东源县柳城石英岩矿区水土保持主要做法与成效.pdf

2023 年第 3 期山西水土保持科技Fuzzy Comprehensive Evaluation of River Regulation Effect Based on Three Scale AHP MethodLi Weisen渊Guangdong Weiyuan Engineering Management Co.袁Ltd袁Heyuan袁Guangdong 517001袁China冤Abstract:This article takes the quartz rock mining area project in Liucheng袁Dongyuan County as anexample袁and discusses in detail the main methods of soil and water conservation from the aspects of preventionand control zoning袁main prevention and control measures袁and soil and water loss monitoring.It has certainreference significance for the implementation of similar soil and water conservation projects.Based on themonitoring data of soil and water loss in the first to fourth quarters of 2021 to 2022 of this project袁and combinedwith the projects soil and water loss prevention and control objectives袁an evaluation index system for theimplementation effect of soil and water conservation was constructed.The entropy weight method was used todetermine the weight values of each evaluation index for this project袁and multiple experts from the same industrywere invited to evaluate the implementation effect of this project.According to the principle of maximummembership袁the implementation effect of this project can be evaluated as 野good冶袁At the same time袁based on themonitoring results of soil and water conservation in the project袁the comprehensive evaluation shows that the soiland water loss control effect of the project is good and can meet the requirements of relevant national standards.Keywords:Waterandsoilconservation袁Preventionandcontrolzoning袁Entropymethod袁Expertscoringmethod阴 生态建设东源县柳城石英岩矿区水土保持主要做法与成效李伟森（广东维远工程管理有限公司，广东 河源 517001）摘要：本文以东源县柳城石英岩矿区项目为例，从防治分区划分、主要防治措施、水土流失监测等方面总结了项目水土保持的主要做法，对同类水土保持项目的实施具有一定的借鉴意义。根据本项目 2021-2022 年第14 季度水土流失监测资料，结合项目水土流失防治目标构建了水土保持实施效果评价指标体系，采用熵权法确定本项目各评价指标权重值，并邀请了同行业多位专家对本项目实施成效进行评分，根据最大隶属度原则，可评价本项目实施成效为“良”，同时结合项目水土保持监测结果，综合评价本项目水土流失治理效果良好，能满足国家相关标准要求。关键词：水土保持防治分区熵值法专家打分法中图分类号：TV85文献标识码：A文章编号：1008-0120（2023）03-0010-05收稿日期：2023-08-04第 3 期2023 年 9 月Soil and Water Conservation Science and Technology in Shanxi山西水土保持科技No.3Sep.2023水土保持是一项利国利民的重要民生工程，目前我国面临的水土流失形式依然严峻，根据水利部统计结果，2021 年全国水土流失面积 267.42 万km2，占国土面积的 27.96%，其中水力侵蚀面积为 110.58km2，占水土流失总面积的 41.35%。