實例淺談礦區(qū)水土保持監(jiān)測方法及內(nèi)容

摘 要：廣東省四會市的土地自然侵蝕主要分布在山區(qū)和丘陵區(qū)，以面蝕為主。人為侵蝕類型主要包括陡坡開荒、采石取土，侵蝕強度從中度到劇烈均存在，侵蝕情況較為嚴(yán)重，且取土采石造成大面積高強度的侵蝕。水土保持監(jiān)測是水土保持方案實施的重要環(huán)節(jié)，也是水土保持防治的有效措施之一，為解決實施監(jiān)測中的實際問題，本文結(jié)合工程實例作簡單闡述。

關(guān)鍵詞：水土保持監(jiān)測；方法及內(nèi)容

On mine instance Conservation Monitoring methods and content

Li Chao

（Yangtze River Water Resources Protection Institute， Wuhan 430051）

Abstract： Sihui City， Guangdong Province， the land of natural erosion mainly in mountainous and hilly areas to surface erosion based. Types include anthropogenic erosion on steep slopes， land reclamation， quarrying earth， from moderate to severe erosion intensity are present， the situation is more serious erosion and quarrying causing widespread soil erosion of high intensity. Soil and water conservation and water conservation monitoring is an important part of implementation of the program， but also one of the effective prevention and control soil and water conservation， to solve practical problems in the implementation of monitoring， this paper briefly describes engineering examples.

Keywords： Soil and Water Conservation Monitoring； methods and content

1.前言

廣東省是我國建筑用石料的消費大省，建筑用石料產(chǎn)量連續(xù)多年位居全國第二，總產(chǎn)量約占全國石料產(chǎn)量的10%。廣東的石料市場一直以強勁的需求不斷地擴展，珠江三角洲地區(qū)建筑石料市場需求旺盛。

廣東省四會市東城街道前進礦區(qū)工程項目位于廣東省四會市城區(qū)80？方位、直距約7km處，行政隸屬四會市東城街道辦事處管轄。礦區(qū)中心地理坐標(biāo)：東經(jīng)112°46′21″，北緯23°21′12″。礦區(qū)至四會市城區(qū)約10km，至大旺開發(fā)區(qū)專用碼頭運距約15km。四會市通過廣賀高速公路、水路、G321和G324國道可達全國各地，交通條件便利。項目建設(shè)區(qū)53.73hm2，總體劃分為采礦區(qū)、礦山道路區(qū)、辦公生活區(qū)、破碎堆料區(qū)、設(shè)計排土場共5個水土流失防治區(qū)。

礦區(qū)范圍下游800m外有大片農(nóng)田和多個魚塘，由于礦區(qū)上游坡面匯集來水大部分匯集至礦坑內(nèi)，其余可通過附近山溪自流排放，采石活動集中于采礦區(qū)范圍內(nèi)，所造成的水土流失不對坑外的環(huán)境造成直接影響。

降雨是決定侵蝕強度的主要水文氣象因子，項目區(qū)多年平均氣溫為22.5℃，雨量集中在4～9月份，降雨量占全年的70～80%，其中4～6月份以鋒面雨為主，多暴雨，7～9月份以臺風(fēng)雨為主，伴隨暴風(fēng)雨天氣，年均降雨量為1780mm，降雨強度大，在項目建設(shè)等多種因素集中出現(xiàn)的情況下，降雨徑流對地表形成強烈的濺蝕和沖刷，容易導(dǎo)致劇烈的水土流失。

項目區(qū)為由砂礫巖、石英砂巖、粉砂巖等母巖母質(zhì)發(fā)育而成的赤紅壤，此外還有坡積物發(fā)育成的赤紅壤。土壤持水能力差，肥力低，抗侵蝕能力弱，容易引起面蝕、溝蝕、崩崗等形式水土流失。項目區(qū)大部分區(qū)域已造成植被破壞，植被抗雨滴擊打、滯留降雨、減緩流速等對土壤的保護作用消失，導(dǎo)致強烈水土流失問題。

