邸曉芳
(永城市水利工程技術服務中心,河南 永城 476600)
項目位于全國水土保持區劃中屬于西南紫色土區-秦巴山地區-丹江口水庫周邊山地丘陵水質維護保土區。根據《土壤侵蝕分類分級標準》,項目區容許土壤流失量為500 t/(km2·a)。項目所在區域屬于微丘區,根據《某縣水土保持規劃(2016-2030年)》,某縣以輕、中度水力侵蝕為主,結合電廠一期水土保持監測情況,綜合確定項目區水土流失背景值為600 t/(km2·a),水土流失類型為輕度水力侵蝕。
造成水土流失的原因有自然因素和人為因素兩大類。自然因素:首先,氣候因素,其中以暴雨影響較為突出,夏季降雨集中,強度大,極易產生嚴重的水土流失;其次,地形地貌、土壤物理特性等也是導致水土流失的主要因素;再次,林草植被覆蓋度低,起不到固土保水作用。人為因素:主要是由于項目建設過程期間的場地平整、基礎開挖、管溝開挖、機械碾壓等直接改變了原地形地貌,不可避免地破壞植被、擾動地表,使原有地表的抗蝕力降低,是造成水土流失的主要因素。
項目總占地面積50.92 hm2,根據現場調查分析,工程建設期間,擾動地表面積50.92 hm2,其中生產區24 hm2,廠內道路區3.75 hm2,施工生產生活區21.10 hm2,臨時堆土2.07 hm2。項目原占地類型為建設用地和耕地,未損毀植被。
項目建設期總挖方41.35 萬m3,總填方59.31 萬m3,利用方41.35 萬m3,借方17.96 萬m3,由電廠一期項目基槽余土供給,無棄方。項目運行期年產灰90.15 萬t、渣10.02 萬t、脫硫石膏12.83 萬t。灰、渣及石膏全部采用干灰罐車或封閉式自卸汽車運送至某縣指定地點,分別作為水泥生產和節能環保磚生產原材料進行綜合利用,運行期產生的灰、渣及石膏可全部綜合利用,無棄渣。
結合工程平面布置,根據地形地貌、擾動方式、擾動后地表的物質組成、特征相近的原則劃分為四個預測單元,分別為生產區、廠內道路區、施工生產生活區和臨時堆土區。預測時段分為施工期和自然恢復期,其中自然恢復期面積扣除建筑物占地、地面硬化和水面面積。施工期預測時間應按連續12個月為1年計,不足12個月,但達到1個雨季長度的按1年計,不足1 個雨季長度的,按占雨季長度的比例計算;自然恢復期為施工擾動結束后,不采取水土保持措施的情況下,土壤侵蝕強度自然恢復到擾動前土壤侵蝕強度所需要的時間,某縣位于秦嶺淮河線以南,屬濕潤區,自然恢復期確定為2 年。項目區水土流失背景值為600 t/(km2·a),通過調查電廠一期項目水土保持監測情況,結合專家經驗,綜合確定項目施工期及自然恢復期的土壤侵蝕模數,根據預測單元土壤侵蝕模數、面積和各時段預測時間分析計算出項目施工期預測土壤流失量1 774.60 t,自然恢復期預測土壤流失量489.96 t,預測土壤流失總量2 264.56 t;較原地貌新增土壤流失量1 445.69 t,其中施工期新增1 300.37 t,自然恢復期新增145.32 t。水土流失重點區域是生產區,重點階段是施工期。
①破壞土壤肥力。工程施工臨時占用部分耕地,施工過程中若不進行表土保護,將會造成表土資源損失,破壞土壤肥力,影響農業發展。②造成揚塵污染。施工過程中造成的裸露地表、運輸車輛離開施工場地時輪胎攜帶的泥土,運輸過程中土料的散落等在無任何防護的情況下,當遭遇大風天氣極易形成揚塵污染。③堵塞雨水管網。施工過程中若不建立良好的排水體系,在降雨作用下場地內部將會形成地表徑流,地表徑流裹挾泥沙直接進入市政雨水管網將造成雨水管網堵塞的風險。④威脅工程安全。施工過程中的土方臨時堆存在無防護的情況下在降雨天氣存在垮塌風險,不僅會威脅主體工程安全,也會對電廠一期工程造成威脅。
