王玉华

(广东粤源工程咨询有限公司，广东 广州 510635)

1 引言

工程建设过程中会对原有的地形地貌产生一定的扰动，可能造成较为严重的水土流失现象，若不采取相关的治理措施，则可能造成较为严重的后果[1-2]。水土流失是一种严重的资源浪费，将对当地的经济发展造不利影响，同时，也不利于当地生态环境的建设[3-4]。结合韶关市翁源至新丰高速公路工程，对该工程的水土流失危害性进行分析，并对工程水土流失治理效益进行评价。

2 工程概况

3 水土流失危害分析

3.1 对河流水系、沿河路段及水库的水土流失危害分析

项目所在区域主要河流为滃江、新江河、水径河等。跨河桥梁基础主要采用机械钻孔灌注桩或扩大基础，桥梁施工过程中产生的钻渣和泥浆是水土流失的潜在因素，在无防治措施或措施不当的情况下，容易受降雨及地表径流的冲刷下，汇入上述水体，甚至将阻断小型支流形成堰塞区域，影响河流的行洪安全；同时交通污染物也容易在地表径流的作用下汇入水体影响局部水环境。

沿河路段主要为挖方和填方路基为主，在路基开挖和填筑期间将产生大量松散的堆积体，其边坡松散土壤极易在雨水的挟带下进入附近河流，因此沿河路段也为本项目敏感区。项目建设可能造成影响的水库为亮星水库、泉坑水库、瓮城水库等。公路建设将造成大量挖方及填方，在无防治措施的情况下可能造成土石方滚落或在雨水冲刷作用下进入库区，轻者造成水质浑浊，重者将造成水库淤积、减少库容、缩短水库寿命，影响水库使用功能。

3.2 对周边农用地的水土流失危害分析

项目建设将对当地农业生产有一定的影响，施工期若无防治措施或措施不当，降雨及地表径流冲刷下，临时堆土、裸露地表流失的水土将漫流至农用地周边低洼区域，甚至淤积或淹埋沿线下游的林草植被、经济作物或农作物。

3.3 对周边交通运输道路的水土流失危害分析

工程沿线交叉的现有道路有京珠高速、G106国道、030乡道、776乡道、775乡道、S341省道、X350县道、X347县道、956乡道、S347省道、X354县道、大广高速、G105国道、S244省道及线路周边的村道等。主体工程设计主要考虑采用跨线桥、互通式立交、分离式立交等型式跨越，尽可能减少对现有道路的影响；各跨越点施工将不可避免的阻碍以上道路的正常通行，施工产生的泥浆、临时堆土将可能污染现有道路并淤塞现有排水系统；应注重运输土方的防护，避免土方滑落，造成水土流失。

3.4 对沿线村庄、居民点的水土流失危害分析

本项目沿线途经韶关市翁源县新江镇上坝村、星光村、突水村、东三村、官渡镇新陂村周陂镇藤山村、高一村、陈村村、高二村、黄河村、新丰县回龙村、新坪村等，项目建设期间路基填筑、桥梁施工产生的水土流失将破坏沿线居民点的自然景观，给沿线的居民点生产、生活带来不利影响；设备运输、装卸将影响路线两侧居民的正常通行；此外，项目建设产生的挖填边坡、临时堆土和泥浆等防护不当，容易引发居民投诉。

3.5 暴雨集中区域水土流失危害分析

项目区水土流失形式以水力侵蚀为主，降雨为土壤侵蚀的主要外营力，因此本项目影响水土流失的主要气象因素为降雨。项目所在地多年平均降雨量在1694 mm～1910 mm，降雨在时间分布上较为不均，约80%的降水量集中在4月～9月。在同一背景条件下，短历时强降雨产流时间短且量大，对土壤颗粒的分解、冲刷、搬运作用强，可造成严重水土流失现象；短历时强降雨较多，在工程建设等多种因素集中出现的条件下，降雨对土壤侵蚀的程度将更为剧烈。因此，需加强对暴雨集中区域的防洪排水工作，提高设计标准，尽可能地降低降雨等气象因素对工程建设的影响程度。

3.6 弃渣场的水土流失危害分析

对于弃渣主要为土石混合物，根据对同类项目弃渣场的调查，渣体结构松散，渣场缺乏排水及拦挡措施，渣体极易受雨水冲刷流失，危害区主要表现在弃渣场下游(即渣场出口)。此外，若渣场选址不当，则可能出现泥石流等地质危害。因此，弃渣场也为水土流失敏感区，应引起足够的重视。

