文/何德文 粵文科技(廣東)有限公司 廣東東莞 523057
自我國實(shí)施可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能減排、低碳環(huán)保等戰(zhàn)略政策以來,生態(tài)環(huán)境的保護(hù)問題一直被人們長期關(guān)注。水土保持是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容,是針對水土流失而采取的治理措施。近年來,伴隨城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展,一些大型開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目得以開展,例如,自來水廠建設(shè)項(xiàng)目、污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目等,這些建設(shè)項(xiàng)目的開發(fā)建設(shè)一般比較大,屬于大型開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的范疇,一般均建設(shè)于城市的邊沿部位,屬于郊區(qū)位置,并且距離水源地比較臨近,此類項(xiàng)目建設(shè)與自然生態(tài)環(huán)境的保持保護(hù)息息相關(guān),很多此類大型開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目因開展不合理生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng),而造成比較嚴(yán)重的水土流失,導(dǎo)致城郊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞,不符合國家低碳環(huán)保的發(fā)展要求[1]。因此,需要著重針對此類建設(shè)項(xiàng)目開展水土保持監(jiān)測管理,保證大型開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目既符合城市發(fā)展的需求,又能夠滿足生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的要求,使大型開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的開發(fā)建設(shè)更加低碳環(huán)保。
國內(nèi)某市污水處理廠工程項(xiàng)目原設(shè)計(jì)平均日污水量可達(dá)4000m3/d,該廠最大設(shè)計(jì)水量可達(dá)到5000m3/d,本項(xiàng)目屬于升級改造項(xiàng)目,主要是因城市所需處理的污水量日益增大,原污水處理廠的規(guī)模已無法適應(yīng)當(dāng)前該城市污水處理需求,此次升級改造項(xiàng)目的設(shè)計(jì)污水處理量為8900m3/d。該項(xiàng)目占地面積為1.35hm2,其中包括永久占地面積1.27hm2,臨時(shí)占地面積為0.08hm2,新建構(gòu)筑物包括:總變配電間、預(yù)處理單元、生物池、膜池、鼓風(fēng)機(jī)房、臭氧制備件、污泥脫水機(jī)房等,項(xiàng)目的綠化工程占地面積為0.38hm2。該項(xiàng)目所處地區(qū)地勢平坦,項(xiàng)目所在地的地面標(biāo)高在18.53~22.41m 范圍內(nèi),該地區(qū)的土壤養(yǎng)分含量比較低。植被方面,原污水處理廠主要為農(nóng)用地和空閑地。水系方面,該項(xiàng)目所在水系屬于獨(dú)立水系。項(xiàng)目所在地屬于該市水土流失重點(diǎn)治理地區(qū),水土流失的形式主要是水力微度侵蝕。該污水處理廠在建設(shè)中制定了水土流失防治的相關(guān)措施,取得了一定的成效,具體措施見表1 所示。
表1 某市污水處理廠工程水土保持措施方案
根據(jù)《水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》(SL277-2002)、《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測規(guī)程》以及水利部發(fā)布的水土保持相關(guān)文件,同時(shí)結(jié)合該項(xiàng)目水土流失的主要防治特點(diǎn),將本項(xiàng)目水土保持監(jiān)測的具體內(nèi)容分為水土流失防護(hù)措施的實(shí)施結(jié)果、項(xiàng)目擾動(dòng)面積、水土流失造成的危害、水土流失防治取得的效果的具體情況等內(nèi)容。
