摘 要:本文基于筆者多年從事水土保持監測的相關工作經驗,以建設項目水土流失及保持監測方法為研究對象,論文首先探討了當前開發建設項目水土流失特點及監測現狀,進而研究了開發建設項目水土保持監測指標體系構建思路,在此基礎上,筆者給出了開發建設項目水土保持監測方法,全文是筆者長期工作實踐基礎上的理論升華,相信對從事相關工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。
關鍵詞:水土保持流失監測方法指標體系
中圖分類號:V2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(c)-0002-02
1 開發建設項目水土流失特點及其監測現狀
1.1 開發建設項目水土流失特點
隨著我國國民經濟和生產建設的發展,自然資源開發與基礎設施建設的規模和力度逐漸增大,開發建設項目已經成為加劇局部地區水土流失的主要原因,對生態安全構成了威脅。開發建設項目水土流失是一種典型的人為加速侵蝕現象,無論從外營力,還是從其形式、分布、變化速度、強度以及所造成的危害來看,它都與原地貌狀況下的自然水土流失存在著顯著差別。主要表現在以下幾個方面。
(1)流失強度大。挖掘、爆破等施工工藝嚴重破壞土壤物理結構,侵蝕搬運物質更加復雜化,且呈非自然固結狀態,抗蝕力差,造成水土流失強度大。
(2)時空變化速度快。時間上,隨著工期的推移,施工產生的棄土棄渣、填充土、開挖坡面、機械夷平面等逐漸增多,水土流失的面積、強度不斷變化;空間上,施工位置變化頻率較快,擾動范圍不斷發生變化,尤其是線性工程,水土流失發生的區域隨工程施工建設過程不斷改變。
(3)形式復雜。除面蝕、溝蝕等常規形式的水土流失外,還包括伴隨著生產建設活動而產生的特殊形式的水土流失,如地基下沉、地下水位下降所引起的大范圍地面非均勻沉降、采空區塌陷等。
(4)分布規律特殊。不同于自然水土流失呈規律性分布,而與開發建設項目特性有關,它可能是點、線、面中的一種,也可能是多種形式的組合。
(5)潛在危害嚴重。開發建設項目具有很大的潛在性和危害性,具體包括水資源破壞,巖土流失加劇,土地占壓,土地生產力下降或喪失,毀壞工程;棄土棄渣侵占河道,抬高河床,影響行洪,山洪泥石流、崩塌、滑坡的潛在發生率增大,威脅建設和生產安全以及周圍環境。
1.2 我國開發建設項目水土保持監測現狀
開發建設項目水土保持監測作為水土流失防治效果檢測的依據之一,同時也已經成為開發建設項目水土保持監督執法和水土保持設施竣工驗收的基本依據。近年來,隨著水土保持監測機構、監測制度的逐漸完善,我國已陸續開展了包括西氣東輸工程、廣東飛來峽水利樞紐工程、東深供水改造工程以及新建鐵路、公路、水電站工程等開發建設項目的水土保持監測,但多是大型的交通和管道工程,中小型項目水土保持監測開展得還不多。這些監測項目的開展積累了一些成功經驗。但總的來說,我國開發建設項目水土保持監測仍處于探索研究階段,存在的主要問題是尚未形成統一的監測指標體系;監測方法和技術相對單一,可操作性較低,監測結果的定量化、準確度還得不到很好的保障。因此,亟待構建統一完善的監測指標體系,并進一步研究高可操作性和實用性的監測方法。
2 開發建設項目水土保持監測指標體系構建
構建統一完善的開發建設項目水土保持監測指標體系是開展實際到位的監測工作的前提。監測指標體系要全面反映水土流失動態及其防治效果,針對不同監測內容選擇具體的監測指標。指標體系從整體上分為指標類、指標亞類和指標三層。
2.1 構建開發建設項目水土保持監測指標體系原則
(1)典型性和全面性。所選指標要具有代表性,能夠全面反映項目區內水土流失與水土保持措施的動態變化及水土保持效益。
(2)可得性和實用性。各指標監測方法要緊密結合實際監測工作現狀,具有可操作性;監測結果要具有可對比性,能作為水土保持狀況評價因子。
(3)相對獨立性。盡量減少各指標之間的重疊區域,使相關性減到最低,避免產生無用的垃圾數據,以免增大監測工作量。
