文化遗产及自然环境保护综合技术研究

文化遗产及自然环境保护综合技术研究

随着道路建设的启动，环境问题越来越明显。特别是山区公路建设土石方数量大、结构物多、开挖范围广,更加容易造成植被破坏和水土流失。近年来,许多学者对山区公路建设中的环境影响评价进行了探讨,但是,笔者认为,在指标选择上还存在一些问题,需要进一步完善。笔者结合常吉山区高速公路的特点,对环境影响评价的指标选择和应用进行了一些探讨。1缺少适用性和原则性通过综合国内外关于自然环境影响评价的最新文献,目前在自然环境影响指标体系的确定方面主要存在以下问题。(1)缺少层次感和系统性,大部分评价体系对指标的选择都是针对环境影响的某一方面,不能反映整体对环境的影响情况。(2)缺少通用性,因为公路建设项目所在地理区域、社会文化的差异性,所以在指标的选取上往往都是针对其个性进行选择,难以在评价模型上形成统一标准。(3)缺少可比性,在进行公路环境影响评价时,往往选择的指标都是来自于主观的选择,这样指标在一定程度上就缺少可度量性,难以进行比较和处理。(4)缺少可测性,因为选择的指标很多都是来源于主观意愿,所以很多难以进行实际测量,不能一目了然,评价结果难以有说服力。2评价指标的选择笔者结合常吉高速公路山区建设的特点,选取公路路线、桥梁设计、隧道设计、防护工程和临时工程5个方面的22个指标进行研究,具体指标选择及编号如表1所示。3评估标准的确定3.1确定每公里土方量的确定对于平均纵坡:同时考虑排水与对环境的影响,选取等级标准。对于平均挖方深度和平均填方高度:考虑到常吉高速公路一般为二级边坡,以二级边坡内的高度取值作为平均填方高度、平均挖方深度的一般等级标准值,以3～4m一级确定等级标准。以平均高度5、8、13、18m、大于18m的5个高度值,按整体式路基宽度24.5m,1∶1的边坡坡度计算每公里的土石方量,作为每公里土石方量对应标准的临界值。根据《公路建设项目用地指标》(建标278号)关于路基平均计算填挖高度及路基用地指标的要求并考虑目前山区公路建设的实际情况,选取公路占地的临界值,具体数据如表2所示。3.2定性分析指标体系目前山区高速公路建设中,每公里路线桥长大约为150～300m,根据这个标准,确定每公里路线桥长各个等级对应的临界值。对于施工的难易性、桥梁与周围环境的协调性、桥梁对河道的影响几个指标根据相应规范要求采取定性分析。HJ/T338-2007《饮用水水源保护区划分技术规范》规定:一级保护区水域长度为取水口上游长度不得小于1000m,下游长度不得小于100m;二级保护区长度从一级保护区的上游边界向上游(包括汇入的上游支流)延伸不得小于2000m,下游不得小于200m;根据上述要求,以桥梁与当地饮水源的最近距离上游3000m,下游300m为合格的标准,上游每增加500m上升一个等级,下游每增加50m上升一个等级,确定等级标准。具体数据如表3所示。3.3确定隧道等级标准中国山区公路隧道的平均比例分布大约为60m/km,以这一指标作为基准,确定每公里隧道长对应的等级标准。对于洞门形式、隧道对地下水的干扰采取定性分析。对于边仰坡开挖高度,双车道一般要求在5m以下,最好控制在2m以内,这样可较好地减少地表开挖范围,保持坡体稳定,以此确定等级标准。具体数据如表4所示。3.4工程数量对植物的影响分别以平均边坡高度5、10m,边坡坡度1∶1.5计算防护工程数量,以此作为优秀和合格的临界值。植物防护所占比重越大,说明对环境保护越为有利,以80%和30%作为优和合格的临界值。对植物与本土的协调性采用定性分析。具体数据如表5所示。