如何進(jìn)行水土流失預(yù)測(cè)

王玉婷

(本溪市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，遼寧本溪117022)

1 水土流失的危害及水土保持目標(biāo)

1.1 水土流失的危害

水土流失的危害主要表現(xiàn)在2個(gè)方面:①對(duì)工程區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成的影響;②對(duì)河流行洪、防洪可能造成的影響。

1.2 水土保持目標(biāo)

建筑工程的水土保持目標(biāo)主要有4個(gè):①使建筑工程所在地區(qū)的水土流失得到基本的控制;②使于建筑工程所造成的新增水土流失得到有效控制;③保護(hù)建筑工程所在地的生態(tài)環(huán)境不受到工程建設(shè)與使用的破壞;④建筑工程建設(shè)過(guò)程中要將水土流失的數(shù)量控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)[1]。

2 水土流失預(yù)測(cè)

2.1 水土流失預(yù)測(cè)范圍、單元及時(shí)段

水土保持預(yù)測(cè)范圍為項(xiàng)目建設(shè)區(qū)的所有區(qū)域，預(yù)測(cè)分區(qū)與防治分區(qū)是相同的，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)及擾動(dòng)形式對(duì)預(yù)測(cè)單元進(jìn)行劃分。預(yù)測(cè)時(shí)段因根據(jù)項(xiàng)目施工區(qū)域和影響區(qū)域的特點(diǎn)來(lái)靈活確定。預(yù)測(cè)分區(qū)根據(jù)工程實(shí)際情況可以分為建構(gòu)筑物區(qū)、道路廣場(chǎng)區(qū)、景觀綠化區(qū)、施工生活區(qū)[2]。

2.2 水土流失預(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)的規(guī)定，結(jié)合本工程建設(shè)特點(diǎn)，水土流失預(yù)測(cè)內(nèi)容主要包括擾動(dòng)地表面積、損壞水土保持設(shè)施的數(shù)量、棄土(石、渣)量、水土流失量及可能造成水土流失危害。本工程水土流失預(yù)測(cè)采用類比實(shí)測(cè)法。水土流失預(yù)測(cè)內(nèi)容和方法如下所述:

2.2.1 擾動(dòng)地表面積預(yù)測(cè)

對(duì)項(xiàng)目建設(shè)引起的擾動(dòng)地表面積和數(shù)量進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過(guò)工程可研報(bào)告、圖紙和現(xiàn)場(chǎng)踏勘，確定項(xiàng)目建設(shè)擾動(dòng)地表的面積和數(shù)量。

2.2.2 損壞水土保持設(shè)施數(shù)量預(yù)測(cè)

對(duì)項(xiàng)目區(qū)損壞水土保持設(shè)施的程度和數(shù)量進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過(guò)工程可研報(bào)告、圖紙和現(xiàn)場(chǎng)踏勘，確定項(xiàng)目建設(shè)水土保持設(shè)施的面積和數(shù)量。

2.2.3 水土流失量預(yù)測(cè)

由于工程建設(shè)擾動(dòng)和地貌改變而產(chǎn)生水土流失形式和水土流失量預(yù)測(cè)。采用類比實(shí)測(cè)法進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。

2.2.4 可能造成的水土流失危害預(yù)測(cè)

對(duì)水土流失對(duì)工程本身、土地利用、生態(tài)環(huán)境的潛在危害和影響進(jìn)行預(yù)測(cè)。在水土流失預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)可能造成的水土流失形式、數(shù)量、位置及周?chē)匀簧鷳B(tài)環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。

2.3 水土流失預(yù)測(cè)公式

在確定土壤侵蝕模數(shù)、預(yù)測(cè)范圍及預(yù)測(cè)時(shí)段的基礎(chǔ)上，通過(guò)公式法計(jì)算各預(yù)測(cè)單元的新增水土流失量。水土流失量計(jì)算公式為:

新增水土流失量計(jì)算公式為:

式中:W為土壤流失量，t;△W為擾動(dòng)地表新增土壤流失量，t;i為預(yù)測(cè)單元，1，2，3，……n;k為預(yù)測(cè)時(shí)段，1，2，指施工準(zhǔn)備期、施工期、自然恢復(fù)期;Fi為第i個(gè)預(yù)測(cè)單元的面積，km2;Mik擾動(dòng)后不同預(yù)測(cè)單元不同時(shí)段的土壤侵蝕模數(shù)，t/km2·a;△Mik不同單元各時(shí)段新增土壤侵蝕模數(shù)，t/km2·a;Mio擾動(dòng)前不同預(yù)測(cè)單元土壤侵蝕模數(shù)，t/km2·a;Tik預(yù)測(cè)時(shí)段(擾動(dòng)時(shí)段)，a。

