水林路环绕的“田园综合体”建设。截止2020年6月,全县境内共编制省市审批的74个水土保持方案,320个县级审批的水土保持方案,改善监督域内生产建设项目的水土保持治理起到了关键性作用。

1 迁西县生产建设项目水土保持发展概况

迁西县随着矿山开采及经济发展带来的修路及房地产企业的兴起,环境保护问题被迁西县县委政府提到议事日程上来,为贯彻落实《中华人民共和国水土保持法》,防止生产建设项目造成的水土流失,早在1993年迁西县政府就出台了《迁西县实施〈中华人民共和国水土保持法〉办法》,2007年迁西县水务局、迁西县发展改革局、迁西县环境保护局联合下发了《关于开发建设项目须编报水土保持方案的通知》(迁水字[2007]85号),该通知下发到了全县境内各个集体及个人经营的生产建设项目企业,多年来我们不断强化水土保持执法,督促生产建设项目企业坚持“预防为主、保护优先,因地制宜、安全可靠、技术可行、经济合理”的原则,积极地编制、落实水土保持方案,使得迁西县在发展经济的同时又保护了环境,真正实现了“既要金山银山又要绿水清山”。截止2020年6月,全县境内共编制省市审批的74个审批了水土保持方案,320个县级审批的水土保持方案。

2 燕山国家级水土流失重点预防区工程特点

2.1 水土流失特点

(1)该分区处于燕山南麓,在6~10月份主汛期降雨集中且短时强度高,径流冲刷导致的水力侵蚀是主要发生方式,加之域内水源涵养区内水系分布广且密集,非水源涵养区流域沟道密布陡峭,常引发崩塌、落石、泥石流等山地自然灾害,农林产业损失严重。

(2)区域林场面积较大,商业化开发程度较高,农田施用化肥农药等产生的面源污染较为严重,导致了较为普遍的河湖库区水体富营养化现象。

(3)区域传统资源产业密集发达,以第二产业为主,由此带来的城镇生态环境污染现象严重,对域内滦河、蓟运河等主要河道及潘家口、大黑汀等水库水系影响较大,造成了经济发展和生态环境用水量的较难调和的矛盾,影响了下游的供水产业,破坏了域内的水源涵养功能。

(4)区域铁矿资源丰富,紧邻首钢铁矿生产基地,矿山开采、选矿、修路和其他开发建设项目建设引起的废弃物排放量较大,工业尾矿等引起河道泥沙淤积问题突出,影响水库供水安全和河道行洪安全。

2.2 水土保持功能与主要任务

该分区主导的水土保持基础功能主要为保护水源地、建设健康生态饮用水体系、打造“田园综合体”、净化入河湖及水库的源头水质质量及减少泥沙含量,以加强流域水源涵养功能、防治土壤流失等水土保持基础功能。主要任务是以矿山迹地、坡林地、坡耕地为重点进行水土流失综合治理;加强区域内生产建设活动的监督管理。

3 水土保持方案技术要点

根据燕山国家级水土流失重点预防区迁西县地区的下垫面自然环境及水土流失特征,针对矿业资源开发利用程度高、林场资源消耗速度快、水系密布、山地灾害发生率高的现状,在编制生产建设项目水土保持方案时对各技术要点要求做到因地制宜、因害设防,达到区域自成体系的防害标准。

3.1 设计水平年的确定

设计水平年应为水土保持方案确定的水土保持措施实施完毕并初步发挥效益即水土保持方案确定的各项水土流失防治标准指标值可以实现的年份,具体编制水土保持方案时根据主体工程完工时间和水土保持措施实施进度安排等综合确定,建设类项目设计水平年一般为完工当年或后一年,建设生产类项目为主体工程完工投入生产之年或者后一年。

3.2 水土流失防治责任范围及防治分区的确定

3.2.1 水土流失防治责任范围

迁西县生产建设项目多为小微企业型项目,其水土流失防治责任范围构成相对简单,一般包括永久占地、临时占地,根据自身需求部分项目还会增设其他使用和管辖区。

3.2.2水土流失防治分区

根据实地勘查成果,在水土流失防治责任范围规定的面积区域内,勘察布置主体工程布局。分区的原则一是各区之间应有明显差异性,二是同一区内形成水土流失的主要因子和布置的防治措施应相同或类似,三是根据项目的复杂程度和项目对土地使用布局情况。

3.3 水土流失防治目标的确定

3.3.1 执行标准等级

迁西县由于隶属国家级水土流失重点预防区,在北方土石山区水土流失防治指标值上应执行一级标准。

3.3.2 防治目标的确定

根据《生产建设项目水流失防治标准》(GB 50434-2018)的规定,燕山国家级水土流失重点预防区应确定水土流失防治标准采用北方土石山区一级标准,各项防治目标根据干旱程度、侵蚀强度、地形等因素进行修正。例如:处于轻度水土流失区的迁西县城区某房地产项目防治目标计算表见表1。

表1 防治目标计算

3.4 水土流失预测方法

水土流失预测范围是生产建设项目的水土流失防治责任范围,其内容应包括土壤流失量的预测和水土流失危害分析。

3.4.1 土壤流失量的预测

(1)土壤流失量的预测计算公式:

