陳小科,張永江,張 平,尹海軍
(黃河水利委員會晉陜蒙接壤地區(qū)水土保持監(jiān)督局,陜西榆林719000)
生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測是一項新的工作,一般是參照水土保持試驗觀測法、類比法和經(jīng)驗法來獲取相關(guān)參數(shù)和信息。目前,在晉陜蒙接壤地區(qū),因類比法和經(jīng)驗法需要大量類似項目的監(jiān)測資料,所以很少被監(jiān)測單位采用,最常見的是布設(shè)小區(qū)試驗觀測法。但是,由于生產(chǎn)建設(shè)項目建設(shè)區(qū)內(nèi)開挖、回填等活動頻繁,所以布設(shè)的小區(qū)保留時間很短,無法滿足監(jiān)測時間系列要求,而選擇在離建設(shè)區(qū)較近的類似地貌布設(shè)小區(qū)觀測,很難準(zhǔn)確代表建設(shè)區(qū)的地貌變化,且監(jiān)測誤差又是不可避免的。針對項目建設(shè)區(qū)下墊面變化較大,無法布設(shè)固定監(jiān)測小區(qū)開展監(jiān)測的實際,我們以項目建設(shè)區(qū)下墊面的變化情況為重要監(jiān)測內(nèi)容,以時間為軸線,監(jiān)測項目建設(shè)區(qū)各種下墊面的地貌特征、物料組成等水土流失因子,引用不同微地貌侵蝕模數(shù),分析計算項目建設(shè)區(qū)的水土流失狀況。
生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持下墊面監(jiān)測法的應(yīng)用,首先是根據(jù)水土保持方案確定的防治分區(qū)進(jìn)行下墊面地貌類型分類,然后對不同地貌類型按照水土流失因子要求進(jìn)行定期跟蹤觀測,以時間為軸線分析確定各種水土流失因子,最后引用降雨和侵蝕調(diào)查,綜合估算不同微地貌侵蝕模數(shù),用經(jīng)驗公式分析計算項目建設(shè)區(qū)的水土流失狀況。
依據(jù)地貌特征,基本可以將生產(chǎn)建設(shè)項目建設(shè)區(qū)下墊面分為擾動地貌、開挖地貌、堆墊地貌、廢棄物場4類。擾動地貌包括施工場地、施工道路、施工營地;開挖地貌包括場平開挖、取土場開挖、路塹開挖等;堆墊地貌包括場平堆墊、路基堆墊、臨時堆土等;廢棄物場包括排矸場、儲灰場、棄土棄渣場等。
根據(jù)水土流失經(jīng)驗公式,水土流失影響因子包括面積、坡度、物料組成等,所以擾動地貌監(jiān)測現(xiàn)場記錄內(nèi)容要基本滿足所需的計算因子,見表1。
表1 擾動地貌監(jiān)測現(xiàn)場記錄內(nèi)容
次數(shù)是實地監(jiān)測的次數(shù),也可以是監(jiān)測序列。時間是指觀測的北京時間。所屬工程是指建設(shè)項目分部工程,依據(jù)監(jiān)測規(guī)劃中的劃分單元而定。位置是指分部工程、單位工程中更細(xì)的記錄單位,應(yīng)準(zhǔn)確定位。面積是指記錄單元塊的大小。坡度是指記錄單元塊的坡度,可以根據(jù)計算需要劃定坡度范圍。物料組成是指地表物料組成狀況,如是松散沙土還是碾壓黃土等。臨時措施是指地面硬化、苫蓋、設(shè)置的截排水溝等。永久措施是指擾動結(jié)束、施工垃圾清理后,實施的整地植樹種草等措施。