該項(xiàng)目開展水土保持監(jiān)測技術(shù)方法主要包括調(diào)查監(jiān)測法、地面觀測法以及資料分析法。調(diào)查監(jiān)測法主要是對項(xiàng)目所在地區(qū)范圍的地形地貌進(jìn)行調(diào)查監(jiān)測,調(diào)查的指標(biāo)主要包括微地形、地貌類型、地面坡度。同時(shí)根據(jù)相關(guān)地勘資料,對土層的厚度以及土壤的質(zhì)地進(jìn)行分析。利用調(diào)查監(jiān)測法對現(xiàn)有的研究成果展開初步劃分,之后在開展現(xiàn)場驗(yàn)證,了解面積變化、分布范圍等情況。
該項(xiàng)目對建設(shè)區(qū)域的植被進(jìn)行調(diào)查則采取植被調(diào)查法,該方法屬于調(diào)查監(jiān)測法,主要是對林曹紙杯的面積、分布、生長情況以及種類等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查,并通過觀測計(jì)算的方法對林草覆蓋度以及林地郁閉度進(jìn)行觀測計(jì)算,具體方法如下:從項(xiàng)目所在地選擇代表性地塊,喬木林的面積為10m×10m,草地面積為1m×1m,灌木林面積為2m×2m,分別開展觀測,并計(jì)算相關(guān)指標(biāo),具體的計(jì)算公式如下[2]:
式①中,D 代表林地郁閉度或者是草地蓋度;fd代表草被或樹冠的垂直投影面積,單位為m2;fe代表樣方的面積,單位為m2;C 代表林草植被覆蓋度,單位為%;f代表林草地的面積,單位為hm2;F 代表各治理分區(qū)的總面積,單位為hm2。
對于水土保持使用的設(shè)施以及質(zhì)量主要采用定點(diǎn)監(jiān)測法以及調(diào)查監(jiān)測法,水土保持的設(shè)施主要包括植物措施和工程措施;水土流失現(xiàn)狀的監(jiān)測主要采用調(diào)查監(jiān)測法和地面觀測法相結(jié)合的方法,主要是對土壤侵蝕形式、面積以及強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測。該項(xiàng)目土壤侵蝕的形式主要為水力侵蝕;侵蝕面積采用GPS 定位儀、遙感技術(shù)、皮尺等工具和設(shè)備對侵蝕邊界進(jìn)行測量,并繪制侵蝕區(qū)域范圍圖形及對應(yīng)的面積;侵蝕強(qiáng)度主要是參考相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)和資料確定;侵蝕量則根據(jù)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算[3],計(jì)算公式如下:
式②中,Q 代表侵蝕量;S 代表基本侵蝕單元的面積,單位為m2;q 代表侵蝕模數(shù),單位為個(gè);t 代表侵蝕時(shí)間,單位為d。對于水土流失造成的危害則要?jiǎng)澐譃轫?xiàng)目區(qū)內(nèi)受到的危害以及區(qū)域內(nèi)水系受到的危害,重點(diǎn)調(diào)查土壤肥力的變化、地面完整性、泥沙淤積量以及洪澇災(zāi)害的發(fā)生情況;水土保持的效果主要是與施工單位協(xié)調(diào)溝通,獲取一手資料,了解水土保持采取防治措施的質(zhì)量以及數(shù)量,了解防護(hù)工程的完整度、穩(wěn)定性以及運(yùn)行狀態(tài),并通過遙感技術(shù)以及無人機(jī)技術(shù)對林草保存率、成活率、覆蓋率進(jìn)行全面監(jiān)測。還要推算受污水處理廠建設(shè)造成的擾動(dòng)地表面積、水土保持設(shè)施的占地面積、防治面積等。
從表1 中可知,該項(xiàng)目建設(shè)中采取的水土流失防治措施主要包括工程措施、臨時(shí)措施以及植物措施。各項(xiàng)措施的實(shí)施量與方案量進(jìn)行對比得出水土流失的防治措施監(jiān)測管理結(jié)果見表2 所示。
表2 水土流失的防治措施監(jiān)測管理結(jié)果
從表2 中可以觀察到,通過對水土流失防治措施的開展情況進(jìn)行監(jiān)測管理得知,該項(xiàng)目采取的各項(xiàng)措施中,大部分項(xiàng)目的實(shí)施量均有增減,通過各類措施的實(shí)施量可知,該污水處理廠在對水土流失進(jìn)行防治時(shí),過多借鑒了歷史數(shù)據(jù),在實(shí)地勘察方面存在不足,導(dǎo)致一些措施的設(shè)計(jì)量與實(shí)施量存在出入。
