7 水土流失预测 7.1 预测范围
本方案结合工程建设扰动地面可能产生的水土流失的特点,将本工程水土流失预测分区划分为根据工程特点可以将项目区分为本项目建设区由建构筑物区、道路及广场区和景观绿化区等分区组成。对这些分区进行水土流失预测,预测分区详见表7-1。 表7-1
序号 1 2 3 水土流失预测分区
防治分区 1#地块 3#地块 7#地块 合计 占地面积 5.63 1.46 8.14 15.23 7.2 水土流失预测时段
魅力之城(一、三、七地块)建设项目为建设类项目,可能导致的新增水土流失主要发生在项目建设期。根据《开发建设项目水土保持技术规范》的规定,需对防治责任范围内可能发生的水土流失作全面预测。
本项目建设期的水土流失,在整个施工过程中,各分区水土流失强度具有明显差异。为了便于分析项目建设期可能造成的水土流失量,按分区进行项目建设期可能新增的水土流失量预测,水土流失预测时段根据工程特点,项目建设期又可分为施工准备期、施工期和自然恢复期。
施工准备期:主要是对地表植被进行清理、表土进行剥离和场地进行平整,该时期对地表植被、土壤等破坏严重,因此存在的水土流失隐患较大,如不采取相应的措施加以治理,人为和水力等外界因素将加剧该时期项目区的水土流失,是造成水土流失较严重的时期之一,预测时段根据工程施工进度最不利因素考虑。
施工期:由于该工程建设需进行地表开挖、基础回填、修路、建筑等活动,破坏了原地貌、土地和植被,扰动了表土结构,致使土体抗侵蚀能力降低,土壤侵蚀加剧,若不采取相应的水土保持措施,将使项目建设区水土流失急剧增加,预测时段根据工程施工进度最不利因素考虑,详见表7-2。
自然恢复期:施工结束后,人为扰动较小,项目建设期处于自然恢复状态,土壤流失量为达到容许流失量的时段,水土流失依然存在,需要一定时间的恢复后才能达
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到容许值,预测时段为1年,详见表7-2。
根据建设项目施工顺序的先后和不同的施工工艺特点,结合工期划分和施工组织进度安排、各预测分区的特点以及建设区植被恢复条件等,拟定魅力之城(一、三、七地块)建设项目水土流失的预测时段详见表7-2。 表7-2
序号 1 防治分区 建构筑物区 道路广场区 景观绿化区 建构筑物区 道路广场区 景观绿化区 建构筑物区 道路广场区 景观绿化区 水土流失的预测时段划分
建设期(年) 总时段(年) 施工准备期期 施工期 自然恢复期 t1 t2 t3 t1+t2+t3 0.25 0.75 / 1 0.25 0.75 / 1 0.25 0.75 1 2 0.25 1.25 / 1.5 0.25 1.25 / 1.5 0.25 1.25 1 2.5 0.25 1.25 / 1.5 0.25 1.25 / 1.5 0.25 1.25 1 2.5 1#地块 2 3#地块 3 7#地块 7.3 预测的内容、原则和方法 7.3.1 预测内容
根据水利部《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433-2008)的规定,预测围绕水土流失发生的时段、强度和流失量,以及可能产生的危害等几个方面展开。魅力之城(一、三、七地块)建设项目水土流失统计和预测的具体内容,主要有:
(1)扰动、影响原地貌、破坏土地面积
本项目建设过程中对原地貌、土地的扰动、破坏情况,在查阅主体工程设计资料基础上,采用实地调查和图面量测、数据统计相结合的方法进行测算。
(2)弃土弃渣量统计及弃土弃渣流失量预测
本项目建设过程中开挖产生的土石方量,在查阅项目技术资料和实地调查基础上,通过主体工程设计资料统计获得。
(3)损坏水土保持设施
本项目建设过程中对水土保持设施的破坏情况,在查阅项目技术资料基础上,采用实地调查和图面直接量测、数据统计相结合的方法进行测算。在工作中充分注意听取地方水保部门的意见。
(4)可能造成水土流失面积预测
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该项目可能造成的水土流失面积,主要通过项目主体工程设计资料和原地形地貌、地质、土壤、植被、气候等因子综合判定和测算。
(5)可能造成水土流失总量预测
本工程可能造成的新增水土流失总量预测,是在调查建设项目对地面表层、植被扰动情况、弃渣组成及其堆放情况的基础上,采用侵蚀模数法进行分项预测后,进行统计计算而得。
(6)可能造成水损失的预测
可能造成水损失的预测主要采用径流系数法对各单元可能造成的水损失进行预测后进行统计计算而得。
