水库工程水土流失影响指数浅析

摘要：水库工程属于建设类项目，其主体工程和临时工程施工过程中均会不可避免地扰动原地表，产生水土流失。在水土保持方案中，需要进行水土保持损益分析，水土流失影响指数是一个综合评价指标。本文以西南土石山区九个水库工程为例，分析了各工程的水土流失影响指数，并分析得出水库工程的主要水土流失影响因子，对项目审批、主体工程方案比选有较大的意义。

Reservoirs belonging to the construction project, in the course of the construction of the main works and temporary works will inevitably disturbed the original surface, resulting in soil erosion. Soil and water conservation plan, need for profit and loss analysis of soil and water conservation, Soil and water impact index（SWII） is a composite evaluation indicators. Nine reservoirs in the southwest mountainous area in this article as an example, analysis of the impact of soil erosion index of each project and the main factors affecting soil erosion analysis of reservoir engineering, project approval, comparison and selection of main project has a larger meaning.

关键词：水库工程水土流失影响指数

中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

水利工程建设是国家基础建设的主要内容，近几年随着国家对水利项目加大投资，又新建和除险加固了许多的水利工程。特别是水库工程，是水利水电项目建设的主要部分。在工程勘察设计、施工建设过程中，都涉及到水土保持方案。而水土保持损益分析是对水库工程建设项目的水土保持损失与收益进行系统分析和综合评价，衡量其水土保持的得与失，开发建设项目在水、土资源和生态环境等方面的利与弊，特别是水土保持功能、作用的损益分析。为水土保持方案的技术论证、行政审批提供科学依据，为政府宏观决策、科学决策提供支撑和服务。

在水土保持损益分析中，水土保持损益分析的主要内容包括：（1）保水保土效益，主要是保持水土、减少水土流失的数量。（2）水土保持生态效益，主要包括水、土、气、生（物）4个方面，水圈方面主要是减少洪水量、增加常水流量；土圈方面主要是改善土壤物理、化学性状，提高土壤肥力；气圈方面主要是改善近地层的温度、湿度、风力等小气候环境；生物圈方面主要是增加林草覆盖率，促进生物多样性。（3）水土保持经济效益，主要分析和计算水土保持措施产生的直接经济效益、间接经济效益。（4）水土保持社会效益，主要是减轻自然灾害，促进社会进步的效益。

水土保持损益分析指标体系包括①目标层：从整体上综合反映某一行业、某一开发建设项目的水土保持损益状况，为全面、总体评价和评判开发建设项目提供依据。②准则层：包括土地资源损益系统、水资源损益系统、生态环境损益系统、水土保持功能损益系统、周边水土保持损益系统、周边社会发展损益系统、水土保持成本损益系统等7类指标。各系统层反映了不同损益类别的影响状况。③指标层：各系统中主要影响因子、关键组成成分的状况。反映了对各子系统的在一定时段、地段的状况。④变量层：即指标层中各因子、要求的状态，反映了具体的、量化的状况、关系、趋势等。

由于水土保持损益分析涉及7个准则层、29个指标层、51个变量层，数据采集、整理、计算工作量较大，有些项目数据不全，计算结果有一定差异，难以纵向、横向比较。而水土流失影响指数（SWII)，是将水土保持损益分析中的关键影响指标（或变量）进行加权后求和，得到的用于反映建设项目水土流失影响程度大小的水土流失影响潜值，为一无量纲值。SWII是分析、计算和评价开发建设项目水土保持损益的核心，是定量评价、评判开发建设项目水土保持得失的结论性指标。注1

二、项目和资料准备

选择西南土石山区9个水库工程，计算各工程的SWII值，通过比较分析讨论项目的特点和主要影响因素。项目选择花园水库（Ⅰ）、花梨沟水库（Ⅱ）、善洲水库（Ⅲ）、岩子脚水库（Ⅳ）、熊洞水库（Ⅴ）、立觉河水库（Ⅵ）、长岭岗水库（Ⅶ）、河西水库（Ⅷ）和甘露寺水库（Ⅸ）。

根据SWII计算要求，选择占地面积与影响范围、对地表的扰动强度、影响时间、造成的水土流失总量、不可恢复比例5个指标进行计算。收集各项目的项目建设区面积（永久占地面积Xd1+临时占地面积Xd2）、直接影响区面积Xd40、挖方总量Xd6、填方总量Xd7、弃渣总量Xd9、影响时间Xd32、水土流失总量Xd35、水土保持措施面积Xd38。各工程水土保持方案取值见表1。

表1 各工程基础数据取值表

三、计算方法

（1）水土流失影响指数SWII[1]

式中：SWII为水土流失影响系数；air－第i个因子的权重，I=1,2,~,5；xi－第i个因子数据归一后的值，i=1,2,~,5；X1-占地面积与影响范围；X2-对地表的扰动强度；X3-影响时间；X4-造成的水土流失总量；X5-不可恢复比例。

（2）占地面积与影响范围（X1）

X1=ai(Xd1+Xd2)+ ai Xd40=0.69 (Xd1+Xd2)+0.31 Xd40

式中：Xd1为项目永久占地面积，hm2；Xd2为项目临时占地面积，hm2；Xd40为项目直接影响区面积，hm2。

（3）对地表的扰动强度（X2）

X2=ai(Xd6+Xd7)+ aiXd9=0.44(Xd6+Xd7)+0.56Xd9

式中：Xd6为项目土石方挖方总量，104m3；Xd7为项目土石方填方总量，104m3；Xd9为项目土石方弃渣总量，104m3。

（4）影响时间（X3）

取工程项目的建设期和恢复期之和。

（5）造成的水土流失总量（X4）

取水土保持方案报告中的计算成果。

（6）不可恢复比例（X5）

X5=1－Xd38/( Xd1+ Xd2)

四、指标计算

用以上公式计算各水库工程指标值，见表2。

表2 各水库工程指标计算表

表3 各水库工程指标标准化计算表

各影响因素标准化后，计算各工程项目因子的无量纲指数。见表4。