文/岳煥麗、鄧肯、潘玉娟、羅秀嬋 北京水保生態(tài)工程咨詢有限公司 北京 100055
蒲小東 貴州中交江玉高速公路發(fā)展有限公司 貴州銅仁 554400
國(guó)家高速公路長(zhǎng)春至深圳公路新民至魯北聯(lián)絡(luò)線好力堡至通遼段(以下簡(jiǎn)稱好力堡至通遼公路)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市的科爾沁區(qū)和科爾沁左翼后旗境內(nèi),地理位置為東經(jīng)119°15′50″~123°43′18″,北緯42°15′50″~45°41′23″之間。
公路主線全長(zhǎng)89.27km,連接線14.0km,本工程由路基及兩側(cè)、橋涵、互通、服務(wù)區(qū)及收費(fèi)站、取土場(chǎng)、施工便道、施工場(chǎng)地及供電通訊線路等組成。項(xiàng)目地處科爾沁沙地與西遼河沖洪積平原區(qū),氣候?yàn)橹袦貛Т箨懶园敫珊导撅L(fēng)氣候,多年平均降水量394.7~446.8mm,多年平均蒸發(fā)量1671.0~1864.0mm,年平均風(fēng)速3.6~4.4m/s;土壤以風(fēng)沙土和草甸土為主,溝谷、河流兩岸及湖泊周圍分布有隱域性的沼澤土;項(xiàng)目區(qū)植被類型沙地植被和草甸、沼澤,林草植被覆蓋度30%~60%。項(xiàng)目區(qū)土壤侵蝕以風(fēng)力侵蝕為主;風(fēng)沙區(qū)水力侵蝕模數(shù)為200t/km2?a,風(fēng)力侵蝕模數(shù)為 3000t/km2?a,平原區(qū)水力侵蝕模數(shù)為500t/km2?a,風(fēng)力侵蝕模數(shù)為 2000t/km2?a。
在開始一項(xiàng)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持監(jiān)測(cè)工作時(shí),首先要構(gòu)建統(tǒng)一完善的監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系。監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系要全面反映水土流失動(dòng)態(tài)及其防治效果,針對(duì)不同監(jiān)測(cè)內(nèi)容選擇合適的監(jiān)測(cè)指標(biāo)。
(1)典型性和全面性。項(xiàng)目所選指標(biāo)要具有代表性,能夠全面的反映項(xiàng)目區(qū)內(nèi)水土流失、水土保持措施的動(dòng)態(tài)變化及水土保持效果。
(2)可操作性和實(shí)用性。各指標(biāo)監(jiān)測(cè)方法要緊密結(jié)合實(shí)際監(jiān)測(cè)工作,監(jiān)測(cè)指標(biāo)要易于取得。同時(shí),監(jiān)測(cè)結(jié)果要具有可比性,能作為水土保持狀況評(píng)價(jià)因子。
(3)科學(xué)性和相對(duì)獨(dú)立性。指標(biāo)選取要能充分反映生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)的科學(xué)內(nèi)涵及目的,要有科學(xué)依據(jù)和來源,目標(biāo)明確,概念清晰。同時(shí),各指標(biāo)間盡量減少重疊,使相關(guān)性減到最低,避免產(chǎn)生無用的垃圾數(shù)據(jù) [2] 。
根據(jù)監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系構(gòu)建原則和體系的結(jié)構(gòu),結(jié)合水土保持監(jiān)測(cè)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。總結(jié)出生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系及相應(yīng)的監(jiān)測(cè)方法(見表1)。
項(xiàng)目區(qū)水土流失背景監(jiān)測(cè)等8個(gè)指標(biāo)亞類,30個(gè)指標(biāo),監(jiān)測(cè)方法主要以資料分析法即調(diào)查法。通過查閱好通高速主體工程設(shè)計(jì)資料,結(jié)合水土保持方案,收集項(xiàng)目區(qū)地理位置圖、地形圖、水系圖、植被圖、土壤分布圖、土地利用現(xiàn)狀圖、水土流失分布圖、氣象觀測(cè)資料、水文觀測(cè)資料。
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工程建設(shè)過程中是水土保持監(jiān)測(cè)的重點(diǎn),包括防治責(zé)任范圍、水土流失量等5亞類,16個(gè)指標(biāo)。