2023 年 1 月中共中央办公厅、国务院办公厅印发了 关于加强新时代水土保持工作的意见，要求全面加强水土流失预防保护，实施水土保持工程是开展水土流失治理的重要抓手。本文以东源县柳城石英岩矿区项目为例，从防治分区划分、主要防治措施、水土流失监测等方面总结了项目水土保持的主要做法，并结合水土流失监测结果及专家评分对项目水土保持实施效果进行综合窑10窑2023 年 9 月2.2各防治分区水土保持主要措施根据水土流失防治分区，针对工程建设过程中可能引发水土流失的特点和造成的危害程度，采取有效的水土流失防治措施。本工程水土流失防治将以工程措施与植物措施相结合、永久措施与临时防护措施相结合，并把已有的具有水土保持功能的设施纳入水土流失防治体系中，建立完整有效的水土流失防护体系，合理确定水土保持方案总体布局，以形成完整的、科学的水土流失防治体系。根据工程特点，对各防治分区实施了截水沟、沉砂池、排水沟、拦水坝、挡土墙、拦砂坝等工程措施及植物措施，主体工程完成的主要工程量有：截水沟1 300 m、沉砂池 9 座、排水沟 1 520 m、拦水坝 1 座、挡土墙 1 座、拦砂坝 1座、植物复垦 3.94 hm2、种植植物 2 300 株、植被护坡 0.3 hm2等。2.3水土保持监测水土保持监测的目的是从保护水土资源和维护生态环境出发，运用多种手段和方法，对水土流失的成因、数量、强度、影响范围及其水土流失工程的实施效果等进行动态观测和分析，及时反映项目存在的水土流失问题与隐患，使新增水土流失得到有效控制，保证生态环境逐步恢复和改善。根据本项目的水土流失特点，本工程水土保持监测内容主要包括扰动土地情况、弃土（石、渣）情况、水土流失情况、水土保持措施实施情况及效果等。采用地面观测、实地量测、遥感监测和资料分析相结合的方法进行水土保持监测，其中：扰动类型、水土流失危害、措施防治效果采用地面观测法，扰动面积、水土流失量、潜在水土流失量、堆渣量、水土保持措施实施情况等采用实地量测法，扰动范围、面积、取弃土场位置等采用遥感监测和实地量测相结合方法，水土保持工程设计、管理、挖填方量等采用资料分析法。水土保持监测应在整个基建期内（含施工准备评价，可为同类项目建设评价提供一定的技术参考。1项目区概况东源县柳城石英岩矿区位于河源市东源县柳城镇赤江村，开采矿种为建筑用闪长岩，露天开采方式，生产规模为 28 万 t/年。项目总占地面积为 22hm2，其中永久占地 16.47hm2，临时占地 5.53 hm2。工程挖方总量为 27.33 万 m3（一般土石方 23.07 万 m3，剥离废石 4.26 万 m3）；填方 3.66 万 m3（一般土石方0.05 万 m3，废石 3.61 万 m3）；弃方 23.67 万 m3，全部运至排土场集中堆放。矿区场地地貌属丘陵地貌，总体地势为西北高，东南低，相对高差 32419.3 m。项目区属于亚热带季风性气候，多年平均气温 20.7益，平均降雨量 1768.9mm。项目区土壤类型以赤红壤为主，属于土壤侵蚀类型区划里的南方红壤丘陵区，水土流失主要为水力侵蚀，水土流失轻微，侵蚀类型主要为面蚀，容许流失量为 500 t/（km2 a）。项目区属于东江上中游国家级水土流失重点预防区。本工程不涉及饮用水水源保护区、水功能一级区的保护区和保留区、自然保护区、世界文化和自然遗产地、风景名胜区、地质公园、森林公园以及重要湿地等其他水土保持敏感区域。2本项目水土保持主要做法2.1防治区划分本工程根据主体工程各分项单位工程施工建设活动类别，建设时序，各施工区施工扰动的特点，水土流失及防治方法的相似性，防治责任范围等主导因素，进行水土流失防治分区。将项目建设区划分为开采工程区、综合生活办公区、矿山道路区和排土场区 4 个一级水土流失防治分区。工程防治分区工程占地情况见表 1。表 1水土流失防治分区划分防治分区占地面积/hm2建设内容水土流失特征开采工程区15.23露天矿坑、开采边坡、平台矿坑开挖，产生裸露地面，人员活动及机械碾压容易造成严重水土流失综合办公生活区0.45办公室、宿舍、工厂等占压、扰动地表，降低原有的水土保持功能矿山道路区3.22矿山内部和外部运输道路开挖边坡，产生裸露地表，在雨水径流冲刷下容易造成水土流失排土场区3.10弃土石方排放区域填筑边坡，产生裸露地表，在雨水径流冲刷下容易造成水土流失李伟森 东源县柳城石英岩矿区水土保持主要做法与成效窑11窑2023 年第 3 期山西水土保持科技表 2各防治分区主要治理措施防治分区工程措施植物措施开采工程区在开采区外边缘 10 m 外修筑截水沟 850 m，在截水沟与周边排水系统接驳口处修建沉沙池 1 座，汇水经多级沉淀后外排。