3.7 线路跨越的生态严控区、水源保护区水土流失危害分析

工程沿线跨越惠州市生态严控区及梅坑河、小正河备用水源二级保护区，施工期间要严控控制工程施工扰动范围，尽量减少对生态严控区及保护区的影响。施工期间要做好水土保持及环保相关措施，尤其是暴雨期间做好土石方堆放、开挖填筑路基坡面的临时拦挡、排水及苫盖等措施，防止施工期间的泥水流入生态严控区及水源保护区内，对生态严控区及水源保护区的环境造成影响。

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4 水土保持综合治理措施及效益评价

4.1 水土保持综合措施

工程措施：表土回覆49.48万m3，复耕9.33 hm2，分级削坡15505 m3，永久截水沟2975 m，永久排水沟5448 m，永久砖砌沉沙池24座，永久急流槽734 m，浆砌石挡墙450 m。

植物措施：全面整地157.42 hm2，撒播种草156.01 hm2，栽植乔木80954株，栽植灌木431691株，栽植经济林705株，三维网植草护坡61014 m2，客土喷播植草16630 m2，桥下撒播种草50.85 hm2。

临时措施：截水沟4649 m，堑顶挡水埂1674 m3，排水沟58861 m，急流槽17527 m，平台排水沟18832 m，沉沙池535座，密目网覆盖52.91 hm2，编织土袋拦挡/拆除11797 m3。

4.2 基于未确知测度理论水土保持效益评价

4.2.1 基于未确知测度理论水土保持效益评价模型

根据前人研究成果可知，水土保持工程效益可从经济、生态、社会效益3个方面进行分析。影响水土保持效益的因素众多，主要包括：治理程度(Z1)、植被覆盖增加率(Z2)、土壤侵蚀模数(Z3)、增加蓄水量(Z4)、收入增长率(Z5)、土地生产率(Z6)、资金产投比(Z7)、内部收益率(Z8)、人均耕地面积(Z9)、人均产粮(Z10)、土地利用率(Z11)、路网密度(Z12)。水土保持综合治理效益评价指标等级划分见表1，共12个指标。根据组合赋权，各评价指标权重见表2。

表1 单指标评价等级划分

表2 水土保持效益各评价指标权重

4.2.2 未确知测度理论

水土流失治理综合效益可用向量集R来表示，R={R1，R2，R3，…，Rn}。影响效益指标共m个，用集合Z表示：Z={Z1，Z2，R3，…，Zm}。Xi为指标i的实测值。根据表1，将水土保持效益划分为4个等级，用向量U表示：U={C1，C2，C3，C4}，设Ck为第k级评价指标且Ck>Ck+1。若C1>C2>C3>，…，Cp，则{C1，C2，C3，…，Cp}为一个有序分割类。

(1)单指标测度评价矩阵

未确知测度(μijk)=μ(Xij∈Ck)，为指标Xi属于等级Ck的程度。单指标评价矩阵为：

(1)

(2)多指标测度评价矩阵

设μijk=μ(Ri∈Ck)为指标Ri属于等级Ck的程度。

(2)

式中：ωj为指标Xj权重。

多指标综合评价矩阵如式(3)：

(3)

(3)置信度识别准则

4.3 韶关市翁源至新丰高速公路工程水土流失综合效益评价

基于未确知测度理论水土流失综合效益评价方法已经取得了较多的成功经验[5-7]，其评价结果具有一定的可靠性，因此，采用该方法对韶关市翁源至新丰高速公路工程水土流失治理工程的综合效益进行分析。韶关市翁源至新丰高速公路工程水土保持效益各指标取值见表3。

表3 水土保持效益评价指标取值

建立单指标测度函数见图1。

(Z1)

结合测度矩阵和式(2)获取工程多指标评价向量[0.224，0.373，0.248，0.155]。从小到大为：0.224+0.373=0.597>0.5，从大到小为0.167+0.251+0.365=0.776>0.5。两种方法判定韶关市翁源至新丰高速公路工程水土流失治理工程的效益等级为Ⅱ级。

5 结论

(1)韶关市翁源至新丰高速公路工程路线长，涉及范围广，工程种类多。经过初步分析，工程建设期间对河流、农用田、弃渣场等区域可能造成较为严重的水土流失现象，需采取必要的治理措施。

(2)结合类似工程经验，主要采取临时措施+植被措施+工程措施相结合的方法保持工程水土，采用目前较为常用的未确知测度理论对工程效益进行分析，评价结果表明：水土保持效益等级为Ⅱ级，水土保持效益较为显著。