王玉華

(廣東粵源工程咨詢有限公司，廣東 廣州 510635)

1 引言

工程建設(shè)過程中會對原有的地形地貌產(chǎn)生一定的擾動，可能造成較為嚴重的水土流失現(xiàn)象，若不采取相關(guān)的治理措施，則可能造成較為嚴重的后果[1-2]。水土流失是一種嚴重的資源浪費，將對當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展造不利影響，同時，也不利于當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的建設(shè)[3-4]。結(jié)合韶關(guān)市翁源至新豐高速公路工程，對該工程的水土流失危害性進行分析，并對工程水土流失治理效益進行評價。

2 工程概況

3 水土流失危害分析

3.1 對河流水系、沿河路段及水庫的水土流失危害分析

項目所在區(qū)域主要河流為滃江、新江河、水徑河等?？绾訕蛄夯A(chǔ)主要采用機械鉆孔灌注樁或擴大基礎(chǔ)，橋梁施工過程中產(chǎn)生的鉆渣和泥漿是水土流失的潛在因素，在無防治措施或措施不當?shù)那闆r下，容易受降雨及地表徑流的沖刷下，匯入上述水體，甚至將阻斷小型支流形成堰塞區(qū)域，影響河流的行洪安全；同時交通污染物也容易在地表徑流的作用下匯入水體影響局部水環(huán)境。

沿河路段主要為挖方和填方路基為主，在路基開挖和填筑期間將產(chǎn)生大量松散的堆積體，其邊坡松散土壤極易在雨水的挾帶下進入附近河流，因此沿河路段也為本項目敏感區(qū)。項目建設(shè)可能造成影響的水庫為亮星水庫、泉坑水庫、甕城水庫等。公路建設(shè)將造成大量挖方及填方，在無防治措施的情況下可能造成土石方滾落或在雨水沖刷作用下進入庫區(qū)，輕者造成水質(zhì)渾濁，重者將造成水庫淤積、減少庫容、縮短水庫壽命，影響水庫使用功能。

3.2 對周邊農(nóng)用地的水土流失危害分析

項目建設(shè)將對當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)有一定的影響，施工期若無防治措施或措施不當，降雨及地表徑流沖刷下，臨時堆土、裸露地表流失的水土將漫流至農(nóng)用地周邊低洼區(qū)域，甚至淤積或淹埋沿線下游的林草植被、經(jīng)濟作物或農(nóng)作物。

3.3 對周邊交通運輸?shù)缆返乃亮魇：Ψ治?/h3>

工程沿線交叉的現(xiàn)有道路有京珠高速、G106國道、030鄉(xiāng)道、776鄉(xiāng)道、775鄉(xiāng)道、S341省道、X350縣道、X347縣道、956鄉(xiāng)道、S347省道、X354縣道、大廣高速、G105國道、S244省道及線路周邊的村道等。主體工程設(shè)計主要考慮采用跨線橋、互通式立交、分離式立交等型式跨越，盡可能減少對現(xiàn)有道路的影響；各跨越點施工將不可避免的阻礙以上道路的正常通行，施工產(chǎn)生的泥漿、臨時堆土將可能污染現(xiàn)有道路并淤塞現(xiàn)有排水系統(tǒng)；應(yīng)注重運輸土方的防護，避免土方滑落，造成水土流失。

3.4 對沿線村莊、居民點的水土流失危害分析

本項目沿線途經(jīng)韶關(guān)市翁源縣新江鎮(zhèn)上壩村、星光村、突水村、東三村、官渡鎮(zhèn)新陂村周陂鎮(zhèn)藤山村、高一村、陳村村、高二村、黃河村、新豐縣回龍村、新坪村等，項目建設(shè)期間路基填筑、橋梁施工產(chǎn)生的水土流失將破壞沿線居民點的自然景觀，給沿線的居民點生產(chǎn)、生活帶來不利影響；設(shè)備運輸、裝卸將影響路線兩側(cè)居民的正常通行；此外，項目建設(shè)產(chǎn)生的挖填邊坡、臨時堆土和泥漿等防護不當，容易引發(fā)居民投訴。

3.5 暴雨集中區(qū)域水土流失危害分析

項目區(qū)水土流失形式以水力侵蝕為主，降雨為土壤侵蝕的主要外營力，因此本項目影響水土流失的主要氣象因素為降雨。項目所在地多年平均降雨量在1694 mm～1910 mm，降雨在時間分布上較為不均，約80%的降水量集中在4月～9月。在同一背景條件下，短歷時強降雨產(chǎn)流時間短且量大，對土壤顆粒的分解、沖刷、搬運作用強，可造成嚴重水土流失現(xiàn)象；短歷時強降雨較多，在工程建設(shè)等多種因素集中出現(xiàn)的條件下，降雨對土壤侵蝕的程度將更為劇烈。因此，需加強對暴雨集中區(qū)域的防洪排水工作，提高設(shè)計標準，盡可能地降低降雨等氣象因素對工程建設(shè)的影響程度。

3.6 棄渣場的水土流失危害分析

對于棄渣主要為土石混合物，根據(jù)對同類項目棄渣場的調(diào)查，渣體結(jié)構(gòu)松散，渣場缺乏排水及攔擋措施，渣體極易受雨水沖刷流失，危害區(qū)主要表現(xiàn)在棄渣場下游(即渣場出口)。此外，若渣場選址不當，則可能出現(xiàn)泥石流等地質(zhì)危害。因此，棄渣場也為水土流失敏感區(qū)，應(yīng)引起足夠的重視。

