榆林市某高速公路水土保持監測分析

白進文

(榆林市水利信息與水文勘測中心，陜西 榆林 719000 )

1 概 況

工程主要包括主體工程(路基工程、路面工程、橋涵工程、附屬設施工程及交叉工程)和施工臨時工程(棄土場、施工生產生活區、施工便道區)兩部分。按工程防治區劃分為路基橋梁區(路基工程區、橋隧工程區、附屬設施工程區)、互通立交區、取土場、棄渣場、施工生產生活區、施工道路，主要分布在工程沿線。 主體工程：線路全長 32.08 km，全線共設大橋 10 座，中小橋 72 座，蓋板涵 52道，圓管涵 36 道，互通立交 1 處，分離式立交 5 處。 施工臨時工程：設施工生產生活區 11 處，棄渣場 1 處，施工便道長度 4628 m，寬 4 m。工程占地類型為荒草地、耕地。土壤類型主要以灰鈣土及新積土為主，局部區域分布有粗骨土、潮土及鹽土。項目區林草覆蓋率 25%左右。項目區土壤侵蝕類型以風力侵蝕為主，土壤侵蝕模數 3500 t/km2·a，屬中度侵蝕。工程防治措施：土地整治面積 105.15 hm2，排水溝 80 250 m，拱形骨架護坡 32 522 m，六棱磚護坡20 759 m，礫石覆蓋 3.75 hm2。植物措施：栽植喬木 17 482 株，灌木 257 540 株，種草 105.15 hm2。 臨時措施：灑水降塵 60 624 m3，纖維網覆蓋 0.78 hm2，土袋攔擋 535 m，泥漿池 45 座[1]。

2 監測內容與方法

2.1 監測內容

水土保持監測主要對整個項目建設區內各項工程建設進度、工程建設擾動土地面積及植被占壓情況、水土流失及造成的危害、水土保持工程建設情況、水土流失防治效果，以 及水土保持工程設計、水土保持管理等方面的情況進行監測，可有效掌握工程水保措施實施情況、水保方案落實情況，為工程驗收提供科學依據。

2.2 監測點布設

根據工程水土流失防治責任范圍，水土保持監測范圍涉及工程項目建設區及其可能的直接影響區，包括項目區永久占地，以及可能的水土流失對周邊影響范圍。共布設 9 個測點，其中路基橋梁 工程區設 3 個監測點，互通立交工程區設 1 個監測點，平吉堡互通處設 1 個；棄渣場 處設 1 個；施工生產生活區設 1 個監測點，施工便道處設 1 個，原地貌對照點 1 個，各監測點分別設在施工區，重點對工程施工和棄渣進行監測。

2.3 監測方法

主體工程建設進度通過查閱建設單位工程簡報、施工單位施工月報和監理單位監理月報；水土流失防治責任范圍、擾動土地面積及破壞植被面積以實地量測為主，資料分析和遙感監測為輔的方法監測；取土(石、料)棄土(石、渣)監測采取實地量測、遙感監測、資料分析的方法，水土流失因子通過查閱施工資料和調查監測獲取；水土流失面積采用查閱施工資料進行監測；土壤侵蝕量以查閱附近項目資料為主，測釬法、降塵缸法為輔進行監測；水土保持工程建設情況主要通過場地巡查和資料分析的方法進行監測；水土保持工程設計通過資料分析的方法進行監測；施工過程中，定期收集初步設 計水土保持部分、水土保持施工圖設計文件、水土保持變更設計文件等資料；分部分項工程完成時，收集水土保持措施竣工圖文件。將后續設計文件與水土保持方案進行對比，判斷設計是否發生變化并分析變化原因。

3 監測結果分析

3.1 防治責任范圍監測

根據公路工程水土保持方案的批復，本項目水 土流失防治責任范圍 301.96 hm2，其中項目建設區面積 258.26 hm2，直接影響區面積 43.70 hm2。根據工程總平面布置圖及現場監測查勘，本工程的建設區實際占地面積為 198.71 hm2， 其中永久占地 179.41 hm2，臨時占地 19.30 hm2。工程建設過程中擾動面積控制在批復范圍內，直接影響區計為 0。本工程水土流失防治責任范圍變化情況見表 1。

從表1看出，實際防治責任范圍與水土保持方案批復防治責任范圍有以下幾點變化：

(1)路基工程區。根據主體工程資料，工程實際道路長度 32.08 km，道路長度增 加 0.67 km，占地面積增加 2.976 hm2，2013 年新增建治超站、停車區、失控車輛自救車 道等內容，增建部分占地 3.13 hm2，因此路基工程區較方案設計面積增加。

(2)互通立交區?；ネ⒔挥煞桨冈O計 2 處減少為 1 處，占地面積減少。

(3)取土場。工程土方借方來源為德龍農場泄洪道開挖多余土方和政府修建蓄水池開挖多余土方，無取土場。

(4)棄渣場。工程根據土方實際調用情況，對棄渣場位置進行調整，實際棄渣量減少，堆渣面積減少。

(5)施工生產生活區。根據工程實際需要，一處布設在互通立交區，在工程完工后，拆除土地整治綠化，一處布設在棄渣場區，將棄渣場礫石覆蓋后作為施工營地使用，工程完工后拆除，占地面積減少。

