钟 笑

（辽宁省水利水电勘测设计研究院有限责任公司，辽宁 沈阳110006）

1 项目概况

阜新市彰武县满堂红镇和大冷镇旱改水项目位于阜新市彰武县满堂红镇，主要是将彰武县满堂红镇的蘑菇沟村和大冷蒙古族镇的程沟村、上三家子村、蛤蟆屯村中部分旱田改造成水田，并配套相应的灌溉配套工程。旱改水的建设规模为793.48 hm2。其中灌溉配套工程等别为III等，工程总投资30347.30万元，其中土建投资22307.69万元。

2 水土流失现状

项目区主要涉及阜新市彰武县的满堂红镇和大冷镇。项目区总面积为45449.13 hm2，现有水土流失面积10661.0 hm2，占项目区总面积的23.46%。其中轻度水土流失面积为8665.0 hm2，占总水土流失面积的81.28%，中度水土流失面积为1996.0 hm2，占总水土流失面积的18.72%。土壤侵蚀类型以轻度水力侵蚀为主，项目区平均土壤侵蚀模数为1 500 t/（km2·a）～3717 t/（km2·a），容许土壤流失量为200 t/（km2·a）。

3 水土流失影响因素分析

工程所处区域的地形地貌主要为低山丘陵，坡度较大，多年平均降雨量为510 mm，植被状况较好，林草覆盖率为29.75%。工程建设过程中，将破坏原有建筑物和地表植被，形成裸露地面。项目区在汛期降雨过程中，工程区域将容易产生较大的水土流失，造成水土流失危害，破坏水土资源。此外，工程施工还将临时占用土地，影响局部区域的生态环境，特别是施工机械的运行和施工人员的活动将破坏周围的生态环境。

3.1 扰动地表面积及植被面积

依据项目可研报告及图纸，结合征地使用范围，在实地调查的基础上，对工程建设扰动地表、占地面积情况进行测算和统计，本工程建设扰动地表面积为849.01 hm2。其中耕地807.84 hm2，林地12.56 hm2，草地0.61 hm2，交通运输用地14.92 hm2，水域及水利设施用地10.24 hm2、其他土地0.48 hm2、城镇村及工矿用地2.35 hm2。工程区域内无水土保持设施。工程建设损坏的林草植被面积为13.17 hm2。

3.2 临时堆渣量

根据施工组织设计及土石方平衡计算，工程开挖总量221.32万m3，工程回填利用总量218.27万m3，弃渣3.04万m3，全部为石方，以上方量均为自然方。项目产生的弃渣由满堂红镇政府负责接收，用于废弃坑的回填。工程临时堆土量为108.32万m3，其中剥离表土24.5万m3，用于工程绿化；工程需临时堆存的回填土石方83.82万m3。

4 土壤流失量预测

4.1 预测单元

预测单元结合水土保持分区、工程布置、水土流失影响因素的分析，将本项目划分为土地管理工程区、输水工程区2个预测单元。

4.2 预测时段

预测时段根据本工程的建设性质、施工特点和施工进度，划分为施工期（含施工准备期）、自然恢复期2个预测时段。在施工期，由于对原地貌及植被的扰动，水土流失加剧，是水土流失预测的主要时段。自然恢复期不采取水土流失治理措施，仅靠其自然恢复，水土流失依然存在。施工期预测时间应按连续12个月为1年计，不足12个月，但达到一个雨（风）季长度的，按1年计，不足一个雨（风）季长度的，按占雨（风）季长度的比例计算；自然恢复期，项目区属于半湿润区取3 a计算。

土壤侵蚀模数根据项目区降雨，地形、植被等情况，采用适用的数学模型，其中：坡度＜15°、15°～25°、＞25°的非耕地的土壤侵蚀模数（包括林地、荒地）分别采用辽西丘陵区坡度＜15°、15°～25°、＞25°的数学模型，临时堆土场的土壤侵蚀模数采用粘土矿排渣场的数学模型。

（1）原地貌土壤侵蚀模数

根据项目区占地地类及现状地形情况，分别以地形坡度和植被盖度为主导因子，采取相应的土壤侵蚀模数计算模型进行计算。项目区占用的水域及水利设施用地，视其土壤侵蚀模数为0。各预测单元土壤侵蚀模数背景值见表1。

