廣東信宜綠能環保發電項目水土流失預測分析

謝尚宏

（深圳世源工程技術有限公司，廣東 深圳518116）

0 前言

廣東信宜綠能環保發電項目為新建工程，勢必破壞原地形地貌、植被及水土保持設施，形成再塑地貌、增加土壤可蝕性，將成為水土流失新策源地。本項目位于信宜市；主體工程區位于池洞鎮賀垌村大慶坑，國道G207與鄉道Y434交匯口以東的山地；供水設施與輸電線路均位于信宜市境內。信宜市綠能環保發電項目的建設符合《廣東省國民經濟和社會發展十二五規劃綱要》與《信宜市城市總體規劃（2011～2020）》的要求，可以進一步滿足信宜市發展休閑旅游城市和宜居城市，建設生態城市的需求，緩解信宜市經濟飛速發展帶來的生活垃圾處理壓力，促進垃圾處理資源化、無害化、減量化。在實地調查項目區水土流失和水土保持現狀的基礎上，根據項目建設的特點，科學合理地預測、分析和評價項目防治責任范圍內可能造成的水土流失及其危害，提出經濟實用的水土流失防治措施，預防、控制和治理項目建設產生的水土流失及其危害，確保項目順利建設和安全運行，促進水土資源可持續利用和生態環境可持續維護。

1 項目區水土流失現狀

經現場調查發現，項目區主要由山地與坡耕地、道路與河渠等構成。其中，以山地為主，植被覆蓋率高，其土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主，原地貌自然侵蝕基本在500 t/（km2·a）以下；局部區域為坡耕地、道路與河渠等，存在人為侵蝕，土壤侵蝕強度為輕度。因此，項目區土壤侵蝕強度綜合值為500 t/（km2·a）。項目區水土流失現狀見圖1～圖3。

圖1 項目區水土流失現狀（1）

圖2 項目區水土流失現狀（2）

圖3 項目區水土流失現狀（3）

2 水土流失預測

本項目為垃圾處理工程，項目建設期伴隨大規模的土石方挖填、建構筑物基礎與管網施工、鐵塔施工等地表擾動形成的地表裸露和松散堆土，將可能導致較為嚴重的水土流失；自然恢復期的地表擾動活動基本停止，隨著項目完工以及水土保持設施逐步發揮效用，其水土流失將逐漸降至輕微程度。

2.1 預測范圍、時段

2.1.1 預測范圍

①項目建設期間的水土流失預測范圍均為項目建設擾動地表，面積總計13.45 hm2。②項目試運行期間的水土流失范圍主要為可綠化區域面積，面積總計5.13 hm2。③生產運行期間除項目內部循環使用的生產運行伴生物外，生產運行期間持續形成的爐渣直接對外銷售，符合外排標準的退水與主體工程區雨水統一排放，符合標準的飛灰固化物直接清運至飛灰填埋區?？刹豢紤]生產運行期的水土流失預測。

2.1.2 預測時段

（1）項目建設期。本項目屬于建設生產類項目，主體工程建設期為2018年1月～2019年6月，考慮采用劃片分地塊、分批次清理場地、場地開挖與填筑，以及處理基礎、建設建構物及附屬設施。本方案根據主體工程施工進度以及涉及的雨季比重確定。①根據垃圾焚燒發電設施計劃于2019年6月正式投入試運行的建設進度安排，主體工程區的生產辦公與生活區預測時段按1.5年計列。②主體工程區的飛灰填埋區以庫區構建為主，建設期較短，預測時段按1.0年計。③供水設施與輸電線路可分段施工，建設周期較短，其預測時段均按0.5年計列。④施工生產生活區、表土堆放區與施工便道區從項目建設期起，至項目建設期結束止，建設期預測時段均按1.5年計列。

（2）自然恢復期。本項目屬于點線混合型，各個區域完工時間存在一定差異性，且各區域的植被生長情況并不相同，自然恢復期預測時段統一按1.0年計列。水土流失預測時段見表1。

