谈水利工程建设项目水土保持评价

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摘要:利用关键绩效因子分析法，通过计算水土流失影响指数评估长距离引水工程受各因子的影响程度。对水土流失影响因子进行标准化处理，以识别出关键性因子，从土方开挖与填埋、影响时限控制、项目监管的角度提出水土保持对策建议，可为科学评价水利工程建设项目水土保持工作提供指导。

关键词:水土保持;水利工程;控制对策

我国土壤侵蚀存在分布范围广、破坏强度大的特点，其频繁的水土破坏为导致水土流失的主要因素。随着水利事业的快速发展，干旱地区的水资源获取越来越依赖于长距离引水工程，因其具有跨越地形种类多、输送距离远、管路周围土场多、挖方量大等特征，长距离引水工程对生态环境和水土保持的影响极为显著，科学评价建设项目的水土保持非常重要。因此，科学评价水利工程水土保持，有利于客观全面地反映建设项目的影响程度，准确识别水土保持措施的实用性、可行性，充分发挥工程项目促进宏观经济发展、保障水资源持续利用和生态安全的功能。通过总结现有的管理模式、水土保持经验等，为提高工程建设科学化管理水平和规范化水保治理提供参考。为识别能够显著影响水土流失的关键因素、提出行之有效的防控对策，评价分析建设项目水土保持具有重要意义。目前，比较常用的评价方法有关键性因素分析法、专家咨询法、字典序数法、层次分析法以及仿真综合评价法等。本文利用耦合了关键绩效因素分析与专家咨询的综合评判法，科学研究水利工程的水土保持，主要流程为:结合工程实际邀请领域内的专家，从实践经验与专业知识的角度赋予各因素权重，经一系列的数学转换向专家反馈结果，按照此流程实行多轮评估，从而获取比较相似的专家意见;然后利用数学公式计算最优权重，并准确识别关键性影响因子，定量指标对最终评价的贡献率按照权重的大小来衡量;充分考虑评估结果，并结合工程实际给出切实可行的水土流失防控对策，为水保方案的优化设计和水利工程的顺利实施提供决策依据。

1水土保持评价

1．1工程概况

大凌河干流某水利工程建设项目总投资56．1亿元，年设计供水量1．7亿m3，工程规模中等，级别为3级，主要组成部分包括引水工程和水源工程。工程建设有利于改善流域生态环境、缓解局部地下水超采问题，对解决区域性整体贫困、促进经济快速发展和建成多水源保障体系发挥着巨大作用，其基本情况如表1。

1．2评价过程

根据长距离引水工程水保验收数据，考虑建设项目复杂性影响因子，综合应用关键绩效因子分析法与专家咨询法建立水土流失影响评估模型，从“生态水利”的角度利用水土流失影响指数(I)，量化评估水利工程的影响程度，准确评判其符合水土保持标准的程度。由于水土保持评价涉及到的因素较多，工程实际中数学测算方法的应用受到限制。参与评价的因素较少，则无法客观、全面地反映工程项目对水土流失的影响。鉴于此，本文结合水土保持特性、专家学者意见和长距离引水工程特征，选择6项典型指标，即可恢复度、弃渣量、工程面积、影响时限、土石方挖填量、水土流失量。将各参评因子权重利用专家咨询法计算，并考虑实际情况适当调整，如图1。结合实践经验，水土保持评价中权重最高且十分不可控的有水土流失量、可恢复度，其主要与流域生态承载力相关，通过科学规划尽量选择对环境有益、可恢复度较好的地址。此外，施工过程中可以对工程面积、影响时限、弃渣量、土石方挖填量适当调整，所以长距离引水工程的水土保持一般侧重便于调节控制的因子。水土流失影响指数运用加权耦合数学公式测算，其计算式为:式中:ai、xi分别为水土保持评价因子i及其权重。考虑到各参评指标数据单位、量纲的不同无法直接进行分析，故需要对初始数据利用标准化公式统一处理，其表达式为:针对每个指标的最小、最大值参考其他长距离引水工程来确定，并利用以上标准化公式统一处理各指标实际值、最小值和最大值，如表2。由表2可知各项指标的权重和标准化值并不具有相同的变化趋势，即长距离引水工程中数值越大的因子，其对水土保持评价的贡献率并不一定越高，对此还要考虑参评指标权重。依据权重计算结果，权重最小的土石方挖填量指标，其初始数据经标准化处理达到最大，加权耦合后其对水土保持的贡献率较高，所以评价过程中不能单一的考虑因子权重，还要充分结合每个指标的具体情况及标准化数值。采用加权求和法综合处理每个指标的权重值与标准化值，从而确定水土流失影响指数I=0．060。