3 案例分析

3.1 工程概況

遼寧醫(yī)藥化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院建設(shè)項(xiàng)目位于本溪市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)張其寨鄉(xiāng)柳峪村，交通通達(dá)性良好。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)及《水利部關(guān)于嚴(yán)格開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案審查審批工作的通知》(水保[2007]184號(hào))的規(guī)定，本方案對(duì)主體工程的限制性因素作了一一排查，工程的建設(shè)僅對(duì)項(xiàng)目區(qū)的土壤造成擾動(dòng)和不利影響，不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生無(wú)法治理或破壞性的影響，通過(guò)采取有效的水土流失防治措施，可有效治理因工程建設(shè)而新增的水土流失，并逐步改善項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境。

本工程總占地面積25.68 hm2，全部為永久占地，地勢(shì)較大，橫、豎向高差較大，坡度較大。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀占地類型以耕地和疏林地為主，其中耕地面積12.0 hm2，占總面積比例為46.7%，其次疏林地面積13.68 hm2，占總面積比例為53.3%。

3.2 預(yù)測(cè)過(guò)程

3.2.1 類比工程選擇及類比條件分析

根據(jù)類比工程選擇原則及要求，本方案選擇本溪市千金棚戶區(qū)改造3#地工程。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查勘與有關(guān)資料調(diào)查分析，本工程區(qū)的自然條件及水土流失狀況與本溪市千金棚戶區(qū)改造3#地工程相似，且工程建設(shè)過(guò)程中可能造成的水土流失原因、程度和影響兩者均基本相似，本工程類似此工程條件。

3.2.2 預(yù)測(cè)參數(shù)的確定

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查勘和實(shí)地調(diào)查，本溪市千金棚戶區(qū)改造3#工程挖、填方邊坡均有不同程度的侵蝕溝，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)水土流失造成的面蝕和溝蝕量的測(cè)量(調(diào)查樣方為100 m2)，經(jīng)分析，不同部位的溝蝕量約占水土流失量的70%，面蝕深度在3～5 mm，侵蝕量約占總量30%(土壤容重1.7 g/cm3)。

結(jié)合本工程的具體情況，通過(guò)對(duì)類比工程的分析，確定本項(xiàng)目各種工程裸露坡面單元上的土壤侵蝕模數(shù)預(yù)測(cè)值。由于本項(xiàng)目所在區(qū)域的土壤類型、植被類型及土壤侵蝕強(qiáng)度與類比工程所在區(qū)域的土壤類型、植被類型及土壤侵蝕強(qiáng)度存在一定的差異，并考慮本工程的實(shí)際情況，對(duì)類比工程的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)修正以用作本項(xiàng)目的預(yù)測(cè)。

3.3 預(yù)測(cè)結(jié)果

根據(jù)前述提出的流失量預(yù)測(cè)方法，確定的預(yù)測(cè)參數(shù)及各工程單元裸露面積的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，計(jì)算出擾動(dòng)后各單元、各時(shí)段土壤流失總量和新增流失量，本工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)在預(yù)測(cè)期內(nèi)土壤流失背景值為262.8 t，工程建設(shè)可能造成的土壤流失量為1 507.9 t，其中新增水土流失量為1 245.1 t。

3.4 預(yù)測(cè)結(jié)論及綜合分析

3.4.1 預(yù)測(cè)結(jié)論

項(xiàng)目建設(shè)總占地面積為25.68 hm2，共擾動(dòng)地表、占?jí)和恋睾土植葜脖幻娣e為25.68 hm2;損壞水土保持設(shè)施的面積為25.68 hm2;預(yù)測(cè)期內(nèi)，可能造成的土壤流失量為1507.9 t，其中新增水土流失量為1 245.1 t。

3.4.2 綜合分析評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)各預(yù)測(cè)單元在不同時(shí)段的新增土壤流失量的定量分析，綜合評(píng)價(jià)工程施工對(duì)各預(yù)測(cè)單元水土流失的直接影響和潛在影響，進(jìn)而確定水土流失重點(diǎn)區(qū)域，為水土保持措施布置及水土保持監(jiān)測(cè)提供科學(xué)依據(jù)。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，本方案水土保持監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)時(shí)段應(yīng)為施工期，監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)區(qū)域?yàn)榻?gòu)筑物區(qū)和景觀綠化區(qū)。

[1]林晶，孫青言.廠礦工程建設(shè)水土流失預(yù)測(cè)及防治措施體系設(shè)計(jì)[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013(11):85－86.116.

[2]王海燕，何錦峰，侯俊麗，等.城市房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的水土流失預(yù)測(cè)與水土保持措施研究[J].三峽環(huán)境與生態(tài)，2013，35(03):41 －45.