西南地區(qū)生態(tài)多樣性系統(tǒng)環(huán)境下的公路水土保持監(jiān)測(cè)實(shí)踐探討

交通運(yùn)輸部環(huán)境保護(hù)中心 林 偉 張 林 張 靜

1、我國(guó)公路建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在問(wèn)題

公路開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目對(duì)地形地貌的破壞非常嚴(yán)重，水土流失問(wèn)題很大，一直是水土保持監(jiān)測(cè)的重中之重，也是水土保持監(jiān)測(cè)的困難所在。我國(guó)的建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)處于起步階段，公路建設(shè)項(xiàng)目的水土保持監(jiān)測(cè)是最近幾年才開(kāi)始的。與傳統(tǒng)水土保持項(xiàng)目不同，公路建設(shè)項(xiàng)目水土保持針對(duì)的是人為條件下的工程水土流失，具有施工期較長(zhǎng)，土石方量大，對(duì)項(xiàng)目沿線(xiàn)干擾嚴(yán)重，時(shí)間空間變化快，追溯困難，覆蓋不同地質(zhì)地貌類(lèi)型，水土流失類(lèi)型多種多樣等特點(diǎn)；傳統(tǒng)的水土保持項(xiàng)目一般是在原生狀態(tài)下、緩慢變化的、單一類(lèi)型的自然土壤流失，因而在監(jiān)測(cè)方法、內(nèi)容和頻率方面有很大的區(qū)別。水利部專(zhuān)門(mén)頒布實(shí)施了《水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》（SL277-2002），對(duì)開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持監(jiān)測(cè)做了非常原則性規(guī)定。但是在監(jiān)測(cè)工作具體實(shí)施中，對(duì)如何根據(jù)項(xiàng)目施工類(lèi)型來(lái)確定監(jiān)測(cè)區(qū)域、內(nèi)容，如何考慮項(xiàng)目的時(shí)間空間特征，設(shè)置監(jiān)測(cè)位，確定監(jiān)測(cè)的頻率；如何根據(jù)監(jiān)測(cè)位、內(nèi)容選擇方法等都沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明，具體操作性比較差，造成目前我國(guó)公路建設(shè)項(xiàng)目的水土保持監(jiān)測(cè)工作沒(méi)有統(tǒng)一的方法，大家各行其是。

因?yàn)楣方ㄔO(shè)項(xiàng)目的水土保持監(jiān)測(cè)在我國(guó)處于起步階段，監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)都是在探索中實(shí)施的。實(shí)施過(guò)程中遇到了很多的理論和技術(shù)問(wèn)題。正是因?yàn)殚_(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)處于起步階段，很多在監(jiān)測(cè)工作實(shí)際中遇到的關(guān)鍵問(wèn)題缺少理論和技術(shù)支撐。監(jiān)測(cè)單位在具體施工中，發(fā)現(xiàn)如果將公路建設(shè)項(xiàng)目作為線(xiàn)狀工程來(lái)看，如何在滿(mǎn)足時(shí)間空間特性的基礎(chǔ)上，科學(xué)合理地設(shè)置監(jiān)測(cè)位，如何根據(jù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容選擇合理的監(jiān)測(cè)方法等都缺少科學(xué)理論依據(jù)。雖然《水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》針對(duì)開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)作了很多原則性規(guī)定，但是在實(shí)際操作中常常難以滿(mǎn)足其監(jiān)測(cè)位設(shè)置的前提條件，也很難解決公路坡面的自然沉降難題，對(duì)于監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的選址原則、設(shè)置數(shù)量、定點(diǎn)要素等更是毫無(wú)依據(jù)。因此，如何根據(jù)工程實(shí)際情況選擇合適的監(jiān)測(cè)方法等都有待于繼續(xù)開(kāi)展理論分析和研究。

2、西南生態(tài)多樣性地區(qū)水土保持的特點(diǎn)

