艾 瑜

(铁岭市水务管理有限公司，辽宁 铁岭 112304)

1 概 述

某石化分公司东部石油炼化区总占地面积398.25万hm2，拟扩建80万t/a乙烯工程，各装置拟建于石油二厂东侧元龙山地区的石化工业园区(省级高新技术产业开发区)内，形成一个化工新区。工厂铁路从北侧的东山仓库接轨，在聚合物库房的东侧布置铁路装车线，在东山仓库内布置铁路编组站，聚合物产品在此装车、编组后运出。

沈抚高速公路距厂区约30km，沈抚高速公路直达沈阳，厂区西侧的河堤路西接沈抚高速公路，该路距厂区约3km。规划中的沈阳环城高速公路在化工新区东侧，距离厂址用地红线只有200m，成品仓库西侧设置汽车装车场地，并通过工厂东门的货流通道与厂外公路连接。工程新建进厂道路1.5km，与城市道路系统连接。

2 预测基础数据选取

2.1 现状水土流失强度

项目建设区的原始地貌特征为轻度侵蚀区，项目建设区内大部分为林地、耕地、荒地、工业用地和交通道路用地，水土保持情况良好，通过向当地水利水保部门咨询，结合实地调查,综合确定土壤侵蚀模数500 t/(km2·a)[1]。

2.2 扰动后土壤侵蚀模数的确定

在与当地水利部门和水土保持专家进行现场调查和协商后，根据区域资料类比分析，对预测数据进行验证、核实和调整，从而核实该区域扰动后的土壤侵蚀综合模数[2]。

2.2.1 类比成果分析

电厂位于市城区，距项目区距离约15km，与项目区均位于东北部地区，属于在辽宁省范围内的重点保护区，目前土壤侵蚀为轻度侵蚀。气候要素、土壤类型、植被状况等具有很大的一致性。项目区与类比成果的自然环境条件和土壤侵蚀状况的比较分析结果详见表1。

2.2.2 类比成果测试情况

1) 测试点位布设：

工程测试区域内土壤侵蚀测试主要采取定位观测的方法。测试点分别布设在电厂厂区、施工场地周围，共设立3个对项目区附近具有代表性的测试点进行了模拟测试。

2) 测试内容和测试方法：

定位测试主要采用小区测试和模拟人工降雨的方法对项目区水蚀量和风蚀量进行观测。不同的侵蚀区域的坡面侵蚀特点及主要影响因素不同，因此布设小区选择能代表区域环境特征，并具有代表性的典型地段。另外也考虑坡度对侵蚀量的影响，选择不同的坡度进行测试。

表1 类比条件及侵蚀模数比较表

风蚀量观测采用野外定位小区，风速每隔8h进行1次测试，风蚀量观测为每24h观测1次。

水蚀人工模拟一次降雨30mm的降雨量进行测试。项目区域的平均年降水量为787.5mm,主要集中在6月至9月，产生水力侵蚀的雨量约占60%，主要是大雨、暴雨产生的侵蚀量较大，因此设计雨量根据当地20a一遇20min最大降水量148mm，测试采取人工模拟10min降水量75mm。

测试采用插钎法，在实验小区的不同部位将钢钎按一定距离分上中下、左右纵横各3排布设，分别记录钢钎在降雨前后出露地表的长度，两次之差的平均值为水土流失厚度。

3)监测条件：

气象条件：晴天、湿度58%、风速2.6m/s。

仪器设备：手持风速仪、雨量计、集沙仪器、皮卷尺、测钎、洒水车。

电厂扩建工程测试区测试的成果见表2。

表2 电厂扩建工程土壤侵蚀模数观测成果表

2.2.3 预测基础数据的确定

根据以上监测结果，同时将监测时的环境条件(如风速、降水情况)与区域多年统计的环境条件进行比较分析，对监测的结果进行相应的修正、确定，本工程各建设区建设期水土流失预测基础数据详见表3。

表3 项目区水土流失预测基础数据

3 水土流失预测成果

3.1 扰动原地貌、土地及植被损坏情况预测

对原有地貌、土地和植被的扰动和破坏主要是由于工程的占用、开挖和回填造成的。受当前工程影响的土地面积115.20hm2，扰动土地情况详见表4。

表4 本期工程扰动土地面积

3.2 损坏水土保持设施预测

项目建设区内具有水土保持功能的设施包括林地、耕地和荒地、交通道路用地、工矿用地等用地，水土保持设施区域在此期间遭到破坏面积115.20hm2，详见表5。

表5 本期工程损坏水土保持设施面积统计表 hm2

3.3 工程弃土、弃渣量预测

项目施工期土石方工程量为1043.53万m3，其中开挖总量为535.95万m3，填方总量为507.58万m3。余方28.37万m3运至县兰山乡，用于复耕土地回填及表层覆土。本方案的土石方工程量均为折算后的自然方。项目区域范围内临时堆土超过半年的堆量按弃渣计列，最大堆土总量约8.42万m3。

