探究開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案編制中水土流失的預(yù)測

劉鳳艷

（遼寧省盤錦市盤山縣水利局，遼寧 盤錦 124100）

在項目開發(fā)建設(shè)過程中，容易引起水土流失問題，導(dǎo)致項目環(huán)境影響評價無法達(dá)標(biāo)。為解決水土流失問題，要完成水體保持方案編制，通過科學(xué)預(yù)測做到實現(xiàn)防治體系合理布局。因此，還應(yīng)加強(qiáng)開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案編制中的水土流失預(yù)測研究，以便合理進(jìn)行方案編制，保證項目能夠順利開展。

1 開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案編制中的水土流失分析

在工程建設(shè)活動中往往需要產(chǎn)生大量挖方和占地，引發(fā)嚴(yán)重水土流失問題。為加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和工程管理，國家出臺政策要求項目單位辦理環(huán)境保護(hù)許可證，從減少工程項目水土流失的角度完成水土保持方案的準(zhǔn)確、科學(xué)編制，以便采取有效防治措施減少水土流失問題的發(fā)生。從開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案內(nèi)容來看，需要確定水土防治目標(biāo)、任務(wù)、責(zé)任范圍，為施工管理和水土保持設(shè)計等工作的開展提供指導(dǎo)，也為行政部門開展監(jiān)督、驗收等工作提供依據(jù)，以便通過統(tǒng)籌規(guī)劃加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)[1]。但想要保證水土流失問題得到有效防治，首先需要結(jié)合工程布局、建設(shè)規(guī)模、地區(qū)水土流失情況等各方面因素對工程建設(shè)引起的水土流失進(jìn)行合理預(yù)測，才能做到在適合的位置和時間開展水土流失防治工程。因此，需要結(jié)合工程資料對未采取水土保護(hù)措施情況下工程建設(shè)帶來的水土流失情況進(jìn)行準(zhǔn)確分析。為保證選取方法的合理性，還要對工程地質(zhì)、氣候、建設(shè)內(nèi)容等各項因素展開分析，通過綜合考慮對預(yù)測范圍進(jìn)行準(zhǔn)確界定，選取合適的方法進(jìn)行水土流失量計算。作為方案編制的難點，水土流失預(yù)測目前可以采取多種方法，如流域?qū)嶒灧ā⒓铀偾治g法、數(shù)學(xué)模型法、工程比較法等，多數(shù)方法受實測時間和費用等因素限制難以有效實施，因此實踐工作中多采用工程比較法。但不同項目會存在差異，采用工程法嚴(yán)謹(jǐn)性不足，容易導(dǎo)致預(yù)測結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

2 開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案編制中的水土流失預(yù)測

2.1 項目及項目區(qū)概況

某小流域生態(tài)清潔工程位于遼寧盤錦市盤山縣管轄范圍，處于遼河下游，土壤質(zhì)地松散。項目所在地區(qū)受地形、地勢因素影響，成為了上游水的匯集地，多年平均過境水量達(dá)23.6 億m3，容易產(chǎn)生流速快、沖刷力強(qiáng)的地面徑流，年平均降水為612 mm，多分布在6 月～9 月。境內(nèi)溝壑縱橫，植被覆蓋率較低，水土流失存在水力和風(fēng)力兩種侵蝕，水力輕度侵蝕面積約4.8 km2，中度侵蝕約5.9 km2，強(qiáng)度侵蝕約49.7 km2；風(fēng)力主要造成輕度侵蝕和中度侵蝕，分別達(dá)53.6 km2和39.3 km2。為加強(qiáng)水土流失治理，地方政府決定以大荒、沙嶺等5 條小流域為單元建設(shè)生態(tài)清潔工程。結(jié)合項目建設(shè)內(nèi)容可知，需要對排水管網(wǎng)改造工程、污水處理設(shè)施、道路等結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)，以便形成生態(tài)溝渠，滿足地區(qū)生態(tài)清潔工程建設(shè)要求。工程全長25 km，管道、溝渠穿越道路與河流，需要完成臨時堆場和道路建設(shè)，期間土方挖填量達(dá)到44 萬m3，挖掘量約20.7 萬m3，對3.7 萬m3表土進(jìn)行剝離。