针对不再开采的范围及矿区上部开采平台种植灌木、藤本攀爬植物复垦，植被复垦面积约 1.20 hm2，种植攀爬植物 1 400 株。综合办公生活区在生活办公区修筑排水沟长约 340 m，排导内部汇水。矿山道路区在矿山道路土质道路一侧修筑排水沟约 1 180 m，在排水沟途中设沉沙池 8 座，排导区域汇水。在道路边坡新增种植乔灌木防护，植被护坡 0.30hm2。排土场区在排土场外围修筑截水沟 450 m，防止外部山坡径流侵袭排土场，在排土场上游修筑 1 座拦水坝，下游修筑 1 座挡土墙、1 座拦沙坝。在排土场区种植乔灌木复垦，植被复垦面积约2.74 hm2，针对裸露坡面新增种植攀爬植物绿化，共计撒播草籽 1.38 hm2，种植攀爬植被 900 株。期）全程开展，监测频次满足六项指标测定需要。扰动土地情况采用实地量测监测频次应不少于每季度1 次。水土保持措施不少于每月监测记录 1 次；正在实施表土剥离情况不少于每 10 d 监测记录 1 次；临时堆放场监测频次不少于每月监测记录 1 次。土壤流失面积监测应不少于每季度 1 次；土壤流失量、弃土（石、渣）潜在土壤流失量应不少于每月 1 次；遇暴雨、大风等应加测。工程措施及防治效果不少于每月监测记录 1 次；植物措施生长情况不少于每季度监测记录 1 次；临时措施不少于每月监测记录 1 次。3本项目实施成效分析本文采用专家打分法对本项目实施成效进行综合评价，并以规范确定的水土流失防治目标作为评价指标，为进一步明确各项指标的相对重要性，采用熵值法来确定各项指标权重，并结合专家打分确定的隶属度矩阵综合评价项目实施效果，将专家评价结果与项目水土保持监测结果进行对比分析，综合确定本项目水土保持工程实施效果。3.1指标权重计算本项目位于以水力侵蚀为主的南方红壤区，执行南方红壤区一级防治标准，根据 生产建设项目水土流失防治标准（GB/T50434-2018）确定水土流失防治目标为：水土流失治理度 98%，土壤流失控制比0.9，渣土防护率 97%，表土保护率 92%，林草植被恢复率 98%，林草覆盖率 25%1-2。在进行项目水土保持成效分析时，考虑上述评价指标的重要性关系，采用熵值法确定上述指标权重，具体计算步骤如下3-8：（1）原始数据的收集和整理假定需要评价某地区 m 年水土保持实施效果，评价指标体系包括 n 个指标，于是便形成了由 m 个样本组成，n 个指标做评价的问题，评价系统初始数据矩阵如下：载越x11 x1n埙xm1 xmn蓘蓡，X=（xij）m伊n（0臆i臆m，0臆j臆n）式中：xij表示第 i 个样本第 j 项评价指标的数值。（2）数据标准化为消除各指标原始数据由于量纲不同所引起的计算误差，采用极差标准化的方法对原始数据进行标准化处理，具体计算公式如下：正向“+”指标：X忆ij=（Xij-Xminj）/（Xmaxj-Xminj）负向“-”指标：X忆ij=（Xmaxj-Xij）/（Xmaxj-Xminj）式中：X忆ij为标准化处理后的指标值；Xij为指标原始值；Xmax j、Xmin j分别为历年来指标 j 的最大值、最小值。但考虑到有些指标本身虽为正向指标，当其增加到一定程度又会对经济社会发展产生一定的负面作用。诸如此类指标通常并非越大越好，而是当其接近于某一标准值时最佳，定义此类指标为非单向指标。非单向“依”指标：X忆ij=X0-Xij-X0X0式中：当 XijX0时，X忆ij为正向指标；当 Xij逸X0时，X忆ij为正向指标；式中 X0主要借鉴有关规范、标准加以确定。（3）权重计算淤第 j 个指标在第 i 年的比重 PijPij=X忆ij移mi=1X忆ij式中：m 为统计年数。窑12窑2023 年 9 月根据本文计算的各指标权重及专家打分隶属度矩阵对本项目实施成效进行综合评价，S=W A=（0.285，0.194，0.112，0.181，0.136，0.092）0.5 0.3 0.2 00.2 0.4 0.3 0.10.3 0.2 0.4 0.10.2 0.6 0.2 00.4 0.3 0.1 0.20.2 0.4 0.4 0杉删山山山山山山山山山山山山山山山煽闪衫衫衫衫衫衫衫衫衫衫衫衫衫衫衫=（0.323 9，0.371 7，0.246 6，0.057 8），根据最大隶属度原则，本项目实施成效综合评价为“良”。3.3水土保持监测结果根据本项目水土保持监测成果，本工程施工期间，项目水土流失治理面积为 22 hm2，扣除建（构）筑物、硬地 0.45 hm2，造成水土流失面积为 21.55 hm2，项目区水土保持治理达标面积 21.55 hm2，水土流失治理度 100%；项目建设区背景容许土壤流失量为500 t/km2 a；通过对水土保持情况的监测，采取水土保持防治措施后，各防治分区年平均土壤流失量均小于区域容许值 500 t/km2，土壤流失控制比可达到 1.0；本项目基建期实际产生的土石方调配合理，基建期渣土防护率为 99.9%，超过方案制定的 97.0%的目标值；工程施工前未剥离表土，表土保护率不统计；可恢复景观绿化面积 0.05 hm2，实际景观绿化面积0.05 hm2，植被恢复率为 99.9%；通过实施林草植被李伟森 东源县柳城石英岩矿区水土保持主要做法与成效3.2专家打分法评价项目实施成效根据本项目 2021-2022 年第 14 季度水土保持监测资料，将本项目实施成效划分为优、良、中、差四个等级，邀请行业内多位专家对本项目实施成效进行打分，评价指标隶属度矩阵见表 4 所示。