邵付偉
(德州市潘莊灌區(qū)管理局,山東德州251200)
潘莊引黃灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程水土流失分析及評價
邵付偉
(德州市潘莊灌區(qū)管理局,山東德州251200)
本文根據(jù)潘莊引黃灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程的實際情況,采用理論探討法結合分析實測資料,對節(jié)水改造工程水土流失現(xiàn)狀進行分析研究,提出了水土流失的預防和治理措施。
節(jié)水改造工程;水土流失;分析;評價
潘莊引黃灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程項目位于潘莊灌區(qū),工程區(qū)屬海河流域,地處黃泛平原,地勢平緩,地形自西南向東北傾斜。氣候?qū)儆谂瘻貛?,半濕潤季風氣候區(qū)域。
2.1 水土流失現(xiàn)狀
項目區(qū)地處黃泛平原,潘莊灌區(qū)多年平均降水量為587.2mm,水資源總量為7.99億m3,其中地表水資源量2.07億m3、地下水資源量5.92億m3。當?shù)厮Y源人均占有量244.6m3,僅為全國平均的1/9。
2.2 水土保持現(xiàn)狀
實測資料表明,施工期是水土流失發(fā)生的重點時期,通過對施工臨時開挖面和臨時棄土區(qū)采取編織袋裝土攔擋和草苫覆蓋等措施,有效地減少了水土流失的發(fā)生。
項目區(qū)內(nèi)水資源條件較好,有利方面是可放淤壓沙改土,不利的方面可能加重沙害。
3.1 水土流失防治責任范圍
根據(jù)工程規(guī)劃與建設方案,對水土流失防治責任范圍劃分為項目建設區(qū)和直接影響區(qū)兩部分。
3.1.1 項目建設區(qū)
本次工程所選用的取、棄土區(qū)及其他臨時占地現(xiàn)狀均為渠道兩岸的耕地或荒地,水土保持現(xiàn)狀較好。建設區(qū)包括渠道清淤襯砌區(qū)、建筑物施工營區(qū)、取棄土區(qū)及臨時設施等工程擾動、占壓部分,項目建設區(qū)面積為805.42畝。
3.1.2 直接影響區(qū)
確定直接影響區(qū)主要為棄土區(qū)及施工道路征地線2m以外,直接影響區(qū)面積為65.28畝。
3.2 水土流失防治分區(qū)
對工程造成的水土流失特點,結合項目區(qū)的自然地理條件條件可劃分為主體工程區(qū)、臨時道路區(qū)、取棄土區(qū)和施工臨時設施區(qū)等四個防治區(qū)。
4.1 預測時段與預測單元的劃分
4.1.1 時段預測
結合本工程實際情況,對水土流失時段的預測分為準備期、施工期和自然恢復期三個階段進行。
在非汛期施工,總工期為8~9個月。根據(jù)工程所在區(qū)域的植被修復情況,自然恢復期一般需2年。
4.1.2 預測單元的劃分
根據(jù)可能造成的水土流失類型,可劃分本工程的預測單元為主體工程區(qū)、臨時道路區(qū)、取棄土區(qū)和施工臨時設施區(qū)等四個預測單元。
4.2 預測內(nèi)容和方法
4.2.1 預測內(nèi)容
(1)地貌、土地及植被損壞情況預測
通過主體工程規(guī)劃和設計資料,結合現(xiàn)場調(diào)查,對工程建設期施工期中開挖、占壓土地、毀壞林草植被的種類、數(shù)量與面積進行綜合預測。
(2)棄土、棄石、棄渣量的預測
主要對建設期的棄土、棄渣量進行實際預測。建設期的棄土、棄渣量通過統(tǒng)計分析開挖量、回填量與棄置量的關系,計算出各項目區(qū)的棄土、棄渣量,來確定的對不同區(qū)域棄土棄渣量的調(diào)配方案,預測可能產(chǎn)生的棄渣量。
(3)損壞水土保持設施預測
對在施工過程中所損壞的水土保持設施的面積、數(shù)量結合外業(yè)查勘的方法,進行測算統(tǒng)計。
(4)可能造成的水土流失數(shù)量預測
造成的水土流失主要來源有兩個方面:一是由于植被損壞情況,到時水土流失加重,形成大面積的水土流失量;二是由于堆放土、棄渣等而增加的水土流失量。因而水土流失量的預測應分時段、分階段來進行。
(5)可能造成的水土流失危害預測