3.5环境生态指标改河工程数量越大,说明公路建设对天然水系的破坏就越大,最好的情况是通过桥梁或路线绕避河流,对此指标采用定性分析。借土和弃土都将直接给环境带来影响,其面积大小间接反映了公路路线设计中的填、挖平衡状况,最好的情况是在设计中能使填、挖基本保持平衡,减少借、弃土对环境的破坏,对借、弃土在填方和挖方中所占比重及绿化情况进行定量分析,研究施工对环境及生态带来的影响。具体数据如表6所示。4计算各指标权重的确定权重确定是环境影响评价方面一个重要的问题,直接关系到评价结果的正确性,目前主要的数学评价方法有:层次分析法、模糊数学法、熵权法等。为了保证评价结果的客观性,笔者选择熵权法确定权重。熵权法是给各评价指标赋予权重的一种方法,通过评价指标的相对重要程度赋予权重。熵权法的主要优点是根据各指标在归一公式中的内在机理决定其重要性的量化,从而减少评价的主观性,使评价更趋于实际,指标计算简便快捷。熵权法确定权重主要利用计算指标的熵权系数来确定,具体计算步骤如下:(1)建立评价方案集、评价指标集、评价标准集、各指标的理想集设决策系统有n个方案,这n个方案就组成了评价方案集:D={d1,d2,d3,…,dn}(1)设系统有m个评价指标,这m个评价指标组成了评价目标集:X={x1,x2,x3,…,xm}(2)设评定分为c个等级,这c个等级组成了评价标准集:V={v1,v2,v3,…,vc}(3)设第i个指标理想下的数值为pi,则各指标理想值组成的理想集为:P={p1,p2,p3,…,pm}(4)(2)确立每个方案对应于每个指标下的评价数据,对评价数据进行规范化处理根据每个方案的实际情况,确定具体方案下的每个指标对应的具体数值rnm,因为每个指标的单位不统一,须进行规范处理,处理方法按以下公式进行:对应于取大值为理想的情况:rnm´=rnmpm(5)rnm´=rnmpm(5)对于取小值为理想的情况:rnm´=pmrmn(6)rnm´=pmrmn(6)(3)计算各个指标对应的熵值每个指标的熵值Hi采用下式计算:Ηi=-1lnn×n∑j=1(rji´ri×lnrirji´)(7)Hi=−1lnn×∑j=1n(rji´ri×lnrirji´)(7)式中:ri=n∑j=1rji´(8)ri=∑j=1nrji´(8)(4)确定每个指标对应的熵权系数ηi=1-Ηin-m∑i-1Ηi(9)(5)计算各指标的权重ωi熵权=ηie∑i=1ηi(10)式中:e∑i=1ηi为指标对应于其所在专项的指标总熵权系数和。5方案2:h线在常吉高速公路路线经过三渡水左岸布线时,山势较陡,为避免路线对河道干扰,避免因高填深切对环境的破坏,提出了走三渡水右岸(地势平坦)的H线方案与正线方案进行比较。正线起于宁乡铺王家坪,于桂竹坪跨三渡水,后沿溪左岸布线,止于黄土铺,全长4.110km。H线起于宁乡铺王家坪,于桂竹坪二跨三渡水,沿溪右岸布线,于刘家溶再跨三渡水,止于黄土铺,全长4.025km。将两种方案对应22个指标下的原始数据按照优(90～100分)、良(80～90分)、一般(70～80分)、合格(60～70分)、差(0～60分)对应的等级标准换算成百分制中的得分,如表7所示。采用式(9),计算得到各指标的熵权系数如表8所示。采用式(10),计算得到各指标的权重如表9所示。采用式(11)计算两种方案下的得分:Ρj=n∑i=1Ηi×ωji5(11)得到两种方案的最后得分为:正线方案,73.219分;H线方案,78.826分。可见,H线方案对环境影响较小,应该优先采用。6环境影响评价指标的确定从公路建设的过程出发,选取公路路线设计、桥梁设计、隧道设