于第 j 个指标信息熵 EjEj=-1lnm移mi=1（PijlnPij）其中，0臆Ej臆1。盂第 j 个指标的效用值 DjDj=1-Ej榆第 j 个指标的权重 WjWj=Dj移nj=1Dj式中：n 为指标数。以加权求和法计算本项目各指标权重，计算结果见表 3。表 3评价指标权重计算表指标层指标含义熵值权重指标类型水土流失治理度水土流失治理达标面积占水土流失总面积的百分比0.285+土壤流失控制比容许土壤流失量与治理后每平方公里年平均土壤流失量之比0.194+渣土防护率采取措施挡护的永久弃渣、临时堆土数量占永久弃渣和临时堆土总量的百分比0.112+表土保护率保护的表土数量占可剥离表土总量的百分比0.181+林草植被恢复率林草类植被面积占可恢复林草植被面积的百分比0.136+林草覆盖率林草类植被面积占总面积的百分比0.092+表 4本项目水土保持评价指标隶属度矩阵评价指标指标隶属度优良中差水土流失治理度0.50.30.20土壤流失控制比0.20.40.30.1渣土防护率0.30.20.40.1表土保护率0.20.60.20林草植被恢复率0.40.30.10.2林草覆盖率0.20.40.40窑13窑2023 年第 3 期山西水土保持科技信息技术，提高水土保持监测质量和水平，对矿区水土流失进行动态监测，实现定量监测和过程控制是今后矿区水土保持监测的工作方向。参考文献1鞠建华，强海洋.中国矿业绿色发展的趋势和方向J.中国矿业，2017，26（2）：7-12.2彭东海.矿山废弃地水土保持生态恢复与重建对策分析J.山西水土保持科技，2021（3）：33-36.3张金屯.植物数量生态学方法M.北京:科学技术出版社，1995，4476.4杨 宁，邹冬生，杨满元，等.衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段植被特征与土壤性质的关系J.应用生态学报，2013，24（1）:90-96.作者简介彭东海（1988-）：男，工程师；主要从事水土保持工作的研究；E-mail:表 5本项目水土保持监测结果水土流失防治目标防治目标值实际达到值达标情况水土流失治理度/（%）98.0100.0达标土壤流失控制比0.91.0达标渣土防护率/（%）97.099.9达标表土保护率/（%）-林草植被恢复率/（%）98.099.9达标林草覆盖率/（%）25.040.0达标措施，林草覆盖率达到 40.0%。综合分析以上 6 项水土流失防治监测结果：本项目除表土保护率不做统计外，其余各项水土流失防治指标均达到或超过水土保持方案设定目标值，项目水土保持监测结果见表 5 所示。（上接第 9 页）3.4综合评价项目实施效果从项目水土保持监测结果来看，各项监测指标均满足规范要求的水土流失防治目标，从专家评价结果来看，69.56%的专家认为本项目水土流失治理效果达到“良”以上的水平，取得了较好的治理成效，两者评价结论较为一致，综合评价本项目水土保持治理效果良好，达到了国家规定的治理标准。4结语本文以东源县柳城石英岩矿区水土保持项目为例，阐述了项目水土保持工程的主要做法，重点讨论了项目水土流失防治分区的划分、各防治分区采取的主要治理措施及水土保持监测的方法、内容及频次等。在开展项目水土保持治理效果评价时，邀请同行业多位专家对本项目进行赋分，根据专家评分结果，同时结合项目水土保持监测结果，综合评价本项目水土流失治理效果良好，能满足国家相关标准要求。参考文献1王丹彤.阜新市水土保持生态建设综合效益估算分析J.黑龙江水利科技，2023，51（4）:150-153.2陈希玲.龙岩市新罗区小流域水土保持综合效益指标定量评价方法J.水利信息化，2023（2）:50-54+75.3董天奥.辽宁省典型小流域水土流失综合治理成本研究J.水利技术监督，2023（4）:167-169+197.4张多宏，许春娟，贾生海.康乐县水土流失现状及坡耕地综合治理探讨J.水利技术监督，2023（4）:39-42.5李 凯，史 磊.黄河流域黄土高原地区水土保持与生态保护研究J.山西水土保持科技，2022（3）:24-25+51.6孙 震.汾河下游古交段河道治理工程水土保持措施J.山西水土保持科技，2022（3）:45-48.7孙伯才.基于层次-熵值法评估朝阳地区水土保持效益J.水土保持应用技术，2020（6）:44-46.8冯佳琳，殷黎明，赵丽君，等.基于熵值法的高速公路施工过程对水土流失的影响评价J.水土保持通报，2017，37（2）:153-157.作者简介李伟森（1989-）：男，工程师；主要从事水土保持技术方面的研究；E-mail：窑14窑