水土流失狀況監(jiān)測(cè)主要采取的方法為資料分析法、現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)法。防治責(zé)任范圍、擾動(dòng)地表面積監(jiān)測(cè)主要以資料查閱,發(fā)改委批準(zhǔn)紅線面積,結(jié)合GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng),計(jì)算防治責(zé)任范圍及擾動(dòng)面積的動(dòng)態(tài)變化情況。土石方量、棄土棄渣量監(jiān)測(cè)通過收集資料,結(jié)合全站儀現(xiàn)場(chǎng)地形測(cè)量,對(duì)土石方量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。水土流失量的監(jiān)測(cè)主要采用現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)法。工程開挖、填筑形成的邊坡,采用簡(jiǎn)易坡面觀測(cè)場(chǎng),同時(shí)對(duì)小區(qū)內(nèi)的侵蝕溝進(jìn)行記錄。依據(jù)簡(jiǎn)易坡面觀測(cè)場(chǎng)監(jiān)測(cè)法, 計(jì)算土壤侵蝕厚度和總的土壤侵蝕量。計(jì)算公式如下:
式中:W-土壤侵蝕量(t);ρ-小區(qū)土樣的密度(t/m3 );Z-土壤侵蝕厚度(mm);S監(jiān)測(cè)小區(qū)水平投影面積(m2);α-小區(qū)坡面坡度;Si1,Si2,Si3-第i條侵蝕溝上、中、下部位的斷面面積(m2 );L-第i條侵蝕溝長(zhǎng)度(m) 。
水土流失危害監(jiān)測(cè)涉及到的4個(gè)指標(biāo),主要采取調(diào)查法完成。對(duì)項(xiàng)目區(qū)重點(diǎn)地段、水域、農(nóng)田進(jìn)行典型調(diào)查和周邊居民訪談?wù){(diào)查。
項(xiàng)目工程水土保持措施實(shí)施監(jiān)測(cè)包括工程措施、植物措施、臨時(shí)措施等。這些指標(biāo)的監(jiān)測(cè)方法主要為現(xiàn)場(chǎng)巡查,收集資料,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)量測(cè),最后匯總計(jì)算各項(xiàng)水土保持措施的實(shí)施數(shù)量。
水土保持措施實(shí)施效益監(jiān)測(cè)主要包括擾動(dòng)土地治理情況、水土流失治理情況、水土流失控制情況、攔渣效果及植物措施實(shí)施效果這5個(gè)要素,它們可以由6個(gè)指標(biāo)反映。監(jiān)測(cè)方法主要為前面幾項(xiàng)指標(biāo)資料取得后,分析計(jì)算得出。
(1) 擾動(dòng)土地治理率=水土保持措施面積/擾動(dòng)土地面積×100%
(2) 水土流失治理度=水土保持措施面積/造成水土流失面積×100%
(3) 土壤流失控制比=治理后土壤侵蝕模數(shù)/容許土壤侵蝕模數(shù)
(4) 攔渣率= 攔擋的渣量/棄渣總量×100%
(5) 植被恢復(fù)系數(shù)=植物措施面積/可綠化面積×100%
(6) 植草覆蓋率=植物措施面積/防治責(zé)任范圍×100%
開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)是新時(shí)期落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀, 保護(hù)水土資源和維護(hù)良好生態(tài)環(huán)境的重要舉措,強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目建設(shè)前、中、后全過程水土流失及水土保持監(jiān)控。建立、健全監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)與技術(shù)方法體系是確保監(jiān)測(cè)成果科學(xué)性、有效性和實(shí)用性的重要保障。同時(shí), 開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化、發(fā)展的過程, 本文所提出的監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系只是對(duì)現(xiàn)階段傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)工作的一個(gè)總結(jié)和探索, 隨著水土保持監(jiān)測(cè)制度、監(jiān)測(cè)技術(shù)、監(jiān)測(cè)手段的不斷完善與提高, 新的監(jiān)測(cè)技術(shù)與方法日益被運(yùn)用到生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目中,三維激光掃描法、攝影測(cè)量技術(shù)(無人機(jī))、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)的運(yùn)用,都將大大豐富和完善現(xiàn)有監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系。