摘要:對生產(chǎn)建設(shè)項目背景因素、擾動范圍、取土棄渣、防治措施和水土流失危害進(jìn)行監(jiān)測評估,可為做好項目水土保持規(guī)劃設(shè)計、施工和監(jiān)督管理等工作提供參考。以蘭州南繞城高速公路項目為例,采用實地測量、查詢資料、調(diào)查監(jiān)測、遙感監(jiān)測、無人機航拍等手段,對項目建設(shè)中的水土保持全過程進(jìn)行監(jiān)測,評估其水土保持效果,結(jié)果表明:項目采取了適宜的水土保持措施,水土保持工程總體布局合理,防治效果明顯,水土流失防治指標(biāo)達(dá)到水土保持方案設(shè)計要求;但水土保持方案深度不夠,與初步設(shè)計銜接不夠充分,項目建設(shè)過程中擾動范圍、實施的各類措施較水土保持方案有所變化,特別是取土場、棄渣場選址和取棄方量發(fā)生較大變化,對項目建設(shè)過程中的水土流失防治產(chǎn)生了一定影響。建議加強水土保持方案編制和規(guī)劃設(shè)計與施工圖設(shè)計、實際施工的銜接,以促進(jìn)水土保持工作更加合理規(guī)范。
關(guān)鍵詞:水土流失;水土保持監(jiān)測;高速公路;生產(chǎn)建設(shè)項目;蘭州南繞城高速公路項目中圖分類號:S157 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10. 3969/j. issn. 1000-0941. 2025. 06.008引用格式:李平,秦瑞杰,張海強.蘭州南繞城高速公路項目水土保持監(jiān)測效果評價[J].中國水土保持,2025(6):26-28,32.
公路工程對于促進(jìn)區(qū)域互聯(lián)互通、融合發(fā)展具有推動作用,但是其工期較長,土石方工程量大,對項目沿線擾動劇烈[1],造成的水土流失不容忽視?!蛾P(guān)于加強新時代水土保持工作的意見》要求,依法落實生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持方案制度,加強全鏈條全過程監(jiān)管。因此,加強公路工程建設(shè)過程中的水土流失監(jiān)測具有重要意義。
本研究以蘭州南繞城高速公路項目為例,以嚴(yán)格控制土地擾動、保護水土資源、維護和改善生態(tài)環(huán)境為目標(biāo),通過實地測量、查詢資料、調(diào)查監(jiān)測、遙感監(jiān)測、無人機航拍等多種手段,對項目全過程水土流失的成因、數(shù)量、強度、影響范圍、危害及防治效果等進(jìn)行監(jiān)測和評估,分析項目建設(shè)過程中可能造成水土流失的自然因素和人為因素,評價建設(shè)過程中的重點和難點,為做好生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持規(guī)劃設(shè)計、施工和監(jiān)督管理等工作提供參考。
1 項目概況
蘭州南繞城高速公路全長 58.74km ,起點位于榆中縣定遠(yuǎn)鎮(zhèn)接G30連霍高速公路,終點位于西固區(qū)新城鎮(zhèn)接G6京藏高速公路,主體工程包括特大橋、大橋8.57km (20座),隧道 25.01km (17座),互通立交5處,沿線設(shè)收費站2處、服務(wù)區(qū)1處、停車區(qū)1處、公路管養(yǎng)設(shè)施5處。項目總占地 493.72hm2 ,其中永久性占地 363.27hm2 、臨時性占地 130.45hm2 ,挖方量2 577.71萬 m3 ,填方量1170.29萬 m3 ,借方量17.20萬 m3 ,建設(shè)工期為2014年9月至2018年12月。
項目區(qū)位于青藏高原向黃土高原的過渡帶,平均海拔 1 520m ;屬中溫帶大陸性氣候區(qū),年均氣溫9.8C ,極端最高氣溫 39.8°C ,極端最低氣溫 -19.7°C ,年均降水量 327mm ,年均日照時數(shù) 2446h ,年均無霜期 180d ,年均風(fēng)速 0.9m/s ,最大凍土深度 98cm ;土壤主要有黃綿土、黃土狀粉土和灰鈣土;植被類型屬半荒漠草原植被,主要有蒿類、長芒草、針茅、紅砂、貓頭刺等,植被覆蓋度 15% 左右;涉及主要河流有黃河及其支流雷壇河、咸水河、宣家溝,水土流失以水力侵蝕為主,兼有滑坡、崩塌、泥石流等重力侵蝕,平均土壤侵蝕模數(shù) 3390ν(km2?a) ,容許土壤流失量為 1000ν(km2?a) ,屬甘青寧黃土丘陵國家級水土流失重點治理區(qū)和黃河干流甘肅省級水土流失重點治理區(qū)。
