高速公路水土保持損益分析——以新建西寧南繞城公路為例

1、高速公路水土保持損益分析以新建西寧南繞城公路為例胡晉茹(交通運輸部科學研究院，北京100013)深度分析摘要：高速公路工程屬于建設類項目，其主體工程和臨時工程施工均會擾動原地表，產生水土流失。本文以青海西寧南繞城工程為例，預測了工程建設可能帶來的水土流失，并通過水土流失影響指數(shù)對本工程的水土流失影響進行了定量分析。結果表明本工程建設新增水土流失總量為1237萬t，水土流失影響指數(shù)為0341，通過定量分析對公路建設過程中水土流失防治提出了

2、建議。關鍵詞：高速公路；水土流失；損益分析；水土流失影響指數(shù)中圖分類號：$1571(244)文獻標識碼：B文章編號：16711408(2012)050055—04高速公路建設情況反映著一個國家和地區(qū)的交通發(fā)達程度、乃至經(jīng)濟發(fā)展的整體水平?！笆濉睍r期國家高速公路網(wǎng)將基本建成，將覆蓋90％以上的20萬以上城鎮(zhèn)人口城市。隨著公路建設的發(fā)展，高速公路逐步深入到地形地貌更加復雜的地區(qū)，高速公路建設必然涉及大量的土石方工程，深挖高填一方面使得原

3、有的植被被砍伐破壞；另一方面表土徹底損失，大面積的巖石裸露，植被難以恢復，施工時裸露的土壤邊坡將引發(fā)嚴重的水土流失。公路工程作為典型的線性工程，高速公路又屬于公路工程中水土流失影響較大的工程。本研究通過對青海西寧南繞城公路建設項目做水土保持損益分析，從保護水土資源和生態(tài)環(huán)境，促進可持續(xù)發(fā)展的角度，定量分析水土保持損益，為開發(fā)建設項目及水土保持實際施工提供理論指導。1項目概況西寧南繞城公路是《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》中第六條首都放射線北京至拉

4、薩線的西寧繞城環(huán)線的南環(huán)段，同時也是青海省高速公路“3410”規(guī)劃中第二橫的組成部分。起于平安縣，穿西寧市，止于湟中縣境內。路線基本沿著西寧市南側邊緣布設，路線總長61026km。項目位于青海省東部湟水河谷地南側的黃土丘陵溝壑區(qū)，受沖溝的強烈侵蝕，溝壑縱橫，海拔高程2160～2800m。地形坡度25?！?5。，局部呈直立狀。上部多被黃土覆蓋，土層深厚，下部為第三系砂巖、泥巖、石膏巖。土壤主要有灰鈣土、山地草甸土和黑鈣土。植被屬溫帶草原植

5、被帶，植被類型包括草原、灌叢、森林和農作物，林草植被覆蓋率在32％左右。研究區(qū)屬大陸高原半干旱氣候類型，多年平均氣溫28～76oC；多年平均降水量337I～5378mm，降水量主要集中在6～9月，并以暴雨為主；平均風速17～22m／s，最大風速162～193m／s，主導風向東南。20年一遇lh降雨量2101～2301mm，20年一遇24h降雨量4913～5871mm。全線采用《公路工程技術標準》中雙向六車道高速公路技術標準，設計車速10

6、0km／h，路基寬度收稿日期：20120220作者簡介：胡晉茹(1982一)，女，山西文水人，工程師。豳施(設置擋渣墻，做好截排水設施)，棄渣結束后馬上采取植物措施防護。工程建設過程中，如不采取水土流失控制措施，預測可能造成的新增土壤流失量約為1237萬t，其中路基工程區(qū)、立交工程區(qū)、橋梁工程區(qū)是可能造成水土流失最嚴重的工程單元；其次是棄渣場、取土場區(qū)等單元。路基工程永久占地新增侵蝕量主要發(fā)生在施工期，歷時短、侵蝕量大，因此建設過程中的

7、臨時防護措施就顯得尤為重要；其他工程新增侵蝕量發(fā)生在整個預測階段，歷時長、總量多，因此水土流失的防治工作也非常重要。在施工過程中，應結合各施工標段的地形地貌情況，采取截排水、攔擋、覆蓋等臨時防護措施。工程施工期間水土流失迅速加劇；施工結束后，路基工程防護和植物防護都已完成，水土流失得到有效控制，各項水土保持措施開始發(fā)揮功效。到了營運初期，水土保持的工程措施和植物措施都已完備，項目區(qū)的水土流失逐漸達到新的平衡狀態(tài)；由于人為地進行綠化和養(yǎng)護

8、，部分區(qū)域水土流失量甚至低于原有水平，生態(tài)環(huán)境得到改善。因此水土流失監(jiān)測的重點時段為施工期的土石方施工階段。3水土保持損益分析水土流失影響指數(shù)評價模型是在分析研究了多個不同行業(yè)、不同區(qū)域的開發(fā)建設項目水土保持方案案例的基礎上，將水土保持損益分析中的關鍵影響指標進行加權后求和，從而構建的一種反映建設項目水土流失影響程度的方法。水土流失影響指數(shù)評價模型的核心是建立無量綱的指數(shù)，計算指數(shù)需要對水土流失影響最直接、最有影響力的各關鍵指標包括占地

9、面積與影響范圍、對地表擾動程度、影響時間、造成的水土流失總深度分析量和不可恢復程度等進行評估計算。水土流失影響指數(shù)的計算是開發(fā)建設項目水土保持損益分析的核心，通過計算本工程水土流失影響指數(shù)(SWII)，將水土保持損益分析中的關鍵影響指標(或變量)進行加權后求和，定量評價、評判本工程水土保持得失。SWH計算公式：5SWH=∑i—l，一=(2一max()一min()式中，。為第i個因子的權重，i=1，2，，5；為第i個因子數(shù)據(jù)歸一(標準化)

10、后的值，i=1，2，一，5。本工程水土流失影響指數(shù)計算過程詳見表2——4表2水土流失影響指數(shù)關鍵因子計算因素數(shù)值線路長度／km61026建設工期／月47挖填方總量／萬ml20868棄渣量／萬m29515建設區(qū)面積／hm569直接影響區(qū)面積／hm4636預測水土流失總量／t1733988水土保持恢復治理面積／hm29858SWII值是對水土流失影響的一個定量評價值，當計算得出的SWII值愈小時，說明建設項目對水土流失的影響范圍及面積愈小、

11、對地表的擾動強度愈小、影響的時間愈短、造成的水土流失量愈小、不可恢復的面積愈小，這些都是對水土保持有利的。反之，當SWH值愈大時，造成的水土流失影響愈大，對水土保持愈不利。經(jīng)計算，本工程的SWII值為0341，超過了調表3各因子值標準化計算標準原始值與平均項目原始值最大值最小值平均值化值值的差值項目占地面積／hmkm93203682261673202影響范圍／hmkmO76012260O311—034挖填方總量／萬mkml98l0478