陜西商南縣東正化工有限公司建設(shè)項目水土流失預(yù)測及治理方案

劉可軍

（陜西商南縣電氣化辦公室，陜西 商洛 726300）

1 項目概況

商南縣東正化工有限公司建設(shè)項目位于陜西商南縣城關(guān)鎮(zhèn)任家溝村的任家溝、謝家溝和楊家組，總生產(chǎn)規(guī)模為5萬t/a重鉻酸鈉。該項目主要建設(shè)內(nèi)容包括：1套50000 t無鈣富氧焙燒清潔生產(chǎn)技術(shù)重鉻酸鈉生產(chǎn)線；12500 t/a鉻酸酐生產(chǎn)線雙罐法新工藝生產(chǎn)線；2000 t/aVK3生產(chǎn)線；40000 t/a鉻粉生產(chǎn)線；40000 t/a元明粉生產(chǎn)線；10000 t/a氫氧化鋁生產(chǎn)線；16000 t/a含鉻生鐵生產(chǎn)線；以及配套公用工程和環(huán)保等設(shè)施。為了確保項目順利建設(shè)，需對廠區(qū)項目建設(shè)產(chǎn)生的水土流失進行分析，并提出相關(guān)對策。

2 項目區(qū)水土流失及水保現(xiàn)狀

新廠區(qū)地處秦嶺東南部土石山區(qū)，地勢渾圓、岡巒起伏，相對高差較小，山坡平緩、河谷川流寬闊，廠區(qū)坡恒臺地面積1.40 hm2。廠區(qū)四周無滑坡和斷裂等不良地質(zhì)現(xiàn)象，宜廠房建筑。根據(jù)區(qū)域水土流失現(xiàn)狀的調(diào)查資料，結(jié)合《丹江口庫區(qū)及上游水土保持工程陜西省商南縣城關(guān)項目區(qū)任家溝小流域初步設(shè)計》分析，項目區(qū)水土流失主要為水力侵蝕，水土流失形式主要表現(xiàn)為面蝕、溝蝕等。隨著開發(fā)建設(shè)項目的不斷增多，水土流失不斷加劇，近年來通過實施“丹治”工程、基本農(nóng)田建設(shè)工程、陡坡耕地的退耕還林工程、城鄉(xiāng)一體化建設(shè)工程，項目區(qū)的人居環(huán)境得到美化，侵蝕強度降為輕度，平均侵蝕模數(shù) 641 t/km2·a。

3 水土流失預(yù)測

3.1 水土流失特點分析

根據(jù)商南縣東正化工有限公司項目實際情況，水土流失主要發(fā)生在項目建設(shè)區(qū)的場地平整、臨時堆土石方等地，新增的水土流失特點主要如下：

（1）土方開挖及搬運量大。本項目土方開挖17.96萬m3，土方在開挖后，土質(zhì)松軟，黏結(jié)度降低，在同等侵蝕營力作用下較原土壤更易發(fā)生水土流失。

（2）地表擾動范圍呈面狀分布。本工程所擾動地表面積較其它項目相對集中，主要集中在項目建設(shè)區(qū)內(nèi)，面狀分布。

（3）擾動區(qū)水土流失以水力侵蝕為主。按全國土壤侵蝕類型區(qū)劃標(biāo)準，項目區(qū)屬以水力侵蝕為主的西南土石山區(qū)，水土流失允許值為500 t/km2.a，施工期主要以水力侵蝕為主。

（4）水土流失時段集中。在工程施工期間，地表可蝕性加強，在雨水等水土流失外力作用下將產(chǎn)生嚴重的水土流失。同時，大量土石方堆置不當(dāng)也會造成嚴重的水土流失。工程完工后，場地內(nèi)區(qū)域基本硬化、綠化或被建構(gòu)筑物覆蓋，水土流失減小。因此，工程水土流失主要集中在工程初期開挖時段。

3.2 預(yù)測范圍及預(yù)測時段

商南縣東正化工有限公司項目建設(shè)沒有臨時占地，因此預(yù)測范圍為項目永久征地面積，即為新廠區(qū)14.03 hm2。水土流失預(yù)測時段為3年施工期。項目區(qū)降水豐沛，立地條件好，植物生長迅速，在1年～2年內(nèi)植物能完全發(fā)揮水土保持效果功能。結(jié)合方案設(shè)計水平年，確定本工程自然恢復(fù)期預(yù)測時段為1年。

