基于土壤侵蝕模數(shù)建設(shè)項(xiàng)目水土流失預(yù)測(cè)探析

(遼寧省鐵嶺水文局，遼寧 鐵嶺 112000)

1 概 述

大連西太平洋石油化工有限公司“十二五”計(jì)劃實(shí)施項(xiàng)目系統(tǒng)配套工程擬新增苯、二甲苯及油產(chǎn)品罐區(qū)項(xiàng)目,地點(diǎn)在大連市金州開發(fā)區(qū)。廠區(qū)距開發(fā)區(qū)中心10km，大孤山鄉(xiāng)8km，新港鎮(zhèn)5km；罐區(qū)西側(cè)與海鲇線相鄰，北與盛程國(guó)際物流相鄰，南、東兩側(cè)靠大孤山。項(xiàng)目區(qū)北至通往新港碼頭的系統(tǒng)管道，西至原有液化氣罐組，南側(cè)與東側(cè)至原始山坡的征地紅線。

該項(xiàng)目所在區(qū)域東、南、西三面環(huán)海，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，項(xiàng)目區(qū)屬低山丘陵地貌單元斜坡地段，地處南北向沖溝內(nèi)，地形起伏較大，整體呈東西高，南北低，高程為44.152～74.982m，相對(duì)高差30.83m；項(xiàng)目區(qū)及周邊無明顯河流水系。項(xiàng)目區(qū)西、北兩側(cè)與現(xiàn)有廠區(qū)相鄰，南、東兩側(cè)與大孤山相靠，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)規(guī)劃建設(shè)的道路工程與廠區(qū)現(xiàn)有道路相銜接。

2 擾動(dòng)前后土壤侵蝕模數(shù)分析

2.1 原生土壤侵蝕模數(shù)

2.1.1 土壤侵蝕模數(shù)取值依據(jù)

根據(jù)各地類的特點(diǎn)，并結(jié)合工程區(qū)地形地貌及降雨量的情況，項(xiàng)目區(qū)的原生土壤侵蝕模數(shù)確定見表1。

表1 原生土壤侵蝕模數(shù)取值

2.1.2 各預(yù)測(cè)分區(qū)原生土壤侵蝕模數(shù)擬定

按照表1劃定的原生土壤侵蝕模數(shù)取值標(biāo)準(zhǔn)，采用加權(quán)平均法計(jì)算工程各水土流失預(yù)測(cè)分區(qū)原生平均侵蝕強(qiáng)度。由于項(xiàng)目區(qū)地類均為荒地，各預(yù)測(cè)分區(qū)的自然因素及現(xiàn)狀情況基本相同，為微度侵蝕，因此各預(yù)測(cè)分區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)背景值均取500 t/(km2·a)，具體詳見表2。

表2 項(xiàng)目區(qū)原生土壤平均侵蝕模數(shù)

2.2 擾動(dòng)后土壤侵蝕模數(shù)

工程建設(shè)期間不可避免會(huì)挖損和占?jí)浩茐牡乇怼ａ槍?duì)各分區(qū)擾動(dòng)后的水土流失量使用侵蝕模數(shù)法預(yù)測(cè)。項(xiàng)目預(yù)測(cè)期內(nèi)擾動(dòng)后的土壤侵蝕模數(shù)確定應(yīng)該根據(jù)附近工程的水土流失情況采用類比法確定，但是由于無其他同類項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)成果，只能根據(jù)項(xiàng)目地形地貌、主體工程布置、施工工藝及特點(diǎn)，參照同類工程方案土壤侵蝕模數(shù)、遼寧省經(jīng)驗(yàn)公式和專家經(jīng)驗(yàn)綜合取值。

2.2.1 罐組工程區(qū)

?考慮該區(qū)罐組基礎(chǔ)開挖擾動(dòng)大，土石方開挖量較大，區(qū)域外圍需修建平臺(tái)擋墻，施工期土壤侵蝕模數(shù)取2300t/(km2·a)。

?該區(qū)綠化區(qū)域主體工程設(shè)計(jì)的綠化措施在自然恢復(fù)期第一年仍有水土流失產(chǎn)生，土壤侵蝕模數(shù)取2000t/(km2·a)；自然恢復(fù)期第二年，綠化工程效果凸顯，水土流失可得到初步控制，土壤侵蝕模數(shù)取1000t/(km2·a)。

2.2.2 道路管線工程區(qū)

?施工期間由于道路緩坡平整、路基及管網(wǎng)預(yù)埋區(qū)開挖以及其他區(qū)域使用道路頻繁，存在一定的水土流失，所以施工期間其侵蝕模數(shù)取2600t/(km2·a)。

?該區(qū)主體工程設(shè)計(jì)的邊坡綠化措施需經(jīng)2年的自然恢復(fù)期。在自然恢復(fù)期第一年，土壤侵蝕模數(shù)取2300t/(km2·a)；自然恢復(fù)期第二年，綠化工程效果凸顯，水土流失可得到初步控制，土壤侵蝕模數(shù)取1200t/(km2·a)。

2.2.3 外圍防護(hù)工程區(qū)

?施工期間由于邊坡清理、防護(hù)工程施工等，植物措施尚未進(jìn)行，存在一定的水土流失，所以綜合考慮其侵蝕模數(shù)取4600t/(km2·a)。

?該區(qū)自然恢復(fù)期土壤侵蝕模數(shù)與前2區(qū)取值方法類似，自然恢復(fù)期第一年土壤侵蝕模數(shù)取4000t/(km2·a)，自然恢復(fù)期第二年土壤侵蝕模數(shù)取2600t/(km2·a)。

