3 水土流失预测 3 水土流失预测
工程建设中土石方开挖、回填、放坡处理改变了项目区原有地貌，对工程范围内的植被、土壤和地形等均有不同程度的影响，不可避免要造成一定的水土流失，所以客观而准确地对建设过程中的水土流失形式、原因、程度、危害和水土流失量进行预测，对于制定水土保持方案以及在项目各个时期防治水土流失都具有重要意义。
3.1 水土流失成因分析
（1）工程因素
工程建设过程中不可避免存在大规模土石方开挖、回填，同时施工过程中还将产生弃渣3.93万m3，开挖土石方、弃渣成为水土流失的作用对象。垃圾在填埋过程中还需要覆土，根据测算，需要对外取土6.66万m3。由于取土之后土体松散、坡面较长，加之长时间裸露在外，在强降雨情况极易产生水土流失。因此，大规模土石方开挖、回填以及取土、弃渣等工程行为为水土流失创造了“物质”条件。
（2）气候因素
项目区处于亚热带湿润季风区，雨量充足，降雨集中，雨季长，强度大，地面受雨水的溅蚀和地表径流的冲刷后，由面蚀发展到沟蚀，产生强烈的水土流失。因此，降雨，特别是暴雨将成为水土流失的直接动力。
（3）人为因素
由于开发建设单位环境保护思想淡薄，工程建设对工程区及其周边环境造成人为破坏。随处开挖破坏地表植被，若不及时采取相应的措施，随意堆放，倾倒弃渣，一遇暴雨极易产生滑坡、坍塌、泥石流等水土流失危害，人为造成新的水土流失。
本项目工程建设过程中水土流失影响因素分析见表3-1。
表3-1 水土流失影响因素分析表
序号 1 2 3 4 工程区 垃圾填埋场 进场道路 影响原因和现象 土石方开挖、回填、边坡破碎陡峭，在雨水、地表径流、重力作用下产生水土流失。 土石方开挖、回填，在雨水、地表径流、重力作用下易发生水土流失 土壤结构变化、植被破坏，堆渣或裸地易产生水土流失。 影响程度 ★ ☆ ★ ☆ 临时弃渣场 地表植被破坏，堆渣或裸地易产生水土流失 取土场 注：“★”表示严重影响，“☆”表示一般影响。
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3 水土流失预测 3.2水土流失预测分区及时段划分
根据工程布局和建设过程中的水土流失特点，本项目可分为垃圾填埋场、取土场、临时弃渣场、进场道路等四个水土流失区。各工程区水土流失预测时段划分如下：
（1）垃圾填埋场
根据可研报告，垃圾填埋场包括建设期、运行期和封场期三个时段。
施工期，填埋库区进行场地清理、垃圾坝、截污坝、渗滤液调节池、边坡加固、库区内外排水系统（如截洪沟、盲沟）等工程建设；污水处理区进行场地清理、污水处理池及渗滤液输送管道等工程建设；管理区施工内容主要包括场地平整、房屋建筑和绿化建设。上述工程行为将不可避免改变原有地形、地貌和土壤结构，为加剧工程区水土流失创造了有利条件，是水土流失预测重点时段。由于分项工程各自施工时段不同，为准确表达工程区水土流失情况，水土流失预测时段应按照单项工程各自施工时段进行划分。
运行期，垃圾运至填埋区进行分层碾压，加之填埋区处于一个沟道内，其下游设置有垃圾坝对垃圾进行挡拦，当垃圾填至垃圾坝坝顶365m标高以后，按1∶3的收坡填埋作业，到400m标高后，逐步从两侧开始1∶3收坡填埋作业，直到410m标高处。同时垃圾填埋场严格按照“雨污分流、污水处理”原则进行设计，比如填埋库区底部设置碎石盲沟、垃圾填埋库区内部排水以及场地四周的截洪沟等一系列排水措施，从而形成了完备的排水系统。同样，管理区内各建筑物、绿化工程实施之后，水土流失大大降低。运行初期，由于各项水土保持措施尚未发挥其水土保持功能，垃圾填埋场可能存在一定水土流失。根据XXX已运行垃圾填埋场情况来看，运行初期水土流失预测时段取1年为宜。