(6)施工道路。部分道路利用已有鄉村道路，減少了占地面積。

(7)直接影響區。工程建設過程中擾動面積控制在批復范圍內，直接影響區計為 0 hm2[2]。

表1 防治責任范圍監測情況 hm2

3.2 土石方量監測

根據批復的水土保持方案，本工程建設期總挖方 58.12 萬 m3，填方 300.46萬 m3，借方 260.78 萬 m3，棄方 18.44 萬 m3。根據查閱主體工程資料和實際監測結果，本工程建設期實際挖方 85.36 萬 m3，填方 375.60 萬 m3，借方 300.00 萬 m3，棄方 9.76 萬m3。借方來源為德龍農場泄洪道開挖多余土方和政府修建水庫多余土方，沒有取土場。工程施工過程中，土石方盡可能利用，減少了棄渣量，棄渣面積減小。

3.3 防治措施監測

根據現場監測結果顯示，項目建設區內分階段實施各項水土保持工程措施、植物措施和臨時措施，較好地起到了防治水土流失的效果，減輕了項目建設區土壤侵蝕。實際完成水土保持措施與水保方案設計措施對比情況見表 2。

表2 水土保持措施對比情況

3.4 土壤侵蝕量監測

根據對各監測點位土壤流失量監測結果，結合工程區降雨量情況，通過對土壤流失量監測結果的分析、計算，得出監測點位所代表的地表擾動區域的土壤侵蝕模數，并將得出的土壤侵蝕模數應用于工程區范圍內，結合工程區擾動地表面積變化情況監測結果，最終計算各階段土壤流失量。土壤流失量按以下公式計算：流失量=∑侵蝕單元面積×侵蝕強度×侵蝕時間。 根據計算，工程水土流失量見表 3。

從表3中可以看出，監測期內項目建設共造成土壤流失 23 872.19 t，新增水土流失量 11 038.02 t，其中建設期共造成土壤流失 18 682.17 t，是產生土壤流失最多時段，水土流失主要發生在路基工程區。根據現場監測結果顯示，本工程取土(石、料)場或棄土(石、渣)場未發生潛在土壤流失情況。施工期內，本工程施工活動未發生水土流失事件，未對周邊環境造成明顯不利影響。

表3 工程監測水土流失總量計算結果 t

3.5 防治效果監測

3.5.1 擾動土地整治率

在工程施工期間，水土流失防治責任范圍內的地表均受到了不同程度的擾動和占壓，施工期間主要采取工程措施、植物措施以及臨時措施等方式予以治理。根據監測結果，本工程擾動土地面積 198.71 hm2，各監測分區構建(構)筑物占地、硬化等占地 81.13 hm2；完成工程措施、植物措施等各類水土保持措施面積 114.30 hm2，擾動土地總整治面積達到 195.43 hm2，項目建設區平均擾動土地治理率 98.35%，達到水土保持方案設計的土地整治率目標[3]。

3.5.2 水土流失總治理度

通過監測和現場調查及查閱施工資料，施工區內實際擾動土地面積除去建(構)筑物及硬 化占地面積，實際造成的水土流失面積為 117.58 hm2，各項水土保持措施總治理面積 114.30 hm2，項目區平均水土流失總治理度為 97.21%，達到水土保持方案設 計防治標準(見表4)。

表4 各監測分區擾動土地整治情況統計情況

3.5.3 土壤流失控制比

依據《土壤侵蝕分類分級標準》，工程建設區土壤容許流失量1000 t/km2·a。由于植物措施尚未完全發揮效益，保持水土的能力不強，但隨著植物措施逐漸發揮作用，經過 1～3 a的恢復，項目區擾動后的 侵蝕模數會呈逐年下降趨勢，通過水土流失監測數據預測，當植物措施發揮效益時，土壤流失強度將減小為 1045.37 t/km2·a，項目區土壤流失控制比為 0.96， 達到了水土保持方案的設計要求。

3.5.4 林草植被恢復率

通過監測分析，項目建設區內可恢復植被面積 108.43 hm2，工程建設中可恢復植被的區域基本實施了植物措施，林草植被面積達到105.15 hm2，計算的林草植被恢復率達 到 96.98%。項目建設區面積為 198.71 hm2，工程完工后實際保存 植被面積 73.61 hm2，建設區林草覆蓋率達到 37.04%。植被恢復了和林草覆蓋率均達到水土保持方案確定的 目標值。

3.5.5 攔渣率

本工程施工過程中產生的臨時棄土棄渣，均用于土方回填。經監測，填方平面穩 定。因此，工程總的施工土方基本平衡，不產生棄土(石、渣)流失，但考慮到在就 近平攤碾壓過程中，受風等因素影響，建設期攔渣率估算為 97%以上。

3.5.6 林草覆蓋率

通過監測分析，項目建設區內林草面積73.61 hm2，總占地面積198.71 hm2，林草覆蓋率達37.04%，大于目標值16%。

上述分析表明，水土流失防治6項指標均達到了水土保持方案設計的目標值。監測結果表見 5。

表5 水土流失防治效果動態監測結果

4 結 論

公路建設土方量大，線長面廣，造成水土流失量較大，通過對榆林某公路水土流失監測結果分析探討可知，施工建設者嚴格按照項目水保方案要求進行施工，各項水保措施到位，為恢復項目區的生態環境創造了有利條件。水保項目監測在項目開發水保建設中起到了有效的監督作用，為項目水保監管提供了科學依據。