水土流失预测

1、第7章水土流失预测 第7章水土流失预测 7.1预测的目的原则 7.1.1预测目的 根据项目建设施工特点，在调查和计算出项目建设过程中可能损坏、扰动地表 植被面积，弃土、弃渣的来源、数量、堆放方式、地点及占地面积的基础上，结合 当地水土流失特征，进行综合分析论证，采用科学合理的预测方法，对造成水土流 失的形式、强度、数量、危害等进行调查评价，为合理布设水土流失防治措施的总 体布局及各单项防治措施设计，有效防治新增水土流失提供依据，也有助于保障项 目将来的安全运营和生态环境的良性循环。 7.1.2预测原则 根据本工程建设所产生水土流失特点，水土流失预测的原则如下。 （1）本工程已经开工建设，且已近

2、完工，应对施工期水土流失量进行调查， 自然恢复期进行预测，每个预测（调查）单元的时段按最不利的情况进行考虑，超 过雨季长度的按年计算，不超过雨季长度的按占雨季长度的比例计算。 （2）本方案所有的预测（调查）方法、预测（调查）内容和预测（调查）结 果等，均是以“按照开发建设项目正常的设计功能，无水土保持工程条件下可能产 生的土壤流失量与危害”为前提进行的预测分析。 （3）项目建设水土流失预测（调查）将根据项目特点进行综合分析。本方案 将主要对因项目建设而扰动破坏原地表可能造成的水土流失，结合土壤侵蚀原理进 行定量分析。 7.2水土流失特点分析 根据本项目的实际情况，本项目由于施工期土石方开挖、填

3、筑、堆放等，扰动 原地貌，占压土地，破坏原有植被，造成土体结构疏松，使其水土保持功能降低或 丧失，加剧了区域内水土流失的发生和发展。该项目建设生产过程中产生的新增水 土流失其主要特点如下： （1）土方开挖及搬运量大 本项目产生废弃土石方22935m3,废弃土石方堆放在渠道两侧边坡， 土体松散, 且未采取任何防护措施，在降雨天气极易发生水土流失。 （2）地表扰动范围呈线状分布 本工程所扰动地表面积较其它项目相对较分散，主要分区钦北区及灵东区，扰 动区域线状分布。 （3）扰动区水土流失以水力侵蚀为主 按全国土壤侵蚀类型区划标准，项目区属以水力侵蚀为主的南方红壤丘陵区， 水土流失允许值为500t/k

4、m2.a，施工期间的水土流失以水力侵蚀为主。 （4）水土流失时段集中 工程施工期为旱季，时间较短（4个月），因此工程沿线堆放土石方未发现重大 水土流失现象。 7.3水土流失预测（调查）范围 由于该项目主体工程已经基本完工，不涉及到地表的扰动问题。因此本方案将 对施工期间和自然恢复期间损坏水土保持设施数量、水土流失量、弃渣量等进行实 地调查。钦灵灌区2010年续建配套与节水改造工程（第一批）水土流失调查范围 包括灵东北干渠、灵东南干渠、吉隆西干渠、吉隆总干渠、九百垌干渠、京塘总干 渠及各渠段施工便道和施工场地。 7.4水土流失预测时段 钦灵灌区2010年续建配套与节水改造工程（第一批）施工建设期

5、已近尾声， 本方案将调查项目施工期间、自然恢复期间的水土流失情况。根据开发建设项目 水土保持技术规范，结合项目建设区的特点，本项目调查时段分为施工期、自然 恢复期，调查时段按最不利的情况考虑，超过雨季（5月至9月）长度的按一年计 算，不超过雨季长度的按占雨季长度的比例计算。根据主体工程设计资料，本工程 施工期4个月，自然恢复期12个月。各个项目区调查时段详见表7-1 表7-1水土流失预测（调查）时段一览表 调查时段 施工期 自然恢复期 一级 二级 时段 年 限 时段 年 限 I施工便道 2010年10月2011年1月 0.33 2011年2月2012年1月 1 n施工场地 2010年10月20

6、11年1月 0.33 2011年2月2012年1月 1 川渠道 改造区 土质渠段 2010年10月2011年1月 0.33 2011年2月2012年1月 1 砂基渠段 2010年10月2011年1月 0.33 2011年2月2012年1月 1 7.5预测（调查）内容及方法 7.5.1水土流失预测（调查）内容 本工程已于2010年10月开工，计划2011年1月完工，本方案属于初步设计阶段。 方案编制完成时本工程已基本完工，因此，根据开发建设项目水土保持技术规范 （GB50433-2008）中水土保持初步设计专章规定，本方案水土流失调查主要内容包 括：复核工程弃土弃渣量、施工扰动面积及损毁的水土保

