王雪梅,托爾巴依爾,柴仲平

(1.新疆師范大學地理科學與旅游學院,新疆烏魯木齊 830054;2.新疆水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測總站,新疆烏魯木齊 830000;3.新疆農業(yè)大學草業(yè)與環(huán)境科學學院,新疆烏魯木齊 830052)

新疆瑪納斯電廠三期擴建工程水土保持監(jiān)測實踐

王雪梅1,托爾巴依爾2,柴仲平3

(1.新疆師范大學地理科學與旅游學院,新疆烏魯木齊 830054;2.新疆水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測總站,新疆烏魯木齊 830000;3.新疆農業(yè)大學草業(yè)與環(huán)境科學學院,新疆烏魯木齊 830052)

生產建設項目;水土保持;監(jiān)測;瑪納斯電廠

以新疆瑪納斯電廠三期擴建工程水土保持監(jiān)測為例,對監(jiān)測的時間、分區(qū)、方法和內容等進行了分析和探討。監(jiān)測結果表明:施工期土壤流失量較大,而到了運行期,隨著地表狀況和植被的逐漸恢復,人為擾動因素逐漸減少,土壤侵蝕量也逐步趨于穩(wěn)定。

水土保持監(jiān)測是一項十分重要的水土保持基礎性工作,具體來說就是運用多種技術手段,對影響水土流失的因子變化情況,加劇水土流失的成因,水土流失數量、強度、影響范圍、危害及水土流失防治效果等進行動態(tài)監(jiān)測和評估。通過監(jiān)測及時掌握建設及生產過程中的水土流失,對于協(xié)助建設單位落實水土保持方案、加強水土保持設計和施工管理、優(yōu)化水土流失防治措施、協(xié)調水土保持工程與主體工程建設進度,及時、準確掌握生產建設項目水土流失狀況和防治效果,及時發(fā)現重大水土流失隱患,促進項目區(qū)生態(tài)環(huán)境的有效保護和及時恢復等具有重要意義[1-3]。許多學者針對水土保持監(jiān)測開展了多方面的研究與探討,有的側重于水土保持監(jiān)測理論的研究[4-5],有的側重于重大項目的監(jiān)測實踐[6-10]。借助先進技術手段進行科學監(jiān)測,保障監(jiān)測質量,是目前水土保持監(jiān)測工作者研究的重點課題,也是開發(fā)建設項目驗收與評估的重要依據[11-12]。

1 監(jiān)測區(qū)概況

新疆瑪納斯電廠位于新疆瑪納斯縣境內,地理坐標為東經86°09′48″、北緯 44°19′01″。 監(jiān)測區(qū)海拔 470m,地形平坦、開闊,屬山前沖洪積平原,地形坡度 13‰ ～14‰,地下水埋深在40m以下。屬典型大陸性干旱氣候區(qū),熱量豐富,氣候干燥,降水稀少,春季干熱,夏季炎熱,秋季涼爽,冬季寒冷而漫長,日溫差和年溫差都很大。廠區(qū)現有占地面積 149.91 hm2,包括擴建工程所需用地。電廠三期擴建工程永久性占地 115.4 hm2,臨時占地 1.4 hm2。擴建工程所在區(qū)域屬新疆水土保持重點預防監(jiān)督區(qū),為瑪納斯縣中部平原輕度水力侵蝕區(qū),風蝕較弱,土壤侵蝕模數為 1 000 t/(km2?a)。

2 監(jiān)測方法及內容

2007年 9月至 2008年 9月,筆者在項目區(qū)重點區(qū)域布置監(jiān)測小區(qū)開展了水土保持監(jiān)測工作。為合理、準確地反映水土流失現狀與治理成果,本次監(jiān)測工作嚴格按照《水土保持監(jiān)測技術規(guī)程》(SL277—2002)的有關規(guī)定,根據不同侵蝕區(qū)域、不同侵蝕類型特點擬定了合理、嚴密的監(jiān)測方案與方法。共選擇3個固定監(jiān)測點(廠區(qū)、施工區(qū)和貯灰場)、2個調查監(jiān)測點(臨時施工道路和棄土坑),以水蝕監(jiān)測為主,采用 GPS定位,對自然環(huán)境、水土流失因子,水土流失強度、程度及危害,植被狀況與恢復特點,工程措施防治效果等進行全面監(jiān)測。同時在觀測點分別設置了工程擾動樣區(qū)和對照樣區(qū),以便獲取完整的數據資料。

