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1、生活垃圾处理工程水土流失预测工程建设中土石方开挖、回填、放坡处理改变了项目区原有地貌，对工程范围内的植被、土壤和地形等均有不同程度的影响，不可避免要造成一定的水土流失，所以客观而准确地对建设过程中的水土流失形式、原因、程度、危害和水土流失量进行预测，对于制定水土保持方案以及在项目各个时期防治水土流失都具有重要意义。3.1 水土流失成因分析（1）工程因素工程建设过程中不可避免存在大规模土石方开挖、回填，同时施工过程中还将产生弃渣3.93万m3，开挖土石方、弃渣成为水土流失的作用对象。垃圾在填埋过程中还需要覆土，根据测算，需要对外取土6.66万m3。由于取土之后土体松散、坡面较长，加之长时间裸露在
2、外，在强降雨情况极易产生水土流失。因此，大规模土石方开挖、回填以及取土、弃渣等工程行为为水土流失创造了“物质”条件。（2）气候因素项目区处于亚热带湿润季风区，雨量充足，降雨集中，雨季长，强度大，地面受雨水的溅蚀和地表径流的冲刷后，由面蚀发展到沟蚀，产生强烈的水土流失。因此，降雨，特别是暴雨将成为水土流失的直接动力。（3）人为因素由于开发建设单位环境保护思想淡薄，工程建设对工程区及其周边环境造成人为破坏。随处开挖破坏地表植被，若不及时采取相应的措施，随意堆放，倾倒弃渣，一遇暴雨极易产生滑坡、坍塌、泥石流等水土流失危害，人为造成新的水土流失。本项目工程建设过程中水土流失影响因素分析见表3-1。表3
3、-1 水土流失影响因素分析表序号工程区影响原因和现象影响程度1垃圾填埋场土石方开挖、回填、边坡破碎陡峭，在雨水、地表径流、重力作用下产生水土流失。2进场道路土石方开挖、回填，在雨水、地表径流、重力作用下易发生水土流失3临时弃渣场地表植被破坏，堆渣或裸地易产生水土流失4取土场土壤结构变化、植被破坏，堆渣或裸地易产生水土流失。注：“”表示严重影响，“”表示一般影响。3.2水土流失预测分区及时段划分根据工程布局和建设过程中的水土流失特点，本项目可分为垃圾填埋场、取土场、临时弃渣场、进场道路等四个水土流失区。各工程区水土流失预测时段划分如下：（1）垃圾填埋场根据可研报告，垃圾填埋场包括建设期、运行期和
4、封场期三个时段。施工期，填埋库区进行场地清理、垃圾坝、截污坝、渗滤液调节池、边坡加固、库区内外排水系统（如截洪沟、盲沟）等工程建设；污水处理区进行场地清理、污水处理池及渗滤液输送管道等工程建设；管理区施工内容主要包括场地平整、房屋建筑和绿化建设。上述工程行为将不可避免改变原有地形、地貌和土壤结构，为加剧工程区水土流失创造了有利条件，是水土流失预测重点时段。由于分项工程各自施工时段不同，为准确表达工程区水土流失情况，水土流失预测时段应按照单项工程各自施工时段进行划分。运行期，垃圾运至填埋区进行分层碾压，加之填埋区处于一个沟道内，其下游设置有垃圾坝对垃圾进行挡拦，当垃圾填至垃圾坝坝顶365m标高以
5、后，按13的收坡填埋作业，到400m标高后，逐步从两侧开始13收坡填埋作业，直到410m标高处。同时垃圾填埋场严格按照“雨污分流、污水处理”原则进行设计，比如填埋库区底部设置碎石盲沟、垃圾填埋库区内部排水以及场地四周的截洪沟等一系列排水措施，从而形成了完备的排水系统。同样，管理区内各建筑物、绿化工程实施之后，水土流失大大降低。运行初期，由于各项水土保持措施尚未发挥其水土保持功能，垃圾填埋场可能存在一定水土流失。根据XXX已运行垃圾填埋场情况来看，运行初期水土流失预测时段取1年为宜。封场期：垃圾填埋场达到设计库容之后需立即进行封场，封场期主要工作是对垃圾填埋区表层作防渗处理，表层覆土绿化。由于表