7、持设施数量；调查工程施 工过程中产生的水土流失及对周边环境的影响；分析工程施工造成的水土流失危害 等。 7.5.2预测方法 （1）扰动原地貌、造成水土流失面积调查分析 项目建设扰动原地貌、造成水土流失面积，在查阅主体工程设计资料和实地调 查的基础上，采取GPS测量与收集调查资料相结合的方法进行测算。 （2）可能损坏水土保持设施的数量和面积预测分析 凡有防止水土流失作用的措施，均是水土保持设施，包括林地、荒草地、引排 水设施、蓄水设施等。根据关于水土保持设施等若干问题解释的通知（桂水水 保200722号）和有关水土保持技术规范，采用实地调查、数据分析和统计分析法， 确定项目工程建设实际损坏的水土

8、保持设施面积和数量。 （3）弃土弃渣量调查分析 本工程已近完工，本方案着重调查工程施工期产生弃土弃渣量及分布。 （4）可能造成的水土流失量预测分析 对项目建设区进行详细调查，结合技术资料对水土流失因子进行详细分析，并 参照土壤侵蚀分类分级标准的土壤侵蚀强度分级标准和面蚀分级指标，对项目 区各地块水土流失强度进行划分的基础上，确定不同地块的侵蚀模数背景值；通过 调查，以及项目区附近同类工程扰动侵蚀模数作为类比， 确定扰动后土壤侵蚀模数 再结合土壤侵蚀原理，对原生水土流失量、扰动地表流失量采用侵蚀模数法进行预 测，对弃渣流失量采用流失系数法进行预测，从而得出新增水土流失量。 土壤流失量预测（调查）

9、计算公式如下： 原生水土流失量调查 原生水土流失量调查采用土壤侵蚀模数法进行分析计算： n Wi（Mi Fi Ti） i（公式7-1） 式中：Wi 原地貌水土流失量，t； i不同土地利用类型； Mi 原地貌土壤侵蚀模数，t/km2 a； Fi 不同的地貌单元面积，km2 ； Ti水土流失预测时段，年（a）。 因工程建设扰动地表而产生的水土流失量的调查方法和原生水土流失量的调 查方法相同，采用土壤侵蚀模数法进行调查。 弃土弃渣流失量调查 对于以弃渣流失为主的区域，用流弃比法调查估计，其表达式如下： m W（Si ai） i 1（公式 7-2） 式中：W 2产生的水土流失总量，t ； Si弃渣量，

10、t； a 弃渣流失系数； i不同的地貌单元； 扰动地表水土流失量预测（调查） n 3 W 扰（M ji F ji T ji ）（公式 7-3） i 1 j 1 式中：W扰扰动地表水土流失量，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； Tji 某时段某单元的预测（调查）时间，a； i预测（调查）单元，i=1、2、3，n； j预测（调查）时段，j=1、2、3,指筹建期、施工期和自然恢复期。 可能新增水土流失量按下式计算： W新=W弃+W扰-W原（公式7-4） 式中：W新一一工程建设新增水土流失量，t ； W弃一一工程弃土、弃渣流失量，t； W扰一

11、一工程建设扰动地表水土流失量，t ； W原工程区原生水土流失量，to 在具体计算时，将根据有关调查资料并结合工程区域的自然条件，经综合分析 确定有关的计算参数。 （5）造成的水土流失危害分析 根据工程实施规模、施工工艺等的位置和数量，结合区域自然环境条件，调查 由于工程建设引起新的水土流失已经造成的危害。 7.6工程水土流失预测（调查）分析 7.6.1扰动原地貌、造成水土流失面积分析 项目扰动地表、损坏土地和植被面积，主要是根据主体工程设计资料统计计算， 部分结合实地查勘和图面量测获得，本项目建设过程中扰动原地貌、损坏土地面积 为21.60hm2，其中永久用地14.55hmF、临时用地7.05

12、hm2，土地利用类型为渠道建 筑、旱地、荒草地。具体见表 7-2。 表7-2扰动原地貌、损坏土地及植被面积统计表单位：hm2 利用类型 项目组成 原有渠系 荒草地 旱地 合计 备注 渠系改造 14.55 14.55 永久用地 施工便道 5.04 1.86 6.90 临时占地 临时施工场 0.15 0.15 合计 14.55 5.19 1.86 21.60 7.6.2损坏的水土保持设施面积和数量分析 通过查阅本工程改建设计方案资料并结合实地调查，对工程损坏水土保持设施 面积和数量进行量算。根据关于水土保持设施等若干问题解释的通知（桂水水 保200722 号）规定，水土保持设施是指具有防治水土流失

