陳 宇,付貴增,王志良,凌 峰,韋立偉
(海河水利委員會海河流域水土保持監測中心站,天津300170)
平原區線型生產建設項目水土保持監測問題探討
——以河北省石家莊至磁縣(冀豫界)公路改擴建工程為例
陳 宇,付貴增,王志良,凌 峰,韋立偉
(海河水利委員會海河流域水土保持監測中心站,天津300170)
以平原區線型生產建設項目為例,在介紹線型工程水土保持工作特點的基礎上,探討了水土保持監測工作過程中擾動面積、土壤侵蝕模數、侵蝕量監測數據獲取和駐點監測等問題存在的原因和監測方法的困境,并嘗試性地提出了有關對策思路,以期隨著水土保持監測法規制度的完善、科學技術的進步和監測方法的改進來解決類似問題。
平原區;線型工程;生產建設項目;水土保持監測
隨著我國基礎設施、交通與能源等生產活動的急劇增加,生產建設項目導致的水土流失已逐漸成為水土流失的主要來源之一[1]。而生產建設項目水土保持監測作為生產建設水土保持工作的重要組成部分,是水土流失預防監督和治理的重要基礎[2]。它是從保護水土資源和維護良好生態環境出發,運用多種手段和方法,對工程建設造成的水土流失及其防治效果進行實時的監測和測定[3]。不同種類生產建設項目施工環境、施工工藝及特點存在較大差異,對水土保持監測提出了不同要求。盡管國家有關技術標準、規范和規程等對水土保持監測內容、方法和技術路線作出了詳盡描述,但在實際水土保持監測工作中仍存在著很多需要注意和思考的問題。筆者以河北省石家莊至磁縣(冀豫界)公路(以下簡稱石安高速)改擴建工程為例,對平原區線型工程生產建設項目水土保持監測工作過程中發現的問題進行分析和探討,以便總結經驗,進一步完善監測技術和方法,提高監測成果質量。
石安高速是京港澳高速公路的重要組成部分,起點位于原京石高速公路滹沱河大橋南端,終點位于冀豫交界處的臨漳縣芝村,途徑17個市縣,其間通過與高速公路和國道相互連通形成網絡,成為河北省中南部交通網絡的主線。
工程為改擴建性質,線路總長244.81 km,采用雙向八車道高速公路標準建設,設計時速120 km,建設內容包括原有路段擴建、新建繞城和老路整治等。工程于2011年11月進入施工準備期,預計2015年初進入試運行階段。土方來源主要為取土場征地取土,設計總土方量為3 141.09萬m3。路線所經地區為華北平原的西部邊緣帶,屬太行山山前沖積平原,水土流失以水力侵蝕為主,主要表現為降雨引起的面蝕、溝蝕等;工程處于溫帶大陸性季風氣候區,土壤以褐土和潮土分布為主。
石安高速是典型的平原區線型工程,水土保持監測分區分為主體工程區、取土場、施工生產生活區、施工便道4個,其中主體工程區包括路基工程區和橋梁立交區。工程監測重點為施工準備期、建設期的主體工程區路基邊坡挖填方、取土場地表擾動、施工生產生活區臨時堆土點和施工道路路面擾動等。水土保持防治措施體系包含工程措施、植物措施和臨時措施。本工程在主體工程施工和水土保持措施布設過程中有著其獨特的特點。
(1)主體工程區除橋梁立交外,多為路基土方填筑,土方需求量大,但由于在工程施工過程中采用部分購買城市開槽土的方式解決土源,減少了取土場征占地,同時也相應地減少了工程施工期間的擾動面積。
(2)路基邊坡防護選擇植物纖維毯結合永久排水溝的模式,替代了常用的拱形護坡,這不僅符合打造綠色生態景觀長廊的目標,而且達到了控制水土流失的目的。
(3)施工生產生活區實行標準化建設,對區內路面進行硬化,采用龍爪槐、冬青等植物進行綠化,并輔以完善的排水系統,有效地控制了該分區水土流失的發生。
(4)施工便道絕大部分分布在路基兩側并且在征地紅線以內,施工后期將開挖成邊溝,優化了土地利用,間接地減少了工程期間的土地擾動面積。
3.1 擾動面積的確定