3.7 線路跨越的生態(tài)嚴控區(qū)、水源保護區(qū)水土流失危害分析

工程沿線跨越惠州市生態(tài)嚴控區(qū)及梅坑河、小正河備用水源二級保護區(qū)，施工期間要嚴控控制工程施工擾動范圍，盡量減少對生態(tài)嚴控區(qū)及保護區(qū)的影響。施工期間要做好水土保持及環(huán)保相關(guān)措施，尤其是暴雨期間做好土石方堆放、開挖填筑路基坡面的臨時攔擋、排水及苫蓋等措施，防止施工期間的泥水流入生態(tài)嚴控區(qū)及水源保護區(qū)內(nèi)，對生態(tài)嚴控區(qū)及水源保護區(qū)的環(huán)境造成影響。

視覺法表面粗糙度檢測技術(shù)可以實現(xiàn)在位檢測，不僅可以顯著提高工作效率，而且可以應(yīng)用于加工過程中的加工表面質(zhì)量監(jiān)測，為智能加工提供有效手段。

4 水土保持綜合治理措施及效益評價

4.1 水土保持綜合措施

工程措施：表土回覆49.48萬m3，復耕9.33 hm2，分級削坡15505 m3，永久截水溝2975 m，永久排水溝5448 m，永久磚砌沉沙池24座，永久急流槽734 m，漿砌石擋墻450 m。

植物措施：全面整地157.42 hm2，撒播種草156.01 hm2，栽植喬木80954株，栽植灌木431691株，栽植經(jīng)濟林705株，三維網(wǎng)植草護坡61014 m2，客土噴播植草16630 m2，橋下撒播種草50.85 hm2。

臨時措施：截水溝4649 m，塹頂擋水埂1674 m3，排水溝58861 m，急流槽17527 m，平臺排水溝18832 m，沉沙池535座，密目網(wǎng)覆蓋52.91 hm2，編織土袋攔擋/拆除11797 m3。

4.2 基于未確知測度理論水土保持效益評價

4.2.1 基于未確知測度理論水土保持效益評價模型

根據(jù)前人研究成果可知，水土保持工程效益可從經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益3個方面進行分析。影響水土保持效益的因素眾多，主要包括：治理程度(Z1)、植被覆蓋增加率(Z2)、土壤侵蝕模數(shù)(Z3)、增加蓄水量(Z4)、收入增長率(Z5)、土地生產(chǎn)率(Z6)、資金產(chǎn)投比(Z7)、內(nèi)部收益率(Z8)、人均耕地面積(Z9)、人均產(chǎn)糧(Z10)、土地利用率(Z11)、路網(wǎng)密度(Z12)。水土保持綜合治理效益評價指標等級劃分見表1，共12個指標。根據(jù)組合賦權(quán)，各評價指標權(quán)重見表2。

表1 單指標評價等級劃分

表2 水土保持效益各評價指標權(quán)重

4.2.2 未確知測度理論

水土流失治理綜合效益可用向量集R來表示，R={R1，R2，R3，…，Rn}。影響效益指標共m個，用集合Z表示：Z={Z1，Z2，R3，…，Zm}。Xi為指標i的實測值。根據(jù)表1，將水土保持效益劃分為4個等級，用向量U表示：U={C1，C2，C3，C4}，設(shè)Ck為第k級評價指標且Ck>Ck+1。若C1>C2>C3>，…，Cp，則{C1，C2，C3，…，Cp}為一個有序分割類。

(1)單指標測度評價矩陣

未確知測度(μijk)=μ(Xij∈Ck)，為指標Xi屬于等級Ck的程度。單指標評價矩陣為：

(1)

(2)多指標測度評價矩陣

設(shè)μijk=μ(Ri∈Ck)為指標Ri屬于等級Ck的程度。

(2)

式中：ωj為指標Xj權(quán)重。

多指標綜合評價矩陣如式(3)：

(3)

(3)置信度識別準則

4.3 韶關(guān)市翁源至新豐高速公路工程水土流失綜合效益評價

基于未確知測度理論水土流失綜合效益評價方法已經(jīng)取得了較多的成功經(jīng)驗[5-7]，其評價結(jié)果具有一定的可靠性，因此，采用該方法對韶關(guān)市翁源至新豐高速公路工程水土流失治理工程的綜合效益進行分析。韶關(guān)市翁源至新豐高速公路工程水土保持效益各指標取值見表3。

表3 水土保持效益評價指標取值

建立單指標測度函數(shù)見圖1。

(Z1)

結(jié)合測度矩陣和式(2)獲取工程多指標評價向量[0.224，0.373，0.248，0.155]。從小到大為：0.224+0.373=0.597>0.5，從大到小為0.167+0.251+0.365=0.776>0.5。兩種方法判定韶關(guān)市翁源至新豐高速公路工程水土流失治理工程的效益等級為Ⅱ級。

5 結(jié)論

(1)韶關(guān)市翁源至新豐高速公路工程路線長，涉及范圍廣，工程種類多。經(jīng)過初步分析，工程建設(shè)期間對河流、農(nóng)用田、棄渣場等區(qū)域可能造成較為嚴重的水土流失現(xiàn)象，需采取必要的治理措施。

(2)結(jié)合類似工程經(jīng)驗，主要采取臨時措施+植被措施+工程措施相結(jié)合的方法保持工程水土，采用目前較為常用的未確知測度理論對工程效益進行分析，評價結(jié)果表明：水土保持效益等級為Ⅱ級，水土保持效益較為顯著。