13、功能的一切设施的总裁。 包括工程设施、水土保持植物和原地形地貌。结果表明：该项目损坏水土保持设施 总面积为21.60hm?。项目区损坏水土保持设施情况详见表 7-2。 7.6.3工程弃土、弃渣量预测 根据主体初步设计分析，钦灵灌区 2010年续建配套与节水改造工程（第一批） 土石方主要产生于渠道、施工便道的开挖、回填及平整。本工程建设过程中开挖土 石方82081m3、回填59146m3、废弃22935m3，废弃土石方主要堆存于渠道两侧边 坡。 7.6.4可能造成水土流失量预测 7.6.4.1原生水土流失量分析 （1）土壤侵蚀模数的取值 该项目分为3个二级分区，其中主体渠道改造是在原有渠道上进行

14、，部分渠段 为土渠、部分渠道因年久失修，边坡及渠底渗漏较大。同时根据对现场部分未完工 渠段的调查，确定原有渠道土壤侵蚀模数；施工便道及施工场地则根据项目区周边 地区土壤流失的调查，综合地形地貌、降雨、土壤植被等因素，确定土壤侵蚀模数。 现场踏勘发现该区多为荒草地及旱地，土壤流失为耕作侵蚀及面蚀，其中耕作侵蚀 强度较大，荒草地由于植被缓冲作用，侵蚀模数相对较小。参照第四章中钦北区及 灵山县水土流失现状表，项目区多为轻度水力侵蚀，根据土壤侵蚀分类分级标准 （SL190-2007）中关于土壤水力侵蚀强度分级标准，得出项目原生土壤侵蚀模数。 各区段土壤侵蚀模数详见表7-4。 （2）原生水土流失量计算

15、结合预测时段划分，按式7-1计算得到项目区原生水土流失量为167.49t，具体 计算成果见表7-3。 表7-3原生水土流失量预测（调查）计算表 预测分区 占地面积 （hm2） 预测（调查）时段 平均侵蚀模数 （t/km2 a） 原生流失量 建设期（a） 自然恢复期（a） 渠道改 造区 土质渠段 10.22 0.33 1 600 81.56 砂基渠段 4.33 0.33 1 200 11.52 施工便道 6.90 0.33 1 800 73.42 施工场地 0.15 0.33 1 500 1.00 合计 21.60 525 167.49 764.2扰动地表可能产生的水土流失量调查 （1）建设期扰

16、动地表可能产生的水土流失量调查 水土流失情况分析 本工程已开工，目前工程已进入收尾阶段，工程施工扰动侵蚀模数采取调查取 值。施工期间，区域内地表均有不同程度的挖损和占压破坏，项目建设模式基本为： 渠道扩宽、施工便道开挖平整、施工场地平整等。 渠道扩宽对地面扰动强度较大，土壤侵蚀模数取值为5000t/km2 a；施工便道土 壤侵蚀模数取值为7340t/km2 a，施工场地土壤侵蚀模数为2534t/km2 a。渠道及施工 便道两侧临时堆土采取流弃比计算土壤流失量。 施工期临时堆土 2.29万m3,折合53815t（土壤容重1.35t/m3）,存放时间为0.33 年，施工结束后对其进行绿化。由于堆存

17、量较大，在无任何防护措施情况下，流失 量较大，因此，预测流失系数为0.06。 可能产生水土流失量调查 根据以上确定的调查方法和土壤侵蚀模数取值，按各区域调查时段，使用公式 7-3、7-2计算。通过调查，建设期工程建设区域内产生的水土流失量为 408.46t, 土 方堆放产生的流失量为3228.9t，总计产生水土流失量为3637.36t,详细计算见表7-4、 7-5。 表7-4建设期扰动地表水土流失量调查计算表 预测分区 占地面积（hm2） 调查时段 平均侵蚀模数（t/km2 a） 土壤流失量 渠道改造 14.55 0.33 5000 240.08 施工便道 6.90 0.33 7340 167

18、.13 施工场地 0.15 0.33 2534 1.25 合计 21.60 408.46 表7-5临时堆土建设期产生水土流失量预测表 预测分区 堆弃土方量（万 m3） 堆弃土方量（t） 流失系数 水土流失量（t） 临时堆土 2.29 53815 0.06 3228.9 合计 3228.9 注：容重取值1.35t/m3 （2）自然恢复期水土流失量预测 本项目施工结束后，各项水土保持措施建设完毕，进入自然恢复期，渠道改造 全为三面光结构，土壤侵蚀模数降低至零；施工便道根据实际情况进行整地绿化或 铺筑砂石作为永久道路；施工场地则全部整地恢复为原土地利用类型。根据工程初 设报告，该工程灵东南干渠及灵东