以貴州為例，貴州沒(méi)有平原，只有分布很廣的喀斯特地貌，多年來(lái)水土流失非常嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境十分脆弱。境內(nèi)高山縱橫，河溝密布，卡斯特地形地貌特征顯著，降雨量分布不均勻，大雨暴雨經(jīng)常發(fā)生，而且人為的開(kāi)發(fā)活動(dòng)也不太合理，因此產(chǎn)生非常嚴(yán)峻的水土流失問(wèn)題。據(jù)上世紀(jì)九十年代末全國(guó)第二次土壤侵蝕遙感調(diào)查的數(shù)據(jù)，貴州省水土流失的面積大約是7.3萬(wàn)平方公里，每年土壤受到侵蝕的量大約是2.52億噸，水土流失已經(jīng)成為貴州省生態(tài)和環(huán)境最為嚴(yán)重和亟待解決的問(wèn)題之一，其中最為極端的表現(xiàn)就是土地表面的石漠化和沙漠化。如此嚴(yán)重的水土流失激化了貴州人與地的矛盾，嚴(yán)重限制了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)、健康發(fā)展。主要危害表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：首先是破壞了最為珍貴的土地資源，減少了土壤肥力，土地退化和石化加強(qiáng)，耕地面積逐漸減少。貴州省土地的石漠化面積現(xiàn)在已經(jīng)接近3.76萬(wàn)平方公里，占總面積的21.34%，且這種趨勢(shì)在繼續(xù)發(fā)展和惡化。其次是造成了河道和水庫(kù)淤積，使得水利工程的實(shí)際效益大大降低，水資源的充分利用效果也大打折扣，洪澇等自然災(zāi)害持續(xù)增加，農(nóng)田灌溉面積不斷減少，農(nóng)業(yè)人畜飲水困難問(wèn)題加大。第三是沖毀和淹埋農(nóng)田，毀壞百姓房屋，使得人民生命和財(cái)產(chǎn)損失加大。第四是生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，造成洪澇、干旱等自然災(zāi)害不斷發(fā)生。水土流失所帶來(lái)的這些危害，不但使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的條件和生態(tài)環(huán)境的惡化加速，大大制約了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)、健康發(fā)展，且嚴(yán)重威脅了當(dāng)?shù)厝嗣褓?lài)以生存和發(fā)展的自然基礎(chǔ)。貴州眾多邊遠(yuǎn)山區(qū)的水土流失現(xiàn)象造成農(nóng)田土地非常嚴(yán)重的沙化和石化，人民群眾已經(jīng)失去了祖祖輩輩生產(chǎn)和生活的基本條件。所以，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)水土保持的監(jiān)督和管理工作，加大保護(hù)珍貴水土資源的工作力度，是推動(dòng)貴州省持續(xù)發(fā)展、促進(jìn)生態(tài)文明的一項(xiàng)緊迫、重要而又長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略任務(wù)。

3、貴州省仁懷至赤水高速公路工程水土保持監(jiān)測(cè)實(shí)踐

3.1 項(xiàng)目及項(xiàng)目區(qū)概況

貴州省仁懷至赤水高速公路工程是《貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》“6橫7縱8聯(lián)”中“五縱”的重要組成部分，也是貴州省北上的一個(gè)重要的高速公路出口通道。該工程地處貴州省遵義市所轄仁懷市、習(xí)水縣、赤水市境內(nèi)，項(xiàng)目起點(diǎn)位于仁懷市西南的羅汪田隧道口東，終點(diǎn)為赤水河中心航道線(xiàn)（川黔界），路線(xiàn)主線(xiàn)全長(zhǎng)156.576km，另外項(xiàng)目還包括6.9km習(xí)水連接線(xiàn)（一級(jí)公路）。項(xiàng)目采用完全控制出入雙向四車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，工程估算總投資為130.98億元。2010年2月，項(xiàng)目可行性研究報(bào)告經(jīng)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)審查并批復(fù)立項(xiàng)。2010年10月全線(xiàn)開(kāi)工建設(shè)。

3.2 監(jiān)測(cè)分區(qū)及布點(diǎn)

根據(jù)《水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》（SL277-2002）中監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)原則和選址要求，在實(shí)地踏勘的基礎(chǔ)上，針對(duì)貴州省仁懷至赤水高速公路項(xiàng)目工程特點(diǎn)、施工布置、水土流失的特點(diǎn)和水土保持措施的布局特征，并考慮觀測(cè)與管理的方便性，本次在不同類(lèi)型區(qū)域分別設(shè)置了10個(gè)相對(duì)固定的簡(jiǎn)易水土流失觀測(cè)場(chǎng)，3個(gè)植物樣地觀測(cè)點(diǎn)。

