謝 翔,于 苗,李 棟
(濟南綠軒工程咨詢有限公司,濟南250014)
德商公路德州 (魯冀界)至夏津段工程全長63.911km,所經(jīng)武城和夏津縣屬于黃泛平原風沙國家級水土流失重點預(yù)防區(qū),項目區(qū)水土流失類型以風力侵蝕為主,兼有水蝕,侵蝕強度以輕度侵蝕為主,原地貌侵蝕模數(shù)為500t/(km2·a)。 根據(jù)工程總體布局、建設(shè)時序、水土流失強度等進行防治分區(qū)。通過對綜合擾動土地整治率,水土流失總治理度,攔渣率,土壤流失控制比,林草植被恢復(fù)率,林草覆蓋率6項防治目標值進行監(jiān)測,考察施工方案的合理性[1]。
本項目水土保持監(jiān)測共12個固定監(jiān)測點,根據(jù)監(jiān)測實際沿途布設(shè)多處巡查監(jiān)測點,如圖1。各取土場目前取土已基本完成,水土流失狀況無法進行得實地觀測,但將通過實地觀測定位各取土場經(jīng)緯度,查閱資料獲取各取土場取土面積、深度及土方量[2],如表1。
表1 固定監(jiān)測點統(tǒng)計
本項目水土保持監(jiān)測設(shè)施設(shè)備主要包括:手持式GPS全球定位儀、手提風速儀、自動氣象站、激光測距儀、烘箱、環(huán)刀、土壤水分測定儀、數(shù)碼攝像機、數(shù)碼相機、電腦、打印機、掃描儀、皮尺、鋼尺、測高儀、羅盤等,這些設(shè)備保證了項目水土保持監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、處理等工作的順利進行[3]。
擾動土地情況水土保持監(jiān)測內(nèi)容主要包括各防治分區(qū)擾動范圍、面積及土地利用類型變化情況等。目擾動土地情況監(jiān)測方法主要采用實地量測、遙感監(jiān)測和資料分析相結(jié)合的監(jiān)測方法。對于擾動土地面積、取土場面積采用遙感監(jiān)測和資料分析的方法,取土場邊坡坡度、高度等因子采用實地量測法。遙感監(jiān)測:通過goole earth下載項目區(qū)施工前、施工中期和施工后的遙感影像數(shù)據(jù),采用GIS軟件對影像進行分析對比,獲取工程施工后擾動面積[4]。
取土情況監(jiān)測內(nèi)容主要包括取土場、臨時堆放場的數(shù)量、位置、方量、表土剝離、防治措施落實情況等。監(jiān)測方法主要包括遙感監(jiān)測、實地量測和資料分析的方法。對于取土場面積采用遙感監(jiān)測和資料分析的方法,取土場邊坡坡度、高度等因子采用實地量測法。對于取土量等采用資料分析的方法進行監(jiān)測。通過向工程建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位、質(zhì)量監(jiān)督單位收集有關(guān)工程資料,從中提取出取土量。
水土保持措施監(jiān)測內(nèi)容:對于工程防治措施,主要調(diào)查其實施數(shù)量、質(zhì)量及進度;防護工程穩(wěn)定性、完好程度、運行情況、措施的攔渣保土效果。植物措施主要調(diào)查其不同階段林草種植面積、成活率、生長情況及覆蓋度;擾動地表林草自然恢復(fù)情況;植物措施攔渣保土效果。對于臨時防護措施,主要調(diào)查其實施情況,如實施數(shù)量、質(zhì)量、進度、運行情況和臨時措施的攔渣保土效果。主要采用實地量測和資料分析的方法進行。本項目水土保持措施的實施狀況監(jiān)測方法主要采用實地量測和資料分析的監(jiān)測方法。