19、北干渠段施工便道修筑成泥结石路面作为永久道 路，道路两侧设置路缘石，其余路段则不采取任何措施，作为附近村民交通道路， 主要靠天然修复。因此在自然恢复期仅对施工便道及施工场地进行预测。预测结果 详见表7-6。 表7-6自然恢复期水土流失量预测计算表 预测分区 占地面积（hm2） 预测时段 平均侵蚀模数（t/km2 a） 土壤流失量 施工便道（有措施） 1.80 1 800 14.4 施工便道（无措施） 5.10 1 2000 102 施工场地 0.15 1 1500 2.25 合计 7.05 118.65 （3）可能产生的水土流失总量 将施工期和自然恢复期可能产生的水土流失量进行累加，得到本项目

20、建设可能 产生得水土流失总量为 3756.01t,其中渠道改造3468.98t、施工便道283.53t、施工 场地3.50t。具体详见表7-7。 表7-7项目区可能产生的水土流失量汇总表单位：t 编号 项目区 占地面积（hm2） 可能产生的水土流失量 建设期 自然恢复期 水土流失总量 1 渠道改造 14.55 3468.98 0 3468.98 2 施工便道 6.90 167.13 166.40 283.53 3 施工场地 0.15 1.25 2.25 3.50 合计 21.60 3637.36 118.65 3756.01 7.6.4.3可能新增水土流失量预测 根据项目区原生水土流失量，以及

21、在不采取任何防治措施的前提下本项目所产 生的水土流失量，计算得出本项目可能新增的水土流失量。项目区原生水土流失量 为167.49t，本项目不采取措施下可能造成的水土流失总量为3756.01t，新增水土流 失总量3588.52t。详细新增水土流失情况见表 7-8。 表7-8项目区可能新增水土流失量情况表单位：t 编号 项目区 占地面积 （hm2） 原生水土流失 可能产生的水土流失 新增水土流失 1 渠道改造 14.55 93.08 3468.98 3375.9 2 施工便道 6.90 73.42 283.53 210.11 3 施工场地 0.15 1.00 3.50 2.5 合计 21.60 1

22、67.49 3756.01 3588.52 7.7可能造成的水土流失危害预测 本项目在建设过程中，工程建设区及影响范围内的地表将遭受不同程度的扰 动、破坏，局部地貌将发生较大的改变。如不采取任何防治措施，新增的 3481.52t 水土流失量不仅影响工程本身的建设及安全，也将对该区域的水土资源及生态环境 带来不利影响，其可能产生的危害有以下几个方面： （1）对区域环境的影响 渠道施工扰动对周边环境的影响主要表现在临时堆土上，渠道两侧临时堆土不 仅影响渠道本身，而且临时堆土占压土地；施工便道主要是利用渠道挖方进行回填 压实，但施工便道边坡形成大量裸露松散土质表层，容易随雨水流走，使得地表径 流含沙

23、量增加，并挟带泥沙流向项目区低坡处，造成该区域下游农田、水沟等造成 淤积、堵塞，严重影响农民生产生活；施工场地主要为混凝土预制场，使土壤板结， 严重影响后期土地再利用。 （2）对社会环境和经济发展的影响 该工程的建设为可提高灌区灌溉面积，具有重要意义。若工程建设区域可能产 生的新增水土流失得不到有效防治，必将使建设区现有水土流失加剧，危及周边河 流、道路和房屋，给建设区周边居民生产生活带来不利影响，将会产生或激化建设 单位与当地群众的矛盾，直接影响企业的社会效益，不利于项目建设。 （3）对主体工程安全运营的影响 工程建设导致的水土流失与工程本身的安全息息相关。工程建设扰动地表，产 生的大量土石

24、方如不能及时有效地处理，造成水土流失将严重影响施工进度，以及 工程的安全运行，也对企业的今后的运营安全会造成一定影响。 （4）对渠道的影响 项目建设可能导致水土流失至渠道，渠底含沙量增加，渠系灌溉系数减小，使 工程改造效益减小。 7.8预测结果综合分析 7.8.1预测结果 经分析计算，本项目水土流失预测主要结果如下： （1）建设造成的水土流失主要类型为水力侵蚀，水土流失的预测时段主要为 项目建设期； （2）根据土石方平衡分析，钦灵灌区 2010年续建配套与节水改造工程（第一 批）建设过程中产生临时堆土约 2.29万m3，主要来自渠道开挖土方堆置于渠道两 侧； （3） 扰动原地貌、损坏土地及植被面积为21.60h*，造成水土流失面积为 21.60hm2; （4）损坏水土保持设施数量为21.