該項(xiàng)目總工期為22 個(gè)月,污水處理廠的主體工程在建設(shè)過程中比較分散,對原地表產(chǎn)生了占壓、破壞和擾動(dòng),通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目擾動(dòng)面積可達(dá)1.35hm2。其中,建筑物區(qū)擾動(dòng)面積為0.64hm2,道路管線區(qū)擾動(dòng)面積為0.25hm2,綠化區(qū)擾動(dòng)面積為0.38hm2,施工生產(chǎn)生活區(qū)擾動(dòng)面積為0.08hm2。通過對各類擾動(dòng)土地面積的計(jì)算結(jié)果可知,開展水土流失防治的每一個(gè)分區(qū),由于其項(xiàng)目建設(shè)的主要功能存在差異,導(dǎo)致各分區(qū)在建設(shè)期內(nèi)出現(xiàn)的擾動(dòng)面積也存在差異。如果項(xiàng)目施工占地的面積比較大,則對原地表產(chǎn)生的擾動(dòng)強(qiáng)度便會(huì)越大,并且擾動(dòng)的時(shí)間也會(huì)越長,造成的土壤流失量就會(huì)越大。因此,在開展水土保持工作時(shí),需要結(jié)合各防治分區(qū)以及擾動(dòng)土地的主要類型,選取有效的防治措施開展水土流失治理工作,從而確保水土流失治理的效果。
水土流失造成的直接危害就是土壤流失,從上述內(nèi)容中可知,該項(xiàng)目施工之前,項(xiàng)目所在地的土地利用為原污水處理廠占地、農(nóng)業(yè)用地以及空閑地,土壤侵蝕的形式主要為水力侵蝕,該項(xiàng)目建設(shè)過程中對地表土壤進(jìn)行了擾動(dòng),項(xiàng)目建設(shè)必然對原植被和地形地貌進(jìn)行破壞和擾動(dòng),但由于該項(xiàng)目及時(shí)采取了一些防治措施,使該項(xiàng)目所致水土流失量減少,但仍存在水土流失。因此,該項(xiàng)目施工建設(shè)之前忽略不計(jì),主要監(jiān)測的階段為該項(xiàng)目施工階段和自然恢復(fù)階段。通過監(jiān)測得知,施工階段出現(xiàn)的水土流失面積即項(xiàng)目擾動(dòng)面積,從上述結(jié)果中可知,項(xiàng)目擾動(dòng)面積為1.35hm2,主要是因基礎(chǔ)開挖、管線開挖及回填、綠化施工、臨時(shí)占壓等因素所致;自然恢復(fù)階段出現(xiàn)的水土流失面積為0.46hm2。
本項(xiàng)目在開展工程建設(shè)階段對土地?cái)_動(dòng)的面積為1.35hm2,通過對擾動(dòng)土地進(jìn)行整治后,整治達(dá)標(biāo)的土地面積達(dá)到1.31hm2。通過監(jiān)測結(jié)果得知,該項(xiàng)目針對擾動(dòng)土地進(jìn)行整治的有效整治率達(dá)到97.6%,高于水土保持方案設(shè)計(jì)的95%,說明該項(xiàng)目對擾動(dòng)土地整治的目標(biāo)達(dá)成。同時(shí)該項(xiàng)目還對攔渣率、林草植被恢復(fù)率以及林草覆蓋率進(jìn)行了監(jiān)測,得出監(jiān)測結(jié)果分別為96.2%、97.4%、29.1%,與標(biāo)準(zhǔn)值95%、97%、25%相比均較高,說明該項(xiàng)目在水土流失防治方面達(dá)標(biāo)。
從土壤流失控制比方面來講,其是指項(xiàng)目建設(shè)的區(qū)域范圍內(nèi),允許土壤侵蝕強(qiáng)度和水土流失治理之后的平均土壤侵蝕強(qiáng)度之間的比。該項(xiàng)目自然恢復(fù)期時(shí),項(xiàng)目擾動(dòng)土地面積可達(dá)到1.27hm2,出現(xiàn)硬化的道路和屋頂答題未出現(xiàn)土壤侵蝕,知識在植被恢復(fù)的區(qū)域范圍內(nèi)出現(xiàn)土壤侵蝕,該項(xiàng)目的平均土壤侵蝕模數(shù)達(dá)到200t/km2·a,與本項(xiàng)目允許的土壤侵蝕模數(shù)相同,因此,該項(xiàng)目的土壤流失控制比為1;攔渣率主要是指項(xiàng)目水土保持措施實(shí)施后對棄渣棄土攔擋的實(shí)際量與工程棄渣棄土量之間的比值,結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算得出攔渣率為96.2%;林草植被回復(fù)率主要是指項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域范圍內(nèi),林草植被的占地面積在可以恢復(fù)的林草植被占地面積中的占比。該項(xiàng)目實(shí)際恢復(fù)的林草植被面積為0.37hm2,可恢復(fù)的林草植被面積為0.38hm2,可計(jì)算得出林草植被回復(fù)率達(dá)到97.4%,與水保方案中的指標(biāo)相比達(dá)標(biāo);林草覆蓋率主要是項(xiàng)目區(qū)域范圍內(nèi)林草植被面積在項(xiàng)目總面積的占比。該項(xiàng)目的林草植被面積為0.37hm2,項(xiàng)目建設(shè)面積達(dá)到了1.27hm2,可計(jì)算得出項(xiàng)目的林草覆蓋率可達(dá)到29.1%,與水保方案指標(biāo)相比實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)。具體見表3 所示。