水土流失狀況監(jiān)測內(nèi)容包括水土流失量和水土流失危害監(jiān)測。本項目水土流失量主要采用地面定點觀測、實地量測和遙感監(jiān)測相結(jié)合的方法。水土流失面積監(jiān)測采用實地量測、遙感監(jiān)測相結(jié)合的方法;土壤流失量監(jiān)測采用地面定點觀測法 (簡易徑流小區(qū)、測釬法、沉沙池法),在不同防治分區(qū)選擇典型代表區(qū)域布設(shè)徑流小區(qū)、測釬或沉沙池,根據(jù)實地量測結(jié)果,通過相似區(qū)域尺度放大的方法,得出不同分區(qū)的水土流失總量[4]。
3.4.1 簡易徑流小區(qū)
在公路堆填路基邊坡布設(shè)徑流小區(qū),同時采用自記雨量計和雨量筒觀測降雨量和降雨強度。
3.4.2 沉沙池
在路基、橋涵、施工生產(chǎn)生活區(qū)排水溝出口處設(shè)沉沙池,通過沉沙池內(nèi)水土流失量推算相應(yīng)監(jiān)測分區(qū)水土流失量。
3.4.3 測釬法
在路基邊坡、取土場開挖邊坡布設(shè)簡易水土流失觀測場。將直0.5cm、長20cm測釬相距0.20m×0.20m品字形布置,垂直方向打入坡面,量測測釬露出地面的長度并做記錄。每月觀測一次釘帽距地面高度,計算土壤侵蝕深度和土壤侵蝕量。計算公式為[5]:
式中 A為土壤侵蝕量(m3);Z為土壤侵蝕厚度(mm);S為水平投影面積(m2);θ為斜坡坡度值。
根據(jù)本工程水土保持監(jiān)測數(shù)據(jù),計算各防治分區(qū)6項防治目標值,并與水土保持方案設(shè)計的各防治分區(qū)六大防治目標值進行對比,分析各防治分區(qū)六大防治目標達標情況,如表2。
表2 各防治區(qū)防治目標 單位:%
德商公路德州(魯冀界)至夏津段工程在施工過程中擾動造成水土流失面積249.39hm2,各項水土保持措施治理面積242.27hm2,綜合水土流失總治理度為98.20%。
根據(jù)主體工程設(shè)計,結(jié)合查閱和分析項目實施過程資料,通過實地監(jiān)測,本項目施工過程中棄方0.415萬m3,實際攔截棄渣量0.41萬m3,因此,攔渣率為98.6%。土壤流失控制指標是指項目建設(shè)區(qū)所處區(qū)域容許土壤流失量與項目建設(shè)區(qū)范圍內(nèi)單位面積實際發(fā)生的水土流失量的比值。根據(jù)水土流失監(jiān)測調(diào)查結(jié)果(施工期和試運行期),工程試運行期平均侵蝕模數(shù)為194t/km2·a。經(jīng)計算,試運行期土壤流失控制比為1.03。工程可恢復(fù)林草植被面積175.76hm2,實施林草植被面積174.10hm2,綜合林草植被恢復(fù)率99.06%。
工程項目區(qū)總面積491.66hm2,林草植被面積174.10hm2,綜合林草覆蓋率為35.41%。
通過實際監(jiān)測,本工程綜合擾動土地整治率、水土流失總治理度、攔渣率、土壤流失控制比、林草植被恢復(fù)率、林草覆蓋率各項指標監(jiān)測值均達到方案設(shè)計防治目標值。
表3 水土保持措施實施效果 單位:%
(1)采用實地量測、遙感監(jiān)測和資料分析相結(jié)合的監(jiān)測方法。根據(jù)本工程水土保持監(jiān)測數(shù)據(jù),擾動造成水土流失面積249.39hm2,各項水土保持措施治理面積242.27hm2,綜合水土流失總治理度為98.20%。
(2)本項目施工過程中棄方0.415萬m3,實際攔截棄渣量0.41萬m3,攔渣率98.6%;土壤流失控制比1.03;可恢復(fù)林草植被面積175.76hm2,實施林草植被面積174.10hm2,綜合林草植被恢復(fù)率99.06%。
(3)項目區(qū)總面積491.66hm2,林草植被面積174.10hm2,綜合林草覆蓋率35.41%,各項指標監(jiān)測值均達到方案設(shè)計防治目標值。