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摘要:根据《环境影响评价技术导则 地表水环境》(HJ/T2.3-93)中推荐的通用土壤流失方程(USLE),对鼎湖总统御山莊项目施工期水土流失进行预测,并提出水土保持措施。
关键词:施工期;水土流失;水土保持
水土流失是指土壤在降水侵蚀力作用下的分散、迁移和沉积的过程。影响水土流失的因素主要包括降雨、土壤、植被、地形地貌以及工程施工等因素。就房地产项目施工期而言,影响水土流失的主要因素是降雨和工程施工。
降雨对裸露在地表的土壤的影响表现在两个方面:一是雨滴对裸露地表的直接冲溅作用,二是雨水汇集形成地表径流的冲刷作用。施工过程中,挖方填方会使土壤暴露在雨、风和其他干扰因素中,同时,施工建设改变区域地形地貌、破坏植被、改变土壤的理化性质,土壤抵抗侵蚀的能力将会大大减弱从而加剧水土流失的发生,这将会造成项目施工过程中严重的水土流失。
鼎湖总统御山莊项目(以下简称“本项目”)所处区域属于亚热带海洋性季风气候,雨量充沛,年平均降雨量1642.4mm,最大降雨量为2221.0mm,最小降雨量为1251.8mm,雨季一般多集中在4~9月份。本项目施工期将不可避免的受到雨季的影响,造成水土流失。
一、预测方法
(一)预测模式
采用《环境影响评价技术导则 地表水环境》(HJ/T2.3-93)中推荐的通用土壤流失方程(USLE)对本项目的年水土流失量进行预测。通用土壤流失方程达式:
其中:A:是指侵蚀模数,是单位面积单位时间的平均土壤流失量,单位是kg/(m2﹒a);
Re:指年平均降雨侵蚀因子,是反映降雨侵蚀能力的程度;
Ke:指土壤可蚀性因子,反映土壤遭受侵蚀力的程度;
Li :指坡长因子,是土壤流失量与特定长度(一般为22.13米)的地块的土壤流失量的比率;
Si:指坡度因子,是土壤流失量与特定坡度(9%)的地块的土壤流失量的比率;
Ct:指地面的植物覆盖因子,是土壤流失量与标准处理地块(顺坡犁翻而无遮蔽的休闲地块)的流失量的比率;
P:指侵蚀控制因子,是土壤流失量同没有土壤保持措施的地块(顺坡犁翻的最陡的坡地)的流失量的比率。
(二)预测参数
1.降雨侵蚀力因子(Re)
降雨侵蚀力因子表征降雨侵蚀的动力因素,可指一次降雨,也可指全年,等于在预测期内全部降雨侵蚀指数的综合。一次降雨的降雨侵蚀力因子(Re')的计算可将每次降雨过程分为若干降雨历时时段,采用下式计算:
根据区域多年的气象资料,列出多年月平均降雨量,并计算得出降雨侵蚀力因子,具体结果见表1。
2.土壤可蚀性因子(Ke)
土壤可蚀性因子表征土壤对侵蚀的敏感性,用来表示土壤受到降雨侵蚀力作用后侵蚀难易程度的参数。大量研究表明:土壤可蚀性因子与土壤本身固有的性质有密切关系,主要与土壤质地、有机质含量、土壤结构和土壤渗透级别密切相关。影响土壤可蚀性因子的因素有土壤的自然特性和其利用状况,不同的土壤具有不同的土壤可蚀性因子,其值可根据导则推荐的经验取值,具体取值见表2。
表2 土壤可蚀性因子Ke的量值
本项目所在区域的土壤以粗砾岩、砂砾岩、砂页岩,砾岩赤红壤等组成,区内土壤有机质的含量较高,约为2%左右,属于细砂壤土,根据表2中所列的数据可知土壤的可蚀性因子为0.3。在施工阶段,由于工程施工致使土壤表层遭到破坏,结构松散,抗蚀力降低,故需乘以工程系数1.3,则可得Ke=0.30*1.3=0.39。
3.地形因子(LiSi)
地形因子由坡长因子(Li)和坡度因子(Si)复合而成,其计算公式如下:
