拉马河（铁岭县段）水土流失预测及评价

杨英英

（抚顺市水利勘测设计研究院有限公司，辽宁 抚顺 113000）

1 概 述

拉马河（铁岭县段）河道治理工程位于铁岭县阿吉镇境内，拉马河（铁岭县段）河道治理工程是以防洪为主的堤防、生态防护工程，拉马河（铁岭县段）治理工程由堤防工程、护岸工程和护堤林工程组成。本次设计的主要任务是对堤防工程、护岸工程和护堤林工程进行水土保持设计。工程规模与等级：堤防、生态防护级别为5 级。项目组成详细内容见表1。

表1 铁岭县拉马河河道综合治理工程项目组成表

2 项目区概况

2.1 水文

该区域暴雨集中，极易造成洪水和水土流失，春季多西南风，冬季多西北风，流域多年平均气温6～8℃。以铁岭两气象站气象资料为代表站，统计其气象特征：铁岭站多年平均气温7.4℃，多年平均降水量为675.6mm，历年最大风速24.0m/s，流域内实测最大冻土深度1.66m。多年平均蒸发量为676mm[1-3]。

2.2 工程地质

依据勘察钻孔所揭示的各岩土层的分布及地层结构特征，参考地貌单元的划分。该段覆盖层均为第四系更新统，未揭露下伏基岩。两岸堤防堤身较为完整，仅局部地段出现人为破损情况。堤身：岩性主要为素填土：堤身均为土质边坡，灰褐色，主要由粘性土组成，含细粒土及少量碎石，厚度：2.20～3.50m。堤基：质黏土、粉细砂、中粗砂。自上而下为如下6 层2 夹层：粉质黏土②：饱和，可塑状态。厚度：2.30～19.30m，平均9.66m。粗砂②-1：湿，中密状态。厚度：1.50～2.80m，平均2.15m。细砂③：湿～饱和，稍密状态。厚度：5.50～7.50m，平均6.30m 中砂④：湿～饱和，中密状态。厚度：5.00～6.20m，平均5.60m。粗砂⑤：饱和，密实状态。厚度：7.80～10.50m，平均9.15m。粉土⑥-1：湿，中密状态，中等压缩性土。厚度：5.30～5.30m，平均5.30m。粉质黏土⑥：饱和，可塑状态，中等压缩性土[4]。

3 水土流失预测

3.1 水土流失预测范围及单元

该区域包括主体工程区、施工临时占地区2 个预测单元。水土流失预测面积为23.67hm2。

3.2 水土流失预测时段

根据该工程的性质和特点，预测时段可划分为建设期和自然恢复期[5]。建设期为2021 年3 月—2021年9月，2021年3月开始动工起，共历时9个月，预测时段按1a 计。各功能区水土流失预测时段及面积详见表2。

表2 水土流失预测时段表

3.3 水土流失预测内容及方法

根据水利工程的特点和施工方案，对施工期间可能出现的水土流失进行了分析和预测[6]。详见表3。

表3 预测内容及技术方法

3.4 扰动地表面积

工程占地面积23.67hm2，占用的土地类型主要有河滩地和建设用地。项目扰动地表面积合计23.67hm2。

3.5 损坏水土保持设施面积

该工程扰动地表面积23.67hm2，未破坏水土保持设施面积。

3.6 水土流失量预测

3.6.1 预测方法

从地形、降水、植被、土壤、人为活动等水土流失主要影响因子考虑，采用经验公式或参数值确定工程各预测单元不同预测时段的土壤侵蚀模数，再计算各预测单元的水土流失量[7-8]。

水土流失量采用下列公式进行计算：

式中：W为扰动土壤流失量，t ；i为预测单元，（1，2，3，......n）；K为预测期，1，2，指建设期（含准备期） 和自然恢复期；Fi为第i个预测单元的面积，km2；Mik 为扰动后不同时期不同预测单元的土壤侵蚀模数，t/(km2. a)；Tik为预测时段，a。

3.6.2 土壤侵蚀模数参数

通过向水土保持部门与专家咨询，结合施工场地土地类型，确定原地貌土壤水蚀模数。结合经验公式确定项目区内建设期、自然恢复期地貌土壤水蚀模数，R=265（根据《中国降雨侵蚀力R 值的计算与分布Ⅱ》中的全国年降雨侵蚀力R 值等值线图确定），θ=45°，D=1.5g/cm3。详见表4。

表4 项目区土壤水蚀模数确定适用的数学模型

考虑到不同时期和区域的地形、坡度、植被和地表扰动，确定项目水土流失预测期内各分区的平均土壤侵蚀模数，见表5。

表5 平均土壤侵蚀模数表 t/(km2·a)

3.6.3 预测成果

根据上述方法和确定的参数计算，原地貌水土流失189.35t，施工期间水土流失616.94t。自然恢复期水土流失量256.57t，项目区新增水土流失量684.16t。项目区预测期内总水土流失量和新增水土流失量如表6 所示。

表6 项目区水土流失总量及新增水土流失量 t

4 主体工程水土保持分析与评价

4.1 主体工程已有水土保持措施与分析

根据《关于印发水土保持开发建设项目技术审查要点的通知》，参照主体工程设计，将主体工程中的生物防护工程、种植灌木等界定为水土保持工程，具体工程量详见表7。

表7 主体工程中界定为水保工程的水土保持投资估算表

主体工程已列的水土保持措施，有效防止了工程区的水土流失，具有较好的水土保持效果。

4.2 水土流失防治

工程项目建设包括堤防、生态防护占地区、料场开采区、施工占地区，防治责任范围为23.67hm2。

4.2.1 堤防、土生态防护治区

堤防、生态防护在施工时边坡两侧会散落很多松土，土壤流失预测显示，如果不进行处理，会有很多损失，因此，施工时应注意及时清理边坡浮土，避免雨水损失。同时布置好施工排水设施，尤其是翻晒含水量较大的土料时，应采取临时防护措施，可用装土草袋或较大块石防护坡脚，控制土料流失。工程结束后，因生态防护填筑主要在迎、背水坡，在施工时已考虑采取护坡工程，达到水土保持标准。

4.2.2 施工占地防治区

工程临时占地面积8.86hm2。根据施工布置。在施工期间，采取临时拦挡和排水措施，工程结束后进行土地平整恢复原地貌[9-11]。

4.2.3 料场防治区

本次河道堤防、生态防护填筑土料为河道内开挖土料，由于含水量较大，需要进行土料晾晒，土料场沿线布置，均为堤后，土料达到要求后再进行堤防、生态防护填筑[12]。

5 结 语

及时了解该区域各项水土保持措施的实施效果，主要任务是调查和预测水土流失的数量在每个站点，观察水土保持措施的效果，并作相应记录。适时的掌握有利于正确分析和评价水土保持方案实施情况，并依据预测结果，及时补充和完善相应的水土保持设施，最大限度地减少新增水土流失量。