宋 鑫

(阜新蒙古族自治縣水利事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 阜新 123000)

阜蒙縣位于遼寧省西部，屬干旱地區(qū)，水資源缺乏。近幾年隨著國家在東北地區(qū)節(jié)水增糧項目實施，對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收起到了積極作用。阜蒙縣2016年小型農(nóng)田水利項目是結(jié)合阜蒙縣“十三五”水利規(guī)劃及節(jié)水灌溉項目而確定的項目。但農(nóng)田水利項目的實施，必然會對項目區(qū)的原有地貌和植被產(chǎn)生不同程度的破壞，造成水土流失現(xiàn)象。因此，為了能夠有效控制阜蒙縣小型農(nóng)田水利項目建設(shè)所導致的新增水土流失，本文針對工程建設(shè)可能造成的水土流失進行預(yù)測分析[1]。

1 項目概況

蜘蛛山鎮(zhèn)位于阜蒙縣的西南部，地處遼西低山丘陵地區(qū)，地勢自西北向東南緩慢傾斜，呈波狀高低起伏。按成因地貌可分為構(gòu)造地貌、剝蝕地貌和堆積地貌三種類型。構(gòu)造地貌主要為低山，受火成巖構(gòu)造控制，山勢突兀，巖石裸露，分布零散。

項目區(qū)所在流域?qū)俚蜕角鹆陞^(qū)，區(qū)域地質(zhì)條件主要以丘陵區(qū)變質(zhì)巖含水巖系和中低山區(qū)酸性侵入巖含水巖系為主，前者由片麻巖、夾長巖、斜長角閃巖組成；后者主要由花崗巖、花崗長巖、石黃閃長巖等組成。地下水屬裂隙水，河流一級階地及河灘地下水埋藏較淺，在1.5 m～3.0 m，地下水主要來源是大氣降水入滲補給以及河流側(cè)向補給，含水層以中粗砂夾礫石為主，透水性較大，滲透系數(shù)在(50～113.1) m/d，厚度10 m～20 m，適宜修建方塘或截潛流開發(fā)利用地下水。

2 水土流失預(yù)測分析

工程屬于大凌河及繞陽河流域，根據(jù)遼寧省人民政府文件《遼寧省人民政府關(guān)于確定水土流失重點防治區(qū)的公告》，阜蒙縣小型農(nóng)田水利項目區(qū)域?qū)儆谶|寧省水土流失的重點治理防護區(qū)，且根據(jù)《開發(fā)建設(shè)項目水土流失防治標準》規(guī)定，項目區(qū)水土流失防治標準為二級標準，本項目水土流失防治標準執(zhí)行二級防治標準。

2.1 工程建設(shè)過程中的水土流失預(yù)測

2.1.1 預(yù)測范圍及預(yù)測時段

本次水土流失預(yù)測范圍為整個工程建設(shè)區(qū)域，以項目建設(shè)區(qū)為主體、各類項目施工地為界，具體包括主體工程區(qū)、施工場地區(qū)和臨時堆料場區(qū)，預(yù)測面積0.08 hm2。

本工程水土流失主要發(fā)生在工程施工期。施工期間，工程建設(shè)產(chǎn)生的開挖裸露面表面疏松，植被覆蓋率低，且受侵蝕程度大，部分邊坡處于不穩(wěn)定的狀態(tài)；土石方開挖及土石方搬運的工程量較大，在搬運和堆置過程中可能造成的水土流失也很大；因此，阜蒙縣小型農(nóng)田水利項目建設(shè)水土流失預(yù)測時段主要為工程施工期，時間2個月。

工程竣工后，隨著工程的正常運行，水土保持防治措施已開始發(fā)揮作用，水土流失基本得到控制。但是，在運行初期，水土保持措施未完全發(fā)揮作用，特別是水土保持植物措施受時間的限制，仍會產(chǎn)生一定數(shù)量的水土流失，因此，在工程運行初期亦進行水土流失預(yù)測，考慮植物措施的生長周期，預(yù)測時間為1年。

2.1.2 工程棄渣量預(yù)測

通過對主體工程水土保持評價，工程技術(shù)資料分析、現(xiàn)場勘察及土石方挖填平衡分析，本工程的棄渣主要來源于水源井工程的土方開挖，工程開挖土方總量為3910.2 m3。土方部分進行回填量為3215.6萬m3。工程的棄渣量較小，棄土方運到低洼處進行平整，對于工程回填部分的土石方，先堆放于臨時堆料場，待回填時使用。以上方量均為自然方。

臨時堆料場位于臨時施工場地旁，占地面積為0.02 hm2，棄渣平均堆高為0.5 m，邊坡比為1∶1。

2.1.3 水土流失量預(yù)測

(1)原地貌土壤侵蝕模數(shù)及背景值

工程建設(shè)破壞的原地貌主要為荒地和原排灌站原建筑物舊址，根據(jù)當?shù)厮帘３植块T提供的數(shù)據(jù)，本項目區(qū)的土壤侵蝕類型區(qū)屬東北黑土區(qū)。灌區(qū)流域內(nèi)山谷發(fā)育，山高坡陡，土質(zhì)瘠薄，水土流失強烈，侵蝕方式主要以水蝕為主，其他重力侵蝕、風力侵蝕、凍融侵蝕相伴發(fā)生，年侵蝕模數(shù)背景值為1661 t/(km2·a)；項目建設(shè)期，土壤侵蝕模數(shù)為4243 t/(km2·a)。

