木蘭機場水土流失預測探討

劉 丹

(黑龍江省防汛抗旱保障中心,哈爾濱 150001)

木蘭機場水土流失預測探討

劉 丹

(黑龍江省防汛抗旱保障中心,哈爾濱 150001)

哈爾濱(木蘭)通用航空機場位于黑龍江省哈爾濱市木蘭縣東北部建國鄉(xiāng)境內，距木蘭縣城區(qū)8.2km，哈爾濱(木蘭)通用航空機場的建設，破壞了項目區(qū)及周邊區(qū)域的植被及土體結構，使土壤抗蝕、抗沖性能下降，在降雨等外營力作用下易產生水土流失，水土流失預測是指不采用任何防護措施下可能產生的水土流失量的危害[1]。文章通過對木蘭機場建設過程中造成的水土流失進行了分析，對可能造成水土流失的形式、強度、數量、危害等作出預測，為制定相應的水土保持措施提供依據，使工程建設新增水土流失得到有效控制，改善項目區(qū)及周邊的環(huán)境。

雞西機場；水土流失；預測；探討

1 工程概況

哈爾濱(木蘭)通用航空機場項目的建設，是哈爾濱民用航空產業(yè)基地的有力補充，不僅可以滿足木蘭縣的農林業(yè)航空需求，同時也可以為哈爾濱乃至于黑龍江省提供農林航空服務，既是開展區(qū)域空中游覽項目，促進木蘭縣旅游業(yè)更快更好發(fā)展的需要，也是提升城市安防、應急救援、構建平安木蘭的根本需要，項目的建設不僅有利于木蘭縣擴大內需、完善產業(yè)結構，拉動地方經濟發(fā)展，更重要的是將對木蘭建設成現代化的生態(tài)旅游城市具有重大的現實意義和深遠影響。

新建哈爾濱(木蘭)通用航空機場位于黑龍江省哈爾濱市木蘭縣東北部建國鄉(xiāng)境內，距木蘭縣城區(qū)8.2km，按照一類通用機場標準建設，飛行區(qū)等級為2B，本期滿足兩架Y-12、5架DA-40、1架DA-42 及以下通用航空運輸固定翼飛機的起降、滑跑。主要由飛行區(qū)、航站區(qū)、空管工程、供排水工程、供油工程、供熱工程、供電工程、通信工程和場外道路工程組成，工程總占地面積34.2 hm2，全部為新增永久占地，主要占地類型為耕地和林地，均屬木蘭縣建國鄉(xiāng)行政管轄。

2 水利流失預測分區(qū)及范圍

科學、合理分區(qū)是提高水土流失預測精度的重要保證，根據本工程地形地貌和水土流失防治分區(qū)[2],本項目預測范圍包括飛行區(qū)和航站區(qū)等工程施工征占用管地及周邊的一定區(qū)域，工程建設擾動原地貌、土地和損壞植被總面積為34.2 hm2,故水土流失預測面積為34.2 hm2。

3 水土流失預測內容

3.1 擾動地表、預測擾動地表、損壞水土保持設施預測

工程建設過程中，地面設施的興建、開挖、填筑以等都不同程度、不同形式地擾動了原地貌形態(tài)，損壞了地表土體結構和地面林草植被。根據對主體工程設計資料的分析及實際現場勘察，工程建設擾動原地貌、土地及植被破壞面積共34.2 hm2。詳見表1。

表1 擾動地表、損壞水土保持設施面積表 hm2

3.2 棄渣量預測

結合本項目的場區(qū)豎向布置及施工時序情況，工程建設挖方總量為43.4萬m3，填方總量為42.63萬m3，無外接方，棄方0.77萬m3。主體工程施工組織設計對工程各區(qū)域的挖方進行了分析論證，充分回填利用，橫向調運綜合利用后近期產生棄方0.77萬m3，主體設計臨時棄土場暫存待遠期利用可行。根據項目建設特點，場區(qū)場平時，各區(qū)土石方橫向調配合理可行。其他臨時堆放時間較長的土方為各區(qū)剝離的表土，共2.70萬m3，施工結束后全部回覆于各區(qū)綠化區(qū)域及土面區(qū)利用。

表2 堆土場統計表

3.3 水土流失量預測

3.3.1 參數確定

1)背景土壤侵蝕模數額確定：根據黑龍江省1次水利普查水土保持專項普查成果資料及現場調查，項目區(qū)土壤侵蝕類型為水力侵蝕，侵蝕強度以輕度侵蝕為主，平均土壤侵蝕模數為650t/km2·a，土壤流失容許量為200t/km2·a。

2)擾動后土壤侵蝕模數額確定：通過對黑龍江省已建工程自然條件及工程施工情況調查和綜合分析，本項目區(qū)和類比工程區(qū)的降水量、主要土壤類型、土壤侵蝕形式、風速等水土流失的影響因子基本一致。通過現場勘查，各預測單元和類比區(qū)域的地形坡度、坡長和施工活動也基本一致，因此以雞西民用機場工程各區(qū)域的水土保持監(jiān)測實測資料作為本工程土壤侵蝕模數的取值依據。

采用類比工程實測資料計算項目建設擾動后的土壤侵蝕模數，然后根據工程建設前后土壤侵蝕模數的差值計算新增土壤流失量。

其水土流失量計算公式為：

(1)