2结果与分析

2．1结果分析

依据长距离引水工程实际情况，I值越小则建设项目的水土保持能力越强，其影响时间越短、干扰地表的程度越小、土壤受影响面积和程度越低，越有利于保护生态环境、保持土壤;反之，I值越大则造成的土壤侵蚀量越多，水土流失和生态破坏程度越大一般地，施工周期长、占地面积大、弃渣量多属大型水利枢纽工程的典型特征，故具有较大的I指数，大多超过0．5;长距离堤防工程、供水管线工程等存在较小的I指数，大部分为0．1。通过一系列的数学转换运算，该水利工程的I值为0．060，低于长距离堤防工程、供水管线工程的0．1以及水利工程的平均值0．2668。因此，较理论标准值计算结果明显较低，工程建设对生态环境的影响较小，满足水土保持及环境保护的有关要求，实际工程取得良好的水土保持成效。根据各参评指标标准化数值可知，标准化值最高、最低的指标为土石方挖填量和影响时限。通过对参评指标的标准化处理，可以明确建设过程中长距离引水工程的关键性影响因素，经统一调控管理和指标值的测算处理，为水土保持和施工方案的优化设计提供科学依据，避免I指数受某单项指标的过度影响，切实减少建设活动对生态环境带来的不利影响，保证工程效应的充分发挥。

2．2对策建议

(1)合理制定土石方填埋与开挖措施。工程建设过程中最大限度的减少扰动范围，缩短管道间距以及优化管道走向。此外，穿越大河大桥时为减少土石方的开挖，可以选择的优化设计方法有沉管法、顶管法、盾构法等;将边坡开挖利用有效的钢板桩支护开挖方法替代，能够显著降低土石方的挖填量;土石方挖填时采用巡视、点检、旁站等措施，合理控制挖填数量。(2)影响时限的合理控制。结合标准化的参评指标，影响时限的控制可以在一定程度上影响指数I。借鉴现有文献资料，建设项目合理的影响时限区间为24～60个月，该长距离引水工程的影响时限为36个月，其正处于非常合理的中间水平，所以影响时限对水保评价的影响最低，对指数I能够产生有益促进作用。然而，若影响时限大于某一界限，则不利于水利工程开发建设，因此影响时限的动态调节和科学控制极为重要。(3)严格监管。根据相关规定政府部门实行有效的监管，并对水利工程项目设立严格的红色预警机制，针对超出界限的相关指标及时发出整改通知书，运用成熟、完善的水土保持机制严格控制水土流失相关影响因子。

3结论

(1)水土保持各参评指标的权重值与标准化值并不具有相同的变化趋势，在长距离引水工程中数值越大的指标，其对最终评价的贡献率并不一定越高，为准确评判某因子的贡献率要综合考虑权重与标准化值。(2)经标准化处理可以准确识别显著影响水土保持的关键因子，通过统一调控管理和指标值的测算处理，可为水土保持和施工方案的优化设计提供科学依据，避免指数I受某单项指标的过度影响，从而减少建设活动对生态环境带来的不利影响，保证工程效应的充分发挥。(3)实例工程中，水土保持评价受土石方开挖量的影响最为显著。对此，在建设过程中要最大限度的减少扰动范围，缩短管道间距以及优化管道走向。此外，穿越大河大桥时为减少土石方的开挖，可以选择的优化设计方法有沉管法、顶管法、盾构法等。

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作者：王志强 单位：凌海市水利事务服务中心