首次監(jiān)測必須是擾動前的原始地貌監(jiān)測,以便準(zhǔn)確掌握擾動前原始地貌的相關(guān)情況。開始擾動時間、結(jié)束擾動時間等是擾動地貌監(jiān)測的關(guān)鍵時間節(jié)點,必須準(zhǔn)確記錄。另外,要注明擾動方式,以便校核不同擾動形式下的水土流失。擾動地貌臨時防護(hù)措施實施的第一時間,對防護(hù)措施的類型、布設(shè)位置、防護(hù)情況等要做觀測記錄。水土保持設(shè)施建設(shè)時間,從擾動結(jié)束開始記錄,施工垃圾清理時間、土地整治時間、措施實施時間、竣工時間、達(dá)到防治效果時間等必須準(zhǔn)確記錄。
開挖地貌也可以認(rèn)為是擾動地貌中最嚴(yán)重的一種類型,面積及微地貌變化比較大,而且隨時間變化呈滑動式變化趨勢。因此,開挖地貌監(jiān)測較復(fù)雜。
開挖地貌監(jiān)測現(xiàn)場記錄內(nèi)容詳見表2。
表2 開挖地貌監(jiān)測現(xiàn)場記錄內(nèi)容
表2中次數(shù)、時間、所屬工程、位置與擾動地貌監(jiān)測內(nèi)容所述相同。臨近地貌是指開挖工程上下左右相臨的原始地貌,其地貌類型會影響開挖工程的水土流失情況,因此監(jiān)測時需要記錄,計算時也需要考慮。物料組成是指地表物料組成狀況,如是松散沙土、黃土、砒砂巖還是砂礫、土石混合料等。開挖方式是指以利用平臺為基準(zhǔn)自下而上平推式開挖,或是從原始地表開始挖至利用平臺的下切式開挖。開挖用途是指最終工程建設(shè)目標(biāo)是場地平整、取土場取料還是路基平整開挖路塹等。挖方去向是指開挖土石方是就地用于場地平整回填,還是調(diào)出用于別處工程建設(shè),亦或是排棄到指定的專門存放地。日方量是指每天挖方的工程進(jìn)度,用于計算監(jiān)測間隔期間的挖方量。累計方量可以是日方量的累計計算方量,也可以用施工方統(tǒng)計方量,或者用挖掘體積計算方量。平臺面積是指開挖出的施工平臺大小,若是堆墊平臺則需注意與堆墊地貌監(jiān)測記錄相銜接。陡坡面積是指開挖場地取土形成的陡坡,或者場地平整開挖就地堆墊形成陡坡的大小,若是堆墊形成的陡坡則需注意與堆墊地貌監(jiān)測記錄相銜接。臨時措施是指開挖平臺邊埂、截排水溝、堆墊陡坡下部攔擋措施、分片開挖等工藝及監(jiān)管措施、結(jié)束施工后的裸露面苫蓋等。永久措施是指挖掘施工結(jié)束,施工垃圾清理后,整地植樹種草、修建護(hù)坡?lián)鯄Φ却胧?/p>
首次監(jiān)測必須是挖掘前的原始地貌監(jiān)測,以便基本掌握挖掘前的原始地貌情況。開始取土挖掘時間、最后停止挖掘時間必須有現(xiàn)場記錄。開挖地貌的臨時防護(hù)措施實施的第一時間,對防護(hù)措施的類型、布設(shè)位置、防護(hù)情況要做觀測記錄,尤其是場地平整的開挖地貌,要監(jiān)測其堆墊陡坡下部的攔擋措施是否先期修建,是否滿足“先攔后棄”要求。水土保持設(shè)施建設(shè)時間,從挖掘結(jié)束開始記錄,施工跡地清理時間,土地整治、削坡時間,措施實施時間、達(dá)到防治效果時間等必須詳細(xì)、準(zhǔn)確記錄。
開挖地貌監(jiān)測關(guān)注點之一是場地平整的開挖地貌,其堆墊陡坡下部的攔擋措施是否先期修建,滿足“先攔后棄”;關(guān)注點之二是與堆墊地貌監(jiān)測記錄相銜接對照,注意注明監(jiān)測內(nèi)容的重疊與重復(fù)計算;關(guān)注點之三是挖掘方量的去向要明確,尤其是與專門存放地廢棄量及堆墊地貌方量的監(jiān)測記錄相銜接,由此可以監(jiān)測到是否存在外賣或亂棄現(xiàn)象。
堆墊地貌監(jiān)測現(xiàn)場記錄內(nèi)容詳見表3。
表3 堆墊地貌監(jiān)測現(xiàn)場記錄內(nèi)容