根據(jù)工程的實施規(guī)模,對施工工藝所產(chǎn)生的棄土、棄渣數(shù)量,結合當?shù)氐淖匀画h(huán)境條件,預測由于工程建設引起新的水土流失對人類生產(chǎn)生活所造成的危害,為防治措施提供依據(jù)。
4.2.2 預測方法
預測方法主要采取調(diào)查法、實地查勘法、類比分析法和經(jīng)驗公式等。根據(jù)不同的預測內(nèi)容采取不同的預測方法。水土流失預測內(nèi)容和方法情況,詳見表1。
表1 建設期水土流失預測內(nèi)容和預測方法一覽表
4.3 水土流失預測成果
4.3.1 土地及植情況預測
在工程施工期間,由于渠道襯砌、堤防修筑、棄土區(qū)占壓等建設活動;使原地貌、土地及植被均受到擾動、占壓和破壞,該工程總計擾動原地貌、占壓土地和損壞植被總面積為805.42畝。
4.3.2 棄土量預測
本工程主要為土方工程項目,包括渠道清淤襯砌、堤防恢復和建筑物土方開挖、回填等。主體工程總挖土方量為20.04萬m3,回填土方8.98萬m3。經(jīng)土方平衡后棄土11.06萬m3。
4.3.3 損壞水土保持設施預測
本項目所涉及水土保持設施主要為耕地,數(shù)量按面積進行統(tǒng)計。共計462.78畝。
4.3.4 可能造成的水土流失量預測
土壤侵蝕類型主要有風蝕、水蝕,以水蝕為主。侵蝕強度以輕度為主。
(1)土壤侵蝕模數(shù)的確定
①原地貌土壤侵蝕模數(shù)的確定
項目區(qū)土壤侵蝕強度級別為輕度,平均土壤侵蝕模數(shù)為460~1100 t/(km2·a)。
②擾動后土壤侵蝕模數(shù)的選取
施工期土壤侵蝕模數(shù)取值580~6500t/(km2·a),自然恢復期土壤侵蝕模數(shù)取值280~2000 t/(km2·a)之間。
(2)可能造成的水土流失面積預測
根據(jù)工程所產(chǎn)生的水土流失分析確定,施工準備期水土流失面積為49.18畝,施工期水土流失面積為870.67畝,自然恢復期水土流失面積為567.28畝。
(3)土壤流失總量預測經(jīng)預測在工程建設過程中所造成的土壤流失總量為4539.84t。
在施工過程中,由于大量的植被遭到破壞,導致區(qū)域內(nèi)的水土保持性能大大降低,工程建設的再塑作用改變了地貌地形,為水土流失的發(fā)生、發(fā)展創(chuàng)造了條件。本工程的土方工程量較大,土壤類型我加砂質(zhì)或粉砂壤土,因而,在施工過程中,如遇極端惡劣的天氣狀況,容易發(fā)生嚴重的水土流失,這樣直接影響該項目的施工,而且也給當?shù)厝罕姽ぷ?、生活帶來了極為不利的影響。因此,工程設計及施工改變了該地區(qū)原有的灌溉、供水及排水系統(tǒng)設施,如遇集中強度較大的暴雨,有可能造成大面積土壤侵蝕,使河道淤積加重,加劇水土流失,直接影響到周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境。
在工程施工過程中,通過預測水土流失量,擾動地表面積805.42畝,造成破壞水土保持設施面積462.78畝,工程總計開挖土方20.04萬m3;棄土11.06萬m3。建設期內(nèi)應采取防護措施,防止工程建設期產(chǎn)生土壤流失。同時對水土保持提出幾點建議。一對于本工程的重點防治區(qū)域宜采取工程措施、植物措施和臨時措施相結合的綜合防治措施進行設計,以達到有效降低工程建設引發(fā)的大規(guī)模水土流失的可能性;二在棄土區(qū)選擇、施工方式及施工布置上充分考慮節(jié)約用地、少占植被等水土保持因素;三根據(jù)預測結果,工程建設期監(jiān)測的重點地段為耕植土占地區(qū),檢測時間重點放在雨季及大風前后。
綜上所述,在工程建設期間,盡管存在擾動地表、產(chǎn)生棄土的不利因素,通過制定科學的水土保持方案,采取相應的對策措施,對水土流失進行積極有效的防治。
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S157.1
A
1008-1305(2017)01-0046-02
DO I:10.3969/j.issn.1008-1305.2017.01.015
2015-01-29
邵付偉(1971年—),女,工程師。