3 監(jiān)測結果分析

3.1 水土流失面積動態(tài)監(jiān)測

根據瑪納斯電廠三期擴建工程建設及運行可能造成的水土流失范圍,確定本期擴建工程水土流失防治責任范圍主要為項目建設區(qū)及直接影響區(qū)。項目建設區(qū)包括電廠廠區(qū)、施工用地、貯灰場、臨時道路及棄土坑,直接影響區(qū)包括貯灰場及臨時道路。本期擴建工程的防治責任范圍詳見表 1。

表1 擴建工程水土流失防治責任范圍

監(jiān)測結果表明,項目建設區(qū)和直接影響區(qū)的土地類型均為戈壁灘,水土流失防治責任范圍實際發(fā)生擾動面積為 147.2 hm2,較水保方案確定的防治責任范圍 150.8 hm2少 3.6 hm2,除廠區(qū)和施工用地面積有小范圍出入外,其他建設區(qū)和影響區(qū)面積與監(jiān)測面積相符,說明水保方案確定的范圍較為準確,是切實可行的。

3.2 棄土棄渣動態(tài)監(jiān)測

根據《新疆瑪納斯電廠三期擴建工程水土保持方案報告書》及有關設計資料,新疆瑪納斯電廠三期擴建工程建設廠區(qū)動用土石方總量為:挖方 45.58萬 m3,填方 41.30萬 m3,需永久棄土 4.28萬 m3(詳見表 2)。工程施工棄渣運往電廠廠區(qū)東南側約 500m處的瑪納斯縣采砂坑,該采砂坑容積約為 6.0萬m3(100m×60m×10m)。

表2 擴建工程土石方平衡結果 萬m3

3.3 地表擾動面積監(jiān)測

地表擾動面積監(jiān)測包括兩方面的內容,即擾動類型判斷和面積監(jiān)測,其中擾動類型判斷是關鍵,擾動類型的劃分和判定是由侵蝕強度決定的,在監(jiān)測中必須根據實際流失狀態(tài)進行歸類和面積監(jiān)測?，敿{斯電廠三期擴建工程地表擾動范圍主要有電廠廠區(qū)、貯灰場區(qū)、廠外道路以及棄土坑等,總擾動面積是62.3 hm2,其中電廠廠區(qū)地表擾動面積最大。本期工程擾動面積監(jiān)測結果詳見表 3。

表 3 擴建工程擾動面積

3.4 土壤流失量動態(tài)監(jiān)測結果

通過對該區(qū)域 3個監(jiān)測小區(qū)(固定監(jiān)測點)的監(jiān)測數據進行分析計算,得出該工程各區(qū)域的侵蝕模數(圖1),通過分析可明顯看出:

(1)監(jiān)測區(qū)(項目建設區(qū))的水土流失狀況與對照區(qū)(原地貌)的相比,有較明顯的變化,變化量值反映出施工過程擾動和破壞了原來的地表結構,增加了水土流失量。

(2)在運行期,監(jiān)測區(qū)和對照區(qū)的土壤侵蝕量都較施工期小。從整個監(jiān)測過程來看,土壤侵蝕變化量呈遞減趨勢。監(jiān)測初期(施工期)土壤流失變化量較大,而到了后期(運行期),隨著植被恢復,人為擾動因素逐漸減少,地表開始逐步恢復,因而土壤侵蝕變化量逐步減少。

(3)從土壤侵蝕量的變化看:監(jiān)測區(qū)的土壤侵蝕量都大于對照區(qū)的土壤侵蝕量,說明由于工程建設對土體結構和地表植被的破壞,加劇了當地的水土流失;監(jiān)測區(qū)土壤侵蝕初始變化較大,隨著土體結構、地表狀況和植被的逐漸恢復,土壤侵蝕量也逐步趨于穩(wěn)定;原地貌土壤侵蝕量變化比較平穩(wěn),這符合土壤侵蝕的實際情況。

圖1 不同區(qū)域的土壤侵蝕模數

[1]許峰.近年我國水土保持監(jiān)測的主要理論與技術問題[J].水土保持研究,2004,11(2):19-21.

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S157

C

1000-0941(2011)05-0019-02

新疆師范大學博士、博士后科研啟動基金資助項目(xjnubs1005);新疆維吾爾自治區(qū)科技攻關(含重大專項)和重點項目計劃課題(200731136-5);新疆維吾爾自治區(qū)土壤學重點學科資助項目

王雪梅(1976—),女,江蘇銅山縣人,副教授,博士,主要研究方向為干旱區(qū)資源環(huán)境及遙感應用;通信作者柴仲平(1974—),男,甘肅永昌縣人,副教授,碩士,主要研究方向為土壤侵蝕與水土保持。

2010-11-20

(責任編輯 孫占鋒)