劉可軍
(陜西商南縣電氣化辦公室,陜西 商洛 726300)
商南縣東正化工有限公司建設(shè)項(xiàng)目位于陜西商南縣城關(guān)鎮(zhèn)任家溝村的任家溝、謝家溝和楊家組,總生產(chǎn)規(guī)模為5萬(wàn)t/a重鉻酸鈉。該項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容包括:1套50000 t無(wú)鈣富氧焙燒清潔生產(chǎn)技術(shù)重鉻酸鈉生產(chǎn)線;12500 t/a鉻酸酐生產(chǎn)線雙罐法新工藝生產(chǎn)線;2000 t/aVK3生產(chǎn)線;40000 t/a鉻粉生產(chǎn)線;40000 t/a元明粉生產(chǎn)線;10000 t/a氫氧化鋁生產(chǎn)線;16000 t/a含鉻生鐵生產(chǎn)線;以及配套公用工程和環(huán)保等設(shè)施。為了確保項(xiàng)目順利建設(shè),需對(duì)廠區(qū)項(xiàng)目建設(shè)產(chǎn)生的水土流失進(jìn)行分析,并提出相關(guān)對(duì)策。
新廠區(qū)地處秦嶺東南部土石山區(qū),地勢(shì)渾圓、岡巒起伏,相對(duì)高差較小,山坡平緩、河谷川流寬闊,廠區(qū)坡恒臺(tái)地面積1.40 hm2。廠區(qū)四周無(wú)滑坡和斷裂等不良地質(zhì)現(xiàn)象,宜廠房建筑。根據(jù)區(qū)域水土流失現(xiàn)狀的調(diào)查資料,結(jié)合《丹江口庫(kù)區(qū)及上游水土保持工程陜西省商南縣城關(guān)項(xiàng)目區(qū)任家溝小流域初步設(shè)計(jì)》分析,項(xiàng)目區(qū)水土流失主要為水力侵蝕,水土流失形式主要表現(xiàn)為面蝕、溝蝕等。隨著開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的不斷增多,水土流失不斷加劇,近年來(lái)通過(guò)實(shí)施“丹治”工程、基本農(nóng)田建設(shè)工程、陡坡耕地的退耕還林工程、城鄉(xiāng)一體化建設(shè)工程,項(xiàng)目區(qū)的人居環(huán)境得到美化,侵蝕強(qiáng)度降為輕度,平均侵蝕模數(shù) 641 t/km2·a。
根據(jù)商南縣東正化工有限公司項(xiàng)目實(shí)際情況,水土流失主要發(fā)生在項(xiàng)目建設(shè)區(qū)的場(chǎng)地平整、臨時(shí)堆土石方等地,新增的水土流失特點(diǎn)主要如下:
(1)土方開(kāi)挖及搬運(yùn)量大。本項(xiàng)目土方開(kāi)挖17.96萬(wàn)m3,土方在開(kāi)挖后,土質(zhì)松軟,黏結(jié)度降低,在同等侵蝕營(yíng)力作用下較原土壤更易發(fā)生水土流失。
(2)地表擾動(dòng)范圍呈面狀分布。本工程所擾動(dòng)地表面積較其它項(xiàng)目相對(duì)集中,主要集中在項(xiàng)目建設(shè)區(qū)內(nèi),面狀分布。
(3)擾動(dòng)區(qū)水土流失以水力侵蝕為主。按全國(guó)土壤侵蝕類型區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn),項(xiàng)目區(qū)屬以水力侵蝕為主的西南土石山區(qū),水土流失允許值為500 t/km2.a,施工期主要以水力侵蝕為主。
(4)水土流失時(shí)段集中。在工程施工期間,地表可蝕性加強(qiáng),在雨水等水土流失外力作用下將產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失。同時(shí),大量土石方堆置不當(dāng)也會(huì)造成嚴(yán)重的水土流失。工程完工后,場(chǎng)地內(nèi)區(qū)域基本硬化、綠化或被建構(gòu)筑物覆蓋,水土流失減小。因此,工程水土流失主要集中在工程初期開(kāi)挖時(shí)段。
商南縣東正化工有限公司項(xiàng)目建設(shè)沒(méi)有臨時(shí)占地,因此預(yù)測(cè)范圍為項(xiàng)目永久征地面積,即為新廠區(qū)14.03 hm2。水土流失預(yù)測(cè)時(shí)段為3年施工期。項(xiàng)目區(qū)降水豐沛,立地條件好,植物生長(zhǎng)迅速,在1年~2年內(nèi)植物能完全發(fā)揮水土保持效果功能。結(jié)合方案設(shè)計(jì)水平年,確定本工程自然恢復(fù)期預(yù)測(cè)時(shí)段為1年。
3.3.1 預(yù)測(cè)內(nèi)容和方法