生產建設項目擾動面積一般表現為“兩頭小中間大”的特點,在施工初期和建設后期較小,在施工全面鋪開時達到最大。使用傳統方法測量工程擾動面積時,需分時分段進行測量,由于線型工程路線長,各標段施工進度不一,尤其是在雨季,受降雨影響,有些區域無法到達,增加了水土保持監測的工作量和難度。
針對以上問題,建議探索在保證時效性的前提下,監測過程中結合遙感影像或無人機航拍來進行數據采集以及判讀統計,對于取土場、臨時生活區等也可利用野外數據采集系統等進行采集,并結合遙感影像進行,以先進技術提高水土保持監測精度。
3.2 不同分區侵蝕模數的確定
水土保持監測主要采用在不同水土保持監測分區布設典型監測點的方法進行。由于線型工程路線長,不同地段水土流失因子差異性大,同一項目同一因子往往需要多個監測點來獲取。另外,就路基邊坡監測來說,由于工程地處平原區,周邊無類似路基邊坡的地形來布設永久監測小區,在路基上布設水土流失監測小區又因工程填方和削坡而難以進行長期監測。
針對以上問題,建議加大兩方面工作力度,一是在平原區生產建設項目水土保持監測過程中,增加典型監測小區,加密觀測頻次,盡可能多地獲取有用數據;二是在進行水土保持示范區建設時,增加生產建設項目水土保持監測小區建設,以解決類似生產建設項目的土壤侵蝕模數難以確定的問題。
3.3 土壤侵蝕量的確定
水力侵蝕的土壤侵蝕量是指生產建設項目防治責任范圍內以水力外營力為主的土壤侵蝕量[4]。由于石安高速工程地處平原區,路基邊坡產生的土壤侵蝕經搬運或淤積匯集到施工便道或其外側的排水溝內,在后續的施工過程中又開挖填方到路基上。如果把主體工程區和施工便道區作為整體來監測,因土壤并未流失出防治責任范圍,且沒有成熟的方法來進行整體監測,無法準確計算工程的土壤侵蝕總量;如果把主體工程區和施工便道區分開監測,所得侵蝕量求和計算,又高估了工程整個施工期間的土壤侵蝕量。
針對以上問題,建議在明確生產建設項目水土流失是指流出防治責任范圍外的量的基礎上,加大流出防治責任范圍外土壤流失的監測力度,如在防治責任范圍外相鄰區域的農田或溝道內采用插釬法測量其變化量等方法來統計工程整體的土壤侵蝕量。
3.4 駐點監測
按照水利部《關于規范生產建設項目水土保持監測工作的意見》(水利部水保〔2009〕187號)的要求,承擔委托的監測機構必須實行駐點監測。由于所列水土保持監測費用不能滿足駐點監測的要求,在水土保持方案編制和實際監測過程中,往往采用分時段間隔性的方法進行監測,水土保持監測時效性較弱,難以達到全面準確反映工程水土保持狀況的要求。
針對以上問題,建議嚴格按照水土保持監測有關定額執行,增加水土保持監測投入,真正落實駐點監測經費。在此基礎上,以強制性條款的形式對駐點監測進行規范。
生產建設項目水土保持監測應全面、準確和及時地反映工程的水土流失狀況和水土保持措施防治效果,為建設單位和水行政主管部門提供監督管理技術依據和竣工驗收支撐。上述問題不僅存在于平原區線型工程中,在點型工程中也有不同程度存在,筆者以探討的方式分析了水土保持監測工作過程中問題存在的原因和監測方法的困境,并嘗試性地提出了有關對策思路,以期隨著水土保持監測法規制度的完善、科學技術的進步和監測方法的改進來解決水土保持監測中存在的類似問題。
[1]陳杰,齊實,王奇,等.生產建設項目水土保持監測存在的問題與對策[J].南水北調與水利科技,2012,10(3):118-122,126.
[2]劉憲春.淺談開發建設項目水土保持監測指標[J].水土保持通報,2007,27(4):67-70.
[3]劉震.水土保持監測技術[M].北京:中國大地出版社,2004.
[4]郭索彥.生產建設項目水土保持監測實務[M].北京:中國水利水電出版社,2014.
S159.2
B
1004-7328(2015)02-0022-02
10.3969/j.issn.1004-7328.2015.02.010
2015-02-20
陳宇(1987-),男,助理工程師,主要從事水土保持監測工作。