2.監(jiān)測目的

廣東省四會市東城街道前進礦區(qū)屬建設(shè)生產(chǎn)類項目，擾動面積較大，引發(fā)水土流失的因素較多，對項目區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境有著明顯的影響。本項目水土保持監(jiān)測的目的就是通過選擇合理的監(jiān)測內(nèi)容、完善的監(jiān)測方法和科學(xué)的評價體系，圍繞本工程水土流失的防治目標(biāo)，在擾動土地整治率、水土流失總治理度、土壤流失控制比、攔渣率、林草覆蓋率和林草植被恢復(fù)率等方面開展的監(jiān)測工作，做到及時掌握工程施工期及自然恢復(fù)期各區(qū)水土流失情況和水土保持方案的實施效果，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時改進或完善各項水土保持防治措施，使之保障主體工程的高質(zhì)量運行，最大限度的減少對項目區(qū)及周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境的負面影響。因此水土保持監(jiān)測是水土流失重要環(huán)節(jié)之一，也是水土保持方案實施的有力保證，具有監(jiān)督管理的作用。

根據(jù)《中華人民共和國水土保持法》和《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》（GB50434-2008）的要求，在工程建設(shè)過程中，必須落實水土保持監(jiān)測工作。

（1）水土保持監(jiān)測是一項基礎(chǔ)性工作，適時、適地監(jiān)測有利于正確分析評價水土保持方案的計劃、實施效果，并依據(jù)監(jiān)測結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)及時補充和完善相應(yīng)的水土保持措施，實現(xiàn)方案提出的防治目標(biāo)，從而保障工程的正常運行和防治水土流失。

（2）在工程施工期間，水土流失的發(fā)生、發(fā)展和控制是一個動態(tài)的變化過程。因此，通過對施工不同階段和不同部位的水土流失情況進行監(jiān)測，能夠更好地掌握水土流失變化情況，為水土保持設(shè)施進一步完善和發(fā)揮作用提供依據(jù)。endprint

（3）運行期水土保持監(jiān)測的目的是驗證水土保持方案實施后蓄水保土、防蝕減災(zāi)等效益，檢驗水土流失防治目標(biāo)的準(zhǔn)確性，同時為優(yōu)化水土保持措施提供依據(jù)，并為同類工程的水土保持方案編制積累經(jīng)驗。

（4）工程水土保持監(jiān)測結(jié)果，可為水行政主管部門水土保持設(shè)施驗收提供依據(jù)。

3.監(jiān)測原則

水土保持監(jiān)測的指導(dǎo)思想：在重點破壞區(qū)布設(shè)典型監(jiān)測點，在一般擾動區(qū)布設(shè)抽樣監(jiān)測點，全面掌握項目區(qū)域內(nèi)水土流動變化的動態(tài)。監(jiān)測中應(yīng)堅持以下四條原則：

（1）科學(xué)配置定時定位監(jiān)測與定期抽樣監(jiān)測、隨機抽樣監(jiān)測、巡查監(jiān)測相結(jié)合；

（2）合理布局監(jiān)測點的布設(shè)應(yīng)科學(xué)、合理、規(guī)范，具有代表性；

（3）因地制宜根據(jù)不同的監(jiān)測對象、監(jiān)測時段和監(jiān)測內(nèi)容，采用相應(yīng)的技術(shù)手段規(guī)范監(jiān)測；

（4）重點突出重點監(jiān)測水土流失嚴(yán)重處以及環(huán)境敏感點。

4.監(jiān)測時段

根據(jù)《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》（GB50433-2008）和《水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》（SL277-2002）的要求，該項工程為建設(shè)生產(chǎn)類項目，建設(shè)生產(chǎn)類項目水土保持監(jiān)測時段一般從施工準(zhǔn)備期開始至設(shè)計水平年結(jié)束，同時要對生產(chǎn)運行期的監(jiān)測提出要求。在工程施工前應(yīng)對各監(jiān)測點進行一次全面的監(jiān)測，以了解當(dāng)前的水土流失狀況。

