頭屯河樓莊子水庫工程建設(shè)區(qū)水土流失預(yù)測

王麗

（新疆頭屯河流域管理局，新疆昌吉831100）

頭屯河樓莊子水庫工程建設(shè)區(qū)水土流失預(yù)測

王麗

（新疆頭屯河流域管理局，新疆昌吉831100）

水庫工程在施工中不可避免的擾動地面，擾動、破壞原有的水土資源，在暴雨和大風(fēng)的作用下，加劇水土流失，科學(xué)準(zhǔn)確的預(yù)測各階段的水土流失成因、類型、分布、數(shù)量及其危害，對制定水土流失防治措施總體布局和單項(xiàng)防治措施設(shè)計(jì)具有重要意義。采用公式法，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查的結(jié)果，對樓莊子水庫工程施工可能造成的水土流失進(jìn)行預(yù)測。預(yù)測結(jié)果顯示：工程共產(chǎn)生棄渣10.43萬m3。預(yù)測本工程建設(shè)期可能造成水土流失總量為398.06 t，可能產(chǎn)生的新增土壤流失量為268.22 t，水土流失最嚴(yán)重單元為建構(gòu)筑物區(qū)。

頭屯河；樓莊子水庫；管理區(qū)；水土流失

1 項(xiàng)目及項(xiàng)目區(qū)概況

樓莊子水庫位于烏魯木齊市頭屯河區(qū)，壩址位于頭屯河干流，距離下游頭屯河水庫約28 km。樓莊子水庫正常蓄水位1396 m，相應(yīng)庫容7111萬m3。是一座以灌溉、供水、防洪等綜合利用的中型水庫。

工程區(qū)地處準(zhǔn)噶爾盆地南部，頭屯河中下游的第四系沖積平原地帶，擬建場地地形較平坦，地勢開闊，總體地勢南高北低、東西向較平坦，地形坡度南北約2.16%、東西約0.5%。多年平均最高氣溫在7～8月。多年平均降水量303.6 mm，多年平均蒸發(fā)量為1985.3 mm。降水主要集中在4～6月，占全年降水量的43.8%。常年主導(dǎo)風(fēng)向北西向，平均風(fēng)速2.3 m/s，最大風(fēng)速20 m/s。年平均相對濕度58.8%，最高年平均相對濕度67%，最低年平均相對濕度53%。標(biāo)準(zhǔn)凍土深度1.40 m。

項(xiàng)目區(qū)土壤主要類型為棕漠土。普遍缺磷少氮，含鉀豐富，土壤偏堿性，有機(jī)質(zhì)含量低，肥力中等偏低。土壤質(zhì)地為沙壤土，含量為10%左右，結(jié)構(gòu)松散，易被侵蝕。項(xiàng)目區(qū)占地類型為荒地，地表多裸露，部分地區(qū)為硬化地面或建筑垃圾覆蓋，植被稀少，零星分布有堿蓬、鹽爪爪等旱生荒漠植被。植被覆蓋度不足5%。項(xiàng)目區(qū)原生地貌綜合土壤侵蝕模數(shù)為1500 t/km2.a，容許土壤流失量為1500 t/km2。

2 水土流失預(yù)測范圍

2.1 水土流失預(yù)測基礎(chǔ)

本工程在施工中將不可避免的擾動地面，擾動、破壞原有的水土資源，降低其土地生產(chǎn)力，在暴雨和大風(fēng)的作用下，加劇水土流失。因此科學(xué)準(zhǔn)確的預(yù)測施工準(zhǔn)備期、施工期及自然恢復(fù)期的水土流失成因、類型、分布、數(shù)量及其危害，可為制定水土流失防治措施總體布局和單項(xiàng)防治措施設(shè)計(jì)提供可靠的理論依據(jù)。本方案水土流失預(yù)測的基礎(chǔ)為按照本項(xiàng)目正常的設(shè)計(jì)功能，無水土保持措施條件下可能產(chǎn)生的水土流失量和水土流失危害，水土流失增量的計(jì)算基礎(chǔ)應(yīng)扣除原生地表侵蝕量。2.2水土流失預(yù)測范圍

水土流失預(yù)測的范圍是工程的永久和臨時占地。包括擾動原地貌、損壞植被，造成地表再塑的建設(shè)征用、永久占用、臨時租用和土地使用管轄范圍內(nèi)的土地面積。本工程水土流失預(yù)測范圍為項(xiàng)目建設(shè)區(qū)面積即31670 m2。