本项目施工场地地面坡度较小,本次评价对其地形因子进行合理简化,计算其平均地形因子。根据类比调查与分析,平均坡长约为50m,平均坡面角度约在2?~3?之间,则可确定sini在3.5%~5.2%之间,本次计算取其中间值,即取sini=4.35%,m=0.4。由此可得LiSi =0.535。
4.植被覆盖因子(Ct)
植被覆盖因子主要说明地表覆盖情况对土壤侵蚀的影响。本项目施工期间植被被大面积清除,地表裸露,且施工期内难以恢复,通常看作裸地,取Ct=1.0。
5.侵蚀控制措施因子(P)
侵蚀控制措施因子是指考虑对土壤的处理措施,如平整、压实、建立沉沙池、挡土墙及其它控制性建筑物控制水土流失的发生。其值取决于施工过程中有无工程措施,该值通常在1.00~0.01之间波动。在施工期间若不采取有效的工程保护措施,则P取最大值为1.0;如采取积极有效的保护措施,则P值将相应降低。
(三)评价标准
以中华人民共和国行业标准SL190-96《土壤侵蚀分级标准》(1997.5.10)为评价标准,具体数据见表3。
二、预测结果
本次预测分为两种情况,一种是施工期采用水土保持措施的预测结果,一种是没有采用任何防止水土流失措施的预测结果。
若施工期不采用任何措施来保持水土,则取土壤的侵蚀控制措施因子P=1.0,根据上述的评价模型以及参数,计算年均降水量情况下的土壤侵蚀模数,结果为15450 t/(km2﹒a),本项目的施工总面积为118414m2,水土流失量为1829t/a。
若施工期采取积极有效的水土保持方案,在施工场地地面径流出口处修建沉沙池,并配以拦截墙,可有效的降低侵蚀控制措施因子(P)的取值,一般可使P的取值由1.0降低到0.1。如对裸露地表施以植被或其它覆盖措施,将有效的降低植被覆盖因子(Ci)的取值,使植被覆盖因子(Ci)的取值从1.0降到0.1~0.05之间。因此,对采取积极有效的水土保持方案的预测,本次评价取P=0.1,Ci=0.1,计算年均降水量情况下的土壤侵蚀模数,结果为150t/(km2﹒a),本项目的施工总面积为118414m2,水土流失量为17.8t/ a。
对比《土壤侵蚀分级标准》,在不采取任何防范措施时,土壤的侵蚀模数为15450 t/(km2﹒a),大于15000 t/(km2﹒a),年平均土壤侵蚀强度为剧烈侵蚀,土壤流失严重。但若采取积极有效的防治措施,土壤的侵蚀模数为150t/(km2﹒a),年平均土壤侵蚀强度为微度侵蚀,水土流失程度较小。因此,在施工阶段施工单位可以通过采取一定的防范措施来降低水土流失。
三、防治措施
本项目必须采取合理的水土保持措施以减轻水土流失的环境影响。
(1)动土前在项目周边及坡度较大的地区建临时围墙、及时清运弃土、及时夯实回填土、及时绿化、施工道路采用硬化路面;
(2)将堆料和挖方堆放在不容易受到地面径流冲刷的地方,或将容易冲刷堆料临时覆盖起来;
(3)在施工场地建排水沟,防止雨水冲刷场地,并在排水沟出口设沉淀池,使雨水经沉淀池沉清后再排入市政雨水管网等措施,减少施工期水土流失;
(4)在场地周围建立一个绿化带,形成绿色植物的隔离带,这样既可以起到水土保持和防止土壤侵蚀的作用。
四、结语
建设项目在施工过程中不可避免会发生水土流失现象,建设单位应严格采取水土保持措施,减少因施工造成的水土流失,将对生态环境的影响降至最低。一般建设项目的施工期较短暂,因此经采取水保措施后不会对所在区域生态环境造成较大影响。
参考文献:
[1]王礼先,中国水利百科全书-水土保持分册[M].北京:中国水利水电出版社,2004年
[2]焦居仁,开发建设项目水土保持[M].北京:中国法制出版社,1998年