6、土松散，加之实施的植物措施并不能立即发挥水土保持功效，当遇到强降雨将产生一定的水土流失。根据当地气候、土壤特点以及当地植被恢复所需要年限的时间，本项目封场期水土流失预测时段取1年。（2）取土场（临时弃渣场）根据取土场（临时弃渣场）运行及其水土流失特点，取土场（临时弃渣场）水土流失预测时段一般都分为施工期和植被恢复期。施工期，按照各自施工时间预测水土流失，植被恢复期根据当地气候、土壤特点以及当地植被恢复所需要年限的时间，取1年为宜。（3）进场道路进场道路包括在原有机耕路上改建，道路宽2.5m。工程建设过程中存在一定量的土石方开挖、填筑，而这些工程行为将不可避免扰动原有地形、地貌，破坏土体结构，导
7、致水土流失的产生。因此，施工期是进场道路水土流失重点时段，水土流失预测按照实际施工时间计算。营运初期，随着路面硬化，挡墙工程、边坡防护工程、路基排水系统的建成，进场道路区水土流失逐渐降低，但由于各项水土保持措施还尚未完全发挥其水土保持功效，因此水土流失仍然存在，需进行预测。经过23年，各项水土保持措施防护效果完全发挥，水土流失降低到项目区允许范围内，可不进行预测。因此，营运初期按营运后的头一年进行预测，即植被恢复期1年。水土流失预测分区及时段划分见表3-2所示。 表3-2 各工程区水土流失预测时段 单位：年序号工程区施工期运行期封场期1垃圾填埋场填埋库区6/1211污水处理区6/121管理区3
8、/1212取土场813临时弃渣场6/1214进场道路3/1213.3 扰动原地貌、损坏土地、植被面积和损坏水保设施预测根据可研报告并结合现场调查核实，本项目扰动原地貌、损坏土地面积为17.09hm2，见表3-3。损坏植被面积为1.88hm2,见表3-4。占用、损坏的水土保持设施面积5.53hm2，见表3-5。表3-3 扰动地貌、损坏土地面积表 单位：hm2工程建设区直接影响区扰动地貌、损坏土地面积水田旱地荒草地灌木林河沟房屋建筑老路小计3.274.262.491.012.041.770.9815.811.2817.09 表3-4 损坏植被面积表 单位：hm2灌木林草地（荒草地）小计1.010.
9、871.88表3-5 损坏、占用水土保持设施数量表梯田梯土（hm2）林草地（hm2）零散树木（株）土坎石坎林地草地小计3.290.371.010.871.88147注：（1）根据XXX物价局 XXX财政局关于核定水土保持设施补偿、水土流失防治费标准的通知（渝价2002578号）规定。本方案水保设施包括梯田梯土、林地、草地、零散树木等。（2）根据现场调查，水田、旱地、荒草地计列水保设施计算比例如下：水田：石坎梯田占水田总面积的10%，土坎梯田占90%；旱地：梯土占旱地总面积的10%，其中石坎梯土占梯土总面积的10%，土坎梯土占梯土总面积的90%。荒草地：草地占荒草地面积35%。（3）经计算，本项
10、目占用、损坏水土保持设施面积为5.53hm2。3.4 弃渣量预测（1）弃渣量预测根据2.1.7节可以看出，垃圾填埋场施工期将产生弃方3.93万m3。按照主体工程设计，施工期产生弃方将全部用于垃圾填埋过程中覆盖用土，因此需对弃方进行临时堆放，不会产生永久弃渣。进场道路在原有机耕路上改建，其土石方开挖、回填基本达到平衡，不对外取土，也不产生弃渣。综上所述，本工程施工期产生临时弃渣（回填料）3.93万m3。（2）弃渣场分析由于施工期弃方可以作为运行期垃圾填埋场回填利用，弃渣应就近堆放。根据可研报告，临时弃渣场与取土场规划于同一地块，位于填埋库区北部分水岭一带南侧沟道内，适合堆渣。因此，临时弃渣场选址