3.3.監(jiān)測(cè)內(nèi)容和方法

根據(jù)《水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》（SL277-2002），大中型開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)應(yīng)有相對(duì)固定的觀測(cè)設(shè)施，監(jiān)測(cè)采取定點(diǎn)觀測(cè)和實(shí)地調(diào)查相結(jié)合。本期監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)一是確定地面固定觀測(cè)點(diǎn)，布設(shè)臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)；二是調(diào)查監(jiān)測(cè)區(qū)水土流失狀況，分析各水土流失因子的變化。

3.3.1 水土流失因子監(jiān)測(cè)

項(xiàng)目建設(shè)區(qū)水土流失因子采用SL277-2002《水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》中7.4規(guī)定的方法。（1）地形、地貌、植被的擾動(dòng)面積、擾動(dòng)強(qiáng)度的變化。采用實(shí)地勘測(cè)、線(xiàn)路調(diào)查、地形測(cè)量等方法，結(jié)合GIS和GPS技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)地形、地貌、植被的擾動(dòng)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。（2）復(fù)核建設(shè)項(xiàng)目的占地面積、擾動(dòng)地表的面積。通過(guò)查閱設(shè)計(jì)文件、施工記錄和監(jiān)理日志等資料，利用高精度GPS和GIS技術(shù)，對(duì)擾動(dòng)邊際進(jìn)行跟蹤作業(yè)，同時(shí)結(jié)合實(shí)地情況的調(diào)查、地形的測(cè)量，來(lái)計(jì)算場(chǎng)地所占用土地的面積、擾動(dòng)地表的面積。（3）人工開(kāi)挖與填方邊坡坡度、存棄渣體高度等采用地形測(cè)量法。（4）項(xiàng)目區(qū)林草覆蓋度。項(xiàng)目區(qū)林草覆蓋度選擇有代表性的地塊，確定所要調(diào)查地的樣方，先要現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)并計(jì)算種蓋度（或郁閉度），然后再計(jì)算出場(chǎng)地的林草覆蓋度。具體操作時(shí)，林地郁閉度的監(jiān)測(cè)要采用樹(shù)冠投影法，灌木蓋度的監(jiān)測(cè)采用線(xiàn)段法，草地蓋度的監(jiān)測(cè)采用針刺法等。

3.3.2 水土流失狀況監(jiān)測(cè)

具體水土流失狀況的監(jiān)測(cè)包括，棄渣場(chǎng)、土石料場(chǎng)及其他人工挖填方坡面的水土流失面積、流失量和程度的變化情況以及對(duì)周邊和下游地區(qū)造成的危害及其趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)報(bào)告書(shū)預(yù)測(cè)的重點(diǎn)流失區(qū)的典型調(diào)查和抽樣調(diào)查，獲得現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)資料。根據(jù)《水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》（SL277-2002）規(guī)定的水土流失監(jiān)測(cè)方法，確定本項(xiàng)目采用簡(jiǎn)易水土流失觀測(cè)場(chǎng)法。

3.3.3 水土保持工程質(zhì)量的監(jiān)測(cè)

水土保持工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)主要是對(duì)主體工程、棄渣場(chǎng)的排水措施、攔擋措施、護(hù)坡措施等采用抽樣調(diào)查和直觀判斷的方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

3.4 監(jiān)測(cè)結(jié)果

3.4.1 工程防治責(zé)任范圍、擾動(dòng)地表面積、損壞水保設(shè)施監(jiān)測(cè)

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查和調(diào)查，到目前為止，項(xiàng)目建設(shè)區(qū)占地共1243.28 hm2，直接影響區(qū)占地面積164.53hm2；擾動(dòng)地表面積1243.28 hm2；損壞水土保持設(shè)施面積1243.28 hm2，均少于設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)值。其主要原因一是施工場(chǎng)地和便道占地面積減少：施工場(chǎng)地很多利用路基作為場(chǎng)地，便道很多利用當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有鄉(xiāng)村道路，施工營(yíng)地大部分租用當(dāng)?shù)孛穹?二是工程處于施工過(guò)程中，部分棄渣場(chǎng)還沒(méi)有使用。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和勘察，到目前為止，全路段共設(shè)有棄渣場(chǎng)27處，總棄渣量107.38萬(wàn)m3。

