新疆瑪納斯電廠三期擴建工程水土保持監測實踐

王雪梅,托爾巴依爾,柴仲平

(1.新疆師范大學地理科學與旅游學院,新疆烏魯木齊 830054;2.新疆水土保持生態環境監測總站,新疆烏魯木齊 830000;3.新疆農業大學草業與環境科學學院,新疆烏魯木齊 830052)

新疆瑪納斯電廠三期擴建工程水土保持監測實踐

王雪梅1,托爾巴依爾2,柴仲平3

(1.新疆師范大學地理科學與旅游學院,新疆烏魯木齊 830054;2.新疆水土保持生態環境監測總站,新疆烏魯木齊 830000;3.新疆農業大學草業與環境科學學院,新疆烏魯木齊 830052)

生產建設項目;水土保持;監測;瑪納斯電廠

以新疆瑪納斯電廠三期擴建工程水土保持監測為例,對監測的時間、分區、方法和內容等進行了分析和探討。監測結果表明:施工期土壤流失量較大,而到了運行期,隨著地表狀況和植被的逐漸恢復,人為擾動因素逐漸減少,土壤侵蝕量也逐步趨于穩定。

水土保持監測是一項十分重要的水土保持基礎性工作,具體來說就是運用多種技術手段,對影響水土流失的因子變化情況,加劇水土流失的成因,水土流失數量、強度、影響范圍、危害及水土流失防治效果等進行動態監測和評估。通過監測及時掌握建設及生產過程中的水土流失,對于協助建設單位落實水土保持方案、加強水土保持設計和施工管理、優化水土流失防治措施、協調水土保持工程與主體工程建設進度,及時、準確掌握生產建設項目水土流失狀況和防治效果,及時發現重大水土流失隱患,促進項目區生態環境的有效保護和及時恢復等具有重要意義[1-3]。許多學者針對水土保持監測開展了多方面的研究與探討,有的側重于水土保持監測理論的研究[4-5],有的側重于重大項目的監測實踐[6-10]。借助先進技術手段進行科學監測,保障監測質量,是目前水土保持監測工作者研究的重點課題,也是開發建設項目驗收與評估的重要依據[11-12]。

1 監測區概況

新疆瑪納斯電廠位于新疆瑪納斯縣境內,地理坐標為東經86°09′48″、北緯 44°19′01″。 監測區海拔 470m,地形平坦、開闊,屬山前沖洪積平原,地形坡度 13‰ ～14‰,地下水埋深在40m以下。屬典型大陸性干旱氣候區,熱量豐富,氣候干燥,降水稀少,春季干熱,夏季炎熱,秋季涼爽,冬季寒冷而漫長,日溫差和年溫差都很大。廠區現有占地面積 149.91 hm2,包括擴建工程所需用地。電廠三期擴建工程永久性占地 115.4 hm2,臨時占地 1.4 hm2。擴建工程所在區域屬新疆水土保持重點預防監督區,為瑪納斯縣中部平原輕度水力侵蝕區,風蝕較弱,土壤侵蝕模數為 1 000 t/(km2?a)。

2 監測方法及內容

2007年 9月至 2008年 9月,筆者在項目區重點區域布置監測小區開展了水土保持監測工作。為合理、準確地反映水土流失現狀與治理成果,本次監測工作嚴格按照《水土保持監測技術規程》(SL277—2002)的有關規定,根據不同侵蝕區域、不同侵蝕類型特點擬定了合理、嚴密的監測方案與方法。共選擇3個固定監測點(廠區、施工區和貯灰場)、2個調查監測點(臨時施工道路和棄土坑),以水蝕監測為主,采用 GPS定位,對自然環境、水土流失因子,水土流失強度、程度及危害,植被狀況與恢復特點,工程措施防治效果等進行全面監測。同時在觀測點分別設置了工程擾動樣區和對照樣區,以便獲取完整的數據資料。

3 監測結果分析

3.1 水土流失面積動態監測

根據瑪納斯電廠三期擴建工程建設及運行可能造成的水土流失范圍,確定本期擴建工程水土流失防治責任范圍主要為項目建設區及直接影響區。項目建設區包括電廠廠區、施工用地、貯灰場、臨時道路及棄土坑,直接影響區包括貯灰場及臨時道路。本期擴建工程的防治責任范圍詳見表 1。

表1 擴建工程水土流失防治責任范圍

監測結果表明,項目建設區和直接影響區的土地類型均為戈壁灘,水土流失防治責任范圍實際發生擾動面積為 147.2 hm2,較水保方案確定的防治責任范圍 150.8 hm2少 3.6 hm2,除廠區和施工用地面積有小范圍出入外,其他建設區和影響區面積與監測面積相符,說明水保方案確定的范圍較為準確,是切實可行的。