11、合理。3.5 可能造成水土流失的面积及流失量预测3.5.1 水土流失预测模式（1）现状水土流失量预测工程在施工前，当地原生地貌已经存在侵蚀，其侵蚀量计算可以采用如下公式：W1=M1FT （公式3-1）式中：W1为现状水土流失量，t；M1为侵蚀模数现状值，t/km2a；F为项目施工占地面积，km2，T为施工区水土流失时间，a。（2）扰动地表、地貌后水土流失量预测当工程扰动到原地表、地貌时，表层岩土结构变松，覆盖植被破坏，形成裸露坡面，土质抗蚀能力降低，降雨时就会引起水土流失。其侵蚀量计算可以采用如下公式：（公式3-2）式中：W2为扰动地表、地貌后水土流失量，t；Mi为地表扰动后不同施工区域侵蚀模
12、数值，t/km2a；Fi为不同施工区域面积，km2；Ti为不同施工区域水土流失时间，a。那么扰动地表、地貌新增水土流失量就可以采用下式计算：WX=W2-W1式中：WX为扰动地表、地貌新增水土流失量，t；其他符号意义同前。（3）弃渣产生的水土流失量预测工程产生的弃渣其侵蚀量可采用如下公式计算：（公式3-3）式中：Si为弃渣所产生的水土流失量，t；ai为年弃渣流失系数，根据渣体土石结构比例、堆放位置、堆高、施工工艺等因素考虑取值；T为弃渣流失年限。W3为弃渣总量，t；。3.5.2 水土流失背景值预测见2.3.2节，项目区侵蚀模数现状值M1=1407t/（km2.a），年水土流失量222.47t。3
13、.5.3 水土流失面积及水土流失量预测3.5.3.1 施工期（2006年1月-6月）水土流失量预测一、工程扰动地表区（1）土壤侵蚀模数M选取 垃圾填埋场通过经验公式计算和类似工程的类比分析与调查，施工期工程扰动地表区土壤加速侵蚀模数可达原地貌土壤侵蚀模数的58倍，结合工程区地形、土壤、降雨等因素综合考虑，本工程区土壤加速侵蚀系数取7。工程区原生土壤侵蚀模数为1407 t/（km2.a），故施工期扰动地表区土壤加速侵蚀模数为9849t/（km2.a）。 进场道路根据长安大学山区公路水土流失与防治对策研究课题中水土流失现场测试结果进行类比。由于该课题水土流失现场测试的实体工程较多，同时考虑到类比工
14、程可比性，本项目施工期直接类比与工程区接近的万州至开县高速公路的测试数据（2004年8月），即进场道路土壤加速侵蚀模数M为18276t/（km2.a）。（2）水土流失量预测计算结果经计算，施工期施工扰动地表区水土流失量为583 t。详细计算过程见表3-6。表3-6 工程建设扰动地表水土流失量统计表序号工程区预测参数及流失量扰动地表面积（hm2）加速侵蚀模数t/（km2.a）预测时段（年）水土流失量（t）1垃圾填埋场填埋库区8.4198490.5414污水处理区2.1998490.5108管理区0.6398490.25162进场道路0.98182760.2545合计15.81583注：根据垃圾填
15、埋库区覆土使用情况，取土场施工时间估计为8年。二、临时弃渣流失量预测（1）流失系数a选取弃渣流失系数与渣体土石结构比例、堆放位置、堆高、施工工艺以及当地气候特征有关。结合本项目弃渣堆置实际情况，本项目弃渣场流失系数可直接类比万州至开县高速公路的测试数据（长安大学，2004年8月），即年流失系数a取14%。（2）弃渣流失量计算结果根据公式3-3，弃渣流失量=3.931040.146/12=2751m3，合3851t（弃渣容重1.4t/m3）。三、施工期新增水土流失量由上述预测结果统计表明，施工期本项目水土流失量为4434t，其中施工扰动地表区水土流失量为583 t，临时弃渣场水土流失量为3851