結(jié)合該項目的建設(shè)工期和工程特點，初定工程總監(jiān)測時段為2013年10月至2023年11月（10.2年）。其中前期監(jiān)測從2013年10月～2013年11月，按0.2年計算；施工期的監(jiān)測時段為2013年12月至2014年11月，按1年計算；運行期監(jiān)測時段為2014年12月至2023年11月，按9年計算。

5.監(jiān)測點布設(shè)

5.1監(jiān)測點場地選擇原則

（1）每個監(jiān)測點都要有較強的代表性，對所在水土流失類型區(qū)和監(jiān)測重點要有代表意義，原地貌與擾動地貌應(yīng)具有一定的可比性；

（2）各種試驗場地應(yīng)適當(dāng)集中，不同監(jiān)測項目應(yīng)盡量結(jié)合；

（3）盡量避免人為活動的干擾；

（4）交通方便，便于監(jiān)測管理；

（5）簡易土壤侵蝕觀測場應(yīng)避免周邊來水對觀測場的影響；

5.2監(jiān)測點布設(shè)

本項目為建設(shè)生產(chǎn)類項目，根據(jù)水土保持監(jiān)測站點布設(shè)原則，結(jié)合采礦建設(shè)項目的工程特點、擾動地表面積和特征、設(shè)計的水土流失不同類型、擾動開挖和堆積形態(tài)、植被狀況、水土保持設(shè)施及其布局，以及交通、通信等條件綜合確定5處定點監(jiān)測點。各點監(jiān)測設(shè)施及數(shù)量見表5-1。

在上述定點監(jiān)測的基礎(chǔ)上，應(yīng)制定和完善調(diào)查和巡查制度，擴大監(jiān)測覆蓋面，并作為上述監(jiān)測點的補充，特別是滑坡地段更要加強調(diào)查，加大巡查頻率。

6.監(jiān)測內(nèi)容、方法及頻次

6.1監(jiān)測內(nèi)容

（1）項目區(qū)水土保持生態(tài)環(huán)境變化監(jiān)測。包括地形、地貌和水系的變化情況，建設(shè)項目占地和擾動地表面積，挖填方數(shù)量及面積，棄土、棄石、棄渣量及堆放面積，項目區(qū)林草覆蓋度等。

（2）項目區(qū)水土流失動態(tài)監(jiān)測包括水土流失面積、程度和總量的變化及其對下游及周邊地區(qū)造成的危害與趨勢。

（3）水土保持措施防治效果監(jiān)測包括各類防治措施的數(shù)量和質(zhì)量，林草措施的成活率、保存率、生長情況及覆蓋率，工程措施的穩(wěn)定性、完好程度和運行情況，以及各類防治措施的攔渣保土效果。

6.2監(jiān)測方法

6.2.1選擇監(jiān)測方法的原則

1）采取地面監(jiān)測、調(diào)查監(jiān)測和巡視法相結(jié)合的方法；

2）水土流失影響因子和水土流失量的監(jiān)測應(yīng)采用地面監(jiān)測法；

3）擾動面積、棄渣量、地表植被和水土保持設(shè)施運行情況等項目的監(jiān)測應(yīng)采取調(diào)查法；

4）防治責(zé)任范圍內(nèi)，水土流失影響較小的地段，可進行調(diào)查監(jiān)測；水土流失影響較大的地段，應(yīng)進行地面觀測；

5）施工過程中時空變化多、定位監(jiān)測困難的項目可采用巡視法監(jiān)測。

6.2.2氣象水文監(jiān)測

1）降雨量、降雨強度等監(jiān)測，可收集工程區(qū)內(nèi)或臨近區(qū)域已知氣象站的氣象觀測資料數(shù)據(jù)；

2）徑流量、泥沙量等，以收集臨近區(qū)域觀測資料、數(shù)據(jù)為主。也可以利用沉砂池、標(biāo)準(zhǔn)取樣器，取出渾水水樣，經(jīng)過濾烘干后，求得水量和泥量；

