7水土流失预测 3nW=∑∑Fji×Mj=13ji×Tjii=1n ①
jiΔW=∑∑Fji×ΔMj=1i=1×Tji ②
式中:W—扰动地表土壤流失量,t; △W—扰动地表新增土壤流失量,t; i—预测单元,1,2,3,??n;
j—预测时段,1,2,3,指施工准备期、施工期和自然恢复期; Fji—某时段某单元的预测面积,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; Tji—某时段某单元的预测时间,a。 (2)原生地貌土壤侵蚀模数
根据《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-2007),本项目区所属土壤侵蚀类型区为南方红壤丘陵区,土壤侵蚀以水力侵蚀为主,土壤容许流失量为500t/km2·a。
扰动前土壤侵蚀模数确定方法主要采用专家估判法,根据《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-2007)、《安徽省水土保持监测公报》(2005年)以及项目区自然条件、当地的水文手册,确定项目区扰动前土壤侵蚀强度和土壤侵蚀模数,各工程单元扰动前原生地貌土壤侵蚀模数取值详见表7.4-5。
表7.4-5 工程区域土壤侵蚀模数背景值
预测单元 露天采场区 运矿道路区 破碎场地区 废土石场区 土壤侵蚀模数(t/km?a) 190 190 200 植被良好 植被良好 无建设内容不作预测 2备 注 (3)扰动后侵蚀模数的确定
本工程扰动后土壤侵蚀模数的确定采用类比法,从水土流失的主要影响因子地形、气候、降雨、植被、人为活动等方面较为相近考虑,类比工程选用“安徽省润基水泥有限责任公司2×2500t/d新型干法水泥熟料生产线工程”。根据现场
安徽江河水文水利工程设计院 第41页 7水土流失预测 踏勘及查阅资料,对两项工程水土流失主要影响因子进行了对比分析,详细情况详见表7.4-6。
由上述对照可知,两个项目土壤类型相似,工程地理位置较接近,气候、水文、地形等影响水土流失的条件均较类似,具有较强的可比性;本项目造成水土流失的因素主要为露天采场建设、开拓道路、建设工业场地及废土石堆存引起水土流失。润基水泥工程造成水土流失的因素主要为水泥生产线及厂前区建设、采准平台建设、开凿道路及废土石堆存引起水土流失。土方施工均以机械施工为主,可见,两工程扰动类型及扰动方式相似。因此,可选用安徽省润基水泥有限责任公司2×2500t/d新型干法水泥熟料生产线工程做为类比工程,结合本工程区地形地貌特点,确定本项目预测土壤侵蚀模数。
表7.4-6 类比工程基本情况对照表
项 目 地 理 位 置 建设性质及规模 含山县环峰镇花山熔剂用灰岩矿开发利用项目 安徽省含山县环峰镇 开拓运矿道路、露天采场,年产建筑石料90万t 矿区属低山~丘陵地形,山体走向北东地 形 地 质 —南西向,最高处海拔标高+130m,山脚一般标高+20~30m,相对高差100m,地形切割程度中等。 本区属亚热带湿润季风气候区。主要特水 文 气 象 矿区地处亚热带季风气候区,湿润多雨,无霜期长,雨量充沛。多年平均气温15.8℃,冬夏温差显著。多年平均气温15.8℃,多年平均降雨量1060.8mm,最大日降雨量多年平均降雨量1059.2mm,最大日降雨量201.8mm。无霜期234天。 201.8mm。无霜期234天。 征为:季风明显,四季分明,气候温和湿润,项目区土壤以黄棕壤为主,其次为石灰土和水稻土,土壤质地较为适中,PH值一般在5.2--8.0之间,多数中性偏酸。 项目区属亚热带的落叶阔叶林与常绿阔叶、针叶林混交林地带,多为次生林和人工林,如马尾松、银杏、水杉、香樟等。主要农作物植被有水稻、小麦、油菜、棉花、紫云英等。主要树种有柳、杨、楝、刺槐、水杉、泡桐等。项目区林草覆盖率约30%。 水土流失以水力侵蚀为主,土壤侵蚀强度为微度。土壤侵蚀模数允许值500t2/km·a。原生土壤侵蚀模数小于200t2/km·a。 安徽省润基水泥有限责任公司2×2500t/d新型干法水泥熟料生产线工程 安徽省含山县仙踪镇东洪村 新建2×2500t/d新型干法水泥熟料生产线,年产水泥熟料77.50万t 矿区内主要构造为褶皱和断层,无岩浆岩,无明显的变质作用,仅局部有轻微的大理变化。属低山丘陵区 土 壤 黄棕壤、水稻土和石灰土。 植 被 植被以山胡椒、元竹、刺槐、柞树、黄荆等为主,覆盖度30—50%。植造侧柏,刺槐、麻栎、黄檀、黄莲木、枫香、臭椿等树种,地形较缓的坡地可适当发展板栗、枣树、山核桃、乌桕等干果。 水土流 失情况 水土流失以水力侵蚀为主,土壤侵蚀强2度为微度。容许土壤流失量500t/km·a。2原生土壤侵蚀模数为260 t/km·a左右。 安徽江河水文水利工程设计院 第42页 7水土流失预测