3.4.1 水土流失量監(jiān)測(cè)

本工程所在區(qū)域?qū)僦衼啛釒С＞G闊葉林亞帶和貴州高原濕潤(rùn)性常綠闊葉林地帶，公路沿線(xiàn)植被覆蓋情況較好，沿線(xiàn)的植被類(lèi)型主要有常綠闊葉林和中亞熱帶偏溫涼地帶的各類(lèi)樹(shù)種，有中山常綠樟櫟林、樟櫟林、杉樹(shù)和馬尾松混交林、低中山常綠落葉櫟林、杉樹(shù)、柏樹(shù)混交林、低中山落葉櫟林、馬尾松和柏木混交林等。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，仁懷段林草覆蓋率為42.5%，習(xí)水段林草覆蓋率為52.8%，赤水段林草覆蓋率為41.6%。

貴州省仁懷至赤水高速公路工程自2010年10月全線(xiàn)開(kāi)工，現(xiàn)正處于施工便道修建及路基土石方施工階段，至本次監(jiān)測(cè)時(shí)為止，歷時(shí)約9個(gè)月，水土流失總量為37191t。

截至目前，本工程水土流失量監(jiān)測(cè)結(jié)果與預(yù)測(cè)值比較，監(jiān)測(cè)值為預(yù)測(cè)值的16.26%。

3.4.2 水土保持措施監(jiān)測(cè)

到目前為止，實(shí)際全線(xiàn)共完成漿砌石骨架護(hù)坡6.25萬(wàn)m3，漿砌片石截、排水溝、急流槽9.73萬(wàn)m3。路基路面排水實(shí)施充分利用地形和天然水系，采用邊溝、排水溝、截水溝、急流槽引水溝、邊坡平臺(tái)、路面盲溝、路肩溝、集水井等。橋梁、隧洞均采取了有效防護(hù)措施。

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有棄渣場(chǎng)通過(guò)抽樣調(diào)查，本期監(jiān)測(cè)全線(xiàn)所有棄渣場(chǎng)植物措施還沒(méi)有開(kāi)始，漿砌石截、排水溝、急流槽共計(jì)完成9835m3，裝土編織袋臨時(shí)擋墻1230m3，擋土墻1876m。

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工便道通過(guò)抽樣調(diào)查，截止目前，施工便道植被恢復(fù)措施還未開(kāi)始，路基擋墻共計(jì)完成1.44萬(wàn)m3。

根據(jù)水土保持方案，全線(xiàn)主要水土保持措施有：主體工程施工區(qū)漿砌石骨架護(hù)坡6.25萬(wàn)m3，漿砌片石截、排水溝、急流槽9.73萬(wàn)m3。棄渣場(chǎng)漿砌石截、排水溝、急流槽共計(jì)完成9835m3，裝土編織袋臨時(shí)擋墻1230m3，擋土墻1876 m。施工便道路基擋墻共計(jì)完成1.44萬(wàn)m3。監(jiān)測(cè)結(jié)果與方案報(bào)告書(shū)的計(jì)劃比較，排水、攔擋措施完成32%和34%，護(hù)坡措施完成32%，其他措施完成情況都在15%以下。水土保持措施施工質(zhì)量采用抽樣調(diào)查的方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)，抽查結(jié)果全部合格。

4、結(jié)論

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)調(diào)查，貴州省仁懷至赤水高速公路建設(shè)和施工單位重視水土保持工作和生態(tài)保護(hù)，水土保持措施基本上是按照水土保持方案報(bào)告書(shū)的要求實(shí)施。施工過(guò)程中，各種水土保持預(yù)防保護(hù)措施能夠與主體工程施工進(jìn)度同步。主體工程中已有的水土保持措施基本上達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)，新增水土保持措施完成情況良好，其中棄渣場(chǎng)的工程措施部分到位，植物措施尚未進(jìn)行施工。監(jiān)測(cè)中使用的技術(shù)和方法合理有效。