（2）施工期土壤侵蚀模数值

伴随施工活动，项目区地面组成物质以及地形地貌受到扰动，造成表层土裸露，地表植被损坏，原地貌的防冲、固土能力丧失。较之扰动前，土壤侵蚀模数急剧增大。根据扰动区域原有地貌及扰动后地形地貌变化，分别采取相应的土壤侵蚀模数计算数学模型进行确定。各预测单元土壤侵蚀模数见表2。

（3）自然恢复期各预测单元土壤侵蚀模数

自然恢复期主要是指施工扰动结束后，不采取水土保持措施的情况下，土壤侵蚀强度自然恢复到扰动前土壤侵蚀强度所需要的时间。因此，在自然恢复期，工程通过场地平整等措施，项目区地形地貌发生变化，水土流失程度较施工建设期有一定程度的缓解，但由于没有采取相应的植物措施，水土流失依然发生。自然恢复期各预测单元土壤侵蚀模数见表3。

表1 各预测单元原地貌土壤侵蚀模数表

表2 施工期各预测单元土壤侵蚀模数表

表3 自然恢复期各预测单元土壤侵蚀模数

4.3 预测结果

4.3.1 预测公式

根据地形地貌、扰动方式、和本工程建设特点，工程建设对地表、植被的扰动情况，堆放土（石）方的物理组成、堆放位置和形式，对本工程建设中造成的新增水土流失量，采用数学模型方法进行预测。

采用的水土流失量预测公式为：

式中：W为土壤流失量，t；n为预测单元，1，2，3，……n；k为预测时段，1，2，指施工期（含施工准备期）、自然恢复期；Fi为第i个预测单元的面积，km2；Mik为不同预测单元不同时段的土壤侵蚀模数，t/（km2·a）；Ti为预测时段，a。

4.3.2 原地貌水土流失预测量

根据确定的原地貌土壤侵蚀模数、以及相对应的水土流失预测时段，预测原地貌水土流失量。经计算，项目区原地貌水土流失量为5217 t，其中施工期原地貌水土流失量为4110 t，自然恢复期原地貌水土流失量为1107 t。

原地貌水土流失预测量计算见表4、表5。

表4 施工期原地貌水土流失量表

表5 自然恢复期原地貌水土流失量表

4.3.3 施工期水土流失预测量

根据确定的施工期土壤侵蚀模数、以及相对应的水土流失预测时段，预测施工期水土流失量。经计算，项目区施工期水土流失量为26554t（表6）。

表6 施工期水土流失预测量计算表

4.3.4 自然恢复期水土流失预测量

自然恢复期，各预测区域可绿化区域的植被尚未恢复至扰动前水平，依据各区域植被恢复能力，预测自然恢复期水土流失预测量为2084 t（表7）。

表7 自然恢复期水土流失预测量计算表

4.3.5 水土流失预测总量

通过预测公式计算，预测时段内项目区水土流失总量为28638 t，其中原地貌水土流失量为5217 t，因工程建设新增水土流失量为23421 t。其中：施工期水土流失总量为26554 t，原地貌水土流失量为4110 t，新增水土流失量为22444 t；自然恢复期水土流失总量为2084 t，原地貌水土流失量为1107 t，新增水土流失量为977 t（表8）。

表8 工程水土流失量汇总表 单位：t

5 结论与建议

5.1 结论

通过工程水土流失预测可以看出，施工过程中的基础开挖、临时堆土等，破坏了项目区原有地貌、植被及土壤结构。工程建设中形成的松散堆积体和裸露地表，抗蚀能力极弱，减弱了原有水土保持设施的固土、拦挡能力。如不采取有效的水土保持防护措施进行预防、治理，当发生区域强降雨并形成较大的地表径流时，溅蚀、细沟侵蚀均可产生严重的水土流失，影响项目区周边生态环境状况。

5.2 建议

本工程防治措施应采取场地平整、植物绿化及临时拦挡等措施，做到工程措施、植物措施及临时措施相结合，最大程度地避免水土流失的发生。主体工程区应临时堆土的防护、绿化等措施；施工工区应进行场地表土剥离及回覆、场地绿化、临时排水沟等措施；施工道路区应进行全面整地、施工结束后的绿化、临排水等措施；施工围堰及临时堆渣场区主要采取临时防护措施。