表1 水土流失預測單元

（3）生產運行期。本項目生產運行期間，嚴格遵循管理與維護制度的情況下，項目建設布設的各項水土保持防治措施可將土壤侵蝕模數恢復至500 t/（km2·a），基本不會產生水土流失與危害；除項目內部循環使用的生產運行伴生物外，生產運行期間持續形成的爐渣直接對外銷售，符合外排標準的退水以清下水方式與主體工程區雨水統一排放，符合標準的飛灰固化物清運至飛灰填埋區，上述項目生產運行期產生的生產運行伴生物均得到了有效處理。因此，本方案不再預測生產運行期水土流失。

2.2 預測內容和方法

2.2.1 預測內容

（1）擾動原地貌、破壞土地和植被面積的測算。根據主體工程設計報告以及工程設計圖紙和相關技術資料，并通過野外實地查勘，對施工過程中開挖、占壓土地及破壞林草植被等面積按照不同地類進行測算統計。

（2）損壞水土保持設施面積和數量的測算。水土保持設施主要根據水土保持的有關規定進行界定，通過現場調查，統計水土保持設施數量。根據《廣東省水土保持補償費征收和使用管理暫行規定》，在地面坡度5°以上，林草覆蓋率50%以上的區域，造成水土流失量超過500 t/（km2·a）以上的，列入繳納水土保持補償費的范圍。

（3）取土棄渣量的測算。主要根據主體工程設計資料的土石方情況確定。

（4）水土流失量預測。預測可能造成的土壤流失量。

（5）可能造成的水土流失危害分析。分析項目建設可能產生的水土流失危害。

2.2.2 土壤侵蝕模數確定

（1）土壤侵蝕模數背景值確定。按照《土壤侵蝕分類分級標準》（水利部SL 190-2007），信宜土壤侵蝕類型為水力侵蝕類型區中南方紅壤丘陵區的嶺南平原丘陵區，土壤侵蝕容許值為500 t/（km2·a）。

根據主體工程設計資料，結合項目沿線的土地利用現狀、水土流失狀況、氣象水文資料及鄰近地區類似項目的水土流失監測等資料的基礎上，沿項目區依次開展外業調查工作。經現場調查發現，項目及周邊區域植被覆蓋率高，土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主，土壤侵蝕強度為微度～輕度，原地貌自然侵蝕基本在500 t/（km2·a）。因此，本項目區土壤流失背景值取500 t/（km2·a）。

（2）擾動后土壤侵蝕模數確定。本項目計劃采用類比工程確定建設期與自然恢復期的擾動后土壤侵蝕模數，通過對比分析類似工程的建設特性、施工工藝、氣候條件、地形地貌、土壤植被與水土保持狀況等情況相似性，初步篩選“包頭至茂名粵境段高速公路工程”作為類比工程。

①本項目與類比工程相似性。包頭至茂名粵境段高速公路工程途經信宜市朱砂鎮、池洞鎮、懷鄉鎮、信宜市區、丁堡鎮、水口鎮，高州市東岸鎮、高州市區、泅水鎮、根子鎮、分界鎮，于茂名市電白縣林頭鎮與沈海高速公路相接，兩者的建設地點相近；分別實施路基與橋涵、隧道與服務設施、連接線等線點混合的主體工程施工，并開辟施工營地、施工便道與棄渣場等施工臨時性設施，兩者建設型式相似。本項目與類比工程對照見表2。

表2 本項目與類比工程對照表

從表2可以看出，本項目與類比工程氣候特征、地形地貌特征、土壤植被和水土保持等方面基本相似，具有較強的可比性。采用該類比工程及綜合調查值作為本項目區的土壤侵蝕強度的參考值基本合理。因此，采用《包頭至茂名粵境段高速公路工程水土保持監測報告》中的監測數據作為本項目的土壤侵蝕強度的參考值基本合理。

