安徽省高速公路建设水土流失动态监测研究

张仕华 胡 瑾

安徽省高速公路建设水土流失动态监测研究

张仕华 胡 瑾

一、材料与方法

（一）项目建设概况

合宁高速公路大蜀山至陇西立交段扩建工程位于安徽省合肥市南郊，地理坐标在北纬31°30′～32°37′、东经116°40′～117°52′之间。全长42.64km。工程采用“两侧直接拼宽为主，局部分离”的扩建方式，全线采用八车道高速公路标准，沥青混凝土路面结构，整体式路基宽42.0m，设计行车速度120km/h，工程总投资19.65亿元。主要工程单元包括路基工程、交通工程、沿线设施、线外工程、取土场、施工场和施工便道等。

（二）监测内容

根据合宁高速公路大蜀山至陇西立交段扩建工程的具体情况，按照《水土保持监测技术规程》（SL277-2002）和水利部文件《关于规范生产建设项目水土保持监测工作的意见》（水保〔2009〕187号）的具体要求，该工程水土保持监测内容主要包括主体工程建设进度、工程建设扰动土地面积、水土流失灾害隐患、水土流失及造成的危害、水土保持工程建设情况、水土流失防治效果以及水土保持工程设计、水土保持管理等方面的情况。监测重点为水土保持方案落实情况，弃渣场使用情况及安全要求落实情况，扰动土地及植被占压情况，水土保持措施（含临时防护措施）实施状况，水土保持责任制度落实情况等。

（三）监测方法

按照相关标准和规范的具体要求，监测单位对该工程进行了驻点监测，监测过程中对扰动土地面积、弃土（渣）量、水土保持措施实施情况等内容以实地量测为主，监测方法主要采用地面观测法和调查监测法。

此次监测采用实地调查方法进行水土保持监测的内容，包括项目区水土流失面积、水土保持设施数量、土方挖填量、弃渣量、各防治措施的效果及生态环境变化等。对效益效果如植物覆盖度及林草生长情况采用标准地样方法；对水土保持设施的保存情况采用巡测、观察、记录的方法，确定防护效果及稳定性。

雨量监测采用直接收集项目区临近区域气象站的气象观测资料数据的方法。

水土流失量监测采用简易坡面量测法和简易水土流失观测场法。

二、结果与分析

（一）扰动土地面积监测结果与分析

由于该项目已于2009年9月主体工程施工结束，因此现阶段工程扰动面积已基本确定，根据《开发建设项目水土保持技术规范》（GB50433-2008）和《开发建设项目水土流失防治标准》（GB50434-2008）的规定，该工程扰动土地是指开发建设项目在生产建设活动中形成的各类挖损、占压、堆弃用地，均以垂直投影面积计算。通过查阅技术资料和设计图纸，结合实地监测，分别对主体工程区、取土场、施工场地和施工便道等工程建设区扰动地表、占压土地和损坏林草植被的面积进行测算。扰动土地面积监测结果见表1。

从表1可以看出该工程扰动土地面积总计为502.62hm2，其中主体工程区424.93hm2，比水保方案设计减少4.43hm2；取土场区62.65hm2，比水保方案设计减少4.48 hm2；施工场地区6.27hm2，比水保方案设计减少1.44hm2；施工便道区8.77hm2，比水保方案设计增加7.59 hm2。

（二）取（弃）土监测结果与分析

1.取土监测结果与分析

该项目设计取土场13个，主要分布在路线两侧，总占地总面积67.03hm2，总取土量378.63万m3。根据现场监测情况，全线实际共使用取土场36个，其中外部调运取土场27个，自征土地取土场9个，主要分布在路线两侧，占地总面积62.65hm2，比设计占地减少4.38hm2，共取土387.27万m3，比设计增加土方量8.64万m3。

表1 扰动土地面积监测表

2.弃土监测结果与分析

该工程在设计阶段没有设置单独的弃渣场，公路主线路基填筑前需剥离表层的耕植土，路基剥离耕植土和互通剥离耕植土共计8.02万m3（沿线设施和立交范围剥离的表土需就地存放，以备本单元覆土用）。路基填筑结束后，剥离的耕植土用作路基边坡、中央分隔带和互通区的绿化用土。耕植土的临时堆放场设置从转运便利、减少对地表扰动和破坏的角度出发，尽量集中堆置，利用互通枢纽和服务区等已征用的土地。工程拆迁设计产生弃渣3.96万m3，按城市管理部门的要求拉运至垃圾填埋场集中堆放。设计弃渣总量11.98 m3。根据现场的监测情况，此次工程共监测到弃土（渣）6.92万m3，比设计减少5.06万m3，其中工程沿线和拆迁弃渣共产生1.3万m3。