2 水土保持監(jiān)測情況
2.1 監(jiān)測范圍與時段
項目防治責(zé)任范圍為建設(shè)區(qū)占地,根據(jù)建設(shè)特點,劃分為路基工程、橋涵隧道工程、取土(料)及棄渣場、沿線附屬設(shè)施、施工場地及施工便道5個防治分區(qū),占地類型分永久性占地和臨時性占地。
監(jiān)測時段為施工準(zhǔn)備期開始至設(shè)計水平年結(jié)束,具體可劃分為施工準(zhǔn)備期、施工期和試運行期,為方便統(tǒng)計,實際工作過程中將施工準(zhǔn)備期合并至施工期。
2.2 監(jiān)測內(nèi)容
結(jié)合項目特點,按照《水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》(SL227—2002)、《生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測與評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51240—2018),采用實地測量、查詢資料、調(diào)查監(jiān)測、遙感監(jiān)測、無人機航拍等方法,對水土流失背景值、擾動范圍、水土流失防治措施的數(shù)量和質(zhì)量、工程措施穩(wěn)定性、林草成活率、植被生長情況、植被覆蓋度、水土流失危害及水土流失防治效果等內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)測,水土流失狀況監(jiān)測采取測釬法和侵蝕溝量測法,植被生長情況監(jiān)測采取抽樣調(diào)查法。主要監(jiān)測內(nèi)容和方法見表1。
2.3 監(jiān)測點布設(shè)
在各防治分區(qū)內(nèi)選擇有典型性、代表性的地段作為監(jiān)測點,定期或不定期調(diào)查、觀測,分點位、分時段采用不同監(jiān)測方法對不同監(jiān)測指標(biāo)分別實施連續(xù)、動態(tài)的監(jiān)測[2]。項目采取實地調(diào)查與定位監(jiān)測、巡查監(jiān)測相結(jié)合的方法,共布設(shè)各類監(jiān)測點位89處,其中固定監(jiān)測點5處,巡查監(jiān)測點84處。固定監(jiān)測點信息見表2。
2.4重點監(jiān)測對象
結(jié)合項目防治區(qū)劃分及水土流失特點,確定本項目水土保持監(jiān)測的重點區(qū)域為路基工程防治區(qū)和取土(料)及棄渣場防治區(qū),重點部位是分級削坡和分層棄渣產(chǎn)生的邊坡,監(jiān)測的重點內(nèi)容是擾動面積和取棄土方量,這也是整個項目水土保持監(jiān)測的難點。
3 監(jiān)測結(jié)果與評價
3.1 防治責(zé)任范圍
項目水土流失防治責(zé)任范圍即項目建設(shè)占地,總面積為 493.72hm2 ,見表3。
項目防治責(zé)任范圍比水土保持方案增加104.06hm2 ,主要原因是水土保持方案編制階段為可行性研究階段,設(shè)計深度不夠,考慮到項目區(qū)溝壑密度大、公路安全界限等,施工圖設(shè)計對項目建設(shè)內(nèi)容、布局、工藝進(jìn)行了細(xì)化,加之落地過程中又發(fā)生了一些變化,導(dǎo)致實際征占地與水土保持方案相比發(fā)生較大變化。
3.2 取土棄渣
3.2.1 取土
水土保持方案設(shè)取土場1處,占地 0.40hm2 ,取土土流失程度減4.94萬 m3 。經(jīng)監(jiān)測統(tǒng)計,實際啟用取土場1處,占地3.79hm2 ,取土12.34萬 m3 。受項目實施階段工程布置、時序和征地等因素影響,實際設(shè)置的取土(石、料)場與水土保持方案相比位置、占地、取土量均發(fā)生了變化,為此建設(shè)單位進(jìn)行了取土場變更。
3.2.2 棄渣
水土保持方案設(shè)棄渣場29處,占地 55.20hm2 ,棄渣量893.88萬 m3 。經(jīng)監(jiān)測統(tǒng)計,實際設(shè)棄渣場25處,占地 83.62hm2 ,棄渣量1198.22萬 m3 ,另外施工階段還設(shè)有2處臨時轉(zhuǎn)運場,占地 3.60hm2 。受項目實施階段工程布置、時序和征地協(xié)商等因素影響,實際設(shè)置的棄土(石、渣)場與水土保持方案相比位置、占地和棄土(石、渣)量均發(fā)生了較大變化,為此建設(shè)單位進(jìn)行了棄渣場變更
3.3水土保持措施
