某电厂项目水土流失分析与防治措施
2023-03-12邸晓芳
邸晓芳
(永城市水利工程技术服务中心,河南 永城 476600)
1 水土流失现状
项目位于全国水土保持区划中属于西南紫色土区-秦巴山地区-丹江口水库周边山地丘陵水质维护保土区。根据《土壤侵蚀分类分级标准》,项目区容许土壤流失量为500 t/(km2·a)。项目所在区域属于微丘区,根据《某县水土保持规划(2016-2030年)》,某县以轻、中度水力侵蚀为主,结合电厂一期水土保持监测情况,综合确定项目区水土流失背景值为600 t/(km2·a),水土流失类型为轻度水力侵蚀。
2 水土流失影响因素分析
2.1 水土流失影响因素
造成水土流失的原因有自然因素和人为因素两大类。自然因素:首先,气候因素,其中以暴雨影响较为突出,夏季降雨集中,强度大,极易产生严重的水土流失;其次,地形地貌、土壤物理特性等也是导致水土流失的主要因素;再次,林草植被覆盖度低,起不到固土保水作用。人为因素:主要是由于项目建设过程期间的场地平整、基础开挖、管沟开挖、机械碾压等直接改变了原地形地貌,不可避免地破坏植被、扰动地表,使原有地表的抗蚀力降低,是造成水土流失的主要因素。
2.2 扰动和损毁植被面积预测
项目总占地面积50.92 hm2,根据现场调查分析,工程建设期间,扰动地表面积50.92 hm2,其中生产区24 hm2,厂内道路区3.75 hm2,施工生产生活区21.10 hm2,临时堆土2.07 hm2。项目原占地类型为建设用地和耕地,未损毁植被。
2.3 废弃土(石、渣、灰、矸石、尾矿)量
项目建设期总挖方41.35 万m3,总填方59.31 万m3,利用方41.35 万m3,借方17.96 万m3,由电厂一期项目基槽余土供给,无弃方。项目运行期年产灰90.15 万t、渣10.02 万t、脱硫石膏12.83 万t。灰、渣及石膏全部采用干灰罐车或封闭式自卸汽车运送至某县指定地点,分别作为水泥生产和节能环保砖生产原材料进行综合利用,运行期产生的灰、渣及石膏可全部综合利用,无弃渣。
3 土壤流失量预测
结合工程平面布置,根据地形地貌、扰动方式、扰动后地表的物质组成、特征相近的原则划分为四个预测单元,分别为生产区、厂内道路区、施工生产生活区和临时堆土区。预测时段分为施工期和自然恢复期,其中自然恢复期面积扣除建筑物占地、地面硬化和水面面积。施工期预测时间应按连续12个月为1年计,不足12个月,但达到1个雨季长度的按1年计,不足1 个雨季长度的,按占雨季长度的比例计算;自然恢复期为施工扰动结束后,不采取水土保持措施的情况下,土壤侵蚀强度自然恢复到扰动前土壤侵蚀强度所需要的时间,某县位于秦岭淮河线以南,属湿润区,自然恢复期确定为2 年。项目区水土流失背景值为600 t/(km2·a),通过调查电厂一期项目水土保持监测情况,结合专家经验,综合确定项目施工期及自然恢复期的土壤侵蚀模数,根据预测单元土壤侵蚀模数、面积和各时段预测时间分析计算出项目施工期预测土壤流失量1 774.60 t,自然恢复期预测土壤流失量489.96 t,预测土壤流失总量2 264.56 t;较原地貌新增土壤流失量1 445.69 t,其中施工期新增1 300.37 t,自然恢复期新增145.32 t。水土流失重点区域是生产区,重点阶段是施工期。
4 水土流失危害分析
①破坏土壤肥力。工程施工临时占用部分耕地,施工过程中若不进行表土保护,将会造成表土资源损失,破坏土壤肥力,影响农业发展。②造成扬尘污染。施工过程中造成的裸露地表、运输车辆离开施工场地时轮胎携带的泥土,运输过程中土料的散落等在无任何防护的情况下,当遭遇大风天气极易形成扬尘污染。③堵塞雨水管网。施工过程中若不建立良好的排水体系,在降雨作用下场地内部将会形成地表径流,地表径流裹挟泥沙直接进入市政雨水管网将造成雨水管网堵塞的风险。④威胁工程安全。施工过程中的土方临时堆存在无防护的情况下在降雨天气存在垮塌风险,不仅会威胁主体工程安全,也会对电厂一期工程造成威胁。
