開發建設項目水土流失預測中的相關問題探索

黃煜煜

開發建設項目水土流失預測中的相關問題探索

黃煜煜

世界上眾多國家都存在著不同程度的水土流失現象，我國屬于最嚴重者之一。我國水土流失的成因十分復雜，既有自然界的原因，也有人為的原因。近些年來，隨著社會經濟的發展，各種開發建設活動頻繁，因此而引起的水土流失已占有重要比例，開發區的生產生活環境遭到嚴重破壞。為此，國家已立法要求在開發建設活動中，必須保護水土資源，制定水土保持措施，水土流失預測則是其中的關鍵所在，它是設計水土保持措施的基礎。對開發建設項目水土流失預測的研究，西方國家開展較早，已有許多成果面世，我國則起步較晚，這方面的研究尚處于起步階段。現實中，人們對水土流失預測的內容、重點、預測時段的確定等還存在著不同的理解，對預測方法和手段了解、掌握不足，結果造成很大的誤差。因此，本文想就這些問題略作探討，供同行參考。

一、開發建設項目水土流失預測的內容與重點

開發建設項目水土流失預測涉及的內容很多，實踐中，一些水土保持方案只注重水土保持設施破壞情況及水土流失量的預測，顯然并不全面。水土保持設施破壞與水土流失量預測是很重要，但也只是水土流失預測的一部分，事實上，開發建設項目水土流失預測除了這兩個方面，還包括以下內容：擾動破壞的原地貌和植被情況、土地面積的預測；施工棄土棄渣量及占地面積、堆放位置等的預測；水土流失危害及對周邊生態環境影響的預測等。對水土流失預測重點的確定，要全面衡量，既要考慮工程項目的特點與具體實際，還要考慮項目的設計深度及不同設計階段的要求，不可一概而論。下面根據不同階段具體敘述。

1.可研階段預測內容與重點

可行性研究是通過對擬建項目多視角綜合分析和論證，確定其建造的可行性。這一階段水土流失預測的內容主要是對項目可能產生的水土流失及影響予以評判，從水土保持方面回答擬建項目是否可以建造，各種方案是否可行，項目可行性研究是否需要修正。具體包括：

（1）預估各種建設方案可能對水土保持設施造成的破壞，提出規避破壞的舉措，如果建設方案破壞性強且難以通過其他措施補救，則應提出否定性建議。

（2）預估各種建設方案對原地貌、植被的擾動破壞，為修正項目可行性研究及設計提供依據。

（3）預估各種建設方案可能導致的水土流失危害，包括對周邊環境及工程本身的危害等。

（4）粗略測算工程棄土棄渣量及因破壞、擾動原地貌、植被和棄渣等造成的水土流失增加值，也就是新增水土流失量。就可研階段的側重點來說，主要是預估評判工程建設可能造成的水土流失危害，這也是可研階段水土流失預測的基本任務。

2.初步設計階段預測內容與重點

初步設計在可行性研究之后進行，是對已確定方案的進一步設計。這一階段水土流失預測的內容包括以下幾方面：

（1）預估水土保持設施破壞情況，為測算水土流失補償費提供支持。

（2）預估棄土棄渣量、占地面積、堆放位置及危害，為土地治理、防洪排水工程布設提供支持。

（3）預估新增水土流失量，為水土保持措施的布局和效益測算提供支持。

（4）對易發生嚴重危害的水土流失區域詳加勘測,預估其發生危害的機率、危害程度與范圍，為測算經濟損失及通過設計進行防控提供支持。就此階段的側重點來說，應是相對準確地測算棄土棄渣和水土流失量，為水土保持措施布局奠定基礎。

3.技施設計階段預測內容與重點

技施設計介于初步設計和施工圖設計之間，是對初步設計的一些補充和優化，跟施工階段相連。與初步設計階段相比，這一階段水土流失預測內容和重點并無明顯不同，不過在精度上有著更高的要求。