式中:W—扰动地表土壤流失量(t);ΔW—扰动地表新增土壤流失量(t);j-预测时段,j=1、2,即指施工期(含施工准备期)和自然恢复期两个时段。i-预测单元,i=1、2、3、……、n-1、n;Fji—第j预测时段、第i预测单元的面积(km2);Mji—第j预测时段、第i预测单元的土壤侵蚀模数(t/km2·a);ΔMji—第j预测时段、第i预测单元的新增土壤侵蚀模数(t/km2·a),负值按0计;Tji—第j预测时段、第i预测单元的预测时段长(a)。

当预测单元土壤侵蚀模数恢复到原地貌土壤侵蚀模数以下时就不再计算。

(2)预测单元的确定。预测单元即为本文2.2中的水土流失防治分区,不同的区域即为一个预测单元,生产建设项目预测单元一般分为建(构)筑物区、道路及广场硬化区、绿化区、临时堆土区、施工生产生活区。

(3)土壤侵蚀模数的确定。预测单元的原地貌土壤侵蚀模数,根据《土壤侵蚀分类分级标准》,并结合实地现场调查及咨询当地相关工作者分析确定;预测单元扰动后土壤侵蚀模数应根据项目工程的施工工艺和时序,扰动方式、地形地貌特点及土壤剖面性状及特征、区域水文状况及相关经验、调查资料等因素综合分析确定。

(4)预测时段的确定。预测时段分为施工期(含施工准备期)和自然恢复期。施工期为生产建设项目施工过程实际扰动地表时间;自然恢复期是指施工扰动结束后,按照“三同时制度”实施了与主体工程同步实施的水土保持措施情况下,土壤侵蚀模数自然恢复到扰动前土壤侵蚀模数所需的时间,应根据当地自然条件确定,依据《生产建设项目水土保持技术标准》(GB 50433-2018)规定,燕山区自然恢复期取3a,自然恢复期的预测面积要扣除建筑物占地、地面硬化区、水域面积。

3.4.2 水土流失危害分析

水土流失危害分析应包括对本工程项目及当地、周边、下游的危害程度,产生滑坡、泥石流等灾害的风险分析。

(1)对项目区生态环境的影响。在生产建设项目施工过程中,因土方开挖、回填、临时堆土等人为活动破坏了原有地表植被,扰动了土壤剖面结构,使土壤疏松,改变了原地貌地表水循环途径,降低了项目区水土保持能力,如不采取有效的水土保持措施,必将对项目区的生态环境带来不利影响。

(2)对周边区域的影响。由于施工过程中不可避免地扰动土石方、临时堆土、运土,如不采取有效防护措施,在大风作用下,极易形成扬尘,造成风蚀,在暴雨作用下,极易形成冲刷,造成水蚀,对项目区周边环境造成污染。

(3)对土地资源的影响。由于工程施工征用的土地及临时用地均破坏了地表植被,扰动了地表土壤结构,丧失了原地面的水土保持能力,造成了严重的水土流失,地表土壤中的肥力随着水力、风力侵蚀而流失掉,造成土壤生产力减退。

3.5 水土保持措施的布设

生产建设项目水土保持措施布设包括总体布局、分区布设和施工要求。

3.5.1 水土保持措施总体布局

水土保持措施总体布设的指导思想是根据各分区的特点以及布局构造,以规定的水土流失防治目标为依据,本着尽量少破坏原有水土保持设施的基础上,统筹配置林草措施、临时措施及工程措施,同时最大化利用主体工程已有的设计,对有缺陷的部位做针对性的新增水土保持工程设施,逐步降低土壤侵蚀模数。

3.5.2 水土保持措施分区布设

(1)建(构)筑物区。建(构)筑物区一般布设临时措施,一是防尘网苫盖,以便于扰动后的地面不裸露,以防扬尘造成风蚀;二是设置挡水土埂,建(构)筑物基础开挖产生的土方用于修建挡水土埂,基坑回填后再拆除挡水土埂。

(2)道路及广场硬化区。道路及广场硬化区一般布设地面硬化措施、植草砖硬化、在植草砖种植孔填种植土后种植草坪,并合理布设地下雨水排水管网。

(3)绿化区。绿化区水土保持措施布设,首先是采用工程施工前收集的项目区地表土或外购土覆土平整地面,绿地采用下凹式,下凹深度为10cm,使绿地能够充分利用雨水,即满足了灌溉要求又防止了水土流失;二是选择适宜本项目区的景观乡土乔灌木树种、草种栽植。

(4)临时堆土区。临时堆土区水土保持措施布设采用防尘网苫盖、编织袋装土拦挡等方法防止水土流失。

(5)施工生产生活区。施工生产生活区水土保持措施,施工中对临时堆料进行临时苫盖,苫盖材料采用防尘网,结合施工便道合理修建排水沟网,排出雨水污水,防止造成水土流失。

3.5.3 施工要求

水土保持措施主要有工程措施、植物措施、临时措施,不同措施的施工区域、施工时序不同,应合理安排,减少或避免各工序间的相互干扰,应充分利用主体工程施工提供的施工条件与主体工程施工同步进行,按方案计划的施工期内完成,具体施工要求要符合相关技术标准及技术规范要求。

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