封场期：垃圾填埋场达到设计库容之后需立即进行封场，封场期主要工作是对垃圾填埋区表层作防渗处理，表层覆土绿化。由于表土松散，加之实施的植物措施并不能立即发挥水土保持功效，当遇到强降雨将产生一定的水土流失。根据当地气候、土壤特点以及当地植被恢复所需要年限的时间，本项目封场期水土流失预测时段取1年。
（2）取土场（临时弃渣场）
根据取土场（临时弃渣场）运行及其水土流失特点，取土场（临时弃渣场）水土流失预测时段一般都分为施工期和植被恢复期。施工期，按照各自施工时间预测水土流失，植被恢复期根据当地气候、土壤特点以及当地植被恢复所需要年限的时间，取1年为宜。
（3）进场道路
进场道路包括在原有机耕路上改建，道路宽2.5m。工程建设过程中存在一定量的土石方开挖、填筑，而这些工程行为将不可避免扰动原有地形、地貌，破坏土体结构，导致水土流失的产生。因此，施工期是进场道路水土流失重点时段，水土流失预测按照实际施工时间计算。
营运初期，随着路面硬化，挡墙工程、边坡防护工程、路基排水系统的建成，进场道路区水土流失逐渐降低，但由于各项水土保持措施还尚未完全发挥其水土保持功效，因此
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3 水土流失预测 水土流失仍然存在，需进行预测。经过2~3年，各项水土保持措施防护效果完全发挥，水土流失降低到项目区允许范围内，可不进行预测。因此，营运初期按营运后的头一年进行预测，即植被恢复期1年。
水土流失预测分区及时段划分见表3-2所示。
表3-2 各工程区水土流失预测时段 单位：年
序号 工程区 填埋库区 1 垃圾填埋场 污水处理区 管理区 2 3 4 取土场 临时弃渣场 进场道路 施工期 6/12 6/12 3/12 6/12 3/12 运行期 1 1 1 8 1 1 封场期 1 1 3.3 扰动原地貌、损坏土地、植被面积和损坏水保设施预测
根据可研报告并结合现场调查核实，本项目扰动原地貌、损坏土地面积为17.09hm2，见表3-3。损坏植被面积为1.88hm2,见表3-4。占用、损坏的水土保持设施面积5.53hm2，见表3-5。
表3-3 扰动地貌、损坏土地面积表 单位：hm
工程建设区 水田 3.27 旱地 4.26 荒草地 灌木林 河沟 房屋建筑 老路 小计 2.49 1.01 2.04 1.77 0.98 15.81 直接影响区 1.28 扰动地貌、 损坏土地面积 17.09 2
表3-4 损坏植被面积表 单位：hm2
灌木林 1.01 草地（荒草地） 0.87 小计 1.88 表3-5 损坏、占用水土保持设施数量表
梯田梯土 （hm2） 土坎 3.29 注：
（1）根据《XXX物价局 XXX财政局关于核定水土保持设施补偿、水土流失防治费标准的通知》（渝价[2002]578号）规定。本方案水保设施包括梯田梯土、林地、草地、零散树木等。
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林草地 （hm2） 林地 1.01 草地 0.87 小计 1.88 石坎 0.37 零散树木 （株） 147 3 水土流失预测 （2）根据现场调查，水田、旱地、荒草地计列水保设施计算比例如下： 水田：石坎梯田占水田总面积的10%，土坎梯田占90%；
旱地：梯土占旱地总面积的10%，其中石坎梯土占梯土总面积的10%，土坎梯土占梯土总面积的90%。 荒草地：草地占荒草地面积35%。
（3）经计算，本项目占用、损坏水土保持设施面积为5.53hm2。