二、開發建設項目水土流失預測的方法

科學的預測方法無疑有助于提升水土流失預測的準確性。但至今而止，由于不同區域不同類型開發建設項目各具特點，還沒有哪一種預測方法能夠適用于所有項目的水土流失預測。實踐中，很多單位在預測方法的選用上比較隨意，有的甚至將只適合北方的預測方法直接應用于南方，由于南北差異較大，預測結果必然偏離實際甚遠。因此，建立科學的適合于不同區域不同類型開發建設項目的水土流失預測方法勢在必行。目前，從多數項目水土保持方案來看，對水土流失常見的預測方法主要有：

1.美國通用土壤流失方程（USLE）

該模型由美國學者Wischmeier、Smith等共同研制，并不斷修訂完善，在全世界范圍內應用甚廣，我國開發建設項目水土流失預測中也經常使用。它用數個因子的乘積形式對土壤侵蝕進行了量化，這些因子包括土壤可蝕性、降雨侵蝕力、地形（主要是坡度、坡長）、植被與作物管理、水土保持措施等。USLE是在一定的邊界條件下推演出來的，利用該模型，需要獲得項目所在區域降水、植被、地形等因子的詳實資料，從應用情況來看，如果資料全面、準確，技術可行，是能夠比較準確地預測一些大型工程項目的水土流失的。但該模型有其局限性，如適用范圍受限，坡地坡度必須小于7% ；影響因素多，參數值地區性強；無法預測土壤侵蝕的時空分布等。

2.土壤侵蝕強度分級法

用這種方法預測，其主要依據是《土壤侵蝕分類分級標準》，具體步驟是：首先到現場直接判讀各個預測單元的土壤侵蝕等級，盡可能將等級分細，最終預估項目的侵蝕模數，再利用公式Q＝E·A測算水土流失量。即某時段內水土流失量為土壤侵蝕模數與水土流失面積的乘積。由于此種方法需要到現場直接判讀土壤侵蝕等級，主要依靠現場人員推斷，主觀成分較多，預測結果往往并不理想，可信程度不高。

3.類比分析法

這是一種簡單、實用的方法，實踐中經常被采用。它通過分析條件相似的已建項目的水土流失實測資料，據此而預估擬建項目區的水土流失。由于是類比分析，在選擇類比工程時，應與擬建項目同屬一個自然地理區域，這樣自然條件比較相似或接近。另外，二者應屬于同一種工程類型，從工程規模、施工工藝到水土流失的形式、對地貌植被的擾動破壞等應盡可能接近。也即說，擬建項目與類比項目越相似，地理位置越接近，則預測的精度越高。類比分析法簡單易行，只要預測項目與實測項目具有較強的可比性時，即可采用，此外，該方法省時、省錢，如果運用到位，能準確地進行定性或準定量預測。

4.專家估判法

專家具有過硬的專業知識和多年的經驗，利用專家估判，雖然受到的人為影響因素較大，但如果預測所需資料短缺而又沒有其他適合的方法可供采用時，這也不失為一種有效的方法。專家估判法主要依據專家的推斷，通過分析項目區自然條件和水土流失特點，對水土流失進行合理的評估，這一方法需要專家有較強的職業判斷能力，同時帶有較強主觀性，預測結果多具有很大的誤差范圍。

除了上述這些常用方法，開發建設項目水土流失預測中還可運用實地測試法、GIS技術法等方法。實地測試法是一種通過實地測試進行水土流失預測的方法，具有很強的說服力，適用于已建和在建項目，不過由于條件所限,實踐中較少采用。GIS是地學與計算機科學結合的產物，GIS技術法通過信息技術支持，可對整個地理數據分布進行采集、分析，有效監測項目區總體水土狀況，實現對水土流失影響因子信息的自動提取和分析，應用價值非常高，但目前應用水平很低。

（作者單位：湖北水利水電職業技術學院 ）