（三）水土保持措施监测结果与分析

1.工程措施

该工程实际采取的工程防护措施有排水工程、护坡防护工程、土地整治等，主要工程量有排水工程66km，拱形护坡5210m3，浆砌片石护坡5987 m3，混凝土防护7896 m3，空心预制块培土植草868564 m3，挡土墙2821m，表土剥离17.16万 m3，土地整治面积15.04hm2，工程措施实施在开工前期主要是表土剥离、排水沟等，2007年第四节度开始各种防护施工，基本在2009年9月底完成所有措施布置。

2.植物措施

植物措施主要有路基边坡植草种树、服务区及互通立交绿化美化，隔离带绿化，取土场后期的绿化等。主要工程量有撒播狗牙根38.71 hm2，喷播植草53.47 hm2，乔灌木种植79219株，植物措施面积133.72hm2；植树种草密度达到设计要求，采用了保土能力强的优良草种，当年成活率在93%以上，超过设计80%以上指标。植物措施最早施工是互通工程部分移植从2007年第二季度初开始，全部绿化2009年9月底基本结束。

3.临时措施

临时防护措施有土坎填筑、临时排水和临时覆盖等，主要工程量有土埂填筑37.3km，临时土质排水沟60km，临时覆盖45678 m2。

（四）土壤流失量监测结果与分析

根据现场监测情况，施工期扰动面造成的水土流失量为95835t，平均土壤侵蚀模数达到7742t/km2·a，原地貌监测平均土壤侵蚀模数为569t/km2·a，施工造成的扰动侵蚀模数是原地貌侵蚀模数的13.61倍。运行期有部分工程措施和植物措施已经实施，监测单位对部分工程运行初期的水土流失状况进行了监测。监测发现，实施了水土保持措施的工程区域，平均土壤侵蚀模数降到200 t/km2·a，侵蚀强度大大降低。

（五）水土流失防治效果监测结果与分析

1.扰动土地整治率

扰动土地整治率是已实施的水土保持措施面积监测值、路面面积监测值、永久建筑物面积监测值的和与工程施工扰动地表面积监测值之比，根据现场监测情况，已经实施的水土流失防治面积（水土保持措施面积＋路面面积+永久建筑物面积）491.56hm2，扰动地表面积502.62hm2，该项目实际监测扰动土地治理率为97.8%。

2.水土流失治理度

水土流失治理度是已实施的水土保持措施面积监测值与建设区造成的水土流失总面积监测值之比，根据现场监测情况，已实施的水土保持措施面积201.27hm2，建设区造成的水土流失面积211.20hm2，本项目实际监测水土流失治理度为95.3%。

3.土壤流失控制比

土壤流失控制比是土壤侵蚀模数容许值与土壤侵蚀模数监测值之比，根据现场监测情况，运行期土壤侵蚀模数监测值为200t/km2·a，土壤侵蚀模数容许值为200 t/km2·a，本项目实际监测土壤流失控制比1.0。

4.拦渣率

拦渣率是实际采取拦挡措施的弃渣量监测值与项目总弃渣量监测值之比，根据现场监测情况，监测期共监测到总弃渣量6.92万m3，其中少量的公路沿线临时弃土渣石0.15万m3未清理，其余弃土渣均按照设计回填就近的取土场或垃圾填埋场，监测期结束时有效拦渣率达到97.83%。

5.植被恢复系数

植被恢复系数是工程运行初期已实施的植物措施面积监测值与工程建设区可恢复植被面积监测值之比，根据现场监测情况，本工程运行初期已经完成植物措施面积133.72hm2，可恢复林草植被面积134.21hm2，植被恢复系数99.63%。

6.林草覆盖率

林草覆盖率是已实施的植物措施面积监测值与扰动地表面积监测值之比，根据现场监测情况，工程运行初期已完成林草植被建设面积133.72hm2，扰动地表面积502.62hm2，林草覆盖率为26.60%。

三、结论

本文以合宁高速公路大蜀山至陇西立交段扩建工程为例介绍了在高速公路建设过程中进行水土保持监测的内容、方法，并将监测结果进行了统计与分析，从上述结果分析可以看出，该项目在施工期会造成严重的水土流失，平均侵蚀模数达到7742t/km2·a之多，相对于原地貌土壤侵蚀模数569 t/km2·a的13.61倍，因此在高速公路建设过程中，应当加强对施工期的水土流失防治，通过对该项目运行期的水土保持监测，土壤侵蚀模数降低到原地貌土壤侵蚀模数之下为200t/km2·a，可见高速公路建设在施工扰动结束后，水土保持植物措施的作用逐步增强，水土流失逐渐减小。

从上文还可以看出，水土流失防治6项指标监测值均达到综合防治目标值，部分未达到水土保持方案六项指标设计值，符合水土保持专项验收的标准

（专栏编辑：张 帆）

安徽省水利水电勘测设计院 233000 淮河流域水环境监测中心 233000）