3 預(yù)測單元、預(yù)測時段劃分

3.1 預(yù)測單元

水土流失預(yù)測的目的是為了確定行之有效的水土保持措施總體布局，預(yù)測項(xiàng)目建設(shè)及運(yùn)營帶來的水土流失總量及分布，分析可能造成的水土流失危害，明確重點(diǎn)防治區(qū)。根據(jù)本工程施工建設(shè)項(xiàng)目的特點(diǎn)，按各單元工程及占地利用情況，將項(xiàng)目區(qū)劃分為1個一級分區(qū)，3個二級分區(qū)，二級分區(qū)預(yù)測單元劃分為建構(gòu)筑物區(qū)預(yù)測單元道路、廣場區(qū)預(yù)測單元、施工臨時工程區(qū)3個預(yù)測單元。

3.2 預(yù)測時段

本工程為建設(shè)類項(xiàng)目水土流失預(yù)測時段按施工準(zhǔn)備期、施工期、自然恢復(fù)期三個時段進(jìn)行。本項(xiàng)目建設(shè)工期25個月，所以本項(xiàng)目施工期預(yù)測時段為25個月。

工程施工結(jié)束后，人為活動對地表的擾動有所減少，工程建設(shè)區(qū)內(nèi)水土流失逐步減少，水土流失因素將以自然因素為主。但由于項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境處于恢復(fù)階段，抗干擾能力差，在自然恢復(fù)期仍有一定量的水土流失，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)有關(guān)資料，該區(qū)自然恢復(fù)期大約需要2年時間，因此本項(xiàng)目自然恢復(fù)期按2年計(jì)算。

4 預(yù)測的內(nèi)容和方法

4.1 預(yù)測內(nèi)容

水土流失預(yù)測的目的是為了分析工程施工可行性研究報告能造成的水土流失量及其潛在的水土流失危害，掌握工程施工過程中新增水土流失發(fā)生的重點(diǎn)時段及重點(diǎn)部位，為合理布設(shè)各項(xiàng)防治措施提供科學(xué)依據(jù)。水土流失預(yù)測內(nèi)容為：擾動地貌、損壞土地及植被情況、棄土棄渣量、損壞水土保持設(shè)施、可能造成的新增水土流失數(shù)量、可能造成的水土流失量、可能造成的水土流失的影響及危害。

4.2 預(yù)測方法

（1）擾動、占壓原地貌、土地及植被的破壞情況的預(yù)測方法

通過查閱主體工程可研報告和設(shè)計(jì)圖紙，實(shí)地調(diào)查工程所在地段的水土流失和水土保持現(xiàn)狀，對工程永久和臨時占地開挖和擾動地表、占壓土地和損壞林草地類型和面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、量算、預(yù)測。

（2）棄土、棄石、棄渣量的預(yù)測方法

依據(jù)主體工程設(shè)計(jì)中土石方平衡資料，利用設(shè)計(jì)圖紙，結(jié)合實(shí)地勘察，對工程將要產(chǎn)生棄土、棄石、棄渣的數(shù)量和部位進(jìn)行預(yù)測。

（3）損壞水土保持設(shè)施面積和數(shù)量的預(yù)測方法

水土保持設(shè)施是指具有水土保持功能的一切實(shí)物的總稱，如原地貌、自然植被等均具有水土保持功能，應(yīng)視為水保設(shè)施。本工程損壞水土保持設(shè)施面積和數(shù)量，在主體工程設(shè)計(jì)文件、實(shí)地調(diào)查和必要測量的基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

（4）可能造成的水土流失量及新增水土流失量的預(yù)測方法

分析掌握項(xiàng)目對地表、植被的擾動情況，了解填筑料和廢棄物的結(jié)構(gòu)組成及其堆放位置和形式，結(jié)合當(dāng)?shù)赝寥狼治g強(qiáng)度，對建構(gòu)筑物區(qū)、道路及廣場區(qū)、施工臨時工程區(qū)的水土流失量進(jìn)行預(yù)測。

對工程擾動地表新增水土流失量的預(yù)測應(yīng)以主體工程設(shè)計(jì)正常的設(shè)計(jì)功能在無水土保持工程條件下可能產(chǎn)生的水土流失為前提。再根據(jù)本工程建設(shè)擾動地表面積，計(jì)算擾動地表土壤流失量。

4.3 土壤侵蝕模數(shù)選擇

項(xiàng)目處于平原區(qū)，原生地表侵蝕類型主要為輕度風(fēng)蝕和輕度水蝕。通過現(xiàn)場踏勘確定工程區(qū)內(nèi)各分區(qū)原生地表土壤侵蝕模數(shù)基本相同，最終確定項(xiàng)目區(qū)原生地貌土壤侵蝕模數(shù)為1500 t/km2·a。