2.2.4 未擾動(dòng)區(qū)

可行性研究報(bào)告中征地面積55500m2，實(shí)際設(shè)計(jì)圖中占地面積為43687m2，多出11813m2納入本方案外圍防護(hù)工程區(qū)，本次預(yù)測(cè)時(shí)單獨(dú)列出，土壤侵蝕模數(shù)按原生土壤侵蝕模數(shù)計(jì)列，即500 t/(km2·a)。各土地類型土壤侵蝕模數(shù)取值詳見表3。

表3 各預(yù)測(cè)分區(qū)擾動(dòng)后土壤侵蝕模數(shù) 單位：t/(km2·a)

3 水土流失預(yù)測(cè)結(jié)果

3.1 擾動(dòng)原地貌、損壞土地面積

根據(jù)主體設(shè)計(jì)資料及工程區(qū)現(xiàn)狀調(diào)查，項(xiàng)目建設(shè)可能擾動(dòng)原地貌、損壞土地面積為55500m2，詳見表4。

表4 擾動(dòng)原地貌、損壞土地面積統(tǒng)計(jì)

3.2 可能造成的水土流失面積預(yù)測(cè)

根據(jù)工程建設(shè)過程中各類工程施工過程對(duì)地表擾動(dòng)的具體情況分析，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，施工期可能造成的水土流失面積為55500m2，自然恢復(fù)期可能造成的水土流失面積為32827 m2，詳見表5。

表5 工程可能造成的水土流失面積統(tǒng)計(jì)

3.3 棄土棄渣量統(tǒng)計(jì)

工程土石方開挖總量為71950 m3，土石方回填39500 m3，多余土方32450m3用于廠區(qū)內(nèi)其他項(xiàng)目場(chǎng)地平整回填用土。

3.4 水土流失量預(yù)測(cè)

經(jīng)計(jì)算，施工擾動(dòng)后，項(xiàng)目建設(shè)區(qū)產(chǎn)生的水土流失總量為252t，原生水土流失量為44t，新增水土流失量為208t,詳見表6。

表6 可能產(chǎn)生的地表水土流失量統(tǒng)計(jì)

3.5 可能造成的水土流失危害預(yù)測(cè)

項(xiàng)目占地區(qū)內(nèi)的地表將遭受不同程度的擾動(dòng)、破壞，局部地貌將發(fā)生較大的改變，如不采取任何防治措施，預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生水土流失總量為252t，可能新增水土流失量為208t。從預(yù)測(cè)結(jié)果看，外圍防護(hù)工程區(qū)可能新增的水土流失量最大，占工程建設(shè)可能產(chǎn)生水土流失量的52%，其次是道路管線工程區(qū)、罐組工程區(qū)，是水土流失防治的重點(diǎn)區(qū)域見表7。

表7 水土流失總量分析

a.對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的影響。工程建設(shè)過程中，大量的地表受到擾動(dòng)，原生植被受到破壞，使地表抗侵蝕能力急劇下降，加之施工期間大量的土方開挖、回填，為水土流失提供了松散物質(zhì)源，存在一定的水土流失隱患。項(xiàng)目區(qū)周邊修建的圍墻、場(chǎng)區(qū)排水工程、綠化等措施，取到了很好的水土保持效果。

b.土壤流失量增加。由于工程建設(shè)中的開挖，破壞了原來的地表形態(tài)，使這一地區(qū)土壤侵蝕強(qiáng)度增加，從而增加了土壤的流失量。

c.對(duì)景觀影響。從景觀角度出發(fā)，在工程建設(shè)以及土方調(diào)運(yùn)過程中，產(chǎn)生的水土流失覆蓋周邊地表原有植物，破壞了工作區(qū)以外的原地的植物形態(tài)，破壞周邊的原地表景觀。

d.嚴(yán)重的水土流失還將可能損壞工程形象，影響地方第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，制約經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

3.6 水損失預(yù)測(cè)

按照《室內(nèi)外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50014—2006)規(guī)定，屋面、混凝土路面和瀝青路面徑流系數(shù)為0.90，大塊石鋪砌路面徑流系數(shù)為0.60，綠地徑流系數(shù)為0.15，城區(qū)綜合徑流系數(shù)為0.50～0.80。工程建設(shè)區(qū)域徑流系數(shù)取值參照上述數(shù)值，平均徑流系數(shù)依據(jù)工程建設(shè)前后占地類型及面積進(jìn)行計(jì)算后確定。

項(xiàng)目建設(shè)完工后，被構(gòu)筑物和硬化路面覆蓋區(qū)域的徑流系數(shù)取0.9，綠地區(qū)域的徑流系數(shù)取0.15。徑流系數(shù)取值見表8。

表8 建設(shè)完工后擾動(dòng)地表徑流系數(shù)取值

項(xiàng)目區(qū)位于大連市金州新區(qū)開發(fā)區(qū)海青島，項(xiàng)目占地類型為荒地，各分區(qū)原生徑流系數(shù)取值為0.4。

經(jīng)計(jì)算工程建設(shè)造成水損失量為4229m3/年，具體水損失計(jì)算見表9。

表9 項(xiàng)目區(qū)水損失計(jì)算

4 結(jié) 語(yǔ)

通過水損失計(jì)算，工程建設(shè)后每年水損失量約4229m3。項(xiàng)目建設(shè)完工后存在硬化面積，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的雨水可以通過排水溝進(jìn)入排水管網(wǎng)，排入廠區(qū)排洪溝；項(xiàng)目區(qū)內(nèi)綠化區(qū)域，可增加保水保土功能。所以本項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境和地下水補(bǔ)給不會(huì)產(chǎn)生較大影響。