根據(jù)《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》(GB50433-2008),為預(yù)防項(xiàng)目建設(shè)對(duì)原地表構(gòu)成的擾動(dòng)和新增水土流失的影響,現(xiàn)以工程未建設(shè)時(shí)的水土流失現(xiàn)狀為背景,首先對(duì)項(xiàng)目建設(shè)擾動(dòng)、破壞原地表面積和損壞水土保持設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。按照水土流失類型和形式相似的原則,結(jié)合主體工程施工進(jìn)度安排,采取實(shí)測(cè)調(diào)查分析法確定不同預(yù)測(cè)單元水土流失預(yù)測(cè)參數(shù)和水土流失量,并對(duì)其可能產(chǎn)生的水土流失危害進(jìn)行分析,為水土保持防治措施布置及水土保持監(jiān)測(cè)提供指導(dǎo)意見(jiàn)。本項(xiàng)目水土流失預(yù)測(cè)內(nèi)容及方法確定見(jiàn)表1。
3.3.2 預(yù)測(cè)參數(shù)
項(xiàng)目為建設(shè)生產(chǎn)類項(xiàng)目,新增水土流失主要來(lái)自六個(gè)方面:一是山體開(kāi)挖、場(chǎng)地平整;二是建構(gòu)筑物基礎(chǔ)開(kāi)挖、回填;三是臨時(shí)堆土石方;四是綠化施工土體的搬運(yùn)堆積;五是施工過(guò)程中不合理的施工工序、施工工藝造成的人為水土流失;六是新廠區(qū)擋土墻、排洪渠、排水溝等主體工程配套的水土保持設(shè)施施工過(guò)程中基礎(chǔ)開(kāi)挖回填造成的水土流失。工程興建造成的水土流失量預(yù)測(cè)參數(shù)按現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查數(shù)據(jù)為準(zhǔn),見(jiàn)表1。
表1 水土流失預(yù)測(cè)內(nèi)容和方法一覽表
該項(xiàng)目新廠區(qū)場(chǎng)地平整建設(shè)期主要是在劃定的用地范圍內(nèi)高挖低填、平整場(chǎng)地。山體分兩個(gè)臺(tái)階開(kāi)挖,剝離的山體表土、碎石均能得到有效利用,不存在外借土石方回填,最終能夠基本實(shí)現(xiàn)土石方平衡。開(kāi)挖的土石方主要填往項(xiàng)目區(qū)內(nèi)東西兩側(cè)的謝家溝和任家溝的低洼處,即建成后新廠區(qū)的生產(chǎn)裝置區(qū)、廠區(qū)道路區(qū)、景觀綠化區(qū)等。工程施工所產(chǎn)生的土石方總量為24.71萬(wàn)m3,挖方量22.46萬(wàn)m3,自然方折算系數(shù)取1.1,填方量24.37萬(wàn)hm2,填方面積6.13 hm2。
經(jīng)調(diào)查,本項(xiàng)目擾動(dòng)、破壞原地表范圍內(nèi)具有水土保持功能的地類主要是林地、耕地、水溝等。共占?jí)簲_動(dòng)破壞地表植被面積14.03 hm2。本項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中剝離的山體表土集中堆放綠化使用,因此,從工程設(shè)計(jì)角度看,無(wú)棄渣量。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)調(diào)查,結(jié)合有關(guān)設(shè)計(jì)資料,原地表平均侵蝕模數(shù)為641 t/km2.a。擾動(dòng)后土壤侵蝕模數(shù)為12000 t/km2.a??偭魇娣e14.03 hm2??偹侥攴?wù)期為3年。施工準(zhǔn)備期0.3年,土壤侵蝕模數(shù)為9000 t/km2.a,水土流失量為378.81 t;施工期1.7年,土壤侵蝕模數(shù)為12000 t/km2.a,水土流失量為2862.12 t;自然恢復(fù)期1年,土壤侵蝕模數(shù)為1500 t/km2.a,水土流失量為210.45 t。經(jīng)預(yù)測(cè),自然恢復(fù)期水土流失預(yù)測(cè)范圍內(nèi)水土流失預(yù)測(cè)量為0.35萬(wàn)t,其中原地表水土流失量0.01萬(wàn)t,新增水土流失量0.34 萬(wàn) t。
