基于土壤侵蝕對比度的房地產項目治理評價

黎良輝 童浩 汪震 張婧涵 楊斌

摘要：為了分析房地產項目施工過程中各防治分區水土流失治理程度，為房地產項目水土流失治理評價提供借鑒，將土壤侵蝕模數背景值與擾動后土壤侵蝕模數的比值定義為土壤侵蝕對比度，以31個房地產項目為研究對象，運用類比法與實地監測法獲取數據，通過R語言對數據進行方差分析和均值多重比較，得出在房地產項目水土流失防治分區中，水土流失治理程度最高和土壤侵蝕對比度最大的是景觀綠化工程區，水土流失治理程度最低和土壤侵蝕對比度最小的是臨時堆土區，按照治理程度高低對防治分區排序：景觀綠化區>道路工程區>建筑物工程區>臨時堆土區。土壤侵蝕對比度更能反映房地產項目的實際治理水平。房地產項目施工過程中應圍繞“一檔二排三沉四蓋五綠化"5個方面，加強對臨時堆土區的水土流失治理。

關鍵詞：水土保持;房地產項目;土壤侵蝕對比度;治理程度;R語言

中圖分類號：S157.1 文獻標志碼：A

1 研究背景

截至2017年末，中國的城鎮化率達到58.52%[1]，隨著城鎮化的發展，房地產項目日益增加，如何治理建設過程中造成的水土流失愈發引入關注。國內學者對于房地產項目水土流失治理的研究主要集中在水土流失量預測方法[2]、水土流失危害[3]、水土保持措施[4]、水土流失成因[5-6]等方面，而項目施工過程中水土流失治理程度的研究較為少見。

傳統房地產項目水土流失治理程度評價指標主要為水土流失治理程度，水土保持術語（GB/T 20465-2006）[7]中表述為“在某一區域內，水土流失治理面積占原有水土流失面積的百分比”。蘇春麗等[8]認為，“水土流失治理程度”的實質是“水土流失面積比”的概念，是治理率的意思。然而，在一定范圍內布置了水土流失治理措施就意味著對該范圍的水土流失進行了治理并達到了治理效果這種假設有待商榷，如一定范圍內布置的水土流失治理措施面積占原有水土流失面積的百分比達到了治理要求的指標，但治理措施未能有效減少水土流失量，顯然是沒有達到實際的水土流失治理效果的。因此，這種評價方法并不能全面反映房地產項目水土流失治理狀況。鑒于此，筆者引用土壤侵蝕控制度概念，定義土壤侵蝕對比度，以31個房地產項目為研究對象，計算土壤侵蝕模數背景值、擾動后土壤侵蝕模數和土壤侵蝕對比度，以期為房地產項目水土流失治理效果評價提供參考。

2 研究方法

2.1 土壤侵蝕對比度概念的提出

高海東等[9]以黃土高原為研究對象，提出的土壤侵蝕控制度為最小可能土壤侵蝕模數與現狀土壤侵蝕模數之比，由于其研究對象水土流失面積大、持續時間長、區域相對分散、成因復雜，而房地產項目施工過程中水土流失面積較小、持續時間較短、區域相對集中、成因主要是人為擾動，因此使用土壤侵蝕控制度評價房地產項目水土流失程度不太恰當。筆者借鑒土壤侵蝕控制度概念，將土壤侵蝕模數背景值與擾動后土壤侵蝕模數之比定義為土壤侵蝕對比度，用來評價施工過程中各防治分區的水土流失治理程度，表達式為

z₁=T₁/T_s1（1）式中：z₁為土壤侵蝕對比度，無量綱;T₁為土壤侵蝕模數背景值，t/（km²·a）;T_s1為擾動后土壤侵蝕模數，t/（km²·a）。

z₁介于0～1之間，z₁越接近1，表明擾動后土壤侵蝕模數越接近土壤侵蝕模數背景值，水土流失治理程度越高;z₁越接近0，表明擾動后土壤侵蝕模數越背離土壤侵蝕模數背景值，水土流失治理程度越低。

2.2 土壤侵蝕模數背景值的確定

土壤侵蝕模數背景值是指項目建設區域未被擾動時，原地貌單位時段內單位水平面積地表土壤及其母質被侵蝕的量。通過查閱項目區土壤侵蝕遙感資料，并結合項目區開工前的地形地貌、土地利用類型、土壤母質、植被等自然條件，經現場踏勘、現場圖片分析、圖斑勾繪并咨詢當地水土保持專家意見，綜合確定原地貌項目區土壤侵蝕的強度與面積，計算出原地貌各防治分區年均土壤侵蝕量，除以該防治分區水土流失面積，得出平均土壤侵蝕模數即該防治分區土壤侵蝕模數背景值。

（1）防治分區年均土壤侵蝕量計算公式為式中：W為防治分區年均土壤侵蝕量，t/a;n為水土流失級別（1為微度，2為輕度，3為中度，4為強烈，5為極強烈，6為劇烈）;A_i為i等級水土流失面積，km²;M_i為i等級平均土壤侵蝕模數，t（km²·a）。各水土流失級別平均土壤侵蝕模數[10]見表1。