[3]原国家环境保护总局.HJ/T2.3-93,环境影响评价技术导则 地表水环境[S].北京:北京市环境保护科学研究所,1993
关键词:施工期;水土流失;水土保持
水土流失是指土壤在降水侵蚀力作用下的分散、迁移和沉积的过程。影响水土流失的因素主要包括降雨、土壤、植被、地形地貌以及工程施工等因素。就房地产项目施工期而言,影响水土流失的主要因素是降雨和工程施工。
降雨对裸露在地表的土壤的影响表现在两个方面:一是雨滴对裸露地表的直接冲溅作用,二是雨水汇集形成地表径流的冲刷作用。施工过程中,挖方填方会使土壤暴露在雨、风和其他干扰因素中,同时,施工建设改变区域地形地貌、破坏植被、改变土壤的理化性质,土壤抵抗侵蚀的能力将会大大减弱从而加剧水土流失的发生,这将会造成项目施工过程中严重的水土流失。
鼎湖总统御山莊项目(以下简称“本项目”)所处区域属于亚热带海洋性季风气候,雨量充沛,年平均降雨量1642.4mm,最大降雨量为2221.0mm,最小降雨量为1251.8mm,雨季一般多集中在4~9月份。本项目施工期将不可避免的受到雨季的影响,造成水土流失。
一、预测方法
(一)预测模式
采用《环境影响评价技术导则 地表水环境》(HJ/T2.3-93)中推荐的通用土壤流失方程(USLE)对本项目的年水土流失量进行预测。通用土壤流失方程达式:
其中:A:是指侵蚀模数,是单位面积单位时间的平均土壤流失量,单位是kg/(m2﹒a);
Re:指年平均降雨侵蚀因子,是反映降雨侵蚀能力的程度;
Ke:指土壤可蚀性因子,反映土壤遭受侵蚀力的程度;
Li :指坡长因子,是土壤流失量与特定长度(一般为22.13米)的地块的土壤流失量的比率;
Si:指坡度因子,是土壤流失量与特定坡度(9%)的地块的土壤流失量的比率;
Ct:指地面的植物覆盖因子,是土壤流失量与标准处理地块(顺坡犁翻而无遮蔽的休闲地块)的流失量的比率;
P:指侵蚀控制因子,是土壤流失量同没有土壤保持措施的地块(顺坡犁翻的最陡的坡地)的流失量的比率。
(二)预测参数
1.降雨侵蚀力因子(Re)
降雨侵蚀力因子表征降雨侵蚀的动力因素,可指一次降雨,也可指全年,等于在预测期内全部降雨侵蚀指数的综合。一次降雨的降雨侵蚀力因子(Re')的计算可将每次降雨过程分为若干降雨历时时段,采用下式计算:
根据区域多年的气象资料,列出多年月平均降雨量,并计算得出降雨侵蚀力因子,具体结果见表1。
2.土壤可蚀性因子(Ke)
土壤可蚀性因子表征土壤对侵蚀的敏感性,用来表示土壤受到降雨侵蚀力作用后侵蚀难易程度的参数。大量研究表明:土壤可蚀性因子与土壤本身固有的性质有密切关系,主要与土壤质地、有机质含量、土壤结构和土壤渗透级别密切相关。影响土壤可蚀性因子的因素有土壤的自然特性和其利用状况,不同的土壤具有不同的土壤可蚀性因子,其值可根据导则推荐的经验取值,具体取值见表2。
表2 土壤可蚀性因子Ke的量值
本项目所在区域的土壤以粗砾岩、砂砾岩、砂页岩,砾岩赤红壤等组成,区内土壤有机质的含量较高,约为2%左右,属于细砂壤土,根据表2中所列的数据可知土壤的可蚀性因子为0.3。在施工阶段,由于工程施工致使土壤表层遭到破坏,结构松散,抗蚀力降低,故需乘以工程系数1.3,则可得Ke=0.30*1.3=0.39。
3.地形因子(LiSi)
地形因子由坡长因子(Li)和坡度因子(Si)复合而成,其计算公式如下:
本项目施工场地地面坡度较小,本次评价对其地形因子进行合理简化,计算其平均地形因子。根据类比调查与分析,平均坡长约为50m,平均坡面角度约在2?~3?之间,则可确定sini在3.5%~5.2%之间,本次计算取其中间值,即取sini=4.35%,m=0.4。由此可得LiSi =0.535。