項目完成了表土保護、攔渣、邊坡防護、截排水、土地整治、植物措施、臨時措施等水土保持措施,主要措施量包括: ① 工程措施。土地整治 310.74hm2 ,表土剝離/回覆24.33萬 m3 ,修邊溝/排水溝/截水溝/急流槽 221844m ,建消力池13座、蒸發(fā)池2座、擋渣墻1 372m 、擋水埂 65818m ,實施框格梁及骨架護坡41 287m3 。 ② 植物措施。撒播草籽 207.46hm2 ,框格梁碼砌植生袋/液壓噴播植草/厚層基材噴播植草32.38hm2 ,栽植喬灌木607933株。 ③ 臨時措施。修臨時擋墻 3734m ,實施密目網(wǎng)苫蓋 260 496m2 ,建臨時排水溝 8040m 臨時沉沙池73個。
與水土保持方案相比,表土剝離保護、截排水、攔擋、護坡工程、擋水埂、喬灌木、種草、臨時苫蓋等實際完成措施量均有所增加,主要原因是路基、橋梁、取土場、棄渣場擾動范圍增加,相應(yīng)實施的水土保持措施種類和數(shù)量也有所增加。
3.4水土流失狀況
項目區(qū)水土流失以水力侵蝕為主,主要發(fā)生時段為降雨集中的5一9月,部位是路基、路塹開挖邊坡、橋梁基礎(chǔ)開挖面、隧道開挖邊坡、臨時堆土邊坡、取土棄渣邊坡等。施工對地表破壞明顯,棄土渣量大,水土流失嚴(yán)重;運營期地表得到恢復(fù),治理措施發(fā)揮效益,水土流失程度減輕[3] 。
據(jù)統(tǒng)計分析,項目區(qū)原地貌土壤流失量 64338t ,擾動后產(chǎn)生的土壤流失量達(dá) 84569t ,新增土壤流失量20231t ,其中路基工程、橋涵隧道工程、取土(料)及棄渣場、沿線附屬設(shè)施、施工場地及施工便道防治區(qū)新增土壤流失量分別為 14215.2543.2397.500.5761 ,可見路基工程防治區(qū)是水土流失防治重點。
3.5水土流失危害
項目建設(shè)過程中,占地范圍內(nèi)的地表受到不同程度的破壞,局部地貌發(fā)生較大改變,產(chǎn)生了一定的水土流失。由于系統(tǒng)實施了水土流失防治措施,因此施工過程中產(chǎn)生的水土流失得以控制,未發(fā)生水土流失危害事件。
項目共設(shè)棄渣場25處,其中4級及以上棄渣場17處,均按要求開展了棄渣場安全穩(wěn)定性驗算,結(jié)論均為穩(wěn)定。
3.6水土保持防治效果
項目位于國家級和省級水土流失重點治理區(qū),水土流失防治執(zhí)行西北黃土高原區(qū)一級防治標(biāo)準(zhǔn),通過實施水土保持措施并加強管護,發(fā)揮了較好的水土保持效益,各項指標(biāo)均達(dá)到了批復(fù)的水土保持方案確定的目標(biāo)值,見表4。
4結(jié)束語
蘭州南繞城高速公路項目所在區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱,降水量少,蒸發(fā)量大,項自建設(shè)中大范圍、高強度、長歷時的擾動,對區(qū)域水土保持功能造成較大破壞,加大了恢復(fù)治理難度。通過參建各方的不懈努力,實施科學(xué)合理、系統(tǒng)完善的水土保持工程、植物和臨時措施,有效防治了項目建設(shè)造成的水土流失,實現(xiàn)了保護和合理利用水土資源,改善生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)。
水土保持方案及批復(fù)文件是指導(dǎo)和約束建設(shè)項目后續(xù)設(shè)計的重要文件[4],針對項目建設(shè)過程中水土保持方案編制與初步設(shè)計和施工的銜接不充分,棄渣場位置、規(guī)模、防護措施設(shè)計工作開展不及時或缺失,影響水土保持設(shè)施驗收乃至工程竣工驗收的問題,建議加強棄渣場選址、堆置方案和防治措施設(shè)計、過程管理、完工驗收等方面的工作。
參考文獻(xiàn):
[1]王欽濤,杜輝,孫強.公路建設(shè)項目水土保持監(jiān)測現(xiàn)狀及發(fā)展[J].水土保持通報,2007,27(4):90-91.
[2]曾紅娟,李智廣,楊勝天.開發(fā)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測點布局[J].中國水土保持科學(xué),2009,7(3):42-45,58.
[3]吳永紅.線形開發(fā)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測技術(shù)[J].水土保持通報,2003,23(4):33-35.
[4]姜德文.棄渣場的水土保持審查與管理[J].中國水土保持,2018(4) :4-7.(責(zé)任編輯 李楊楊)