一是工程建設(shè)過(guò)程中,大量的地表受到擾動(dòng),原生植被受到破壞,使地表抗侵蝕能力急劇下降,加之施工期間大量的土方挖填,裸露的開(kāi)挖邊坡,為水土流失提供了松散物質(zhì)源,存在一定的水土流失隱患。二是由于工程建設(shè)中的開(kāi)挖,破壞了原來(lái)的地表形態(tài),使這一地區(qū)土壤侵蝕強(qiáng)度急劇增加,從而增加了土壤的流失量。三是項(xiàng)目建設(shè)區(qū)距縣河較近,如果不采取有效的水土保持防治措施,產(chǎn)生的泥沙隨徑流進(jìn)入河道,影響河道安全行洪。任家溝村任家溝組、楊家組分布在項(xiàng)目建設(shè)區(qū)周邊,工程建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民從事正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)造成一定程度的影響。
為了減少項(xiàng)目建設(shè)造成的水土流失,根據(jù)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目特點(diǎn)和水土流失防治目標(biāo),結(jié)合新增水土流失類型和形式,按照“三同時(shí)”的原則,其新廠區(qū)補(bǔ)充水土保持總體措施布置如下:該項(xiàng)目新廠區(qū)建設(shè)后為臺(tái)階式,分為兩個(gè)大平臺(tái)。根據(jù)項(xiàng)目勘界圖,依據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)資料,確定臺(tái)階高度為8 m。臺(tái)階坡面角45°,邊坡比為1:1。第一平臺(tái)沿商鄖公路,長(zhǎng)520 m,寬116 m,商鄖公路邊修建一擋土墻,擋土墻頂與公路高差1.8 m。原有小河道通過(guò)涵管將水排出。第二平臺(tái)長(zhǎng)520 m,寬224 m,與第一平臺(tái)之間也修建一擋土墻,兩平臺(tái)之間的高差6 m。第二平臺(tái)北側(cè)邊界在原有山體坡腳下,坡腳下原有自然形成的水溝,第二平臺(tái)場(chǎng)地平整后修整原水溝,山坡雨水通過(guò)水溝自然排走。
水土保持措施有臨時(shí)措施、工程措施、植物措施等三種。新廠區(qū)北側(cè)高邊坡防治措施如下:
(1)臨時(shí)措施
根據(jù)設(shè)計(jì)及施工條件,綜合當(dāng)?shù)夭少?gòu)條件,開(kāi)挖邊坡用臨時(shí)防雨布和土工防護(hù)網(wǎng)防護(hù),防雨布采用0.14 mm厚的PE吹塑膜,土工防護(hù)網(wǎng)采用高強(qiáng)絲8×8×1.5安全網(wǎng)。防雨布5820.3 m2,土工防護(hù)網(wǎng)4921.3 m2。
(2)工程措施
削坡開(kāi)3級(jí),每一級(jí)邊坡高8 m,平臺(tái)寬1.5 m,邊坡與臺(tái)階坡面截水溝相連,邊坡采用鋼筋混凝土框格植物綜合護(hù)坡。坡面截水溝232 m。需漿砌石55.68 m3,混凝土6.96 m3,人工挖溝槽土方83.52 m3;臺(tái)階空地采用植草綠化,最終邊坡坡腳1 m處設(shè)排水溝。漿砌石排水溝頂寬0.3 m,底寬0.3 m,深0.3 m,長(zhǎng)290 m,需漿砌石69.60 m3,混凝土8.70 m3,開(kāi)挖土方104.40 m3;鋼筋混凝土框格護(hù)坡長(zhǎng)290 m,護(hù)坡面積4921.3 m2,需混凝土299.20 m3,鋼筋 0.64 t,開(kāi)挖土方 80736.0 m3;坡頂混凝土硬化11.60 m3,覆土 786.48 m3。
(3)植物措施
該工程植物措施主要是在高邊坡坡面、坡腳及平臺(tái)上,平臺(tái)及坡腳種草,恢復(fù)植被,回填土厚0.1 m,共種植紫穗槐4.58畝,需種籽68.70 kg;種草0.60畝,需草籽1.6 kg。
根據(jù)水土保持法律法規(guī)及規(guī)范要求,通過(guò)對(duì)工程建設(shè)征占地和服務(wù)期擾動(dòng)面積的統(tǒng)計(jì)和水土流失分析預(yù)測(cè),工程共擾動(dòng)、破壞原地表面積14.03 hm2,水土流失預(yù)測(cè)量為0.35萬(wàn)t。結(jié)合新增水土流失類型和形式,在分析其水土流失特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出利用坡面截水溝、排水溝、混凝土框格護(hù)坡工程措施以及種植林草的植物措施水保補(bǔ)充建議,以期減少項(xiàng)目建設(shè)造成的水土流失,為項(xiàng)目審批和水保監(jiān)督提供依據(jù)。