由于本項(xiàng)目區(qū)目前沒有實(shí)測土壤侵蝕模數(shù)的可類比工程，而且，目前本區(qū)內(nèi)水土保持監(jiān)測工作還未獲得有效數(shù)據(jù)，因此，根據(jù)實(shí)地調(diào)查，依據(jù)土壤侵蝕與地貌、土壤、植被覆蓋度的關(guān)系，確定本工程各分區(qū)地表擾動后和自然恢復(fù)期土壤侵蝕模數(shù)為2500 t/km2·a。

5 預(yù)測結(jié)果

5.1 原地貌、土地及植被損壞情況

工程項(xiàng)目擾動原地貌總面積31670 m2。對項(xiàng)目區(qū)原地貌、土地及植被損壞情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 項(xiàng)目區(qū)原生地貌、土地及植被情況損壞統(tǒng)計(jì)表

表2 可能造成的水土流失量計(jì)算表

5.2 損壞水土保持設(shè)施面積和數(shù)量

水土保持設(shè)施是指具有防治水土流失功能的一切設(shè)施的總稱，具體是指具有保水、保土、保肥、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的一切工程措施和非工程的林草及自然植被生態(tài)設(shè)施等。由此確定本項(xiàng)目建設(shè)損壞水土保持設(shè)施面積為31670 m2。本項(xiàng)目共產(chǎn)生棄方10.43萬m3，全部外運(yùn)至東二環(huán)道路工程再利用。

5.3 可能造成水土流失流失總量

在預(yù)測期限內(nèi)，項(xiàng)目建設(shè)區(qū)原地貌植被狀態(tài)下水土流失量為129.84 t，工程建設(shè)可能造成的水土流失量為398.06 t，可能產(chǎn)生的新增土壤流失量為268.22 t。水土流失預(yù)測詳細(xì)結(jié)果見表2。

5.4 可能造成的水土流失危害

本項(xiàng)目為點(diǎn)狀工程，根據(jù)施工需要布置道路、施工臨時工程區(qū)等，各種施工活動均將產(chǎn)生一定量的水土流失，其分布呈點(diǎn)狀分布特點(diǎn)。工程建設(shè)對土地造成不同程度的擾動，各分區(qū)新增水土流失具有不均衡性。建構(gòu)筑物區(qū)最大，其次是道路及廣場區(qū)。水土流失危害分析評價：由于工程建設(shè)的土方開挖、砼澆筑等工程將原本穩(wěn)定的土層和地表二次擾動，使占地范圍內(nèi)地表土壤結(jié)構(gòu)和肥力都不同形式、不同程度地遭到損壞，其誘發(fā)的加速侵蝕又使施工區(qū)及周邊土地的可持續(xù)利用性下降。

在工程建設(shè)過程中，因開挖地面、建筑物填筑等施工活動，擾動了地表土壤結(jié)構(gòu)，破壞了地表植被，雖然不會引發(fā)泥石流、地面塌陷、崩塌、滑坡等災(zāi)害，但是工程施工活動不但直接破壞了地表植被和地貌形態(tài)，而且影響了工程區(qū)周邊的景觀，將給沿途生態(tài)環(huán)境帶來一定負(fù)面影響。

6 結(jié)論與建議

工程擾動土地面積即為項(xiàng)目建設(shè)區(qū)面積，合計(jì)31670 m2，為永久占地。擾動占地類型為荒地。工程建設(shè)損壞的水土保持設(shè)施面積共計(jì)31670 m2，行政區(qū)劃隸屬于烏魯木齊市頭屯河區(qū)。工程共產(chǎn)生棄土棄渣10.43萬m3，棄方外運(yùn)至東二環(huán)道路工程再利用。預(yù)測本工程建設(shè)期可能造成水土流失總量為398.06t，可能產(chǎn)生的新增土壤流失量為268.22 t，水土流失最嚴(yán)重單元為建構(gòu)筑物區(qū)。本工程建設(shè)不會引發(fā)泥石流、崩塌、滑坡等水土流失危害。但是土方開挖創(chuàng)面土體裸露，臨時堆土機(jī)構(gòu)松散，施工過程中如果不采取適當(dāng)?shù)姆乐未胧?，在大風(fēng)或大雨天氣易產(chǎn)生較大的揚(yáng)塵或土壤侵蝕。

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1673-9000（2017）03-0172-02

2017-02-16

王麗(1972-)，女，甘肅武威人，工程師，主要從事水利工程管理方面的工作。