3）氣溫（采用專用溫度計）、濕度（采用干濕球法）等，可收集當(dāng)?shù)貧庀蟊O(jiān)測資料。

6.2.3水土流失因子的監(jiān)測

項目建設(shè)區(qū)水土流失因子采用SL277--2002《水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》中7.4規(guī)定的方法。

1）地形、地貌、植被的擾動面積、擾動強度的變化

采用實地勘測、線路調(diào)查、地形測量等方法，結(jié)合GPS技術(shù)的應(yīng)用，對地形、地貌、植被的擾動變化進行監(jiān)測。

2）復(fù)核建設(shè)項目占地面積、擾動地表面積

采用查閱設(shè)計文件資料，利用高精度GPS技術(shù)，沿擾動邊際進行跟蹤作業(yè)，結(jié)合實地情況調(diào)查、地形測量分析，進行對比核實，計算場地占用土地面積、擾動地表面積。

3）復(fù)核項目挖方、填方數(shù)量及面積和各施工階段產(chǎn)生的棄土、棄石、棄渣量及堆放面積采用查閱設(shè)計文件資料，利用高精度GPS技術(shù)，沿擾動邊際進行跟蹤作業(yè)，結(jié)合實地情況調(diào)查、地形測量分析，進行對比核實，計算項目挖方、填方數(shù)量及面積和各施工階段產(chǎn)生的棄土、棄石、棄渣量及堆放面積。人工開挖與填方邊坡坡度、棄渣體高度等采用地形測量法。

4）項目區(qū)林草覆蓋度

采用抽樣統(tǒng)計和調(diào)查、測量等方法，即選擇有代表性的地塊，分別確定調(diào)查地樣方，并進行觀測和計算。

項目區(qū)林草覆蓋度采用抽樣調(diào)查和測量等方法進行監(jiān)測。即選擇有代表性的地塊，確定調(diào)查地樣方，先現(xiàn)場量測、計算種蓋度（或郁閉度），再計算出場地的林草覆蓋度。endprint

6.2.4水土流失狀況的監(jiān)測

本項目水土流失狀況的監(jiān)測各區(qū)的水土流失面積、流失量、程度的變化情況（包括坡面水土流失、重力侵蝕等）及對周邊和下游地區(qū)造成的危害及其趨勢，應(yīng)在水土保持方案中的水土流失預(yù)測的基礎(chǔ)上進行。通過對報告書預(yù)測的重點流失區(qū)的典型調(diào)查和抽樣調(diào)查，獲得現(xiàn)狀監(jiān)測資料，并進行各次監(jiān)測成果的對比分析，以及與原預(yù)測成果的對比。項目建設(shè)區(qū)水土流失量監(jiān)測采用《水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》（SL277-2002）中7.3.4規(guī)定的方法。

1）水蝕量監(jiān)測

項目建設(shè)區(qū)擾動地表、棄渣等施工活動引起的水土流失數(shù)量，以及變化情況，可通過典型調(diào)查、各種地面觀測方法進行監(jiān)測。本次坡面水蝕量監(jiān)測主要采用沉砂池法和簡易坡面量測法進行監(jiān)測。

①沉砂池法

結(jié)合露天采區(qū)布設(shè)的沉砂池，在每場降雨結(jié)束后，觀測徑流量和泥沙量。泥沙量采用標(biāo)準(zhǔn)取樣器取出渾水水樣，經(jīng)過濾烘干后，求得水量和泥量。系列侵蝕產(chǎn)沙量數(shù)據(jù)用以反映施工場地水土流失的變化情況。