②類比工程監測成果。2014年10月，廣東粵源水利水電工程咨詢有限公司承擔了包頭至茂名粵境段高速公路工程水土保持監測任務，監測采用地面地點監測與調查監測相結合的方法，通過15次現場監測，取得了大量的水土流失第一手監測數據；累計完成了水土保持監測季度報告8期，并于2017年6月編制完成了《包頭至茂名粵境段高速公路工程水土保持監測總結報告》，上述監測成果為本項目水土流失預測提供了較為可靠的基礎數據。類比工程土壤侵蝕模數監測成果見表3。

表3 類比工程土壤侵蝕模數監測成果一覽表

③確定擾動后土壤侵蝕模數。本項目與類比工程在地形地貌特征、氣候特征、土壤性質、植被類型等方面相似，施工擾動方式地表相同，參照類比工程水土流失調查成果，確定本項目各施工區域的建設期與自然恢復期侵蝕模數，結合調查分析進行修正。各預測單元擾動地貌土壤侵蝕模數見表4。

表4 各預測單元擾動地貌土壤侵蝕模數一覽表

2.2.3 預測方法

（1）預測單元劃分要求。預測單元劃分應地形地貌、擾動地表的物質組成相近；擾動方式相似；土地利用現狀基本相同；降水或大風特征值（降雨量、強度與降雨的年內分配等）基本一致。

（2）預測時段確定原則。以主體工程施工組織及施工進度為依據，根據不同預測單元的具體施工時間，并結合施工所處的季節，按最不利的情況考慮，超過雨季長度的按全年計算，不超過雨季長度的按占雨季長度的比例計算。

（3）水土流失量預測。采用類比法預測可能造成的土壤流失量。預測公式如下：

③不同單元各時段新增土壤侵蝕模數計算公式：

式中：W為擾動地表土壤流失量，t；ΔW為新增土壤流失量，t；i為預測單元（1，2，3，……，n－1，n）；k為預測時段，1、2、3，指施工準備期、施工期和自然恢復期；Fi為第i個預測單元的面積，km2；Mik為擾動后不同預測單元不同時段的土壤侵蝕模數，t/（km2·a）；ΔMik為不同單元各時段新增土壤侵蝕模數，t/（km2·a）；Mi0為擾動前不同預測單元土壤侵蝕模數，t/（km2·a）；Tik為預測時段（擾動時段），a。

（4）可能造成的水土流失危害分析。根據工程布局和施工工藝、項目區地形地貌等因素，結合實際調查及水土流失敏感性分析，確定可能產生的水土流失危害。

2.3 水土流失預測成果

2.3.1 擾動原地貌、損壞土地及植被面積預測

根據主體工程設計資料結合現場調查，項目建設擾動地表、損壞土地及植被面積總計為13.45 hm2。其中，永久占地8.82 hm2與臨時占地4.63 hm2。項目建設擾動原地貌、損壞土地及植被面積與類型見表5。

表5 項目建設擾動原地貌、損壞土地及植被面積與類型一覽表 單位：hm2

2.3.2 損壞水土保持設施面積

本項目建設損壞的水土保持設施主要為林地、草地和園地，面積為9.11 hm2。依據《廣東省水土保持補償費征收和使用管理暫行規定》（廣東省人民政府粵府〔1995〕95號文）“在地面坡度5度以上、林草覆蓋率50%以上的區域內”實施開發建設項目“造成土壤流失量每年每平方公里500 t以上的，必須繳納水土保持補償費”的相關規定。項目建設必須繳納水土保持補償費的面積為9.11 hm2。項目建設損壞水土保持設施類型與面積見表6。

表6 項目建設損壞水土保持設施類型與面積表 單位：hm2

2.3.3 水土流失量預測

根據上述確定的水土流失預測面積與時段、再塑地貌土壤侵蝕強度預測項目建設可能形成的水土流失量。經計算，項目建設可能造成的水土流失總量為3215.5 t，包括新增水土流失3115.4 t。項目建設水土流失量預測見表7。

表7 項目建設水土流失量預測表

3 結語

綜上所述，本方案根據水土流失防治分區和水土流失防治措施布局原則，針對各個分區部位的水土流失具體情況，結合主體工程設計的水土保持措施，因地制宜的新增項目建設的臨時防護措施綜合防治項目建設產生的水土流失。