(7)可能引起的水土流失危害预测
对项目建设过程中可能引起的水土流失危害进行分析。
7.3.2 预测原则
鉴于在魅力之城(一、三、七地块)建设项目建设过程中,不同的施工场地因扰动地表的方式不同,其所产生的水土流失形式和强度亦不同,本设计按照前述划分的水土流失预测分区进行预测,分别预测在主体工程已有水土保持措施的前提下,不再采取任何新增水土保持措施的情况下产生的新增水土流失量。
7.3.3 预测方法
7.3.3.1 土壤流失预测方法
魅力之城(一、三、七地块)建设项目建设过程中所产生的水土流失,主要来源于场地平整、基础开挖,以及剥离表土的临时堆存,按有关技术规范的要求,水土流失预测方法采用土壤侵蚀模数法和流失率法。
魅力之城(一、三、七地块)建设项目建设过程中,不同的施工场地因扰动地表的方式不同,其所产生的水土流失形式和强度亦不同,本设计按照前述划分的水土流失预测分区进行预测,分别预测在不采取任何水土保持措施情况下产生的新增水土流失量。
项目区水土流失预测范围内的原生土壤侵蚀模数,按《云南省2004年土壤侵蚀现状遥感调查报告》(2006年2月)资料,结合现场调查综合分析结果,根据经验分
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区分土地利用类型确定。本项目水土流失量的计算方法按公式(7-1)、(7-2)计算:
W???(Fji?Mji?Tji)
j?1i?13n(7-1)
?W???(Fji??Mji?Tji)
j?1i?13n(7-2)
式中:W——水土流失量,t;
△W——新增水土流失量,t;
Fji——某时段某单元的面积,km2;
Mji——某时段某单元的土壤侵蚀模数,t/km2·a;
△Mji——某时段某单元的新增土壤侵蚀模数,t/km2·a,只
计正值,负值按0计;
Tji——某时段某单元的预测时段,a。 i——预测单元,1、2、3…,n-1,n;
j——预测时段,1、2、3,指施工准备期、施工期和自然恢 复期。
用流失率法对临时堆存表土的流失量进行计算,预测的计算公式为:
W弃??Wi?Mii?1n (7-3) 式中: W弃——弃渣流失量,t;
Wi——弃渣量,t; Mi——弃渣流失率; i——不同堆放位置。
7.3.3.2 水损失的预测方法
据水利部《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433—2008)的规定,水损失的预测宜采用径流系数法,采用下式计算:
Wω??[Fi?Hi??ai?aio?]
i?1n(7-4)
式中:Wω——扰动地表水土流失量,m3;
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Fi——第i个预测单元的面积,km2; Hi——预测区年降雨量,mm;
аi——预测单元扰动地表的径流系数; аio——预测单元原状地表的径流系数。
7.3.4 土壤侵蚀模数的取值 7.3.4.1 原生土壤侵蚀模数的取值
项目水土流失预测范围内的原生土壤侵蚀强度,根据现场调查情况,按地貌类型(即土地利用类型)分区段综合分析后统计计算确定。本方案原生水土流失按现有地类进行预测,并初步确定工程水土流失防治责任范围内不同土地利用类型的原生土壤侵蚀模数为:梯坪地地形平缓,判定为无明显流失,土壤侵蚀模数取500t/km2·a;坡耕地坡度在5~15°,判定为中度流失,土壤侵蚀模数取3500t/km2·a;荒草地坡度在5~8°,林草覆盖率为60~75%,水土流失为轻度,土壤侵蚀模数取600t/km2·a;交通运输用地为泥结路面,水土流失为轻度,土壤侵蚀模数取1000t/km2·a;建筑用地产生的水土流失微乎其微,可以忽略不计。
项目区地处昆明市官渡区,施工前水土流失背景值取原生水土流失平均模数的加权值。经计算,项目区原生水土流失平均加权模数为2661.60t/km2.a。
7.3.4.2 施工期的水土流失土壤侵蚀模数
项目建设过程中,由于对地表的扰动方式和施工工艺不同,所引起的水土流失强度也不同,结合对魅力之城(一、三、七地块)建设项目进行的现场调查结果综合分析确定各防治分区扰动后的土壤侵蚀模数。
本工程主要累计施工期为2013年4月至2015年3月,因此土壤侵蚀强度也较大,但各场地土壤侵蚀强度视施工扰动强度不同而有所不同,施工结束后各防治分区均需要进行植被恢复,因此各防治分区均需考虑植被恢复期造成的水土流失,各防治分区扰动后的土壤侵蚀模数取值见表7-3。
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