鳴沙山養護站水土流失分析與預測

郭麗娟

（新疆綠疆源生態工程有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830099）

1 水土流失防治目標

此項目為新建建設類項目，由于項目位于北方風沙區，年平均降水量190 mm，年均蒸發量2 156.60 mm，為干旱地區，根據《生產建設項目水土流失防治標準》，水土流失治理度最終確定為85%；水土流失強度為輕度風力侵蝕，因此渣土防護率確定為87%；土壤類型為棕漠土，表層有機質含量低，砂粒級含量較高，原地貌植被零星稀疏分布，長勢較差，因此此項目工程區無可剝離表土，表土保護率不做具體要求。由于項目區地貌類型屬于低中山丘陵地貌，屬溫帶亞干旱氣候區，項目區水土流失強度為輕度風力侵蝕，因此土壤流失控制比確定為1.0。項目位于干旱地區的，林草植被恢復率、林草覆蓋率可降低3%～5%。此工程所在區域多年平均降水量為190 mm，屬于干旱半干旱地區，方案確定此工程林草植被恢復率93%不做調整、林草覆蓋率降低5%為15%。

2 水土流失現狀

該項目區屬天山北坡國家級水土流失重點預防區，同時屬于天山北坡諸小河流域重點治理區。根據《新疆維吾爾自治區2020 年度水土流失動態監測年報》，項目區所在地木壘縣2020 年輕度以上風力侵蝕和水利侵蝕總面積11 765.15 km2，占全縣土地面積的86.65%。其中水力侵蝕面積為643.20 km2，占土壤侵蝕總面積的5.47%；風力侵蝕面積為1 125.95 km2，占土壤侵蝕總面積的94.53%，木壘哈薩克自治縣2020年水土流失面積比2019 年減少了77.98 km2。

3 水土流失影響因素分析

除常見的自然因素之外，此次工程建設針對水土流失的影響重點體現在施工階段由于工程建設而產生的擾動原地貌、損壞土壤結構和破壞地表植被等三個方面。建設前需進行場地的五通一平、重點部位進行挖方和填方操作，因為需要清理地表的覆蓋物，導致大面積的土地不得不完全暴露在外，并且原土地的地貌也遭受了一定的擾動，最終造成了水土流失的結果。由于建（構）物建設、基礎開挖與回填、大量松散土體的臨時堆積、建（構）筑材料的臨時堆放，造成項目區地表擾動和再塑，使地表失去固土抗沖能力。道路區由于施工準備期項目前期工作較多，車輛流動較頻繁。為便于車輛行駛，在施工準備期便要修建好工程區內的施工道路，道路的修建必然要破壞原生地表，產生水土流失。

工程擾動、占壓地表面積主要指的是項目建設區范圍當中工程開挖、回填、占壓等施工活動擾動地表的面積。經計算，此工程建設擾動、占壓地表面積共計0.01 km2，占地類型全部為建設用地。按行政區域劃分，工程占地全部屬于木壘縣。基于主體工程施工組織設計，此次工程開挖的土石方都使用在工程本身的回填、道路填筑和綠化覆土等，工程不產生永久棄渣。

4 土壤流失量預測

4.1 預測單元

該工程為建設類項目，與之對應的預測范圍包括工程建設的永久征地及臨時占地，水土流失預測范圍包括施工期建設擾動的所有區域。根據此工程建設特點及工程總體布置，預測單元劃分為養護站建設區域：建筑物區、道路及硬化區、綠化區、施工生產區、臨時堆土區及管線工程區共6個單元。

4.2 預測時段

通過對區域降雨、土壤以及自然植被生長狀況的調查，昌吉州屬于半干旱區，自然恢復期應取5 a，因此，自然恢復期確定為5 a。項目計劃于2022年4月開始施工，計劃于2022年12月完工，總工期9個月。根據工程建設進度安排，施工期跨越了大風及洪水期，因此按最不利情況考慮，根據施工時序的不同，水土流失預測時段按各工程區的具體施工時段分別進行計算。

4.3 土壤侵蝕模數

4.3.1 原生土壤侵蝕模數的確定

基于對項目區的實地考察，綜合《新疆維吾爾自治區水土保持綜合治理規劃報告》《喀什地區水土保持規劃報告》中提出的相關結論，按照《土壤侵蝕分類分級標準》風蝕強度分級表和現場實地調查，發現與之對應的原生土壤侵蝕模數為1 500 t/（km2·a），所以可以認定為輕度風蝕。

4.3.2 擾動后及自然恢復期侵蝕模數的確定

通過類比法能夠獲得擾動后的土壤侵蝕模數值。考慮此工程毗鄰地區的水土保持監測結果的基礎之上，進一步參考其他地區同類項目，經過分析比較后進行引用。類比工程選盾安昌吉州木壘老君廟風電場一期48 MW 風電項目，具體見表1，該工程位于老君廟風電基地，地形地貌、氣候條件、土壤植被等水土流失影響因素與此項目一致，類比性較強，距此工程直線距離約40 km，地形、地貌及植被條件極為相似。

《盾安昌吉州木壘老君廟風電場一期48 MW風電項目水土保持監測總結報告》中項目區原地貌土壤侵蝕模數平均為1 500～2 000 t/（km2·a），擾動后土壤侵蝕模數平均為4 000～5 000 t/（km2·a）。結合此項目區的氣象條件、地表組成以及植被生長狀況，參考《新疆維吾爾自治區水土保持建設規劃》，并咨詢當地水土保持專家意見修正后得到此工程擾動后土壤侵蝕模數，通過類比上述工程的自然環境現狀與施工條件，進行現場踏勘，確定此項目與類比工程自然環境、擾動形式等基本相似，監測值將對預測值進行調整，修正系數為1.0。確定大唐木壘縣老君廟第一風電場100 MW 風力發電項目不同施工時段、施工地段工程擾動后土壤侵蝕模數為4 800 t/（km2·a），自然恢復期土壤侵蝕模數根據當地自然植被生長狀況，得出此次工程自然恢復期內土壤侵蝕模數為1 500 t/（km2·a）。

4.3.3 擾動后各階段侵蝕模數

擾動后各階段自然恢復期侵蝕模數見表2。

表2 土壤侵蝕模數及參數確定情況表

4.4 預測結果

針對預測單元土壤侵蝕強度已經逐漸降低，并且低于原地貌土壤侵蝕模數的情況之下，可以不再對此做其他額外計算和操作。基于前述土壤流失預測方法，此項目背景流失量15.45 t，擾動后的預測水土流失量為33.55 t，新增水土流失量18.56 t。

5 結語

工程建設過程中由于挖損、占壓、清表等人為擾動影響，會造成項目區水土流失量增多的結果，并且，施工土方的堆置同樣會造成一定程度的水土流失。所以，必須要保證工程建設中擾動區域的防護與恢復，同時要做好工程棄渣的防護處理工作，這一點起到了至關重要的影響作用。綜合此次研究分析的預測結果可知，此次工程建設所造成的水土流失量較大的是綠化區和建構筑物區，是此工程水土流失防治重點區域，施工建設期為此工程水土流失重點防治時段。文章通過鳴沙山養護站工程項目水土流失量的預測分析，為后續相關研究工作提供一定的參考和借鑒。