林 方
宣州區水務局,安徽 宣城 242000
國投宣城發電廠位于宣州區向陽鎮,地處東經118°38′~119°4′,北緯30°34′~31°19′。電廠規劃容量2*600mW國產超臨界燃煤發電機組,一期建設1*600mW燃煤機組,同步建設脫硫裝置,項目投資27.47億元。項目建設區占地面積137.4hm2,其中廠區33 hm2,施工區占地28.5 hm2,取水管2。項目于2006年10月正式開工,2008年8月正式投產。
項目區屬亞熱帶濕潤季風氣候,多年平均降雨量1328.5mm,平均氣溫15.7℃~16℃,風向以東北風為主,夏季以西南風頻率為高,平均風速1.8 m/s~3.3m/s。項目區土壤主要為淤泥質粘土,土質疏松,土壤抗蝕性差,特別是成土母質裸露后,會造成劇烈的水土流失。根據《安徽省水土保持監測公報》,項目區土壤侵蝕類型為南方紅壤丘陵區,土壤侵蝕以水力侵蝕為主,也有少量溝蝕。
項目區內的全面調查和地面定位觀測每年進行7次左右,其中第二、四季度分別一次,汛期(5月~9月)降雨集中,每月一次。并根據降雨強度,降雨大于50mm時,增加頻次。運行初期監測一年,汛前、中、后各一次。
施工準備前期。主要收集與水土流失相關資料,同時走訪當地群眾和相關部門,了解項目區水土流失現狀、生態與景觀等方面的情況。
施工期。主要是對水土流失及其影響因子進行監測,包括工程擾動土地面積、降水、大風、水土流失(類型、形式、流失量)、水土保持措施(數量、質量)以及水土流失災害等,監測評估項目建設期間的水土流失動態。
項目運行期。主要是對水土保持措施數量、質量及其工程效益等進行監測,包括攔渣工程、護坡工程、土地整治工程、防洪排導工程、臨時防護工程、植被建設等措施的數量、質量。
在水蝕地區每個定位監測點以布設簡易水土流失觀測場或臨時小區監測法、簡易坡面量測法為主進行監測,少數有條件的典型地貌部位布設常年觀測小區,結合已有的觀測點和控制站進行監測。地形復雜地區應布設簡易(臨時)小區。
在水土保持工程措施控制部位等處,利用攔渣墻攔渣量、不發生泥沙出流的取土場低洼坑的淤積量等計算流失量;也可利用其他具有沉沙池左右的排水渠的水堰、截水溝泥沙淤積量測試土壤流失量。
林草植被恢復期的林草成活率和保存率的測定通常采取樣線法和網格法進行。喬本植物采取投影法測定;灌木層植被采取樣法或樣線法測定;草本層用格網法或照相法進行量測。
對主要水土保持因子、區域水土保持防治效益和基本狀況主要采用調查監測方法獲取數據。主要結合抽樣、典型調查、普查和資料收集分析。
控制站法。在廠區總排水口設控制站,通過監測流量、含沙量,推算區域水土流失量。借用宣城水文站的降雨量資料,利用降雨~徑流關系估算區域內地表徑流總量;利用流速儀,監測出口斷面流速;泥沙含量采用烘干法,1/100天平稱重測定。
簡易水土流失觀測場法。主要布置在項目區內分散的土狀堆積物邊坡。在每次暴雨后及汛期結束,觀測釘帽距地面高度,以此計算土壤侵蝕厚度和總的水土流失量。
簡易坡面量測法。主要用于道路(鐵路專線)邊坡等土質開挖坡面的水土流失量的測定。在選定的坡面,量測坡度、坡長、坡面組成物質的容重,并記錄造成侵蝕溝的次降雨。在降雨后,量測侵蝕溝的體積、得出溝蝕量,并通過溝蝕占水蝕的比列(60%左右),計算水土流失量。
徑流小區法。在坡面上布置兩個水平長10m(垂直等高線),寬5m(平行等高線)的徑流小區。小區四周設截水墻,小區上方及兩側設截流溝和排水溝,下端設矩形集水池(容積1.8m3)。每次采集水池中的水量、含沙量、含水量和降水量資料等。
工程建設區水土流失因子監測。根據監測結果本工程水土流失防治責任范圍面積為143.7hm2,實際占地面積137.40hm2,實際擾動面積79.40 hm2,開挖土石方248.7萬m2,填方223.0萬m2,棄土石方25.7萬m2,建設期各年年降雨量屬于正常偏少年份。
水土流失量監測。根據監測工程建設新增水土流失量為23180t,取水管線新增水土流失量最少。建設期土壤侵蝕模數(區域平均值)由原來 300 t/km2.a~3794t/km2.a,增強為 3900 t/km2.a~20800 t/km2.a,達到輕度以上侵蝕標準。
水土保持措施監測。通過對水土保持措施調查監測和植物措施主要工程量、成活率、生長情況監測
水土流失危害監測。本工程在建設中由于施工采用先進的施工工藝和現代管理制度,積極采取了一些水土保持措施,減少水土流失量,基本實現了預期目標。但廠區臨時堆渣場、運灰道路以及灰渣場等區域,植物措施的滯后性,地表裸露,強降雨后,部分泥沙會隨水流進入溝渠,造成泥沙淤積,削弱溝渠的排水能力。
水土保持工程竣工驗收防治目標監測。通過監測工程各項綜合措施已達到防治目標。擾動土地整治率為98.5%,水土流失總治理度為96.9%,土壤流失控制比平均值為1:3,欄渣率估算為99%,林草植被恢復率97.4%和林草覆蓋率56.3%,達到防治目標。
開發建設項目水土保持監測要運用多種監測方法綜合運用。項目區內自然環境差異較大,水土流失及其控制具有不同特點,因此,需要根據不同的水土流失成因和特征確定監測方法。從發電廠工程建設特點考慮,需要在建設的不同時期分別開展地面觀測、調查監測,及時獲取水土流失狀況的背景、動態數據和水土流失強度、程度信息。
定點監測與臨時觀測相結合。由于項目區中的取水管線、廠區外道路、鐵路專用線為線狀區域,部分地段交通不便。同時,工程施工有很強的時間階段性,水土保持監測對實施動態跟蹤的要求很高。因此采用定點監測和臨時觀測相結合的方法,在根據區域水土流失特點設置固定的觀測點后,依據工程進度和當地氣候、地質等特點確定臨時觀測點,以擴大點位監測的覆蓋面。
開發建設項目水土保持監測主要控制擾動面積。通過對本工程的監測,建設過程中造成人為活動造成水土流失的主要原因是對地表植被的擾動,擾動面積的大小直接影響到水土流失量多少。
提高監測手段,實現水土保持監測的現代化。本工程運用的水土保持監測方法設備相對落后,工作量大,監測小區容易被破壞,數據不精確。積極開展RS、GPS、GIS在水土保持監測中的運用研究,將現代化高科技與傳統的常規監測技術有機結合起來,提高水土保持監測的現代化水平。
提高建設單位對水土保持監測的自覺性是監測工作中的重要手段之一。水土保持監測是向建設單位有效控制水土流失提供技術支持,使建設單位能積極、主動、負責的自覺行動,按水土保持方案進行治理,減少人為水土流失,達到防治目的。
[1]關志剛,王軼浩.水利工程建設項目中的水土流失防治.中國論文下載中心,2010,6.
[2]張清電.國投宣城電廠一期工程水土保持監測報告.安徽水土保持監測總站,2009,6.