鸣沙山养护站水土流失分析与预测

郭丽娟

（新疆绿疆源生态工程有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830099）

1 水土流失防治目标

此项目为新建建设类项目，由于项目位于北方风沙区，年平均降水量190 mm，年均蒸发量2 156.60 mm，为干旱地区，根据《生产建设项目水土流失防治标准》，水土流失治理度最终确定为85%；水土流失强度为轻度风力侵蚀，因此渣土防护率确定为87%；土壤类型为棕漠土，表层有机质含量低，砂粒级含量较高，原地貌植被零星稀疏分布，长势较差，因此此项目工程区无可剥离表土，表土保护率不做具体要求。由于项目区地貌类型属于低中山丘陵地貌，属温带亚干旱气候区，项目区水土流失强度为轻度风力侵蚀，因此土壤流失控制比确定为1.0。项目位于干旱地区的，林草植被恢复率、林草覆盖率可降低3%～5%。此工程所在区域多年平均降水量为190 mm，属于干旱半干旱地区，方案确定此工程林草植被恢复率93%不做调整、林草覆盖率降低5%为15%。

2 水土流失现状

该项目区属天山北坡国家级水土流失重点预防区，同时属于天山北坡诸小河流域重点治理区。根据《新疆维吾尔自治区2020 年度水土流失动态监测年报》，项目区所在地木垒县2020 年轻度以上风力侵蚀和水利侵蚀总面积11 765.15 km2，占全县土地面积的86.65%。其中水力侵蚀面积为643.20 km2，占土壤侵蚀总面积的5.47%；风力侵蚀面积为1 125.95 km2，占土壤侵蚀总面积的94.53%，木垒哈萨克自治县2020年水土流失面积比2019 年减少了77.98 km2。

3 水土流失影响因素分析

除常见的自然因素之外，此次工程建设针对水土流失的影响重点体现在施工阶段由于工程建设而产生的扰动原地貌、损坏土壤结构和破坏地表植被等三个方面。建设前需进行场地的五通一平、重点部位进行挖方和填方操作，因为需要清理地表的覆盖物，导致大面积的土地不得不完全暴露在外，并且原土地的地貌也遭受了一定的扰动，最终造成了水土流失的结果。由于建（构）物建设、基础开挖与回填、大量松散土体的临时堆积、建（构）筑材料的临时堆放，造成项目区地表扰动和再塑，使地表失去固土抗冲能力。道路区由于施工准备期项目前期工作较多，车辆流动较频繁。为便于车辆行驶，在施工准备期便要修建好工程区内的施工道路，道路的修建必然要破坏原生地表，产生水土流失。

工程扰动、占压地表面积主要指的是项目建设区范围当中工程开挖、回填、占压等施工活动扰动地表的面积。经计算，此工程建设扰动、占压地表面积共计0.01 km2，占地类型全部为建设用地。按行政区域划分，工程占地全部属于木垒县。基于主体工程施工组织设计，此次工程开挖的土石方都使用在工程本身的回填、道路填筑和绿化覆土等，工程不产生永久弃渣。

4 土壤流失量预测

4.1 预测单元

该工程为建设类项目，与之对应的预测范围包括工程建设的永久征地及临时占地，水土流失预测范围包括施工期建设扰动的所有区域。根据此工程建设特点及工程总体布置，预测单元划分为养护站建设区域：建筑物区、道路及硬化区、绿化区、施工生产区、临时堆土区及管线工程区共6个单元。

4.2 预测时段

通过对区域降雨、土壤以及自然植被生长状况的调查，昌吉州属于半干旱区，自然恢复期应取5 a，因此，自然恢复期确定为5 a。项目计划于2022年4月开始施工，计划于2022年12月完工，总工期9个月。根据工程建设进度安排，施工期跨越了大风及洪水期，因此按最不利情况考虑，根据施工时序的不同，水土流失预测时段按各工程区的具体施工时段分别进行计算。

4.3 土壤侵蚀模数

4.3.1 原生土壤侵蚀模数的确定

基于对项目区的实地考察，综合《新疆维吾尔自治区水土保持综合治理规划报告》《喀什地区水土保持规划报告》中提出的相关结论，按照《土壤侵蚀分类分级标准》风蚀强度分级表和现场实地调查，发现与之对应的原生土壤侵蚀模数为1 500 t/（km2·a），所以可以认定为轻度风蚀。

4.3.2 扰动后及自然恢复期侵蚀模数的确定

通过类比法能够获得扰动后的土壤侵蚀模数值。考虑此工程毗邻地区的水土保持监测结果的基础之上，进一步参考其他地区同类项目，经过分析比较后进行引用。类比工程选盾安昌吉州木垒老君庙风电场一期48 MW 风电项目，具体见表1，该工程位于老君庙风电基地，地形地貌、气候条件、土壤植被等水土流失影响因素与此项目一致，类比性较强，距此工程直线距离约40 km，地形、地貌及植被条件极为相似。

《盾安昌吉州木垒老君庙风电场一期48 MW风电项目水土保持监测总结报告》中项目区原地貌土壤侵蚀模数平均为1 500～2 000 t/（km2·a），扰动后土壤侵蚀模数平均为4 000～5 000 t/（km2·a）。结合此项目区的气象条件、地表组成以及植被生长状况，参考《新疆维吾尔自治区水土保持建设规划》，并咨询当地水土保持专家意见修正后得到此工程扰动后土壤侵蚀模数，通过类比上述工程的自然环境现状与施工条件，进行现场踏勘，确定此项目与类比工程自然环境、扰动形式等基本相似，监测值将对预测值进行调整，修正系数为1.0。确定大唐木垒县老君庙第一风电场100 MW 风力发电项目不同施工时段、施工地段工程扰动后土壤侵蚀模数为4 800 t/（km2·a），自然恢复期土壤侵蚀模数根据当地自然植被生长状况，得出此次工程自然恢复期内土壤侵蚀模数为1 500 t/（km2·a）。

4.3.3 扰动后各阶段侵蚀模数

扰动后各阶段自然恢复期侵蚀模数见表2。

表2 土壤侵蚀模数及参数确定情况表

4.4 预测结果

针对预测单元土壤侵蚀强度已经逐渐降低，并且低于原地貌土壤侵蚀模数的情况之下，可以不再对此做其他额外计算和操作。基于前述土壤流失预测方法，此项目背景流失量15.45 t，扰动后的预测水土流失量为33.55 t，新增水土流失量18.56 t。

5 结语

工程建设过程中由于挖损、占压、清表等人为扰动影响，会造成项目区水土流失量增多的结果，并且，施工土方的堆置同样会造成一定程度的水土流失。所以，必须要保证工程建设中扰动区域的防护与恢复，同时要做好工程弃渣的防护处理工作，这一点起到了至关重要的影响作用。综合此次研究分析的预测结果可知，此次工程建设所造成的水土流失量较大的是绿化区和建构筑物区，是此工程水土流失防治重点区域，施工建设期为此工程水土流失重点防治时段。文章通过鸣沙山养护站工程项目水土流失量的预测分析，为后续相关研究工作提供一定的参考和借鉴。