劉鳳艷
(遼寧省盤錦市盤山縣水利局,遼寧 盤錦 124100)
在項目開發(fā)建設(shè)過程中,容易引起水土流失問題,導(dǎo)致項目環(huán)境影響評價無法達標(biāo)。為解決水土流失問題,要完成水體保持方案編制,通過科學(xué)預(yù)測做到實現(xiàn)防治體系合理布局。因此,還應(yīng)加強開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案編制中的水土流失預(yù)測研究,以便合理進行方案編制,保證項目能夠順利開展。
在工程建設(shè)活動中往往需要產(chǎn)生大量挖方和占地,引發(fā)嚴(yán)重水土流失問題。為加強環(huán)境保護和工程管理,國家出臺政策要求項目單位辦理環(huán)境保護許可證,從減少工程項目水土流失的角度完成水土保持方案的準(zhǔn)確、科學(xué)編制,以便采取有效防治措施減少水土流失問題的發(fā)生。從開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案內(nèi)容來看,需要確定水土防治目標(biāo)、任務(wù)、責(zé)任范圍,為施工管理和水土保持設(shè)計等工作的開展提供指導(dǎo),也為行政部門開展監(jiān)督、驗收等工作提供依據(jù),以便通過統(tǒng)籌規(guī)劃加強生態(tài)環(huán)境保護[1]。但想要保證水土流失問題得到有效防治,首先需要結(jié)合工程布局、建設(shè)規(guī)模、地區(qū)水土流失情況等各方面因素對工程建設(shè)引起的水土流失進行合理預(yù)測,才能做到在適合的位置和時間開展水土流失防治工程。因此,需要結(jié)合工程資料對未采取水土保護措施情況下工程建設(shè)帶來的水土流失情況進行準(zhǔn)確分析。為保證選取方法的合理性,還要對工程地質(zhì)、氣候、建設(shè)內(nèi)容等各項因素展開分析,通過綜合考慮對預(yù)測范圍進行準(zhǔn)確界定,選取合適的方法進行水土流失量計算。作為方案編制的難點,水土流失預(yù)測目前可以采取多種方法,如流域?qū)嶒灧?、加速侵蝕法、數(shù)學(xué)模型法、工程比較法等,多數(shù)方法受實測時間和費用等因素限制難以有效實施,因此實踐工作中多采用工程比較法。但不同項目會存在差異,采用工程法嚴(yán)謹(jǐn)性不足,容易導(dǎo)致預(yù)測結(jié)果不夠準(zhǔn)確。
某小流域生態(tài)清潔工程位于遼寧盤錦市盤山縣管轄范圍,處于遼河下游,土壤質(zhì)地松散。項目所在地區(qū)受地形、地勢因素影響,成為了上游水的匯集地,多年平均過境水量達23.6 億m3,容易產(chǎn)生流速快、沖刷力強的地面徑流,年平均降水為612 mm,多分布在6 月~9 月。境內(nèi)溝壑縱橫,植被覆蓋率較低,水土流失存在水力和風(fēng)力兩種侵蝕,水力輕度侵蝕面積約4.8 km2,中度侵蝕約5.9 km2,強度侵蝕約49.7 km2;風(fēng)力主要造成輕度侵蝕和中度侵蝕,分別達53.6 km2和39.3 km2。為加強水土流失治理,地方政府決定以大荒、沙嶺等5 條小流域為單元建設(shè)生態(tài)清潔工程。結(jié)合項目建設(shè)內(nèi)容可知,需要對排水管網(wǎng)改造工程、污水處理設(shè)施、道路等結(jié)構(gòu)進行建設(shè),以便形成生態(tài)溝渠,滿足地區(qū)生態(tài)清潔工程建設(shè)要求。工程全長25 km,管道、溝渠穿越道路與河流,需要完成臨時堆場和道路建設(shè),期間土方挖填量達到44 萬m3,挖掘量約20.7 萬m3,對3.7 萬m3表土進行剝離。
對項目的水土流失進行預(yù)測,需要考慮各種施工作業(yè)給土壤帶來的擾動和地表破壞,在暴風(fēng)、大雨等天氣條件下將引發(fā)水土流失,導(dǎo)致土壤生產(chǎn)力下降。結(jié)合項目的功能設(shè)計情況可知,在無防護措施情況下,工程臨時占地和永久占地都將帶來土壤擾動問題,導(dǎo)致地表植被、地貌等被破壞,但臨時占地在施工后將進入自然恢復(fù)期。項目臨時占地約28.7 hm2,永久占地約1.4 hm2。在實際對項目水土流失進行預(yù)測時,需要從水土保持方案和項目可行性報告編制角度思考,分析可能帶來的水土流失量,加強對新增水土流失重點部位的把握,包含擾動地貌、損壞水土保持設(shè)施、損壞植被情況等。在完成可行性報告和設(shè)計圖紙查閱的基礎(chǔ)上,開展項目實地調(diào)查,對項目占地擾動的土壤面積進行確認(rèn),合理完成水土流失量預(yù)測[2]。工程開挖量較大,占線較長,面積較大,預(yù)測總面積達到了30 hm2,因此需對項目水土流失情況進行分區(qū)預(yù)測。