5 水土流失防治措施
5.1 水土流失防治
应建立完善的水土流失防治措施体系,以减少可能造成的土壤流失量。水土流失防治措施体系的建设应综合考虑表土资源保护、裸露地表防护、排水体系构建和拦挡措施布设,以避免水土流失危害事件的发生。
5.2 水土保持监测
建设单位应自行或委托开展水土保持监测工作。监测重点阶段为施工期,重点区域为生产区。水土保持监测范围应为水土流失防治责任范围,包括生产区、厂内道路区、施工生产生活区和临时堆土区,总面积50.92 hm2。监测时段为自施工准备期开始,至设计水平年结束。监测的主要内容包括:施工全过程各阶段扰动土地情况、水土流失状况、防治成效及水土流失危害等方面。水土流失主要影响因素监测内容为降水和地形地貌。扰动土地情况主要监测内容为扰动范围、面积、土地利用类型及其变化情况等。应重点监测实际发生的永久和临时占地、扰动地表植被面积、永久和临时弃渣量及变化情况等。水土流失情况主要监测内容为实际造成的水土流失面积、分布、土壤流失量及变化情况等。水土保持措施实施情况及效果主要监测内容为措施类型、开完工日期、位置、规格、尺寸、数量、林草覆盖度、防治效果、运行状况等。应重点监测实际采取的水土保持工程、植物和临时措施的位置、数量,以及水土保持措施前后的防治效果对比情况等。水土流失危害主要监测内容为水土流失对主体工程、周边重要设施造成的影响及危害等。
监测方法主要采用资料分析、地面观测、实地量测、遥感监测等方法开展水土保持监测。资料分析是对工程施工前期、施工期间的各种与水土保持有关资料进行收集、整理、分析。主要包括收集并查阅与水土保持相关的国家和地方性法规、政府文件、最新的卫星影像、地形图资料以及业务部门的相关图件、有关水土保持方面的档案资料、工程初步设计、施工图设计、设计变更报告及批复文件等。地面观测主要针对不同地表扰动方式的侵蚀强度监测,常采用沉沙池法,雨量、风速数据通过布设的地面观测设备获取。对于收集到的土样和水样,采用室内试验进行处理,测量土样的容量、含水量和水样的体积、含沙量,从而得到降雨产生的悬移质、推移质的量。实地量测是指借助GPS、坡度仪、测距仪、皮尺等测量仪器,通过现场实地勘测,调查记录各项监测内容实施成效。遥感监测是指借助遥感卫星影像和无人机航拍影像对比分析项目施工前后水土保持监测范围内各项监测内容实施成效。
水土流失主要影响因素采用地面观测的方法获取水土流失主要影响因素数据。扰动土地情况采用遥感监测和实地量测的方法,水土流失情况采用地面观测、遥感监测、实地量测的方法,水土保持措施实施情况及效果采用资料分析、实地量测和遥监测的方法。植物类型及面积监测采用实地量测的方法,遥感监测作为辅助手段;成活率、保存率及生长状况监测采用抽样调查的方法;工程措施的数量分布和运行情况监测在资料分析的基础上采用实地量测的方法;临时措施的类型、数量和分布监测在资料分析的基础上采用实地量测的方法,遥感监测作为辅助手段。水土保持措施对主体工程安全建设和运行发挥的作用以及对周边生态环境发挥的作用监测以巡查为主的方法开展。
5.3 控制扰动面积
严格控制扰动面积,不得随意损毁植被、弃土弃渣。
6 结语
根据上述预测结果,在未采取任何水土流失防治措施的情况下,预测土壤流失总量远远大于土壤流失量,并且将会造成严重的水土流失危害。应采取以下措施:①水土流失防治。应建立完善的水土流失防治措施体系,以减少可能造成的土壤流失量。②水土保持监测。建设单位应自行或委托开展水土保持监测工作,监测重点阶段为施工期,重点区域为生产区。③控制扰动面积。严格控制扰动面积,不得随意损毁植被、弃土弃渣。