表3中次數(shù)、時間、所屬工程、位置與擾動地貌監(jiān)測內(nèi)容相同。臨近地貌是指堆墊工程上下左右相臨的原始地貌,其地貌類型會影響堆墊工程的水土流失和防護(hù)措施。物料來源有工程內(nèi)部挖方工程平衡、專門取土場、外購3種情況。水土保持方案中有土石方平衡要求、取土場審批要求、外購?fù)潦降乃亮魇Х乐呜?zé)任要求,必須做專門記錄。物料組成是指地表物料組成狀況,如是松散沙土、黃土、砒砂巖還是砂礫、土石混合料等。物料組成不但影響水土流失,而且影響防護(hù)措施布設(shè),若防護(hù)不當(dāng)則存在安全隱患。運輸運距是指堆墊物料或是近距離挖填,或是遠(yuǎn)距離運輸回填。遠(yuǎn)距離的運輸途中有臨時防護(hù)措施的要求,要做專門記錄。運輸?shù)缆坊蚴切陆ㄅR時道路,或是永臨結(jié)合工程項目內(nèi)部道路,或是原有道路等。新建臨時道路、內(nèi)部道路要與擾動地貌監(jiān)測中的臨時道路監(jiān)測記錄相銜接對照,注意注明監(jiān)測內(nèi)容的重疊與重復(fù)計算。日方量是指每天堆墊方的工程進(jìn)度,用于計算監(jiān)測間隔期間的填方量。累計方量可以是日方量的累計計算方量,也可以用施工方統(tǒng)計方量,或者用堆墊體積計算方量。平臺面積是指施工堆墊形成的工程建設(shè)平臺大小,要與就地挖填方式的開挖地貌監(jiān)測記錄的開挖平臺相銜接對照,注意不要記錄重疊和重復(fù)計算。陡坡面積是指堆墊工程形成的陡坡,或者場地平整就地挖填堆墊形成陡坡的大小,注意與開挖地貌監(jiān)測陡坡面積記錄相銜接對應(yīng)。臨時措施是指堆墊平臺邊埂、截排水溝、堆墊陡坡下部攔擋措施、分片堆墊等工藝及監(jiān)管措施、結(jié)束施工后裸露面苫蓋等。永久措施是指堆墊施工結(jié)束、施工垃圾清理后,修建的護(hù)坡?lián)鯄?、永久截排水溝以及整地植樹種草等措施。
首次必須是堆墊前的原始地貌監(jiān)測,以便基本掌握堆墊前原始地貌情況。堆墊地貌的臨時防護(hù)措施實施的第一時間,對措施類型、布設(shè)位置、防護(hù)情況做觀測記錄,尤其是場地平整的堆墊地貌,其堆墊陡坡下部的攔擋措施是否先期修建,滿足“先攔后棄”。水土保持設(shè)施建設(shè)時間,從堆墊結(jié)束開始記錄,施工跡地清理時間、工程植物措施實施時間、達(dá)到防治效果時間等要做詳細(xì)記錄。
廢棄物場監(jiān)測雖然相對獨立,但是監(jiān)測內(nèi)容相對復(fù)雜。如表4所示,內(nèi)容較多。
表4 廢棄物場監(jiān)測現(xiàn)場記錄內(nèi)容
表4中次數(shù)是指實地監(jiān)測的次數(shù),也可以是監(jiān)測序列。時間是指觀測的年月日,可以細(xì)化到時。地形地貌是指廢棄物場的原始地形地貌,要記錄清楚,不同地形的廢棄物場的水土流失防治體系是不同的。溝道位置是指廢棄物場是位于溝道的溝掌、溝口還是中部,3種情況的水土保持防治體系及截排洪措施有較大差別。在溝道廢棄物廢棄物場下游修筑基礎(chǔ)壩,其控制的流域面積關(guān)系到廢棄物場的庫容量和截排洪設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)。攔洪壩是指溝道廢棄物場位于溝道中部或者溝口,上游要修筑攔洪壩攔截上游洪水,防止直接淘沖存放的廢棄物。物料組成是指廢棄物是棄土棄渣、煤礦矸石還是電廠煤灰等,不同物料的排放工藝、防治體系有所不同。物料來源是指來自本工程的某個分部工程或者生產(chǎn)過程,要與來源地監(jiān)測做好銜接。運輸運距是指廢棄物的運輸工具、運輸距離,運輸途中有臨時防護(hù)措施的要求。運輸?shù)缆肥切陆ㄅR時道路、永臨結(jié)合工程項目內(nèi)部道路、利用已有道路等,要與擾動地貌中的臨時道路監(jiān)測相銜接。