3.4 弃渣量预测
（1）弃渣量预测
根据2.1.7节可以看出，垃圾填埋场施工期将产生弃方3.93万m3。按照主体工程设计，施工期产生弃方将全部用于垃圾填埋过程中覆盖用土，因此需对弃方进行临时堆放，不会产生永久弃渣。
进场道路在原有机耕路上改建，其土石方开挖、回填基本达到平衡，不对外取土，也不产生弃渣。
综上所述，本工程施工期产生临时弃渣（回填料）3.93万m3。 （2）弃渣场分析
由于施工期弃方可以作为运行期垃圾填埋场回填利用，弃渣应就近堆放。根据可研报告，临时弃渣场与取土场规划于同一地块，位于填埋库区北部分水岭一带南侧沟道内，适合堆渣。因此，临时弃渣场选址合理。
3.5 可能造成水土流失的面积及流失量预测
3.5.1 水土流失预测模式
（1）现状水土流失量预测
工程在施工前，当地原生地貌已经存在侵蚀，其侵蚀量计算可以采用如下公式：
W1=M1?F?T???? ??????（公式3-1）
式中：W1为现状水土流失量，t；M1为侵蚀模数现状值，t/km2?a；F为项目施工占地面积，km，T为施工区水土流失时间，a。
（2）扰动地表、地貌后水土流失量预测
当工程扰动到原地表、地貌时，表层岩土结构变松，覆盖植被破坏，形成裸露坡面，土质抗蚀能力降低，降雨时就会引起水土流失。其侵蚀量计算可以采用如下公式：
n2
W2??(F1i?Mi?Ti)?????????（公式3-2）
式中：W2为扰动地表、地貌后水土流失量，t；Mi为地表扰动后不同施工区域侵蚀模数
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3 水土流失预测 值，t/km?a；Fi为不同施工区域面积，km；Ti为不同施工区域水土流失时间，a。
那么扰动地表、地貌新增水土流失量就可以采用下式计算：WX=W2-W1 式中：WX为扰动地表、地貌新增水土流失量，t；其他符号意义同前。 （3）弃渣产生的水土流失量预测
工程产生的弃渣其侵蚀量可采用如下公式计算：
n22
W3??(S1i??i?Ti)?????????（公式3-3）
式中：Si为弃渣所产生的水土流失量，t；ai为年弃渣流失系数，根据渣体土石结构比例、堆放位置、堆高、施工工艺等因素考虑取值；Tｉ为弃渣流失年限。W3为弃渣总量，t；。 3.5.2 水土流失背景值预测
见2.3.2节，项目区侵蚀模数现状值M1=1407t/（km2.a），年水土流失量222.47t。 3.5.3 水土流失面积及水土流失量预测
3.5.3.1 施工期（2006年1月-6月）水土流失量预测 一、工程扰动地表区
（1）土壤侵蚀模数M选取 ① 垃圾填埋场
通过经验公式计算和类似工程的类比分析与调查，施工期工程扰动地表区土壤加速侵蚀模数可达原地貌土壤侵蚀模数的5～8倍，结合工程区地形、土壤、降雨等因素综合考虑，本工程区土壤加速侵蚀系数取7。
工程区原生土壤侵蚀模数为1407 t/（km2.a），故施工期扰动地表区土壤加速侵蚀模数为9849t/（km2.a）。
② 进场道路
根据长安大学《山区公路水土流失与防治对策研究》课题中水土流失现场测试结果进行类比。由于该课题水土流失现场测试的实体工程较多，同时考虑到类比工程可比性，本项目施工期直接类比与工程区接近的万州至开县高速公路的测试数据（2004年8月），即进场道路土壤加速侵蚀模数M为18276t/（km2.a）。
（2）水土流失量预测计算结果
经计算，施工期施工扰动地表区水土流失量为583 t。详细计算过程见表3-6。
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