式中：W為土壤流失量，t；△W為新增土壤流失量，t；Fi為某時段某單元的預測面積，km2；Mik為某時段某單元的土壤侵蝕模數，t/km2﹒a；△Mik為某時段某單元的新增土壤侵蝕模數，t/km2﹒a；Tik為某時段某單元的預測時間，a；i-預測單元，i=1、2、3……、n；k為預測時段，i=1、2、3，指施工期和自然恢復期。

3.3.2 施工期、自然植被恢復期水土流失量測算

本項目為建設生產類項目，依據《開發(fā)建設項目水土保持技術規(guī)范》，預測時段劃分為施工期和自然恢復期[3]。

施工期水土流失量預測包括擾動地表流失和臨時堆土流失，臨時堆土預測面積按其表面積考慮。經計算施工期預測水土流失總量為2530t，新增水土流失量為2193t，詳見表3。

表3 施工期水土流失量預測

自然恢復期預測時段為2a，經計算自然恢復期預測產生水土流失總量為834t，新增水土流失量為503t，詳見表4。

表4 自然恢復期水土流失量預測

4 預測結論及可能造成水土流失危害

4.1 預測結論

該工程建設擾動原地貌、土地和損壞植被總面積為34.20hm2；損壞水土保持設施為等高壟作耕和林地，總面積為34.20hm2。

建設產生永久棄渣0.77萬m3，施工期間堆放時間較長的臨時堆土為剝離的表土，總量為2.70萬m3。

可能造成的水土流失總量為3364t(含背景值)，新增水土流失總量為2696t。其中，施工期預測水土流失總量為2530t，新增水土流失量為2193t；自然恢復期預測水土流失總量為834t，新增水土流失量為503t,分析水土流失總量得出，施工期是水土流失防治重點時段。

施工期是開發(fā)建設項目水土流失最嚴重階段，而此階段也是水土保持工程措施、植物措施不完善的時期[4],如果不按水土保持要求采取防治措施，工程建設造成的水土流失不僅會加劇，更會對主體工程正常運行產生負面影響。

4.2 可能造成水土流失危害

根據工程的實施規(guī)模、施工工藝及實際建設情況等，結合區(qū)域自然環(huán)境條件，定性分析由于工程建設可能造成的水土流失危害。主要體現在：

1)破壞原地貌，加劇了水土流失：工程建設過程中擾動原地貌、占壓土地、損壞植被等活動，減弱了原有地表的抗蝕抗沖能力，加劇了水土流失。

2)降低了土壤有機質含量，影響土地生產力：飛行區(qū)跑道、航站區(qū)建構筑物等建設大量的擾動土地，破壞林地、耕地，特別是表層腐殖質層的流失，將改變土壤結構，使養(yǎng)分流失，有機質含量下降，影響土地生產力。

3)影響工程運行：主體工程運行過程中，飛行區(qū)土面區(qū)內植物措施如達不到水土保持要求，可能會造成區(qū)內排水工程淤堵，對飛行區(qū)跑道造成安全隱患。

5 結 語

對開發(fā)建設項目水土流失量預測的目的是為水土保持措施的設計及水土保持投資提供依據，綜上所述，可以確定，做好施工期的水土保持工作，是該建設項目水土保持工作的中心任務，對機場范圍區(qū)的生態(tài)防護體系、沿線生態(tài)環(huán)境的保護及對機場本身運營安全等具有深遠意義。

[1]魏志萍.扎哈公路修建中新增水土流失預測及防治[J].中國水利，2005(08):53-55.

[2]馬西軍.葉煒.張翔宇.廣東省某燃煤電廠水土流失預測分析[J].南方能源建設,2016(03):132-135.

[3]GB50433—2008，開發(fā)建設項目水土保持技術規(guī)范[S].

[4]李靜,汪斌,劉盛鵬,等.開發(fā)建設項目水土保持方案中防護措施設計存在的問題[J].中國水土保持,2014(12):17-18.

Exploration on Forecast for Soil and Water Erosion in Mulan Airport

LIU Dan

(Heilongjiang Provincial Flood Control and Drought Relief Guarantee Center，Harbin 150007，China)

Harbin (Mulan) general aviation airport is located within the boundary of Jianguo village in north-eastern Mulan County of Harbin City in Heilongjiang Province，and there are 8.2km to the urban area of Mulan County. The construction of Harbin (Mulan) general aviation airport damaged the vegetation and the structure of soil-body in the project area and perimeter zone，which reduced the corrosion resistance and scour resistance of soil and was easy to cause soil and water erosion by the roles of precipitation. Forecast for soil and water loss refers to the possible harm of soil and water loss quantity which may be produced without any protective measures. By analyzing of soil and water loss due to the construction of Mulan airport，this paper forecasts the possible type，strength，quantity and harm of soil and water erosion which may be produced to supply accordance for carrying out corresponding measurements against soil and water erosion，so as to control effectively soil and water erosion increased newly due to project construction，finally to improve the environment around the project area.

Jixi airport; soil and water erosion; forecast;exploration

1007-7596(2016)12-0069-03

2016-12-06

劉丹(1983-)，女，黑龍江哈爾濱人，工程師，從事防汛抗旱工作。

S157

B