（2）防治分區土壤侵蝕模數背景值計算公式為

M₀=W/A（3）式中：M₀為防治分區土壤侵蝕模數背景值，t/（km²·a）;A為防治分區水土流失面積，km²。

2.3 擾動地表后土壤侵蝕模數的確定

2.3.1 類比法確定房地產項目擾動地表后土壤侵蝕模數

擾動后土壤侵蝕模數是指項目建設區域在人為擾動后，單位水平面積地表土壤及其母質被侵蝕的量。類比法是選擇毗鄰項目區、自然條件相近、工程特點和水土流失特點相似的房地產項目作為類比工程，以類比工程的監測數據為基礎，結合實際情況加以修正，得出該建設項目土壤侵蝕模數。

以江西省南昌市灣里區某房地產項目為例（該項目水土保持方案已通過當地水行政主管部門審批），選擇灣里區另一房地產項目作為類比工程，類比條件對照見表2。類比工程于2013年12月開工建設，2015年12月完工，建設單位在類比項目的臨時堆土區、裸露開挖面、施工場地等布設了監測點，對土壤流失量較大的區域（如臨時性堆土、開挖邊坡等）主要采用侵蝕溝量測法，在土壤流失量較小的區域（如平臺等）采用簡易徑流池法，其他裸露開挖面主要采用樁釘法，結合降雨觀測，對類比項目區產生的土壤流失量進行測算，共選擇3個典型坡面進行實測，實測侵蝕溝20條，開挖簡易徑流池1個，布設樁釘36枚，測算出類比項目住宅區、道路、供排水系統、臨時性堆土區等區域的土壤侵蝕模數。

根據類比條件分析可知，建設項目與類比工程自然條件基本一致，施工擾動方式相同。因此，建設項目建筑物工程區、道路工程區、景觀綠化工程區、臨時堆土區各區域擾動后的土壤侵蝕模數采用類比項目的實地調查監測數據，并在此基礎上加以修正。鑒于建設項目工程的地形起伏比類比工程小，修正系數取0.9。

2.3.2 實地監測法確定房地產項目擾動地表后土壤侵蝕量

實地監測法主要通過對房地產項目的施工過程進行監測獲得數據，從而確定土壤侵蝕模數。以江西省南昌市南昌縣某房地產項目為例（該項目占地面積8.28hm²，于2015年6月開工建設，2017年7月完工），通過設置簡易水土流失觀測場和進行坡面侵蝕溝量測，獲取各防治分區擾動地表后土壤侵蝕量（見表3）。

（1）簡易水土流失觀測場（見圖1）。在雨季前將直徑0.5～1.0cm的鋼釬，按一定的距離、分不同的方位布設在觀測場內。鋼釬應垂直打人地內，釘帽與地面之間根據實際情況預留一定的距離，并在釘帽上涂上紅漆，編號登記入冊。每次大雨之后和雨季終了，觀測釘帽距地面高度，測算土壤侵蝕厚度，計算土壤侵蝕量：

W=ZA^*cosθ/1000（4）式中：W為土壤侵蝕量，m³;Z為實際侵蝕厚度，mm;A^*為侵蝕面積，m²;θ為平均坡角。

對于新堆放的土堆，應考慮沉降影響，利用沉降率計算沉降高度。實際侵蝕厚度計算公式為

Z=Z₀-β（5）式中：Z₀為侵蝕厚度觀測值，mm;β為沉降高度，mm。

（2）簡易坡面量測法。通過量測坡面侵蝕溝的體積，按照溝蝕占水蝕50%～70%的比例計算水土流失量。具體方法為：選擇代表性侵蝕溝，在每條侵蝕溝的上、中、下三段選擇若干個典型斷面，測量每個斷面的侵蝕寬度、深度，侵蝕溝以棱錐、棱柱、棱臺形狀計算體積：式中：V為侵蝕溝體積，m³：S₁、S₂、S為斷面面積，m²：L為溝長，m。

坡面侵蝕溝侵蝕量計算公式為

W=Vρ式中：σ為土壤容重，取實測平均值。

3 結果與分析

3.1 土壤侵蝕模數背景值與擾動后土壤侵蝕模數

對31個房地產項目的土壤侵蝕模數背景值與擾動后土壤侵蝕模數進行統計，計算各水土流失防治分區土壤侵蝕模數背景值與擾動后土壤侵蝕模數的平均值（見表4）。房地產項目土壤侵蝕模數背景值平均為517.00t/（km²·2），擾動后土壤侵蝕模數平均為8619.01t/（km²·a），增大了15.67倍。從防治分區來看，增幅最大的為臨時堆土區，增大了23.29倍，增幅最小的為景觀綠化工程區，增大了10.54倍。

