大連逍遙灣水土流失及危害分析

王浩軒

（大連河海水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司,遼寧 大連 116011）

1 引言

水土流失會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)及損失,帶來嚴(yán)重的后果。工程建設(shè)實(shí)施將會(huì)對(duì)原有工程地形地貌造成擾動(dòng),在一定程度上會(huì)加大區(qū)域水土資源流失,因此,在工程實(shí)施前對(duì)水土流失情況進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)是十分必要的[1-3]。

2 工程概況

大連逍遙灣國(guó)際商務(wù)區(qū)重點(diǎn)地塊位于大連自貿(mào)片區(qū)南區(qū),商務(wù)區(qū)南部,行政區(qū)劃為董家溝街道,東側(cè)緊鄰臥龍河,西側(cè)緊鄰翔鳳河,北側(cè)緊鄰兩條河流的聯(lián)通河,南側(cè)臨海。

3 土壤侵蝕強(qiáng)度與水土流失量分析

3.1 預(yù)測(cè)單元

預(yù)測(cè)單元分為Ⅰ類項(xiàng)目、Ⅱ類項(xiàng)目2 個(gè)一級(jí)分區(qū)。

Ⅰ類項(xiàng)目區(qū)用地性質(zhì)劃分4 個(gè)二級(jí)分區(qū),分別為公園綠地、防護(hù)綠地、道路與交通設(shè)施用地、供應(yīng)設(shè)施用地。道路與交通設(shè)施用地劃分2 個(gè)三級(jí)分區(qū)。

Ⅱ類項(xiàng)目區(qū)按用地性質(zhì)劃分3 個(gè)二級(jí)分區(qū),分別為二類居住用地、文化設(shè)施/商業(yè)/商務(wù)用地、臨時(shí)堆土區(qū)；除臨時(shí)堆土區(qū)外,其它二級(jí)分區(qū)按區(qū)內(nèi)施工特點(diǎn)劃分3 個(gè)三級(jí)分區(qū),共劃分6個(gè)三級(jí)分區(qū)。自然恢復(fù)期針對(duì)綠化區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)單元?jiǎng)澐忠姳?～表2。

表1 施工期預(yù)測(cè)單元表

表2 自然恢復(fù)期預(yù)測(cè)單元表

3.2 預(yù)測(cè)時(shí)段

水土流失預(yù)測(cè)時(shí)段主要包括施工期（含施工準(zhǔn)備期）和自然恢復(fù)期。施工準(zhǔn)備期主要是施工臨時(shí)設(shè)施布設(shè),該階段存在一定的水土流失；評(píng)估區(qū)域水土流失主要發(fā)生在施工期,同時(shí)考慮新增水土流失的延續(xù)性和水土保持植物措施生效的滯后性特點(diǎn),自然恢復(fù)期水土流失也不同程度的存在。考慮到施工準(zhǔn)備期時(shí)間較短,將施工準(zhǔn)備期和施工期合并進(jìn)行預(yù)測(cè)。

1）施工期

本區(qū)域開發(fā)建設(shè)總工期5 年。Ⅰ類項(xiàng)目建設(shè)安排在2022 年和2023 年,Ⅱ類項(xiàng)目建設(shè)安排在2022 年～2027 年。

Ⅰ類項(xiàng)目總工期1.5 年,考慮公園綠地和未建道路依次建設(shè),每處公園綠地和防護(hù)綠地施工期6～10 個(gè)月,預(yù)測(cè)時(shí)段按10 個(gè)月計(jì)。每條道路施工期6～10 個(gè)月,道路兩側(cè)綠地預(yù)測(cè)時(shí)段按10 個(gè)月計(jì),道路路基完成后不產(chǎn)生水土流失,預(yù)測(cè)時(shí)段按8 個(gè)月計(jì)。供應(yīng)設(shè)施施工期12 個(gè)月,基礎(chǔ)和底板完成后不產(chǎn)生水土流失,預(yù)測(cè)時(shí)段按3 個(gè)月計(jì)。

