合裕线航道改造工程水土流失预测

崔 雷，熊竹阳

（1.巢湖市巢湖闸管理处，安徽 巢湖 238000；2.巢湖市水利规划设计院，安徽 巢湖 238000）

水土保持是国民经济和社会发展的基础，是我们必须长期坚持的一项基本国策。合裕线航道改造工程属于建设类项目，在施工建设过程中，人为活动将使地表结构被破坏，在降雨、地表径流等自然因子的综合影响下，导致项目区水土流失增加，如疏浚排泥、土方开挖运输、河堤退建加固等作业均会造成一定程度的水土流失。本文运用类比法预测合裕线航道改造工程建设过程中可能产生的水土流失量，以供工程规划设计参考。

1 项目概况

合裕线航道起点为合肥市合肥新港，终点为裕溪河入江口，由南淝河、巢湖、裕溪河三段组成，全长138km。建设标准为：南淝河航道合肥新港至合肥港综合码头段6.1km维持Ⅳ级航道标准；合肥港综合码头至施口段16.7km采用限制性航道Ⅲ级标准、Ⅱ级水深；巢湖湖区航道53.1km，采用天然及渠化河流航道Ⅱ级标准；裕溪河航道62.1km，采用限制性航道Ⅱ级标准。工程由堤防退建区、护坡工程区、疏浚抛泥区、取土区、施工场地区和施工道路区组成，工 程 总 占 地535.82hm2，其 中 永 久 占 地92.16hm2，临 时 占 地 443.66hm2；土 方 开 挖1 537.52万 m3，回填292.12万 m3，调运方10.4万m3，外借土方42.5万 m3，弃方1 287.9万 m3。拆迁各类房屋4.23万m2。于2011年12月底正式开工，2015年12月底竣工试运行。

项目区属北亚热带湿润季风气候，多年平均气温 为15.7℃ ～16.1℃，≥10℃ 积 温4 869℃ ～5 220℃。多年平均降水量983～1 183mm，20年一遇最大24h暴雨量205～242mm。项目区土壤以水稻土、潮土、黄棕壤土为主，植被属北亚热带常绿阔叶落叶林带，林草植被覆盖率约为18.8%。水土流失以微度水力侵蚀为主，容许土壤流失量500t／km2·a。根据水利部《关于划分国家级水土流失重点防治区的公告》，项目区不在国家级水土流失重点防治区内。依据安徽省人民政府《关于划分全省水土流失重点防治区加强水土保持工作的通知》，巢湖闸以上不在省级水土流失重点防治区内，但巢湖闸以下至裕溪河口属安徽省人民政府公告的水土流失重点监督区。因本工程属于航道整治工程，其建设可能对巢湖及其相关重点防洪河段等直接产生重大水土流失影响，根据有关标准，水土流失防治执行建设类一级标准。

2 水土流失预测

2.1 预测范围和预测时段

水土流失预测范围包括堤防退建、护岸工程、疏浚抛泥、取土场、施工场地和施工道路等6个分区。本项目为建设类项目，运行期不需进行水土流失预测。故水土流失预测时段分为施工准备期、施工期和自然恢复期三个时段，各预测时段划分一览表详见表1。

表1 工程建设期各预测时段划分一览表

2.2 预测内容

水土流失预测主要包括扰动地表面积、损坏水土保持设施的数量、可能造成的水土流失量、可能造成的水土流失危害等方面的内容。

2.2.1 扰动地表面积

本工程扰动地表面积535.82hm2，其中永久占地（包括退建堤防、护坡护岸、加固改建等）92.16hm2，临时占地（主要为抛泥、取土、施工场地和施工道路等）443.66hm2。主要占地类型有耕地、坑塘水面和内陆滩涂等。详见表2。

表2 扰动地表面积统计表

2.2.2 损坏水土保持设施

根据国家规范，损坏水土保持设施范围为扰动地表范围用地扣除水面。本项目损坏的水土保持设施面积共213.45hm2。

2.2.3 可能造成的水土流失量

（1）预测方法。项目水土流失总量和新增水土流失量的预测分别按公式①、②计算。

式中：W—扰动地表土壤流失量，t；△W—扰动地表新增土壤流失量，t；Fji—j时段i单元的预测面积，km2；Mji—j时段i单元的土壤侵蚀模数，t／（km2·a）；△Mji— 某时段某单元的新增土壤侵蚀模数，t／（km2·a）；Tji— 某时段某单元的预测时间，a；i— 预测单元，i＝1、2、3、……、n；j— 预测时段，j＝1、2、3，指施工准备期、施工期和自然恢复期。

（2）预测基本参数。①土壤侵蚀模数背景值：现状土壤侵蚀强度为微度，土壤侵蚀模数本底值为200～300t／（km2·a）。②扰动后侵蚀模数。扰动后的侵蚀模数采用类比法分析，并与类似工程对比进行合理分析后综合确定。本工程类比华能巢湖电厂工程，基本情况对照表如表3所列。华能巢湖电厂土壤侵蚀强度监测成果由安徽省水土保持监测总站所测得，对监测成果进行适当修正，修正后本工程土壤侵蚀模数取值见表4。

（3）预测成果。根据水土流失量预测方法、预测参数以及各施工单元水土流失面积，本项目建设可能造成水土流失总量为121 804t，其中背景水土流失量2 722t，新增水土流失量119 082t，详见表5。

2.2.4 水土流失危害分析

由上述预测结果可知，项目施工建设过程中，由于扰动和破坏了原地貌，加剧了建设区水土流失，预测建设期可能造成水土流失总量为121 804t，其中新增水土流失量119 082t。若不采取有效水土保持措施，将对工程及周边的水土资源及生态环境带来一定的不利影响。

3 预测结论及综合分析

水土流失主要发生在施工期，疏浚抛泥区是本工程水土流失重点防治区，也是水土保持监测的重点区域。抛泥区围堰应按照设计要求填筑，并做好围堰的排水及其与周边水系的衔接措施，围堰外应做好截水、沉砂池等，将抛泥区的渗水收集经过充分沉淀后方可对周边排放。施工前对取土抛泥区进行表土剥离，以便抛泥区终期覆土。临时堆放的表土应做好防护及排水措施。对于施工道路及施工场地区施工期采取临时排水、沉砂措施，施工结束应及时进行迹地恢复，植被恢复等措施。

表3 本工程与类比工程基本情况对照表

表4 修正后土壤侵蚀模数取值表

抛泥区、护岸工程区为本工程水土保持监测的重点区域和重点监测时段，监测采用简易坡面量测法和沉沙池法。水土流失主要发生在雨季，对雨季应增加监测频次。取土、弃渣、水土保持措施建设情况等至少每10天监测记录1次；扰动地表面积、水土保持工程措施拦挡等至少每月监测记录1次；主体工程建设进度、水土流失影响因子、水土保持植物措施生长情况等至少每3个月监测记录1次。遇暴雨、大风等情况应及时加测，水土流失灾害事件发生后1周内完成监测。

表5 各区域水土流失量汇总表