水土保持措施布置與監測分析研究

趙宏泉

（甘肅眾鑫工程咨詢有限公司,甘肅 武威 733000）

0 引言

近年來隨著城市化進程加快，城鎮和人口規模急劇增加造成垃圾填埋場的建設步伐顯著加速[1～2]。此類工程在一定程度上擾動地表，破壞植被，加快了水土流失速率。垃圾填埋場項目具有環保要求高、不可控因素多、建設難度大和水土流失強烈的特點。針對上述情況，本文以天祝縣松山灘垃圾填埋場工程為研究對象，明確項目水土流失防治目標和方案編制流程，總體布置水土流失防治方案并予以效果監測。

1 工程概況

天祝縣松山灘垃圾填埋場地處河西走廊平原地東段，金強河流域，具體位于松山鎮塔墩子村5 號、7 號移民點西北2 km處。工程規劃日均處理生活垃圾36 t，最大日處理量41 t。垃圾填埋場設計使用壽命20 年，總庫容39 萬m3，其中有效庫容33 萬m3，覆土層及排液導氣設施等占用庫容近6 萬m3。項目區土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主，根據《甘肅省水土流失防治規劃》和《甘肅省水土保持區劃》，在實地調查的基礎上綜合確定水蝕模數約為2700 t/（km2·a）。

2 水土流失防治措施

2.1 水土流失防治分區及責任范圍

防治分區是根據各區的水土流失類型和特點，合理布設水土保持措施，控制水土流失危害，分區設計，計算工程量。水土流失防治責任范圍包括項目建設區和直接影響區。

根據項目區所在地的地形地貌和水土流失特點，將該項目區水土流失防治分區劃分為主體工程防治區、生產生活輔助區、道路防治區和臨時堆土場區。水土流失防治的責任范圍9.61 hm2，其中建設區8.33 m2，直接影響區1.28 hm2，具體見表1。

表1 防區劃分及防治責任范圍統計 單位：hm2

2.2 水土流失預測

根據主體工程的施工進度安排，結合水土流失產生季節，以最不利時段合理確定各單項工程的預測時段，單位為年，預測范圍為建設區。

2.2.1 預測單元劃分

結合項目地域特性、建設特點及水土流失預測單元劃分原則，將項目區預測單元劃分與防治分區一致，分別預測各單元在施工期和自然恢復期的土壤侵蝕量。各預測單元預測時段劃分見表2。

表2 各預測單元及預測時段劃分表

2.2.2 預測結果

擾動原地貌土地8.33 hm2，全部為草地，損壞水土保持設施面積9.2215 hm2，無取土場，砂石料、砼骨料全部從砂石場購買。根據對主體工程土石方平衡分析，該項目在建設過程中不產生永久棄渣。

項目區土壤侵蝕以水蝕為主，在工程施工過程中開挖擾動地表，破壞土壤原結構、地表植被和結皮，是產生和加劇水土流失的主要因素。預測期內原地表土流失899.75 t，擾動后預計產生1375.95 t的流失量，新增流失量463.71 t。

2.3 水土流失防治目標

此工程屬建設類項目，根據《甘肅省人民政府關于劃定省級水土流失重點預防區和重點治理區的公告》，項目區所在地為甘肅省省級水土流失重點治理區。依據《開發建設項目水土流失防治標準》，水土流失防治目標參照建設類項目二級標準執行。

水土保持防治目標確定為：①擾動土地整治率達95%；②水土流失總治理度達85%；③土壤流失控制比不小于0.7；④攔渣率大于95%；⑤林草植被恢復95%；⑥林草植被覆蓋率不小于20%。

2.4 水土流失防治措施體系和總體布局

方案確定了工程措施、植物措施和臨時防護措施等三大類的水土保持防治措施，各分區結合各自水土流失特點和自然稟賦條件進行防治，具體見表3。

表3 水土保持措施總體布局及措施量表

3 水土保持監測

根據項目水土流失預測結果，結合防治責任范圍和重點防治區域，確定將主體工程區和道路區設定為監測重點部位。工程監測時段從施工準備期開始至設計水平年結束。根據主體工程階段建設進展，確定水土保持監測時段從水保工程實施開始至設計水平年結束，共2 年。

3.1 監測內容

監測內容主要體現在防治責任范圍和擾動面積、水土流失災害隱患點及危害、流失土方量、水保工程建設及防治效果和重大水土流失事件等幾個方面。

3.2 監測方法

根據水土保持措施布設特點，采用定位觀測和實地調查相結合的方式開展。

3.2.1 全面調查

本次監測過程中，普查的對象主要為綠化美化措施樹種、數量、成活率、保存率、郁閉度及生長情況和方案防治6項指標。

3.2.2 典型調查監測

典型調查監測指定期實地全線路調查，現場測評。監測作業包括按標段測評不同工程和標段的地表擾動類型及其面積，調查工程及影響范圍內挖方填方數、擾動地表面積以防護措施施工水土流失面積、流失量、流失程度等指標監測。

3.2.3 定位監測

對生態敏感區域采用樁釘法、侵蝕溝樣方法。即布設樣地規格為1 m×1 m，將侵蝕測針按照縱橫三排三列共計9 根打入地下，測針長50 cm，直徑1 cm，在釘帽上標記編號并登記，保持釘帽與地面齊平（見圖1）。監測期內每年通過6 月～10 月底觀測釘帽距地面高度計算土壤侵蝕深度和侵蝕量。日降雨量超過20 mm時應雨后加測。

侵蝕量和侵蝕深度計算方法見式（1）：

式中：A為土壤侵蝕量，t；Z為土壤侵蝕深度，mm；S為侵蝕面積，m2；r為土壤容重，t/m3；ф為坡度值。

圖1 水土流失簡易觀測場示意圖

3.3 水土保持措施實施及效果分析

工程在施工過程中，水土保持意識較強，在已完成的工程中，水土流失防治效果顯著，完成后的措施指標均能達到指標要求。根據水土保持方案可知，本項目建設擾動后共產生土壤流失總量為1357.95 t，新增土壤流失量463.7 t。水保方案實施后減少土壤流失量為1330.79 t。監測結果顯示：實施水土流失防治措施后土壤流失量與方案預測的土壤流失量相同；項目監測侵蝕模數與預測相同。

項目建設中采取一系列的水土保持措施，水土流失總治理度達98%，擾動土地整治率達98%，土壤流失控制比0.85；攔渣率不小于98%，林草植被恢復97%，林草覆蓋達44%。六項指標達到了方案確定的防治目標值。

4 結論與評價

水土保持主要以預防水土流失、涵養水源為目標，在當前建設生態文明社會的大背景下格外重要。本文的研究成果主要有：

（1）本項目完成的水土保持措施工程主要有截洪溝、土地整治等，各項工程按照設計施工均達到了防治水土流失，保護工程本身安全的防治效果。

（2）本方案采取的植物措施主要結合當地林地建設方向，因地制宜，選擇了適宜樹種。布設水土保持植物措施和綠化措施，起到了防治水土流失，綠化美化環境的作用，防治效果顯著。

（3）根據水土保持監測結果，防治指標均達到了目標值，項目建設區水土流失得到有效治理，生態環境得到有效改善。