日方量是指每天排棄廢棄物的方量進(jìn)度,用于計算監(jiān)測間隔期間的排棄量。累計方量可以是日方量的累計計算方量,也可以用廢棄物施工管理方統(tǒng)計方量,或者用堆墊體積計算方量。平臺面積是指廢棄物排棄堆墊形成的平臺大小,陡坡面積是指廢棄物排棄堆墊形成的陡坡大小。臨時措施是指廢棄物排棄堆墊平臺邊埂、平臺反坡防沖措施、堆墊體截排水溝、堆墊陡坡下部攔擋措施、分片堆墊等工藝及監(jiān)管措施、專門存放場地截排水設(shè)施等。永久措施是指廢棄物堆墊平臺施工結(jié)束后,實施的堆墊平臺反坡整地覆土、堆墊體截排水溝,堆墊陡坡護(hù)坡、下部攔擋措施,廢棄物場地永久攔截排水設(shè)施、整地植樹種草等措施。
生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測效益,是用數(shù)據(jù)說話,用數(shù)據(jù)提出問題,用數(shù)據(jù)提出建議,用數(shù)據(jù)說明生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持生態(tài)工程的效果。
水土保持監(jiān)測的首要任務(wù)是在項目建設(shè)過程中監(jiān)測各個分部工程及其施工階段的水土流失狀況,一方面為國家水土流失監(jiān)測提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),另一方面為建設(shè)單位提供水土流失防治決策的技術(shù)依據(jù)。通過水土保持監(jiān)測,分析各個分部工程及其施工階段的水土流失狀況,總結(jié)造成水土流失的原因,針對水土流失成因提出合理的防治建議。這樣,就可以通過監(jiān)測數(shù)據(jù),為建設(shè)單位提出水土流失的重點部位、重點時段,有針對性地采取有效的水土保持措施。
在水土保持生態(tài)工程施工階段,針對已經(jīng)實施的水土保持措施開展效益監(jiān)測,確定措施的水土流失防治效果。通過監(jiān)測,可以分析水土保持措施防治效益,確定整體措施體系是否達(dá)到防治標(biāo)準(zhǔn)。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以確定哪些措施已經(jīng)發(fā)揮效益,達(dá)到水土流失防治標(biāo)準(zhǔn);哪些措施效益差,差的原因在哪,是措施數(shù)量問題、質(zhì)量問題,還是施工技術(shù)問題,為補充完善水土保持生態(tài)工程防護(hù)體系提供技術(shù)依據(jù)。
從開工到水土保持生態(tài)工程建成,通過系統(tǒng)地開展水土保持監(jiān)測,用數(shù)據(jù)全面評價項目建設(shè)過程中無法避免的水土流失,對照原地貌水土流失和規(guī)范確定的容許土壤流失量,確定項目建設(shè)過程中的水土流失控制比。用監(jiān)測數(shù)據(jù)來說明項目建設(shè)過程的棄土(石、渣、矸)量,必須采取的攔擋、整治措施治理的量,確定項目建設(shè)過程中水土保持生態(tài)工程的攔渣率。用數(shù)據(jù)說明項目建設(shè)區(qū)水土保持生態(tài)工程數(shù)量,確定項目建設(shè)區(qū)擾動土地整治率、水土流失總治理度、林草植被恢復(fù)率、林草覆蓋率等水土保持設(shè)施驗收所需的水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),為竣工驗收提供技術(shù)依據(jù)。