(2)水土流失量預(yù)測公式

本次工程水土流失量預(yù)測采用土壤侵蝕模數(shù)法。根據(jù)工程建設(shè)主體工程區(qū)、施工場地區(qū)和臨時堆料場區(qū)等所占地面積及其土壤侵蝕模數(shù)，計算出項目建設(shè)的新增水土流失量[2]：

Q=(m2-m1)×A×a

式中：Q為新增水土流失量，t；m2為對應(yīng)部位的預(yù)測土壤侵蝕模數(shù)，本工程取值4243 t/(km2·a)；m1為對應(yīng)部位的背景土壤侵蝕模數(shù)，本工程取值1661 t/(km2·a)；A為破壞的地表面積，預(yù)測面積0.08 hm2；a為影響年數(shù)，本工程按14個月計算。

(3)新增水土流失量預(yù)測

阜蒙縣2016年小型農(nóng)田水利項目新增水土流失量匯總表見表1。

表1 阜蒙縣2016年小型農(nóng)田水利項目新增水土流失量匯總表 單位：t

(4)水土流失總量預(yù)測

通過以上預(yù)測，工程建設(shè)過程中，在不采取任何水土保持措施的情況下，可能產(chǎn)生水土流失量為3.96 t，新增水土流失量2.41 t。

2.2 水土流失防治分區(qū)措施

2.2.1 水土流失防治責任范圍

本工程水土流失防治責任范圍為項目建設(shè)區(qū)，其中包括主體工程區(qū)、施工場地區(qū)、臨時堆料場區(qū)。防治責任范圍見表2。

表2 水土流失防治責任范圍表 單位：hm2

2.2.2 水土流失防治分區(qū)

依據(jù)水土流失防治原則，結(jié)合阜蒙縣小型農(nóng)田水利項目的工程施工地貌原有類型以及工程布置情況和施工特點、可能造成的水土流失情況和區(qū)域水土流失現(xiàn)狀，劃定防治責任范圍。根據(jù)本項目主體工程的施工進度，確定工程水土流失防治區(qū)為：主體工程防治區(qū)、施工場地防治區(qū)和臨時堆料場防治區(qū)[3]。項目實施過程中，由建設(shè)單位同垃圾場主管單位簽定棄渣堆放合同或承諾書，故本設(shè)計不設(shè)料場防治區(qū)和棄渣場防治區(qū)。

2.2.3 分區(qū)防治措施設(shè)計

本文水土保持措施設(shè)計以植物措施和臨時措施為主，堅持因地制宜、因害設(shè)防，通過綜合治理，使阜蒙縣2016年小型農(nóng)田水利項目建設(shè)產(chǎn)生的新增水土流失得到有效控制，避免產(chǎn)生新的環(huán)境問題，實現(xiàn)水土流失防治由被動控制轉(zhuǎn)變到開發(fā)治理的局面[4]。

(1)主體工程防治區(qū)

本工程主體工程主要包括：水源井開挖。

工程開挖后形成了裸露的表面，水源井周圍用漿砌磚進行砌筑而進行固化，只有棄土堆放產(chǎn)生水土流失。

(2)施工場地防治區(qū)

本工程臨時施工場地占地面積0.08 hm2。臨建設(shè)施占地主要包括：材料堆放。施工期間，在場區(qū)內(nèi)設(shè)置臨時排水設(shè)施，以排泄場區(qū)內(nèi)的施工排水產(chǎn)生徑流。在主體工程結(jié)束后，為減少因工程建設(shè)產(chǎn)生的水土流失，及時拆除臨時建筑物，清除場地中的建筑垃圾及雜物，并進行土地平整，平整面積為0.072 hm2。在土地平整的基礎(chǔ)還原耕地。

2.2.4 臨時堆料場防治區(qū)

工程回填所用的土石方先堆放于臨時堆料場。臨時堆料場位于臨時施工場地旁，占地面積為0.072 hm2，地類為耕地。棄渣平均堆高為0.5 m，邊坡比為1∶1。

在施工期間，棄渣容易在雨水等外應(yīng)力的作用下產(chǎn)生水土流失，故本次水土保持設(shè)計主要采取臨時防護措施，以防止水土流失的產(chǎn)生。具體措施為填土草袋護坡和尼龍編制網(wǎng)覆蓋。經(jīng)計算，共需填土草袋300個，尼龍編制網(wǎng)1500 m2。

施工結(jié)束后，對臨時堆料場采取平整還原為耕地。

3 結(jié)論

根據(jù)以上預(yù)測，阜蒙縣2016年小型農(nóng)田水利項目新增水土流失量擾動前為1.55 t，擾動后增加為3.96 t，工程建設(shè)過程中，在不采取任何水土保持措施的情況下，可能產(chǎn)生水土流失量為3.96 t，新增水土流失量2.41 t。

針對上述結(jié)果，本項目水土保持措施設(shè)計以植物措施和臨時措施為主，堅持因地制宜、因害設(shè)防，通過綜合治理，使阜蒙縣2016年小型農(nóng)田水利項目建設(shè)產(chǎn)生的新增水土流失得到有效控制：主體工程區(qū)水源井周圍采用漿砌磚進行砌筑固化；施工場地防治區(qū)內(nèi)設(shè)置臨時排水設(shè)施，及時拆除臨時建筑物，清除場地中的建筑垃圾及雜物，并進行土地平整；臨時堆料場防治區(qū)采取填土草袋護坡和尼龍編制網(wǎng)覆蓋臨時防護措施。