2.2 水土流失預(yù)測范圍

對項目的水土流失進(jìn)行預(yù)測，需要考慮各種施工作業(yè)給土壤帶來的擾動和地表破壞，在暴風(fēng)、大雨等天氣條件下將引發(fā)水土流失，導(dǎo)致土壤生產(chǎn)力下降。結(jié)合項目的功能設(shè)計情況可知，在無防護(hù)措施情況下，工程臨時占地和永久占地都將帶來土壤擾動問題，導(dǎo)致地表植被、地貌等被破壞，但臨時占地在施工后將進(jìn)入自然恢復(fù)期。項目臨時占地約28.7 hm2，永久占地約1.4 hm2。在實際對項目水土流失進(jìn)行預(yù)測時，需要從水土保持方案和項目可行性報告編制角度思考，分析可能帶來的水土流失量，加強(qiáng)對新增水土流失重點部位的把握，包含擾動地貌、損壞水土保持設(shè)施、損壞植被情況等。在完成可行性報告和設(shè)計圖紙查閱的基礎(chǔ)上，開展項目實地調(diào)查，對項目占地擾動的土壤面積進(jìn)行確認(rèn)，合理完成水土流失量預(yù)測[2]。工程開挖量較大，占線較長，面積較大，預(yù)測總面積達(dá)到了30 hm2，因此需對項目水土流失情況進(jìn)行分區(qū)預(yù)測。

2.3 預(yù)測單元和時段

對水土流失量進(jìn)行計算，需要做好預(yù)測單元和時間的選擇，從而確定如何進(jìn)行水土保持措施布局。結(jié)合項目特點，分析各單元工程占地、棄渣等情況，將施工區(qū)域劃分為場站、管溝作業(yè)帶、管溝穿跨越、道路和臨時堆場5 個區(qū)域。從預(yù)測時段選擇上來看，項目臨時設(shè)施、永久設(shè)施都是在項目進(jìn)行中建設(shè)的，施工準(zhǔn)備階段帶來的土壤擾動可以納入到施工過程中。而工程建設(shè)周期較短，需要在12 個月內(nèi)完成，需要對施工生產(chǎn)生活過程中的水土流失進(jìn)行預(yù)測，具體站場和管溝作業(yè)施工預(yù)測時段為12 個月，剩余施工活動預(yù)測時段為6 個月。在施工結(jié)束后，雖然不會實施頻繁活動對土壤形成擾動，但是受自然因素影響依然存在水土流失問題。這個階段項目所在區(qū)域處于自然恢復(fù)狀態(tài)，缺乏足夠抵抗能力，在1 年～2 年內(nèi)都存在一定程度水土流失。

2.4 水土流失預(yù)測方法

結(jié)合工程特點可知，工程跨區(qū)域較多，需要完成較長線路鋪設(shè)，溝道開挖時將在地表堆放拋土、棄渣等，被水沖刷，遇到降雨將導(dǎo)致水土流失加劇。由于溝道開挖呈線性，所以水土流失也呈相同情況。以點、面等方式進(jìn)行管溝鋪設(shè)，導(dǎo)致臨時土堆分散在沿線周圍。而項目所在地區(qū)擁有一定地形起伏，在占地面積較大的情況下會發(fā)生集中水土流失問題。在線路較長的情況下，沿線不同位置的水土流失也將出現(xiàn)一定差異。穿越江河的過程中，產(chǎn)生的棄渣在沖溝堆放，將給下游安全帶來威脅。結(jié)合工程水土流失預(yù)測范圍、土質(zhì)等因素，決定采用新增土壤流失量計算法進(jìn)行水土流失預(yù)測，未采取防護(hù)措施的擾動土壤流失量W 采用式（1）計算：