②簡易坡面量測

選擇能夠存放一定時間的開挖坡面，量測地面具有很好的代表性，結(jié)合臨時編織袋攔擋，量測坡面形成初的坡度、坡長、地面組成物質(zhì)、容重等，每次降雨或多次降雨后，量測坡底物質(zhì)體積土壤侵蝕深度和侵蝕量。

③溝蝕調(diào)查

在有細溝侵蝕的坡面從坡上到坡下，布設(shè)若干施測斷面，量測每一段細溝的深度和寬度，并累加求出該斷面總深度和總寬度，直至測完整個坡面的所有施測斷面，再按如下公式計算土壤流失量如下：

V總=∑（WihiLi）

式中：V總—細溝侵蝕總體積；

Wi、hi—某斷面細溝的總寬（m）和總深度（m）；

Li—各觀測斷面地表區(qū)的細溝長度。

2）土壤性質(zhì)指標(biāo)量測

涉及的土壤性質(zhì)指標(biāo)（容重、含水量、抗蝕性等）觀測方法采用土壤理化分析手冊和國家有關(guān)技術(shù)規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法。

6.2.5水土保持設(shè)施效果的監(jiān)測

水土保持措施的實施數(shù)量，采用抽樣調(diào)查的方式，通過實地調(diào)查核實；水土保持措施的質(zhì)量，通過抽樣調(diào)查的方式進行。對于工程防治措施，主要調(diào)查其穩(wěn)定性、完好程度、質(zhì)量和運行狀況，按照SL277-2002《水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》中7.4.3規(guī)定的方法，并參照GB/T15772-1995《水土保持綜合治理規(guī)劃通則》、GB/T16453.1-16453.6-1996《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定；植物措施主要調(diào)查其林草的成活率、保存率、生長發(fā)育情況（林木的樹高、胸徑、冠幅）、抗凍性及其植被覆蓋度的變化，采用SL277-2002《水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》中6.5.1～6.5.4和7.4.4規(guī)定的方法，參照SD239—87中第6.5.2條規(guī)定的方法。

水土流失防治效果監(jiān)測主要通過實地調(diào)查和核算的方法進行。

水土保持措施的保土效益按照GB/T15774—1995《水土保持綜合治理效益計算方法》進行；攔渣效益通過量測實際攔渣量進行計算。

6.2.6水土流失六項防治目標(biāo)監(jiān)測

1）擾動土地整治率

根據(jù)工程設(shè)計資料，結(jié)合野外實地調(diào)查，統(tǒng)計各防治區(qū)內(nèi)水土保持防治措施面積、永久建筑面積、水面積及擾動地表面積，分別計算各防治區(qū)的擾動土地整治率。

2）水土流失總治理度

通過實地調(diào)查和工程設(shè)計資料分析，統(tǒng)計分析各防治區(qū)的水土流失面積和水土保持防治措施面積，兩者相除得出水土流失總治理度。

3）土壤流失控制比

根據(jù)定位觀測得到的土壤侵蝕量，類比分析計算出各防治區(qū)的土壤侵蝕量，再計算各防治區(qū)的水土流失控制比，采用加權(quán)平均法計算本工程的土壤流失控制比。

4）攔渣率

通過實地調(diào)查、現(xiàn)場量測和統(tǒng)計分析，計算排土場的棄渣流失量，用棄渣量減去棄渣流失量得攔渣量，進一步算出該排土場的攔渣率。

5）林草植被恢復(fù)率

通過實地調(diào)查、現(xiàn)場量測和統(tǒng)計分析，得出實施植物措施面積及可以采取植物措施的面積，算得林草植被恢復(fù)率。

6）林草覆蓋率

通過實地調(diào)查、現(xiàn)場測量和統(tǒng)計分析，確定已實施的植物措施面積與項目建設(shè)區(qū)面積，計算林草覆蓋率。

綜上所述，各時期水土保持監(jiān)測內(nèi)容及監(jiān)測頻次見表6-1。

7.監(jiān)測成果和要求

7.1監(jiān)測成果內(nèi)容

水土保持監(jiān)測成果要求主要包含水土保持監(jiān)測報告、監(jiān)測相關(guān)表格和圖件。水土保持監(jiān)測報告要求主要包括以下七方面的內(nèi)容。