3.2 棄土棄渣動態監測

根據《新疆瑪納斯電廠三期擴建工程水土保持方案報告書》及有關設計資料,新疆瑪納斯電廠三期擴建工程建設廠區動用土石方總量為:挖方 45.58萬 m3,填方 41.30萬 m3,需永久棄土 4.28萬 m3(詳見表 2)。工程施工棄渣運往電廠廠區東南側約 500m處的瑪納斯縣采砂坑,該采砂坑容積約為 6.0萬m3(100m×60m×10m)。

表2 擴建工程土石方平衡結果 萬m3

3.3 地表擾動面積監測

地表擾動面積監測包括兩方面的內容,即擾動類型判斷和面積監測,其中擾動類型判斷是關鍵,擾動類型的劃分和判定是由侵蝕強度決定的,在監測中必須根據實際流失狀態進行歸類和面積監測?，敿{斯電廠三期擴建工程地表擾動范圍主要有電廠廠區、貯灰場區、廠外道路以及棄土坑等,總擾動面積是62.3 hm2,其中電廠廠區地表擾動面積最大。本期工程擾動面積監測結果詳見表 3。

表 3 擴建工程擾動面積

3.4 土壤流失量動態監測結果

通過對該區域 3個監測小區(固定監測點)的監測數據進行分析計算,得出該工程各區域的侵蝕模數(圖1),通過分析可明顯看出:

(1)監測區(項目建設區)的水土流失狀況與對照區(原地貌)的相比,有較明顯的變化,變化量值反映出施工過程擾動和破壞了原來的地表結構,增加了水土流失量。

(2)在運行期,監測區和對照區的土壤侵蝕量都較施工期小。從整個監測過程來看,土壤侵蝕變化量呈遞減趨勢。監測初期(施工期)土壤流失變化量較大,而到了后期(運行期),隨著植被恢復,人為擾動因素逐漸減少,地表開始逐步恢復,因而土壤侵蝕變化量逐步減少。

(3)從土壤侵蝕量的變化看:監測區的土壤侵蝕量都大于對照區的土壤侵蝕量,說明由于工程建設對土體結構和地表植被的破壞,加劇了當地的水土流失;監測區土壤侵蝕初始變化較大,隨著土體結構、地表狀況和植被的逐漸恢復,土壤侵蝕量也逐步趨于穩定;原地貌土壤侵蝕量變化比較平穩,這符合土壤侵蝕的實際情況。

圖1 不同區域的土壤侵蝕模數

[1]許峰.近年我國水土保持監測的主要理論與技術問題[J].水土保持研究,2004,11(2):19-21.

[2]李海林,李俊.開發建設項目水土保持監測中存在問題與建議[J].水土保持應用技術,2009(6):35-37.

[3]郭索彥,李智廣.我國水土保持監測的發展歷程與成就[J].中國水土保持科學,2009,7(5):19-24.

[4]武平,劉鵬.云南省開發建設項目水土保持生態環境監測管理的實踐與認識[J].中國水土保持,2010(2):1-2.

[5]孫厚才,袁普金.開發建設項目水土保持監測現狀及發展方向[J].中國水土保持,2010(1):36-38.

[6]萬彩兵,張歆.西氣東輸支干線工程水土保持監測[J].人民長江,2005,36(1):42-43.

[7]吳永紅.線形開發建設項目水土保持監測技術[J].水土保持通報,2003,23(4):33-35.

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[10]李乾生,張勇智,張志明,等.包頭市北出口公路建設中的水土保持監測工作概述[J].內蒙古水利,2008(4):71-72.

[11]姜德文.中國水土保持監測站點布局研究[J].水土保持通報,2008,28(5):1-5.

[12]鄧澤文,吳宜進,張燕.湖北省山地丘陵區輸變電工程水土保持監測實踐與分析——以十堰 500 kV輸變電工程為例[J].亞熱帶水土保持,2010,22(1):56-62.

S157

C

1000-0941(2011)05-0019-02

新疆師范大學博士、博士后科研啟動基金資助項目(xjnubs1005);新疆維吾爾自治區科技攻關(含重大專項)和重點項目計劃課題(200731136-5);新疆維吾爾自治區土壤學重點學科資助項目

王雪梅(1976—),女,江蘇銅山縣人,副教授,博士,主要研究方向為干旱區資源環境及遙感應用;通信作者柴仲平(1974—),男,甘肅永昌縣人,副教授,碩士,主要研究方向為土壤侵蝕與水土保持。

2010-11-20

(責任編輯 孫占鋒)