表3 本項(xiàng)目水土流失防治的達(dá)成情況
諸如污水處理廠、自來水廠這類大型開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目,其對地區(qū)的水土產(chǎn)生的擾動(dòng)是必然存在的,因此,需要在明確建設(shè)方責(zé)任和義務(wù)的基礎(chǔ)上,使其能夠嚴(yán)格制定和審查水土保持設(shè)計(jì)方案。在制定水土保持設(shè)計(jì)方案時(shí),必須要對建設(shè)項(xiàng)目所在地進(jìn)行實(shí)地勘察,通過有效的技術(shù)手段開展勘察作業(yè),保證勘察的精度,從而為水土保持設(shè)計(jì)方案提供數(shù)據(jù)信息支持,使設(shè)計(jì)方案與建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際情況相符,確保水土保持設(shè)計(jì)方案的精準(zhǔn)制定。同時(shí),項(xiàng)目建設(shè)單位完成水土保持設(shè)計(jì)方案制定后,還要交由行政機(jī)關(guān)審批,行政機(jī)關(guān)為了保證水土保持設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性,可以委托第三方技術(shù)評估機(jī)構(gòu)對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合評估,從而保證設(shè)計(jì)方案實(shí)施后的效果。
目前,針對水土保持監(jiān)測工作采取的技術(shù)方法比較有限,隨著無人機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)等不斷推廣應(yīng)用,使水土保持監(jiān)測管理工作的精度和效率均得到提升,從而便于指導(dǎo)大型開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目開展水土保持工作。因此,相關(guān)主管部門應(yīng)該大力推行先進(jìn)信息技術(shù)、智能技術(shù)以及先進(jìn)設(shè)備,將這些技術(shù)設(shè)備應(yīng)用于水土保持工作中,同時(shí)建設(shè)項(xiàng)目單位也需要意識到技術(shù)應(yīng)用的重要性,應(yīng)不斷加強(qiáng)技術(shù)更新,使水土保持監(jiān)測管理工作的效能得到提升[4]。
對于檢查驗(yàn)收工作需要以國家及地方制定的水土保持監(jiān)測相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行開展,同時(shí)還要結(jié)合已制定實(shí)施的水土保持設(shè)計(jì)方案開展檢查。需要對水土保持設(shè)計(jì)方案的落實(shí)情況進(jìn)行檢查和驗(yàn)收,同時(shí)還要對水土保持的工程量完成情況、質(zhì)量情況以及相關(guān)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度等方面進(jìn)行檢查和驗(yàn)收[5]。在驗(yàn)收時(shí),需要由相關(guān)咨詢資質(zhì)的中介機(jī)構(gòu)開展技術(shù)評估,對水土保持的工程措施、植物措施以及臨時(shí)措施進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查和評定,從而保證水土保持工作開展的有效性。
綜上所述,大型開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測管理是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目可持續(xù)發(fā)展以及實(shí)現(xiàn)生態(tài)化建設(shè)的重要手段,在監(jiān)測管理工作開展中,不僅需要建設(shè)方全面了解水土保持相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及法律規(guī)制內(nèi)容,而且還需要借助必要的技術(shù)手段和監(jiān)測管理方法提升此項(xiàng)工作的開展效果,從而使大型開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目得以科學(xué)建設(shè)。