水土保持方案设计要点及效果评价研究

摘要：为进一步明确海南省工程建筑过程中水土流失的影响因素，本文以实际工程为研究对象，对水土保持方案审查要点以及监测内容进行深入分析。结果表明该工程中各项水土报纸指标均达到规范要求，同时得出海南省工程建设过程中的土壤流失量与降雨量间呈强正相关关系，相关性系数最大为0.92，说明该地区工程建设过程中土壤流失的最大控制因素为降雨，且主体施工阶段土壤流失量受降雨影响更大。

关键词：降雨量；效果评价；方案设计；水土保持

中图分类号：S157""""""""" 文献标志码：A

海口市琼山区疾病预防控制中心项目原计划在2021年1月开工，在2022年12月竣工，项目用地红线面积为12619.07㎡，其中实际建设面积为8265.72㎡，代征城市绿地面积为4353.35㎡。本项目拟建1栋5F试验楼、1栋6F业务技术楼、1栋6F备勤楼、1栋1F设备房及厨房、1栋1F门卫房、1F的地下室及连廊、周边的道路、绿化、停车场等配套设施。总建筑面积为10363.00㎡（其中地上建筑面积为8411.57㎡，地下建筑面积为1951.43㎡），建筑基底面积为1739.95㎡，建筑密度为21.00%，容积率为0.99，绿地率为35%。

1工程概况

1.1项目分区及水土流失特点

研究项目位于海南省海口市琼山区，根据现场调查，项目所在区域水土流失为微度～轻度水力侵蚀，项目所在地区属南方红壤丘陵区，海口市为滨海台阶式地貌，海口市水资源总量折合地表径流深为830mm。这里春季温暖少雨多旱，夏季高温多雨，秋季多台风暴雨，冬季不冷但寒气流侵袭时有阵寒。年平均气温为24.2℃，年平均降水量为1664mm，平均日降雨量在0. 1mm以上的雨日超过150天。

本项目主要由主体建筑、道路广场、绿化工程、附属工程（给排水、供配电等）和代征绿地区等部分组成。根据工程建设扰动方式、扰动后地表物质组成等相近的原则，结合项目特点及建设期的水土流失特征、区域自然条件等因素，对本项目进行划分，各分区水土流失及特点见表1。

1.2水土流失分析与预测

对表1中各分区部分进行水土流失预测，预测时段分为施工期（2021年1月—2022年12月）和自然恢复期（工程完工后2年）。在预测过程中，考虑最不利情况，即施工时段超过雨季长度的按全年计，未超过雨季长度的按占雨季长度的比例计。项目建设区原地貌土壤侵蚀模数为426t/（km2·a），通过类比法计算，可得各预测分区的土壤侵蚀模数，见表2。

预测采用公式（1）～（3）进行计算[1-2]。

式中：W为扰动地表土壤流失量，t；ΔW为扰动地表新增土壤流失量，t；i为预测单位；k为预测时段；Fi为第i个预测单元的面积，km2·a；Mik为扰动后第i个预测单元不同时段的土壤侵蚀模数，t/（km2·a）；Mio为扰动前第i个预测单元不同时段的土壤侵蚀模数，t/（km2·a）；ΔMik为不同预测单元各时段新增土壤侵蚀模数，t/（km2·a）；Tik为预测时段（扰动时段）。

土壤流失预测计算结果见表3。在整个预测期内，本项目建设扰动地表可能产生的土壤流失总量为235.5t，其中新增土壤流失量为219. 1t。在新增的土壤流失总量中，施工期造成土壤流失207.8t，自然恢复期土壤流失11.2t。总体来看，施工期是产生水土流失的主要时段，其中绿化工程区、道路广场工程区和代征绿地区是水土流失发生的重点区域。

2水土保持措施

2.1项目水土保持措施体系

根据项目建筑设计方案来设计本项目的水土保持方案，项目区各防治分区水土保持措施体系及工作量如图1所示。

2.2分区水土保持措施

主体建筑防治区：施工前对占用的部分表土资源丰富的草地进行剥离，将剥离的表土集中堆放在临时堆土区内，用于后期绿化区域覆土施工，表土剥离厚度为0.30m。综合考虑场地整体情况沿主体建筑布设临时排水沟，使汇水有序排出，排水出口位于场地南侧和西侧，将汇水排入校园内现有市政管网，在排水沟出口处布设沉沙池，沉淀径流中的泥沙。在排水沟出口处布设沉沙池，用来沉淀径流中的泥沙，采用水泥砂浆对排水沟与沉沙池连接处进行抹面。

道路广场防治区：根据地形，道路坡向的位置来布置雨水管渠，为了满足停车位要求，同时增加项目区的绿化面积，须在项目区的各个区域内建设透水性生态停车场。在南侧施工出入口布置一座车辆清洗池，对进出场地内的车辆轮胎、车厢外侧进行冲洗，避免施工时的

泥沙对周边道路造成影响。针对施工车辆及人员活动区域，采取碎石垫层铺垫措施，碎石厚度为0.06m，避免车辆运输过程中对土层过度碾压而导致水土流失。

绿化工程防治区：绿化工程区场地平整至设计标高后，应该对规划绿地范围内的裸露土地进行全面整治，为后期植树种草提供良好的条件。绿地形式结合南国自然风光的独特风格，布置草地、灌木、乔木，形成具有多样化且丰富的绿色生态环境[3]。在场平绿化工程区后，还未开始建设时地表裸露，极易遭到雨水冲刷，因此为了减少水土流失，采用彩条布覆盖绿化工程区，为避免浪费，彩条布可重复利用。