16、 t。项目区水土流失背景值为111t，因此施工期新增水土流失量为4323t。3.5.3.2 运行期(2006年-2018年)及封场期(2018年-2019年)水土流失量预测（1）土壤侵蚀模数M或流失系数a选择垃圾填埋场土壤侵蚀模数M运行初期，随着填埋库区中场地清理、垃圾坝、截污坝、渗滤液调节池、边坡加固、库区内外排水设施（如截洪沟、盲沟）、场内道路；污水处理区中污水处理池及渗滤液输送管道；管理区房建工程、绿化区以及填埋场区四周防护林带建设完成，整个垃圾处理场各项水土保持措施相继发挥作用，使工程区水土流失量降低，并得到有效控制。根据主体设计内容，项目区除了填埋区、房建区以及道路硬化之外，其它区域
17、都进行绿化设计，加之当地位于亚热带湿润季风气候区，温暖湿润，雨量充沛，土壤条件优越，适宜植物生长，因此，可以结合项目区植被恢复实际情况确定其运行初期土壤侵蚀模数，在此取M=450t/km2.a。 取土场、临时弃渣场、进场道路取土场：根据长安大学山区公路水土流失与防治对策研究课题中水土流失现场测试结果进行类比。由于该课题水土流失现场测试的实体工程较多，同时考虑到类比工程可比性，本项目施工期直接类比与工程区接近的万州至开县高速公路的测试数据（2004年8月），即取土场土壤加速侵蚀模数M为8427t/（km2.a）。根据长安大学2004年8月对梁平至万州高速公路水土流失实测结果表明：公路工程各项水土
18、保持措施实施1年之后，路基边坡区土壤侵蚀模数在384548t/（km2.a）之间；弃渣场流失系数在0.21%0.54%之间。结合本工程实际综合分析。即运行期取土场土壤侵蚀模数取8427t/（km2.a）、进场道路土壤侵蚀模数取438 t/（km2.a）、临时弃渣场流失系数0.36%。（2）运行期水土流失量预测经计算，运行期水土流失量为2613t，比施工期减少1821t。详细计算过程见表3-7。表3-7 运行期水土流失量计算表序号工程区预测参数及流失量备注扰动地表面积侵蚀模数弃渣量（万m3）流失系数（%）流失年限水土流失量（hm2）t/（km2.a）（年）（t）1垃圾填埋场填埋库区8.41500
19、142运行初期污水处理区0.3345011运行初期管理区0.24450112取土场3.60842782427运行期3进场道路0.2443811运行初期4临时弃渣场3.930.361141运行初期合计2613注：根据垃圾填埋库区覆土使用情况，运行期取土场施工时间估计为8年。3.5.3.3 封场期(2018年-2019年)水土流失量预测（1）土壤侵蚀模数M 垃圾填埋区垃圾填埋场达到设计库容之后需立即进行封场，封场期主要工作是对垃圾填埋区表层作防渗处理，表层覆土绿化。由于表土松散，加之实施的植物措施并不能立即发挥水土保持功效，当遇到强降雨将产生一定的水土流失。根据当地气候、土壤特点以及当地植被恢复的
20、实际情况确定其封场期土壤侵蚀模数，取M=450t/（km2.a）。 取土场根据长安大学2004年8月对梁平至万州高速公路水土流失实测结果表明：取土场区土壤侵蚀模数为452634t/（km2.a）之间，结合本工程实际综合分析。即封场期土场土壤侵蚀模数取480 t/（km2.a）。（）封场期水土流失量预测经计算，封场期工程区水土流失量为55t，比建设期减少4379t。详细计算过程见表3-8。表3-8 封场期水土流失量计算表序号工程区预测参数及流失量扰动地表面积侵蚀模数流失年限水土流失量（hm2）t/（km2.a）（年）（t）1垃圾填埋场填埋库区8.414501382取土场3.60480117合计5