3.2 房地產項目土壤侵蝕對比度

根據土壤侵蝕對比度公式z₁=T₁/T_s1，計算出31個房地產項目各防治分區的土壤侵蝕對比度，見表5。

3.3 房地產項目土壤侵蝕對比度分析

運用R語言對土壤侵蝕對比度數據進行方差分析和均值多重比較，得出在房地產項目水土流失防治分區中，水土流失治理程度最高和土壤侵蝕對比度最大的是景觀綠化工程區，水土流失治理程度最低和土壤侵蝕對比度最小的是臨時堆土區，按照治理程度對防治分區排序：景觀綠化區>道路工程區>建筑物工程區>臨時堆土區。

首先假設4個防治分區的土壤侵蝕對比度是相關的，運用R語言對表5數據進行方差分析（采集數據的防治分區不同，采集數據互不干擾，符合使用方差分析的樣本獨立性前提;水土流失是自然相關問題，符合使用方差分析的正態分布前提。故對各防治分區土壤侵蝕對比度進行方差分析是可行的）。將4個防治分區的土壤侵蝕對比度假設為x₁、x₂、x₃、x₄，經過方差分析后，得出概率P值小于2e^-16，拒絕原假設，即x₁、x₂、x₃、x₄均值不相等，有顯著差異。然后采用多重t檢驗方法，找出方差分析中哪些均值是不同的[11]。

使用R語言進行均值多重比較，生成P值矩陣（見表6），可以發現，臨時堆土區與其他3個防治分區數據存在顯著性差異。由圖2可知，臨時堆土區的土壤侵蝕對比度最小，4個防治分區土壤侵蝕對比度排序為景觀綠化區>道路工程區>建筑物工程區>臨時堆土區。

4 結論與建議

4.1 結論

相比于水土流失治理程度，土壤侵蝕對比度更能反映房地產項目的實際治理水平。在房地產項目水土流失防治分區中，水土流失治理程度最高、土壤侵蝕對比度最大的是景觀綠化工程區，水土流失治理程度最低、土壤侵蝕對比度最小的是臨時堆土區，按照治理程度將防治分區排序：景觀綠化區>道路工程區>建筑物工程區>臨時堆土區。在房地產項目施工過程中應加強對臨時堆土區的水土流失治理。

本研究初步驗證了土壤侵蝕對比度的適用性，但對于其普遍性和可靠性還缺乏更多的檢驗。作為樣本的房地產項目主要集中在江西省，研究區域不夠廣泛;另外，項目建設周期集中在2000-2017年，時間跨度較短。下一步將對土壤侵蝕對比度進行范圍更廣、時間跨度更長、更加全面的研究。

4.2 建議

建議在房地產項目臨時堆土區水土流失防治方面實施好5個方面的水土保持措施，即“一擋二排三沉四蓋五綠化”。

“一擋”是指在土地平整階段將表土剝離單獨堆放，并用土袋擋墻圍擋防護，為將來項目綠化等提供土料。同時，根據施工安排，對施工過程中土方平衡產生的臨時土石方（可用于回填）用土袋擋墻或者擋土墻圍擋在特設的區域。

“二排”是指施工過程中在臨時堆土四周設置排水溝，以減少雨水無序流動，避免對土體的沖刷，防止水土流失。

“三沉”是指在臨時堆土區地勢較低處設置沉沙池，將臨時排水溝中的泥沙沉淀后的清水排入施工場地臨時排水管網，以減輕臨時排水管網沉沙壓力。

“四蓋”是指對臨時堆土區采用苫布覆蓋，既能有效防止風力侵蝕、避免造成施工揚塵，又能減少雨水沖刷造成的水土流失。

“五綠化”是指在施工工期較長時，采取播撒草籽等植物防護措施，能既經濟又高效地防治水土流失。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家統計局.中華人民共和國2017年國民經濟和社會發展統計公報[N].人民日報，2018-03-01（10）.

[2]王彩霞，蔣坤富，陳國建.房地產開發建設項目水土流失量預測方法研究[J].荊楚理工學院學報，2011，26（2）：56-59.

[3]趙曉靈.房地產開發建設項目水土流失危害分析[J].廣東水利水電，2009（8）：77-79.

[4]王海燕，何錦峰，侯俊麗，等.城市房地產開發建設項目的水土流失預測與水土保持措施研究[J].三峽環境與生態，2013，35（3）：41-45.

[5]李元，樊華，張頌.房地產開發建設項目水土流失成因及防治對策[J].山西水土保持科技，2013（1）：41-44.

[6]李俠，于薇薇.房地產建設項目水土流失成因及水土保持措施探討[J].科技創業家，2012（19）：57.

[7]水利部.水土保持術語：GB/T 20465-2006[S].北京：中國標準出版社，2006：5-7.

[8]蘇春麗，梁音，李德成，等.紅壤區小流域治理度的概念與評價方法[J].土壤，2011，43（3）：466-475.

[9]高海東，李占斌，李鵬，等.基于土壤侵蝕控制度的黃土高原水土流失治理潛力研究[J].地理學報，2015，70（9）：1503-1515.

[10]水利部.土壤侵蝕分類分級標準：SL190-2007[S].北京：中國水利水電出版社，2008：8.

[11]湯銀才.R語言與統計分析[M].北京：高等教育出版社，2008：243-247.