4.植被覆盖因子(Ct)
植被覆盖因子主要说明地表覆盖情况对土壤侵蚀的影响。本项目施工期间植被被大面积清除,地表裸露,且施工期内难以恢复,通常看作裸地,取Ct=1.0。
5.侵蚀控制措施因子(P)
侵蚀控制措施因子是指考虑对土壤的处理措施,如平整、压实、建立沉沙池、挡土墙及其它控制性建筑物控制水土流失的发生。其值取决于施工过程中有无工程措施,该值通常在1.00~0.01之间波动。在施工期间若不采取有效的工程保护措施,则P取最大值为1.0;如采取积极有效的保护措施,则P值将相应降低。
(三)评价标准
以中华人民共和国行业标准SL190-96《土壤侵蚀分级标准》(1997.5.10)为评价标准,具体数据见表3。
二、预测结果
本次预测分为两种情况,一种是施工期采用水土保持措施的预测结果,一种是没有采用任何防止水土流失措施的预测结果。
若施工期不采用任何措施来保持水土,则取土壤的侵蚀控制措施因子P=1.0,根据上述的评价模型以及参数,计算年均降水量情况下的土壤侵蚀模数,结果为15450 t/(km2﹒a),本项目的施工总面积为118414m2,水土流失量为1829t/a。
若施工期采取积极有效的水土保持方案,在施工场地地面径流出口处修建沉沙池,并配以拦截墙,可有效的降低侵蚀控制措施因子(P)的取值,一般可使P的取值由1.0降低到0.1。如对裸露地表施以植被或其它覆盖措施,将有效的降低植被覆盖因子(Ci)的取值,使植被覆盖因子(Ci)的取值从1.0降到0.1~0.05之间。因此,对采取积极有效的水土保持方案的预测,本次评价取P=0.1,Ci=0.1,计算年均降水量情况下的土壤侵蚀模数,结果为150t/(km2﹒a),本项目的施工总面积为118414m2,水土流失量为17.8t/ a。
对比《土壤侵蚀分级标准》,在不采取任何防范措施时,土壤的侵蚀模数为15450 t/(km2﹒a),大于15000 t/(km2﹒a),年平均土壤侵蚀强度为剧烈侵蚀,土壤流失严重。但若采取积极有效的防治措施,土壤的侵蚀模数为150t/(km2﹒a),年平均土壤侵蚀强度为微度侵蚀,水土流失程度较小。因此,在施工阶段施工单位可以通过采取一定的防范措施来降低水土流失。
三、防治措施
本项目必须采取合理的水土保持措施以减轻水土流失的环境影响。
(1)动土前在项目周边及坡度较大的地区建临时围墙、及时清运弃土、及时夯实回填土、及时绿化、施工道路采用硬化路面;
(2)将堆料和挖方堆放在不容易受到地面径流冲刷的地方,或将容易冲刷堆料临时覆盖起来;
(3)在施工场地建排水沟,防止雨水冲刷场地,并在排水沟出口设沉淀池,使雨水经沉淀池沉清后再排入市政雨水管网等措施,减少施工期水土流失;
(4)在场地周围建立一个绿化带,形成绿色植物的隔离带,这样既可以起到水土保持和防止土壤侵蚀的作用。
四、结语
建设项目在施工过程中不可避免会发生水土流失现象,建设单位应严格采取水土保持措施,减少因施工造成的水土流失,将对生态环境的影响降至最低。一般建设项目的施工期较短暂,因此经采取水保措施后不会对所在区域生态环境造成较大影响。
参考文献:
[1]王礼先,中国水利百科全书-水土保持分册[M].北京:中国水利水电出版社,2004年
[2]焦居仁,开发建设项目水土保持[M].北京:中国法制出版社,1998年
[3]原国家环境保护总局.HJ/T2.3-93,环境影响评价技术导则 地表水环境[S].北京:北京市环境保护科学研究所,1993