應建立完善的水土流失防治措施體系,以減少可能造成的土壤流失量。水土流失防治措施體系的建設應綜合考慮表土資源保護、裸露地表防護、排水體系構建和攔擋措施布設,以避免水土流失危害事件的發生。
建設單位應自行或委托開展水土保持監測工作。監測重點階段為施工期,重點區域為生產區。水土保持監測范圍應為水土流失防治責任范圍,包括生產區、廠內道路區、施工生產生活區和臨時堆土區,總面積50.92 hm2。監測時段為自施工準備期開始,至設計水平年結束。監測的主要內容包括:施工全過程各階段擾動土地情況、水土流失狀況、防治成效及水土流失危害等方面。水土流失主要影響因素監測內容為降水和地形地貌。擾動土地情況主要監測內容為擾動范圍、面積、土地利用類型及其變化情況等。應重點監測實際發生的永久和臨時占地、擾動地表植被面積、永久和臨時棄渣量及變化情況等。水土流失情況主要監測內容為實際造成的水土流失面積、分布、土壤流失量及變化情況等。水土保持措施實施情況及效果主要監測內容為措施類型、開完工日期、位置、規格、尺寸、數量、林草覆蓋度、防治效果、運行狀況等。應重點監測實際采取的水土保持工程、植物和臨時措施的位置、數量,以及水土保持措施前后的防治效果對比情況等。水土流失危害主要監測內容為水土流失對主體工程、周邊重要設施造成的影響及危害等。
監測方法主要采用資料分析、地面觀測、實地量測、遙感監測等方法開展水土保持監測。資料分析是對工程施工前期、施工期間的各種與水土保持有關資料進行收集、整理、分析。主要包括收集并查閱與水土保持相關的國家和地方性法規、政府文件、最新的衛星影像、地形圖資料以及業務部門的相關圖件、有關水土保持方面的檔案資料、工程初步設計、施工圖設計、設計變更報告及批復文件等。地面觀測主要針對不同地表擾動方式的侵蝕強度監測,常采用沉沙池法,雨量、風速數據通過布設的地面觀測設備獲取。對于收集到的土樣和水樣,采用室內試驗進行處理,測量土樣的容量、含水量和水樣的體積、含沙量,從而得到降雨產生的懸移質、推移質的量。實地量測是指借助GPS、坡度儀、測距儀、皮尺等測量儀器,通過現場實地勘測,調查記錄各項監測內容實施成效。遙感監測是指借助遙感衛星影像和無人機航拍影像對比分析項目施工前后水土保持監測范圍內各項監測內容實施成效。
水土流失主要影響因素采用地面觀測的方法獲取水土流失主要影響因素數據。擾動土地情況采用遙感監測和實地量測的方法,水土流失情況采用地面觀測、遙感監測、實地量測的方法,水土保持措施實施情況及效果采用資料分析、實地量測和遙監測的方法。植物類型及面積監測采用實地量測的方法,遙感監測作為輔助手段;成活率、保存率及生長狀況監測采用抽樣調查的方法;工程措施的數量分布和運行情況監測在資料分析的基礎上采用實地量測的方法;臨時措施的類型、數量和分布監測在資料分析的基礎上采用實地量測的方法,遙感監測作為輔助手段。水土保持措施對主體工程安全建設和運行發揮的作用以及對周邊生態環境發揮的作用監測以巡查為主的方法開展。
嚴格控制擾動面積,不得隨意損毀植被、棄土棄渣。
根據上述預測結果,在未采取任何水土流失防治措施的情況下,預測土壤流失總量遠遠大于土壤流失量,并且將會造成嚴重的水土流失危害。應采取以下措施:①水土流失防治。應建立完善的水土流失防治措施體系,以減少可能造成的土壤流失量。②水土保持監測。建設單位應自行或委托開展水土保持監測工作,監測重點階段為施工期,重點區域為生產區。③控制擾動面積。嚴格控制擾動面積,不得隨意損毀植被、棄土棄渣。