式中：Mijk為土壤擾動后不同區(qū)域、單元和時段的土壤侵蝕模數(shù)；i 指的是土壤流失預(yù)測區(qū)域編號；j 則是單元編號；k 為預(yù)測時段，可以劃分為施工準(zhǔn)備、施工過程、自然恢復(fù)三個時段；Aij則為第i 個預(yù)測區(qū)域j 單元面積；Tijk指的是第i 個預(yù)測區(qū)域j單元預(yù)測時段。

根據(jù)土壤擾動前侵蝕背景值和擾動后新增土壤侵蝕模式，能夠完成新增土壤流失量預(yù)測。在對地區(qū)地形地貌、土質(zhì)等條件展開分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)地區(qū)土壤侵蝕遙感資料和現(xiàn)場勘查結(jié)構(gòu)可以對各項數(shù)值進(jìn)行確認(rèn)[3]。

2.5 水土流失預(yù)測應(yīng)用

在綜合分析各項因素的基礎(chǔ)上，可以對擾動前后土壤侵蝕模數(shù)進(jìn)行取值（見表1），然后進(jìn)行水土流失預(yù)測分析。

表1 項目擾動前后土壤侵蝕模數(shù) 單位：t/(km2·a)

如表2 所示，施工時段新增水土流失量達(dá)到了1638 t，總水土流失量達(dá)到1835 t，自然恢復(fù)時段新增水流流失量僅為35 t，總量為118 t。從在工程建設(shè)期間，施工帶來的新增水土流失量為1673 t，總量為1953 t。

表2 項目水土流失量預(yù)測分析結(jié)果（t）

根據(jù)結(jié)果可知，施工過程將給項目所在區(qū)域帶來明顯擾動，導(dǎo)致水土流失量急劇增加，不符合項目改善生態(tài)環(huán)境的根本建設(shè)目標(biāo)。根據(jù)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行水土保持方案編制，需要采取相應(yīng)防護(hù)措施。考慮到項目所在地區(qū)水土流失問題嚴(yán)重，在施工期間還應(yīng)做好攔擋防治和排水防治，采取臨時水土保持措施。管溝施工區(qū)域為水土流失防護(hù)重點，還應(yīng)在加強(qiáng)監(jiān)測的同時，在管溝上下坡面完成截水溝的設(shè)置，并完成草袋擋土墻的設(shè)置，加強(qiáng)植灌草種植。針對施工剝離的表土，需要集中堆放，加強(qiáng)防護(hù)。在現(xiàn)場施工過程中，還應(yīng)做到合理安排各道工序，盡量減少地表裸露，并縮短裸露時間，使工程盡早進(jìn)入自然恢復(fù)階段，發(fā)揮生態(tài)保護(hù)效果。此外，項目計劃完成23 hm2植物種植，使植被恢復(fù)率達(dá)到98%，使工程建設(shè)給環(huán)境帶來的不良影響得到補(bǔ)償。在臨時用地恢復(fù)階段，進(jìn)行造林槽綠化，改善項目生態(tài)效益。通過采取有效的防治措施，最終達(dá)到97%的擾動土壤整治率和97%的水土流失總治理度，從而通過精準(zhǔn)預(yù)測水土流失量保證項目建設(shè)效益。

3 結(jié)語

綜上所述，在對開發(fā)建設(shè)項目的水土保持方案進(jìn)行編制時，還應(yīng)結(jié)合工程所在地區(qū)情況進(jìn)行水土流失合理預(yù)測。結(jié)合項目條件對水土流失預(yù)測范圍進(jìn)行確認(rèn)的基礎(chǔ)上，可以采用新增土壤流失量計算方法開展預(yù)測，在合理選擇預(yù)測時段和單元基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，最終根據(jù)結(jié)果提出相應(yīng)的水土保持措施。