3.4 建设期水土流失量预测

1) 厂区水土流失量预测：

厂区水土流失主要是在主体工程施工准备期的场地平整和土建施工期建(构)筑物的基础开挖引起的。当场地平整时，对地面的干扰更大，场地平整后，部分地表将被及时占压，部分地表裸露。建设期厂区预测水土流失量为10604t。

2) 公用工程设施区水土流失预测：

公用工程设施区水土流失主要是在施工准备期进行场地的开挖平整引起的。

公用工程设施区水土流失预测水土流失量为1123.8t。

3) 临时堆土场水土流失预测：

项目区建构筑物建设所需石料、碎石料和砂石料均由施工单位负责外购，不设专门的取料场。由于工程开挖、回填和外运需要一定的时间和空间。为了方便土石方的回填和外运，本项目将在项目区内设置4个临时弃土场[3]-[4]，本工程临时堆土场水土流失预测量为219.3t。

4) 厂外道路水土流失预测：

经计算厂外道路水土流失量预测为397.3t。

5) 厂外铁路专用线区水土流失预测：

本期工程铁路专用线区的水土流失因素，主要是由建设过程中基础挖填方工程以及铁路敷设等工程建设引起的，铁路专用线区水土流失预测量为340.5t。

总体看来，项目建成运行后，由于建(构)筑物、道路、广场的建设及绿化措施，厂区基本无地表裸露，使项目建设区内水土流失强度大大减少。

4 预测结论及指导性意见

4.1 主要预测结论

结合工程特点，对工程建设过程、自然地形扰动、水土保持设施破坏、废土、渣、水土流失破坏等进行了预测，预测了各地区在建设和运营过程中水土流失的数量。主要预测结论如下：

1) 根据项目建设的是实际情况和特点，确定建设区土壤侵蚀为水蚀类型。

2) 建设活动干扰土地115.20hm2，水土保持设施被破坏112.80hm2。

3) 本工程施工期间，弃土弃渣量约为28.37万m3,6个月以上临时桩土总量为8.43万m3。

4) 开挖总工程量为535.9万m3，填筑总工程量为507.58万m3，剩余的28.37万m3将运至县兰山乡进行回填和覆盖农田。

5) 本工程施工期水土流失总量为12929.2t。 与背景值相比，土壤侵蚀量增加10926.9t，年均增加2585.84t。

4.2 综合分析

可以看出从水土流失的预测在项目的增量建设过程中水土流失很大。其对环境的影响主要表现为基坑施工过程中对地面的较大扰动和承载力的变化。

因此，土壤失去了原来抵抗水土流失的能力，水土流失也相应增加。 在没有有效水土保持措施的情况下，当发生区域常见的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，影响正常施工生产和项目区生态环境状况[5-6]。

4.3 防治的指导性意见

以上预测结果是在防护措施未完善时可能的流失结果。产生水土流失的因素较多，其中地面坡度、土壤质地和降雨强度是造成水土流失的主要因素，而采取综合性的水土保持防护措施对水土流失的影响作用将大于地面坡度、降雨强度和径流速度。

水土保持防护措施的布置应本着与施工进度同步为原则，尽可能地恢复原地貌的植被、增大地面植物覆盖度的策略。

4.3.1 重点防治区域的指导性意见

厂区施工期是水土流失量较大的重点时段，主要施工以厂区生产装置区、堆土区为主，加强主体工程建设工期的紧凑安排，可以有效地缩短强度流失时段[7]-[8]。机组安装期可考虑先期进行植物措施的部分土地整治工程，并在厂区裸地和广场区域进行植物种植和抚育工程。

防治措施应从临时堆土防护、厂区临时排水工程、临时挡护等几个主要方面入手，并与必要的植物措施相结合，有效地避免该建设区域水土流失的发生[9]-[10]。

4.3.2 防治措施的指导性意见

施工期间人员活动比较频繁，扰动比较集中，待施工结束后将进行绿化并恢复原土地利用功能。因此，施工期间所采取的防治措施应以临时措施为主，施工完成后，采用整地、植被恢复等植物工程。项目建成投产后，工程措施和设备措施应及时到位。

4.3.3 施工进度安排的指导性意见

根据预测结果，施工期为土壤侵蚀较多，损失主要发生在工厂的施工现场。应尽量避免雨季施工，能有效缩短强度损失周期。

4.3.4 水土保持监测工作安排的指导性意见

根据预测结果，建设期水土保持监测主要内容应包括：选择有代表性点位，在施工期监测临时堆土场土体变化情况、厂区排水监测、水蚀和风蚀因子作用下土壤流失量以及植被覆盖度监测。监测点位应包括：土方开挖、回填区，临时堆土场和临时排水口、厂外设施区各地段。

5 结 语

通过对水土流失的预测分析，在施工期，未采取水土保持措施，建设期水土流失预测总量为12929.2.9t，比背景流失量增加10926.9t，平均每年新增2585.84t。建成后，厂区大部分面积为建(构)筑物、生产装置、道路广场占压覆盖，其余的裸露土地和广场区域亦采取了固化或植物绿化措施，项目区水土流失基本得到控制。