21、53.6 可能造成的水土流失危害项目所经过的区域为XXX水土流失重点治理区和重点监督区，处于剥蚀浅切割丘陵地貌，由于沿线区域年均降雨量较大且集中，土壤质地粘重，地表水渗透力弱，在地表径流集中的情况下，工程建设易造成大面积表土剥蚀。该工程的建设无疑会加剧该地区的水土流失。本项目可能造成的水土流失危害主要有以下几个方面：（1）项目区降雨量大，降雨量集中，暴雨强度大。垃圾填埋场处于沟槽内，施工过程中存在一定土石方开挖、填筑、边坡处置等处置不力，在施工期间及运行期潜在着滑坡、崩塌等危险，如一旦发生，将延误工期和工程使用，给工程本身带来巨大的经济损失。（2）本项目产生一定规模的临时弃渣，如不采取水土流失
22、防治措施，在暴雨径流作用下，易形成泥石流，严重威胁下游地区群众生命财产安全。（3）工程建设产生的水土流失，将淤塞下游河道、塘、库，降低河道的行洪能力，减少塘、库容积，影响行洪及灌溉。（4）如水土流失得不到治理，将会造成景观上的生硬隔离，恶化项目区的生态环境。3.9 预测结果及综合分析根据对拟建工程的水土流失预测，得出以下结果：（1）工程施工过程中不可避免要对原有地表造成扰动、破坏原有地表植被、降低土壤抗侵能力、占用和损坏原有水土保持设施，工程建设极易引起水土流失，在一定时间内不可避免要破坏当地生态环境。统计表明，全线扰动原地貌面积为17.09hm2，损坏的水土保持设施面积为5.53hm2。土建
23、工程完工后以及运行期间应尽快恢复区域植被，恢复其原有的水土保持功能。（2）通过预测，如果在施工期不采取任何水土保持措施，本项目施工可能造成新增水土流失量达4323t。基于以上水土流失预测结果，本方案提出将在水土保持措施的选择和进度安排，及水土流失监测方面执行以下原则：（1）本项目水土流失发生的重点时段是施工期，重点部位是弃渣场、取土场、填埋区边坡。（2）水土保持措施采取植物措施、工程措施和临时措施相结合的方式。弃渣场是本项目水土流失的重点部位，这个部位水土流失量大，防护难度高。因此弃渣场的水土保持措施主要以工程措施为主，确保弃渣的安全；辅以临时措施，减少弃渣过程中对环境造成的影响；弃渣结束后，
24、采用植物措施，进一步减少地表的水土流失。填埋区边坡在主体设计中为确保垃圾填埋场使用安全设计了完善的防护措施。但为减少施工过程中造成的水土流失，应加强施工临时水土保持措施，以及开展水保监理工作。（3）水土保持措施的进度安排应和主体工程进度相配合。本项目的水土流失绝大部分发生在施工期。因此施工过程中水土保持措施的进度安排对于减少本项目水土流失量非常重要，水土保持措施的功能必须在主体工程的施工过程中发挥作用。所以，水土保持工程实施进度必须与主体工程一致，防止水土流失治理与主体工程脱节。特别的是作为极易发生水土流失的弃渣场必须遵守“先挡后弃”的原则，弃渣场首先要修筑临时挡渣墙及截、排水沟，弃渣施工完成后进行土地整治、植树种草，迅速覆盖以减少水土流失。管理区、场内外道路区以及其它可绿化区域，为防止裸露的坡面在强降雨作用下产生大量水土流失，必须在适宜季节采取绿化措施。 （4）水土保持监测地段和时段的选择要体现建设项目的水土流失特点。根据水土流失预测结果，拟建项目水土流失主要发生在施工期的弃渣场、填埋区边坡，因此应重点对弃渣场和填埋区边坡进行监测。建设项目的水土流失主要发生在施工期，所以，施工期的雨季是本水土保持监测的重点时段。