3.3 預(yù)測內(nèi)容、方法及預(yù)測參數(shù)

3.3.1 預(yù)測內(nèi)容和方法

根據(jù)《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》（GB50433-2008），為預(yù)防項目建設(shè)對原地表構(gòu)成的擾動和新增水土流失的影響，現(xiàn)以工程未建設(shè)時的水土流失現(xiàn)狀為背景，首先對項目建設(shè)擾動、破壞原地表面積和損壞水土保持設(shè)施進行統(tǒng)計。按照水土流失類型和形式相似的原則，結(jié)合主體工程施工進度安排，采取實測調(diào)查分析法確定不同預(yù)測單元水土流失預(yù)測參數(shù)和水土流失量，并對其可能產(chǎn)生的水土流失危害進行分析，為水土保持防治措施布置及水土保持監(jiān)測提供指導(dǎo)意見。本項目水土流失預(yù)測內(nèi)容及方法確定見表1。

3.3.2 預(yù)測參數(shù)

項目為建設(shè)生產(chǎn)類項目，新增水土流失主要來自六個方面：一是山體開挖、場地平整；二是建構(gòu)筑物基礎(chǔ)開挖、回填；三是臨時堆土石方；四是綠化施工土體的搬運堆積；五是施工過程中不合理的施工工序、施工工藝造成的人為水土流失；六是新廠區(qū)擋土墻、排洪渠、排水溝等主體工程配套的水土保持設(shè)施施工過程中基礎(chǔ)開挖回填造成的水土流失。工程興建造成的水土流失量預(yù)測參數(shù)按現(xiàn)場的調(diào)查數(shù)據(jù)為準，見表1。

表1 水土流失預(yù)測內(nèi)容和方法一覽表

3.4 土石方平衡分析

該項目新廠區(qū)場地平整建設(shè)期主要是在劃定的用地范圍內(nèi)高挖低填、平整場地。山體分兩個臺階開挖，剝離的山體表土、碎石均能得到有效利用，不存在外借土石方回填，最終能夠基本實現(xiàn)土石方平衡。開挖的土石方主要填往項目區(qū)內(nèi)東西兩側(cè)的謝家溝和任家溝的低洼處，即建成后新廠區(qū)的生產(chǎn)裝置區(qū)、廠區(qū)道路區(qū)、景觀綠化區(qū)等。工程施工所產(chǎn)生的土石方總量為24.71萬m3，挖方量22.46萬m3，自然方折算系數(shù)取1.1，填方量24.37萬hm2，填方面積6.13 hm2。

3.5 預(yù)測結(jié)果

經(jīng)調(diào)查，本項目擾動、破壞原地表范圍內(nèi)具有水土保持功能的地類主要是林地、耕地、水溝等。共占壓擾動破壞地表植被面積14.03 hm2。本項目建設(shè)過程中剝離的山體表土集中堆放綠化使用，因此，從工程設(shè)計角度看，無棄渣量。根據(jù)項目區(qū)調(diào)查，結(jié)合有關(guān)設(shè)計資料，原地表平均侵蝕模數(shù)為641 t/km2.a。擾動后土壤侵蝕模數(shù)為12000 t/km2.a。總流失面積14.03 hm2。總水平年服務(wù)期為3年。施工準備期0.3年，土壤侵蝕模數(shù)為9000 t/km2.a，水土流失量為378.81 t；施工期1.7年，土壤侵蝕模數(shù)為12000 t/km2.a，水土流失量為2862.12 t；自然恢復(fù)期1年，土壤侵蝕模數(shù)為1500 t/km2.a，水土流失量為210.45 t。經(jīng)預(yù)測，自然恢復(fù)期水土流失預(yù)測范圍內(nèi)水土流失預(yù)測量為0.35萬t，其中原地表水土流失量0.01萬t，新增水土流失量0.34 萬 t。