Ⅱ類項(xiàng)目總工期5 年。二類居住用地區(qū)施工期按30 個(gè)月計(jì)算,建筑物工程區(qū)在基礎(chǔ)和底板施工結(jié)束后無侵蝕,預(yù)測(cè)時(shí)段按10 個(gè)月計(jì),道路和硬覆蓋區(qū)、綠化區(qū)預(yù)測(cè)時(shí)段按28 個(gè)月計(jì)。文化設(shè)施/ 商業(yè)/ 商務(wù)用地每個(gè)地塊施工期按24 年～36 年計(jì)算。建筑物工程區(qū)在基礎(chǔ)和底板施工結(jié)束后無侵蝕,預(yù)測(cè)時(shí)段按10 個(gè)月計(jì),道路和硬覆蓋區(qū)、綠化區(qū)預(yù)測(cè)時(shí)段按30 個(gè)月計(jì)。水土流失預(yù)測(cè)時(shí)段劃分見表3。

表3 水土流失預(yù)測(cè)時(shí)段劃分表

表4 地表翻擾型一般擾動(dòng)地表土壤侵蝕模數(shù)計(jì)算表單位：t/（km2·a）

表5 上方無來水工程堆積體土壤模數(shù)計(jì)算表

2）自然恢復(fù)期

依據(jù)區(qū)域的自然氣候條件和原地貌情況,自然恢復(fù)期預(yù)測(cè)確定為2 年。自然恢復(fù)期只對(duì)綠化區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3.3 土壤侵蝕強(qiáng)度

（1）計(jì)算方法因子參考值

根據(jù)《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目土壤流失量測(cè)算導(dǎo)則》（SL 773-2018）,依據(jù)侵蝕外力、下墊面工程擾動(dòng)形態(tài)、擾動(dòng)程度、上方有無來水等要素,對(duì)項(xiàng)目建設(shè)區(qū)內(nèi)的占地進(jìn)行土壤流失類型劃分,以用于計(jì)算土壤流失量。依照要素劃分,屬于地表翻擾型的一般擾動(dòng)地表；臨時(shí)堆土區(qū)域?qū)儆谏戏綗o來水工程堆積體。

1）地表翻擾型一般擾動(dòng)地表土單元壤流失量測(cè)算公式如下：

式中：Mydoo為土壤流失量,t；R為降雨侵蝕力因子,MJ·mm/（hm2·h）；Kyd為土壤可蝕性因子,t·hm2·h/（hm2·MJ·mm）；Ly、Sy、B、E、T分別為坡長(zhǎng)、坡度、植被覆蓋、工程措施、耕作措施因子；A為計(jì)算單元的水平投影面積,m2。

式中：N土壤可蝕性因子增大系數(shù)；K土壤侵蝕因子,t·hm2·h/（hm2·MJ·mm）。

2）上方無來水工程堆積體單元土壤流失量按下列公式計(jì)算：

式中：Mdw為計(jì)算單元土壤流失量,t；X為工程堆積體形態(tài)因子；Gdw為堆積體土石質(zhì)因子,t·hm2·h/（hm2·MJ·mm）；Ldw、Sdw分別為堆積體坡長(zhǎng)、坡度因子。

（2）原地貌土壤侵蝕模數(shù)

規(guī)劃區(qū)域原地貌植被覆蓋度20%,采用地表翻擾型一般擾動(dòng)地表單元土壤流失量測(cè)算公式計(jì)算出各種坡度的侵蝕模數(shù),對(duì)各地塊面積和現(xiàn)狀地面坡度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),加權(quán)平均計(jì)算出評(píng)估區(qū)域綜合土壤侵蝕模數(shù)為881 t/（km2·a）,取880 t/（km2·a）。

（3）擾動(dòng)后土壤侵蝕模數(shù)

規(guī)劃區(qū)域擾動(dòng)后土壤侵蝕模數(shù)計(jì)算與原地貌土壤侵蝕模數(shù)計(jì)算方法一致,計(jì)算值1513 t/（km2·a）,取1510 t/（km2·a）。