對水土流失量進行計算,需要做好預(yù)測單元和時間的選擇,從而確定如何進行水土保持措施布局。結(jié)合項目特點,分析各單元工程占地、棄渣等情況,將施工區(qū)域劃分為場站、管溝作業(yè)帶、管溝穿跨越、道路和臨時堆場5 個區(qū)域。從預(yù)測時段選擇上來看,項目臨時設(shè)施、永久設(shè)施都是在項目進行中建設(shè)的,施工準(zhǔn)備階段帶來的土壤擾動可以納入到施工過程中。而工程建設(shè)周期較短,需要在12 個月內(nèi)完成,需要對施工生產(chǎn)生活過程中的水土流失進行預(yù)測,具體站場和管溝作業(yè)施工預(yù)測時段為12 個月,剩余施工活動預(yù)測時段為6 個月。在施工結(jié)束后,雖然不會實施頻繁活動對土壤形成擾動,但是受自然因素影響依然存在水土流失問題。這個階段項目所在區(qū)域處于自然恢復(fù)狀態(tài),缺乏足夠抵抗能力,在1 年~2 年內(nèi)都存在一定程度水土流失。
結(jié)合工程特點可知,工程跨區(qū)域較多,需要完成較長線路鋪設(shè),溝道開挖時將在地表堆放拋土、棄渣等,被水沖刷,遇到降雨將導(dǎo)致水土流失加劇。由于溝道開挖呈線性,所以水土流失也呈相同情況。以點、面等方式進行管溝鋪設(shè),導(dǎo)致臨時土堆分散在沿線周圍。而項目所在地區(qū)擁有一定地形起伏,在占地面積較大的情況下會發(fā)生集中水土流失問題。在線路較長的情況下,沿線不同位置的水土流失也將出現(xiàn)一定差異。穿越江河的過程中,產(chǎn)生的棄渣在沖溝堆放,將給下游安全帶來威脅。結(jié)合工程水土流失預(yù)測范圍、土質(zhì)等因素,決定采用新增土壤流失量計算法進行水土流失預(yù)測,未采取防護措施的擾動土壤流失量W 采用式(1)計算:
式中:Mijk為土壤擾動后不同區(qū)域、單元和時段的土壤侵蝕模數(shù);i 指的是土壤流失預(yù)測區(qū)域編號;j 則是單元編號;k 為預(yù)測時段,可以劃分為施工準(zhǔn)備、施工過程、自然恢復(fù)三個時段;Aij則為第i 個預(yù)測區(qū)域j 單元面積;Tijk指的是第i 個預(yù)測區(qū)域j單元預(yù)測時段。
根據(jù)土壤擾動前侵蝕背景值和擾動后新增土壤侵蝕模式,能夠完成新增土壤流失量預(yù)測。在對地區(qū)地形地貌、土質(zhì)等條件展開分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)地區(qū)土壤侵蝕遙感資料和現(xiàn)場勘查結(jié)構(gòu)可以對各項數(shù)值進行確認(rèn)[3]。
在綜合分析各項因素的基礎(chǔ)上,可以對擾動前后土壤侵蝕模數(shù)進行取值(見表1),然后進行水土流失預(yù)測分析。
表1 項目擾動前后土壤侵蝕模數(shù) 單位:t/(km2·a)
如表2 所示,施工時段新增水土流失量達到了1638 t,總水土流失量達到1835 t,自然恢復(fù)時段新增水流流失量僅為35 t,總量為118 t。從在工程建設(shè)期間,施工帶來的新增水土流失量為1673 t,總量為1953 t。
表2 項目水土流失量預(yù)測分析結(jié)果(t)
根據(jù)結(jié)果可知,施工過程將給項目所在區(qū)域帶來明顯擾動,導(dǎo)致水土流失量急劇增加,不符合項目改善生態(tài)環(huán)境的根本建設(shè)目標(biāo)。根據(jù)預(yù)測結(jié)果進行水土保持方案編制,需要采取相應(yīng)防護措施??紤]到項目所在地區(qū)水土流失問題嚴(yán)重,在施工期間還應(yīng)做好攔擋防治和排水防治,采取臨時水土保持措施。管溝施工區(qū)域為水土流失防護重點,還應(yīng)在加強監(jiān)測的同時,在管溝上下坡面完成截水溝的設(shè)置,并完成草袋擋土墻的設(shè)置,加強植灌草種植。針對施工剝離的表土,需要集中堆放,加強防護。在現(xiàn)場施工過程中,還應(yīng)做到合理安排各道工序,盡量減少地表裸露,并縮短裸露時間,使工程盡早進入自然恢復(fù)階段,發(fā)揮生態(tài)保護效果。此外,項目計劃完成23 hm2植物種植,使植被恢復(fù)率達到98%,使工程建設(shè)給環(huán)境帶來的不良影響得到補償。在臨時用地恢復(fù)階段,進行造林槽綠化,改善項目生態(tài)效益。通過采取有效的防治措施,最終達到97%的擾動土壤整治率和97%的水土流失總治理度,從而通過精準(zhǔn)預(yù)測水土流失量保證項目建設(shè)效益。
綜上所述,在對開發(fā)建設(shè)項目的水土保持方案進行編制時,還應(yīng)結(jié)合工程所在地區(qū)情況進行水土流失合理預(yù)測。結(jié)合項目條件對水土流失預(yù)測范圍進行確認(rèn)的基礎(chǔ)上,可以采用新增土壤流失量計算方法開展預(yù)測,在合理選擇預(yù)測時段和單元基礎(chǔ)上進行科學(xué)預(yù)測,最終根據(jù)結(jié)果提出相應(yīng)的水土保持措施。