市政绿化退线防治区：代征绿地区场地平整至设计标高后，应该对规划绿地范围内的裸露土地进行全面整治，整治完毕后，若市政绿化还未施工，为了防止裸露地表产生水土流失，须在该区采取撒播草籽措施以恢复绿化。在场平代征绿地区后，为了减少水土流失，可以采用彩条布覆盖绿化工程区，彩条布可重复利用。

施工营地防治区：在施工结束后及时拆除、清理施工营地，除去表层杂物等，并采取场地平整措施以备后期建设。在施工营地周边设置临时排水沟，将雨水排入排水沟后，接入临时堆土区排水沟内。在施工营地内铺0.06m碎石垫层，并进行机械压实。

临时堆土防治区：临时堆土区在施工结束后及时采取了场地平整措施，为恢复绿化做准备。在临时堆土区周边设置临时排水沟，排水沟接入主体建筑工程防治区临时排水沟，在排水沟出口处布置沉沙池。须在临时堆土四周采取拦挡措施，在堆土四周编织土袋拦挡措施，土袋高0.8m，上底0.5m，下底1.3m，土袋坡比1∶0.5，利用彩条布覆盖堆土表面。

3水土保持方案效果评价

通过水土保持监测结果和数据分析水土保持方案中，各分区实施的水土保持措施实施效果。在监测过程中，项目实施施工时间、项目分区及相应水土保持措施情况等内容发生了变化，但总体水土流失防治效果良好，且达到方案目标值。

3.1项目监测水土流失量

本项目原计划在2021年1月动工，2022年12月完工，实际施工时间为2021年1月—2023年6月，即监测时段为2020年1月—2023年6月，根据工程建设期间的监测数据绘制各季度土壤流失量，如图2所示，由此可知，项目设计土壤流失量为235.4t，实际最终土壤流失量为196.3t，占设计总量的83.39%，单季度最大土壤流失量为38.86t，发生在2021年第三季度。

3.2水土流失防治效果分析

根据监测数据将计算的各水土流失治理指标汇总，见表4。项目建设过程中的各分区内扰动土体共12619.07㎡，均得到了有效治理，水土流失治理度达99.9%。根据《生产建设项目水土保持监测与评价标准》（GB/T51240—2018）相关要求，对项目实际水土流失治理指标进行评价可知，项目中各项指标均达到规范要求，其中林草覆盖率为48.6%，远超规范要求的28%，表土保护率为99.9%，远超规范要求的92%，说明本项目中所采取的各项水土治理措施起到了很好的治理效果。

3.3水土流失影响规律分析

本项目位于海南省海口市，该地区为热带海洋性季风气候，春季温暖少雨多旱，夏季高温多雨，秋季多台风暴雨，冬季不冷但寒气流侵袭时有阵寒，气候及水文特点较为特殊[4-5]。图3为项目施工横道计划，根据项目实际施工情况，在永久占地中，主体建筑工程和道路广场工程建设部分是对项目环境影响最大的部分，根据施工横道图可知，该部分于2022年第二季度末结束，因此可根据工程进度情况将本项目水土保持分为两个阶段，第一阶段为2021年第一季度至2022年第二季，该阶段由于工程建设进度问题导致项目整体对周围环境扰动较大，因此水土流失情况相对严重；第二阶段为2022年第三季度至2023年第二季度，该阶段主体结构已完工，建设过程对水土流失影响相对较小。

根据监测结果，各季度内降雨量等影响因子与土壤流失量数据见表5，并将各季度降雨量与土壤流失量绘制出来，如图4所示，同时根据上述分段方法，分别对两阶段数据进行拟合，第一阶段相关性系数R12=0.9208，第二阶段相关性系数为R22=0.7116。土壤流失量与降雨量呈现明显的线性关系，且第一阶段相关性曲线斜率为0.0453，第二阶段相关性曲线斜率为0.0017，由于主体施工阶段施工干扰，因此地表水土条件更容易发生土体流失，在降雨条件下发生的土壤流失更加严重。海南地区降雨充沛，平均日降雨量在0.1mm以上的雨日全年超过150天[6]，因此该地区工程建设过程中的土壤流失的最大控制因素为降雨，且土壤流失量与降雨呈现明显相关性。

4结论

对监测结果进行分析评价表明，本项目各项水土保持指标均达到规范要求。

海南地区由于气候湿润，常年多雨，因此工程建设过程中的土壤流失量与降雨量间呈现强正相关关系，说明该地区工程建设过程中的土壤流失的最大控制因素为降雨。

通过分阶段分析表明，建筑工程主体施工过程对地面扰动较大，因此导致土壤流失量大于后续绿化施工阶段，且主体施工阶段土壤流失量受降雨影响更大。本文研究内容对海南地区水土保持方案的设计和评价具有一定的现实意义。

参考文献

[1]彭东海，王秋鸟. 南方红壤花岗岩矿区水土流失治理对策[J]. 山西水土保持科技，2023（3）：7-9，14.

[2]钟杰. 基于上跨高速公路项目水土流失特点及水土保持方案技术要点研究[J]. 陕西水利，2022（10）：91-92，95.

[3]任浩天. 海南省松涛水库流域土壤流失与非点源污染负荷时空分布特征研究[D]. 海南：海南大学，2018.

[4]陈晓斌，吴煜禾. 三亚市城市水土流失特点与危害[J]. 北京水务，2017（4）：44-47.

[5]涂志华，王海旺，周柱栋，等. 海南省水土保持率远期目标值研究[J]. 水土保持应用技术，2022（6）：1-4.

[6]陈玲. 南方典型红壤区降雨量及降雨侵蚀力的时空变化特征[D]. 南京：南京农业大学，2020.