2.2 開發建設項目水土保持監測指標類及亞類確定
開發建設項目水土保持監測指標體系要全面反映施工期、運行期或植被恢復期項目防治責任范圍內(項目建設區、直接影響區)的水土流失動態變化情況、水土保持措施實施情況及水土保持效益。因此,將指標類分為水土流失動態指標類、水土保持措施指標類及水土保持效益指標類。
(1)水土流失動態變化指標類。開發建設項目防治責任范圍內的水土流失狀況隨施工工藝和工程建設進度不同而發生變化,主要表現在發生范圍、強度及形式、產生的危害等方面。為了掌握其動態變化規律,要對開發建設各階段以上幾項內容的動態變化情況進行實時監測。因此分為水土流失范圍指標亞類、水土流失量指標亞類、水土流失危害指標亞類。
(2)水土保持措施指標類。開發建設項目水土保持措施主要包括攔渣工程、護坡工程、土地整治工程、防洪工程、防風固沙工程、綠化工程等6項,主要監測各水土保持措施的動態實施情況,包括實施的進度、質量和數量。從措施的類別可以歸納為工程措施、林草措施兩類。因此,將水土保持措施指標類分為工程措施指標亞類和林草措施指標亞類。
(3)水土保持效益指標類。水土保持效益監測主要是對項目區內各階段所采取的各類水土保持措施的防治效果的監測。因此,將水土保持效益指標類分為措施保存與運行情況指標亞類、保水保土效益指標亞類以及綜合評價指標亞類。
2.3 開發建設項目水土保持監測指標的確定
開發建設項目水土保持監測指標的選擇針對以上提出的指標類和指標亞類,進而落實到具體的監測指標。
2.3.1 水土流失動態變化監測指標類
(1)水土流失范圍指標亞類。包括防治責任范圍面積、擾動地表面積、水土流失面積、水面面積、永久建筑物面積、堆渣面積。
(2)水土流失狀況指標亞類。包括水土流失形式、水土流失背景值、土壤侵蝕強度、徑流模數、棄渣總量、棄渣流失模數。
(3)水土流失危害指標亞類。包括土壤肥力下降、洪澇災害、滑坡崩塌等。
2.3.2 水土保持措施監測指標類
(1)工程措施指標亞類。包括攔渣工程數量及質量、護坡工程數量及質量、土地整治工程數量及質量、防洪工程數量及質量、防風固沙工程數量及質量。
(2)林草措施指標亞類。包括造林面積及質量、種草面積及質量。
2.3.3 水土保持效益監測指標類
(1)水土保持措施保存與運行情況指標亞類。該指標亞類包括林草成活率、林草覆蓋度、郁閉度、工程措施保存率。
(2)保水保土效益指標亞類。包括減少土壤侵蝕模數、減少徑流模數。
(3)綜合評價指標亞類。包括擾動土地治理率、水土流失治理率、土壤流失控制比、植被恢復系數、林草植被覆蓋率、攔渣率。
3 開發建設項目水土保持監測方法
目前,大中型開發建設項目水土保持監測一般采取調查監測和地面監測相結合的方法,小型項目采用調查監測的方法。資料分析法常作為基礎監測手段,3S(RS,GPS,GIS)技術也逐漸被引入作為輔助監測手段,一些重點工程采用遙感監測法也獲得了較好的效果。
下面詳細列出開發建設項目水土保持監測指標體系及各監測指標的具體監測方法(表1)。
4 結語
本文提出了開發建設項目水土保持監測指標體系及各監測指標的監測方法,是在正處于起步階段的開發建設項目水土保持監測研究方面的一次初探。所構建的指標體系能較好地反映水土流失及水土保持措施的動態變化情況,評價水土保持效益,監測方法具有一定的可操作性與實用性。但是,鑒于開發建設項目類型多、水土流失時空變化大、形式復雜,其規律的掌握有較大的難度,建議盡快開展各類開發建設項目水土保持監測模式的研究,構建統一完善的開發建設項目水土保持監測指標體系,提出各指標更為實用、可行的監測技術手段,為指導實際監測工作,以全面、有效地防治開發建設項目水土流失提供理論和技術支持。
參考文獻
[1]修竹奇.吉林省調查豐滿水庫水土流失[J],科技資訊,2011年05期.
[2] 劉鳳佳.用探坑法測算坡耕地侵蝕模數[J].科技創新導報,2011年06期.
[3]史德明、楊艷生、黃心唐,從江西興國縣的水土流失談我國南方的水土保持問題[J].水土保持通報,2011年04期.