1）綜合說明：概述建設(shè)項目概況，開展水土保持監(jiān)測的意義、任務(wù)來源以及監(jiān)測任務(wù)的組織實施等。

2）編制依據(jù)：包括法規(guī)、規(guī)章、規(guī)范性文件、技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)資料等。

3）項目及項目區(qū)概況：包括項目建設(shè)概況、項目區(qū)自然和社會經(jīng)濟情況、項目區(qū)水土流失及其防治情況等。

4）水土保持監(jiān)測布局：包括監(jiān)測區(qū)域、范圍、分區(qū)和監(jiān)測的程序等。

5）監(jiān)測內(nèi)容和方法：說明監(jiān)測的內(nèi)容和采取的主要方法。

6）監(jiān)測結(jié)果分析：包括防治責(zé)任范圍動態(tài)變化分析、項目區(qū)土壤侵蝕環(huán)境因子狀態(tài)動態(tài)變化分析、水土保持防治效果分析等。

7）結(jié)論及建議：包括工程建設(shè)水土流失及其防治的綜合評價、存在問題和有關(guān)建議等。此外，監(jiān)測報告還應(yīng)包括監(jiān)測數(shù)據(jù)、附圖和附件。

監(jiān)測表格指監(jiān)測過程中填寫完成的表格，要求各表格詳細準(zhǔn)確。

監(jiān)測圖件要求包括工程地理位置圖、水土流失防治責(zé)任范圍圖、工程建設(shè)前水土流失現(xiàn)狀圖、水土保持措施布局圖和工程竣工后水土保持現(xiàn)狀圖等。

7.2監(jiān)測要求

1）水土流失監(jiān)測必須由具有相應(yīng)水土保持監(jiān)測資質(zhì)的單位承擔(dān)，既可利用現(xiàn)有人員、設(shè)備的優(yōu)勢，又便于水土保持部門對水土流失防治的宏觀管理及將水土流失監(jiān)測站點納入市、縣水土流失監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中，統(tǒng)一管理。結(jié)合本項目實際情況，應(yīng)由具有甲級監(jiān)測資質(zhì)的單位承擔(dān)本項目的監(jiān)測工作。

2）由監(jiān)測單位按監(jiān)測要求編制監(jiān)測計劃并實施監(jiān)測；明確委托方（建設(shè)單位）、承擔(dān)方（監(jiān)測單位）的職責(zé)和義務(wù)。

3）確定監(jiān)測工作的組織領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)、人員、責(zé)任以及資金管理使用制度；對參與監(jiān)測工作的人員進行實地培訓(xùn)。

4）建立和健全監(jiān)測工作的質(zhì)量保證體系，每次監(jiān)測前，對儀器進行檢驗，合格后方可投入使用。

5）建立各種數(shù)據(jù)需求模型，及時收集和挖掘歷史資料，并建立數(shù)據(jù)庫。

6）加強數(shù)據(jù)的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制體系，采集和收集的數(shù)據(jù)要及時整理、建檔和建立數(shù)據(jù)庫；每次監(jiān)測需填寫監(jiān)測表，年底編制年度監(jiān)測報告，監(jiān)測成果定期向業(yè)主和水行政主管部門報告。

參考文獻

GB 50433-2008.開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范中國計劃出版社，2008.01-14.

【文章編號】1627-6868（2017）09-0070-04

【作者簡介】李超（1985-），女，武漢人，助理工程師。畢業(yè)于中南民族大學(xué)，學(xué)士學(xué)位，主要研究方向生態(tài)保護與水土保持。endprint