蔣丹丹 程 浩 朱相丞 趙友朋 葛 亮
水土保持作為保障水土資源可持續利用和生態環境可持續發展的基礎,是生態文明建設的重要舉措。加強生產建設項目水土保持監測對控制水土流失、推動生態文明建設有著十分重要的意義。區域性水利建設工程點、線、面分散分布,地域跨度大,地形地貌復雜,施工戰線長,擾動土地面積廣,土石方量大,棄土多,水土流失影響范圍廣、危害重,水土保持監測的要求高、難度大,技術方法復雜。本文以江蘇省淮河流域重點平原洼地近期治理工程為例,詳細探討了區域性水利工程建設項目水土流失特點以及水土保持監測難點與對策,為水利工程水土流失防治以及科學開展類似項目水土保持監測提供參考。
江蘇省淮河流域重點平原洼地近期治理工程涉及徐州、宿遷、淮安、揚州、泰州、南通、鹽城7 個市18 個縣(市、區),治理面積約6278km2。通過疏浚區域內河道、加固堤防,新、改建沿線橋涵閘站等配套建筑物,恢復提高區域防洪除澇標準,使治理區形成較為完整的防洪排澇體系,改變了低洼易澇地區澇災嚴重的局面。
工程建設內容主要包括:拓浚干河河道364.58km、排澇支河(干溝)47.25km,新建、退建、加固堤防198.73km,新建防汛道路21.4m;新建護岸40.07km;新建、拆建、擴建、加固各類建筑物582座,其中涵閘272 座、泵(閘)站222 座、橋梁87 座、船塢1 座。工程總工期48 個月。工程總投資約67.32億元,其中水土保持投資約1.57 億元。工程總占地面積約2994hm2,土石方挖填量約5835 萬m3,棄土量約2170 萬m3,設計棄土區及排泥場368 處。
工程位于里下河洼地平原區、黃淮沖積平原區以及徐淮黃泛平原區,區域地質構造穩定性較好。流域內自南向北形成亞熱帶北部向暖溫帶南部過渡的氣候類型,降水量年內分配極不均勻,汛期(6—9月)降水量占年降水量的60%~70%,里下河地區、黃墩湖地區、南四湖湖西洼地區多年平均年降雨量分別為1072mm、923.8mm、686mm。項目區植被類型主要為落葉常綠闊葉混交林,土壤類型以水稻土、潮土為主,大部分區域內土壤疏松,產生地表擾動后,在暴雨沖刷下極易產生面蝕、溝蝕等水土流失問題。
工程實施河道拓浚約412km,堤防建設約199km,各類建筑物約582 座,涉及徐州、宿遷、揚州、鹽城等7 個市18 個縣(市、區),點多、線長、面廣,治理范圍廣泛且分布分散,工程建設期間擾動地表面積大。
本工程以縣為單位組織實施,對于某一段河道、堤防或單個建筑物等主體實施時間一般不超過半年,易產生水土流失的階段擾動相對集中。但大部分縣域內工程實施內容多,時間跨度大,產生的水土流失具有持續性。
工程建設過程中再塑微地貌多,各區域內地表擾動形式和強度各異。此外,工程跨越多個行政區,區內的氣象、土壤等水土流失影響因子復雜多樣,導致項目區建設區域內水土流失強度分布不均衡。
工程建設過程中產生的擾動經過一段時間侵蝕作用以后,各種水土流失所帶來的危害才逐漸顯現,具有潛在性。項目區土壤質地大多為沙性,倘若無法有效地布設防護措施,擾動區域經雨水徑流沖刷后易產生水土流失,且工程建設區周邊大多以耕地為主,很難預測可能會產生的水土流失問題以及對河道周邊生態環境造成的影響。
工程跨越多個行政區,河道、堤防建設面廣,建筑物多且分散,各類臨建設施以及大量土方堆放中轉所需臨時堆土、棄土、排泥場分布多而廣,難以在短時間內通過現場監測掌握項目的擾動范圍,監測范圍的確定難度大。
工程涉及河道整治量大,建筑物等單體多,工程建設內容多而雜,監測體量大,難以通過常規的監測手段來全面直觀掌握工程地表擾動、土石方平衡、防治措施落實等相關監測指標和內容。
監測初期在裸露開挖邊坡、堆筑邊坡以及場地內沉沙池等區域布設的監測設施隨著工程施工進度加快易發生損毀,導致監測過程中無法對部分區域內的水土流失情況進行連續觀測,影響監測數據的準確性和監測成果質量。
工程涉及監測范圍廣、內容多,外業工作量大,采用常規調查、地面觀測等方法操作雖簡單,但投入的人力大、設備多,監測耗時長,監測到的范圍有限,監測數據的主觀性較大,監測成果可信度不高。
受項目規模、監測方法、監測頻次等諸多條件限制,無法及時有效跟蹤監測范圍內所有施工現場的水土保持情況,難以全面掌握施工過程中水土流失狀況及防護情況。
工程監測工作量大,項目部的組建和人員的合理安排是監測工作順利開展的前提。應按照相關技術規定和文件要求,明確項目部及各崗位的主要職責,配備充分的技術力量,分縣落實監測責任人,制定可行的實施方案和工作計劃,規范監測程序。此外,結合工程監測需要,配置完備的監測儀器設備,制定進度控制、質量控制、工作制度、安全保障等管理制度,做好過程記錄、影像、成果報告等資料歸檔,保證監測工作組織規范有序、科學合理。
工程水土保持監測重點對象包括河道、建筑物等大型開挖(填筑)區及堆積形成的堤防區、臨時堆土區、棄土區、排泥場等易發生水土流失的區域。施工準備期和施工期應重點監測擾動地表面積、棄(堆)土、土壤流失量、水土保持措施實施以及水土流失危害等情況,試運行期應重點監測植物措施恢復、工程措施運行及防治效果。
充分考慮工程水土保持監測重點對象,統籌布設監測點。針對監測設施損壞等情況,結合工程建設進展,及時調整和增補監測點位,確保觀測的連續性以及水土流失情況分析結果的準確性。
本工程跨越多個行政區和地貌類型區,監測對象多而復雜,建議突破常規監測思維,加大信息化手段的應用。無人機遙感、衛星遙感、視頻監控等新技術方法較傳統的監測手段能夠快速完成現場監測信息的采集,從而更為直觀地了解項目情況,節省大量的人力和物力,極大地提高監測工作效率和監測數據的準確性。
通過加強與建設單位、監理單位、施工單位等參建單位聯系,明確各方職責,建立起有效的溝通協調機制,及時了解到現場狀況,全面掌握工程的建設進度、土方挖填、措施布設、取棄土區設置及防護等情況,發現問題及時溝通解決,為水土保持監測工作的順利開展以及工程水土保持設施驗收創造良好的外部條件。
生產建設項目水土保持監測及其成果作為防治水土流失過程控制的重要手段,貫穿項目始終。該項工作的開展及其成果的有效性是項目水土保持專項驗收的重要依據,對于施工過程中水土流失實時控制、同類項目水土流失預測和防治方案經驗借鑒都具有十分重要的意義,因此,監測數據及成果質量對于防治人為水土流失十分關鍵。建議根據工程特點及項目建設的水土流失特點等情況綜合確定重點監測對象,科學布設監測點位,加強監測組織協調和新技術的應用,提高監測的時效性以及監測的精度,確保監測成果真實、可靠,為全面提高區域性工程水土保持監測能力積累經驗,促進區域水土流失防治和區域生態環境的改善■