（4）臨時(shí)堆土土壤侵蝕模數(shù)

臨時(shí)堆土坡面計(jì)算值19715 t/（km2·a）,頂面參照擾動(dòng)后土壤侵蝕模數(shù)計(jì)算值3124 t/（km2·a）,坡面和頂面面積比為1.5∶8.5,加權(quán)平均值為5613 t/（km2·a）,臨時(shí)堆土綜合土壤侵蝕模數(shù)取5610 t/（km2·a）。

（5）自然恢復(fù)期土壤侵蝕模數(shù)

自然恢復(fù)期定為2 年。

規(guī)劃區(qū)域第1 年、第2 年自然恢復(fù)期土壤侵蝕模數(shù)分別為914 t/（km2·a）、641 t/（km2·a）,取值分別為910 t/（km2·a）、640 t/（km2·a）。

3.4 水土流失量

工程建設(shè)擾動(dòng)地表前后土壤流失量采用下式計(jì)算：

式中：W土壤流失量,t；j預(yù)測(cè)時(shí)段,j=1,2,即指施工期（含施工準(zhǔn)備期）和自然恢復(fù)期兩個(gè)時(shí)段；i預(yù)測(cè)單元,i=1,2,3,…,n-1,n；Fji為第j預(yù)測(cè)時(shí)段、第i預(yù)測(cè)單元的面積,km2；Mji為土壤侵蝕模數(shù),t/（km2·a）；Tji為預(yù)測(cè)時(shí)段長(zhǎng),a。

（1）施工期土壤流失預(yù)測(cè)

經(jīng)預(yù)測(cè),施工期土壤流失總量為4037 t,土壤流失增量為2237 t,見表6。

表6 施工期土壤流失預(yù)測(cè)表

（2）自然恢復(fù)期土壤流失預(yù)測(cè)

自然恢復(fù)期土壤流失預(yù)測(cè)范圍包括綠化區(qū)和臨時(shí)堆土區(qū)。經(jīng)預(yù)測(cè),自然恢復(fù)期土壤流失總量為535 t,土壤流失增量為10 t。見表7。

表7 自然恢復(fù)期土壤流失預(yù)測(cè)表

（3）土壤流失預(yù)測(cè)匯總

通過預(yù)測(cè),本區(qū)域背景流失量為2407 t,施工期、自然恢復(fù)期土壤流失總量為4571 t,新增土壤流失總量為2247 t。預(yù)測(cè)匯總見表8。

表8 土壤流失預(yù)測(cè)匯總表單位：t

4 可能造成的水土流失危害分析

區(qū)域施工建設(shè)中,由于土石方開挖、回填等活動(dòng)擾動(dòng)和破壞原地貌,加劇了建設(shè)區(qū)水土流失,大大增加了水土流失量。根據(jù)上面預(yù)測(cè)所得的結(jié)果,結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)踏勘,分析預(yù)測(cè)工程建設(shè)中可能造成的水土流失危害。評(píng)估區(qū)域建設(shè)擾動(dòng)地表面積104.61 hm2,損毀植被面積20.92 hm2,在預(yù)測(cè)期內(nèi)新增水土流失量2247 t,如果不采取防護(hù)措施,將對(duì)工程及周邊的水土資源及生態(tài)環(huán)境帶來不利影響。

5 結(jié)論

（1）通過預(yù)測(cè)計(jì)算,區(qū)域背景流失量為2407 t,施工期、自然恢復(fù)期土壤流失總量為4571 t,新增土壤流失總量為2247 t。

（2）評(píng)估區(qū)域建設(shè)擾動(dòng)地表面積104.61 hm2,損毀植被面積20.92 hm2,如果不采取防護(hù)措施,將對(duì)工程及周邊的水土資源及生態(tài)環(huán)境帶來不利影響。

（3）建議在工程實(shí)施階段采取必要的水土保持措施,減少水土資源流失。