3.6 水土流失危害預(yù)測

一是工程建設(shè)過程中，大量的地表受到擾動，原生植被受到破壞，使地表抗侵蝕能力急劇下降，加之施工期間大量的土方挖填，裸露的開挖邊坡，為水土流失提供了松散物質(zhì)源，存在一定的水土流失隱患。二是由于工程建設(shè)中的開挖，破壞了原來的地表形態(tài)，使這一地區(qū)土壤侵蝕強度急劇增加，從而增加了土壤的流失量。三是項目建設(shè)區(qū)距縣河較近，如果不采取有效的水土保持防治措施，產(chǎn)生的泥沙隨徑流進入河道，影響河道安全行洪。任家溝村任家溝組、楊家組分布在項目建設(shè)區(qū)周邊，工程建設(shè)對當(dāng)?shù)剞r(nóng)民從事正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動造成一定程度的影響。

4 水土流失防治方案

為了減少項目建設(shè)造成的水土流失，根據(jù)生產(chǎn)建設(shè)項目特點和水土流失防治目標(biāo)，結(jié)合新增水土流失類型和形式，按照“三同時”的原則，其新廠區(qū)補充水土保持總體措施布置如下：該項目新廠區(qū)建設(shè)后為臺階式，分為兩個大平臺。根據(jù)項目勘界圖，依據(jù)有關(guān)設(shè)計資料，確定臺階高度為8 m。臺階坡面角45°，邊坡比為1:1。第一平臺沿商鄖公路，長520 m，寬116 m，商鄖公路邊修建一擋土墻，擋土墻頂與公路高差1.8 m。原有小河道通過涵管將水排出。第二平臺長520 m，寬224 m，與第一平臺之間也修建一擋土墻，兩平臺之間的高差6 m。第二平臺北側(cè)邊界在原有山體坡腳下，坡腳下原有自然形成的水溝，第二平臺場地平整后修整原水溝，山坡雨水通過水溝自然排走。

水土保持措施有臨時措施、工程措施、植物措施等三種。新廠區(qū)北側(cè)高邊坡防治措施如下：

（1）臨時措施

根據(jù)設(shè)計及施工條件，綜合當(dāng)?shù)夭少彈l件，開挖邊坡用臨時防雨布和土工防護網(wǎng)防護，防雨布采用0.14 mm厚的PE吹塑膜，土工防護網(wǎng)采用高強絲8×8×1.5安全網(wǎng)。防雨布5820.3 m2，土工防護網(wǎng)4921.3 m2。

（2）工程措施

削坡開3級，每一級邊坡高8 m，平臺寬1.5 m，邊坡與臺階坡面截水溝相連，邊坡采用鋼筋混凝土框格植物綜合護坡。坡面截水溝232 m。需漿砌石55.68 m3，混凝土6.96 m3，人工挖溝槽土方83.52 m3；臺階空地采用植草綠化，最終邊坡坡腳1 m處設(shè)排水溝。漿砌石排水溝頂寬0.3 m，底寬0.3 m，深0.3 m，長290 m，需漿砌石69.60 m3,混凝土8.70 m3,開挖土方104.40 m3；鋼筋混凝土框格護坡長290 m，護坡面積4921.3 m2,需混凝土299.20 m3，鋼筋 0.64 t，開挖土方 80736.0 m3；坡頂混凝土硬化11.60 m3，覆土 786.48 m3。

（3）植物措施

該工程植物措施主要是在高邊坡坡面、坡腳及平臺上，平臺及坡腳種草，恢復(fù)植被，回填土厚0.1 m，共種植紫穗槐4.58畝，需種籽68.70 kg；種草0.60畝，需草籽1.6 kg。

5 結(jié)語

根據(jù)水土保持法律法規(guī)及規(guī)范要求，通過對工程建設(shè)征占地和服務(wù)期擾動面積的統(tǒng)計和水土流失分析預(yù)測，工程共擾動、破壞原地表面積14.03 hm2，水土流失預(yù)測量為0.35萬t。結(jié)合新增水土流失類型和形式，在分析其水土流失特點的基礎(chǔ)上，提出利用坡面截水溝、排水溝、混凝土框格護坡工程措施以及種植林草的植物措施水保補充建議，以期減少項目建設(shè)造成的水土流失，為項目審批和水保監(jiān)督提供依據(jù)。