受安徽省润基水泥有限责任公司委托,按照水土保持监测规范的要求,安徽省水土保持生态环境监测总站分别于2008年5月13日、5月15日、6月29日、7月19日、11月28日对1个监测小区和8个调查点进行了调查监测,实测和收集了监测数据。各区土壤侵蚀模数见表7.4-7。
本工程各区域扰动后土壤侵蚀模数直接借用类比工程监测值,扰动后土壤侵蚀模数采用值见表7.4-8。
表7.4-7 项目区土壤侵蚀模数监测结果表
序号 1 2 3 4 5 6 分 区 露天采场区 运矿道路 厂前区 施工生产生活区 临时堆土场 260 废废土石场区 260 15000(边坡) 2400 650 650 原生地貌侵蚀模数 2(t/km·a) 260 260 260 260 260 扰动后侵蚀模数(t/km·a) 施工期 4120 3850 2120 2120 4000(顶部) 植被恢复期 650 650 650 650 650 2
表7.4-8 扰动后土壤侵蚀模数表
序号 预测单元 类比工程 相似单元 露天采场区 运矿道路区 临时堆土场 15000 扰动后侵蚀模数(t/km·a) 备注 土建施工期 4120 2400 4000 自然恢复期 650 进入生产运行期,处于扰动状态 进入生产运行期,处于扰动状态 21 2 4 露天采场区 运矿道路区 土石 顶面 场区 坡面 (4)预测成果
根据前述可能造成的水土流失量预测方法确定的预测参数以及各施工单元水土流失面积,对工程建设过程中可能造成的土壤流失量进行预测。经预测,建设期扰动后流失量260.3t,因工程建设新增249.5t。各区域水土流失量详见表7.4-9。
安徽江河水文水利工程设计院 第43页 7水土流失预测 表7.4-9 水土流失量预测表
预测单元 土壤侵蚀 扰 动 后 背 景 值侵蚀模数侵蚀面积222(t/km.a(t/km.a(hm) ) ) 侵蚀时间(a) 背 景 扰动后 新增流失量 流失量 流失量 (t) (t) (t) 施工期(含施工准备期) 露天采场区 运矿道路区 废土石场区 平面 坡面 190 190 200 200 4120 2400 4000 15000 7.02 0.96 1 1.07 10.05 0.5 0.5 0.5 0.5 6.7 0.9 1.0 1.1 9.7 144.6 11.5 20.0 80.3 256.4 137.9 10.6 19.0 79.2 246.7 小 计 自然恢复期 运矿道路区 小 计 合 计 190 650 0.3 0.3 2 1.1 1.1 10.8 3.9 3.9 260.3 2.8 2.8 249.5 备注:1、破碎区无建设活动,不作预测;2、施工期运矿道路区侵蚀面积指新建道路面积;3、自然恢复期侵蚀面积指硬化部分以外面积。
7.4.5 水土流失危害分析
本工程所在区域为安徽省水土流失重点监督区。本项目可能造成的水土流失危害主要有以下两个方面:
1)对项目区生态环境可能造成的危害
工程施工将损坏较大面积的植被,扰动原地貌,形成一定面积的开挖面和裸露地表,植被破坏后不易恢复,减少了植被覆盖率,改变了土体结构,破坏了土体的自然平衡,极易造成水土流失。
2)对下游和周边地区的影响
建设生产过程中产生的水土流失,会造成下游及周边排洪沟淤塞,减少排洪能力。
7.5预测结果的综合分析及指导意见 7.5.1综合分析
根据水土流失预测结果,本工程建设过程中,工程用地范围内的原有地貌将遭受不同程度的破坏,原地貌将发生较大改变。本工程的建设期将扰动原地貌10.05hm2,损坏水土保持设施面积10.05hm2,从工程建设开始到植物措施发挥作用前,可能新增水土流失量249.5t。项目建设期新增水土流失量分析详见表
安徽江河水文水利工程设计院 第44页 7水土流失预测 7.5-1及图7.5-1。
表7.5-1 分区分时段新增的水土流失量统计表
土建施工期 预测分区 流失量(t) 露天采场区 运矿道路区 废土石场区 合 计 137.9 10.6 98.2 246.7 % 55.3 4.3 39.4 98.9 流失量(t) 2.8 2.8 % 1.1 1.1 流失量(t) 137.9 13.4 98.2 249.5 % 55.3 5.4 39.4 100.0 自然恢复期 合 计 废土石场区39.4%运矿道路区5.4%露天采场区55.3%
图7.5-1 各预测分区新增水土流失量示意图
从新增水土流失量的空间分布看,建设期露天采场区新增水土流失量最多,占总新增水土流失量的55.3%,其次为废土石场区,占总新增水土流失量的39.4%。
7.5.2指导性意见
通过水土流失预测分析,对本项目建设过程中水土流失的防治及水土保持监测提出以下指导性意见:
1)露天采场区、废土石场区为本工程水土流失重点防治区,也是水土保持监测的重点区域。
2)生产运行期露天采场区水土流失持续时间长,应统筹考虑,综合治理。 3)终期采坑及边坡治理将用大量的土方,扰动区域,应尽可能剥离表土,并妥善堆存。
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