关于铁路项目水土保持监测工作的思考和总结

袁晓龙

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600）

水土保持监测是准确掌握建设项目水土流失动态变化和水土保持措施实施效果的重要手段和基础性工作。通过水土保持监测，可以摸清项目区原生水土流失状况，建设过程中的水土流失类型、强度和危害，及新增水土流失发生发展的变化趋势，了解水土保持措施的防护效果，便于及时调整防治措施，有效减少水土流失。本文以新建安庆至九江铁路（湖北段）项目为例，总结项目水土保持监测工作中的经验。

1 工程概况

新建安庆至九江铁路（简称“安九铁路”）是我国铁路网中长期规划的重要客运专线，其建设对于促进沿江城市交流、加强沿江经济圈联系，促进沿线地区社会经济发展、加快旅游资源开发等具有重要作用。安九铁路正线起于安徽省安庆市，经铜陵市和湖北省黄冈市，终至江西省九江市，正线全长170.779 km，其中湖北省境内（湖北段）长52.543 km。

安九铁路（湖北段）位于平原、低山丘陵区，区域土壤类型主要为红壤、黄棕壤，植被类型属亚热带常绿阔叶林区，平均林草覆盖率约为42.6%。项目区属于亚热带季风性湿润气候，四季分明，春温多变，夏雨集中，秋高气爽，冬长且干，年平均气温16.8 ℃，年均降水量1 276.7 mm，主要集中在每年4～9月。工程于2017年10月开工，2021年10月完工。根据《水土保持法》相关规定，建设单位委托长江水利委员会长江流域水土保持监测中心站开展了水土保持监测工作。

2 监测工作特点

铁路项目属于典型的线型建设工程，具有空间跨度大、点多线长和分散的特点［1］。此外，工程建设内容及分区较多，一般包括路基工程、站场工程、桥梁工程、隧道工程、改移道路工程、取土场、弃土（渣）场、施工生产生活区、施工便道等，水土流失总体上呈线性分布特征，同时伴有“点”式分布［2］。铁路项目土石方开挖和回填数量较大，是一类水土流失严重、流失类型多样、防治措施复杂的大型工程［3］，如果防护措施不合理，会引发较为严重的水土流失危害［2］。由此，铁路项目水土保持监测涉及的资料收集与整理比较复杂，现场监测工作量大，具有一定难度。

3 监测内容及方法

3.1 监测内容

（1）施工准备期，是结合项目实际对监测范围内的水土流失现状及其影响因子进行监测，包括工程沿线的地形地貌、地面组成物质、植被类型及覆盖度、水文气象、土地利用现状、水土保持设施种类及数量、水土流失状况（类型、形式、强度）以及水土流失灾害等基本情况，通过调查分析掌握项目建设前项目区的水土流失背景值。

（2）工程建设期，主要是对施工过程中水土流失情况及其影响因子进行动态监测，主要包括施工扰动面积、土石方挖填数量、水土流失情况（类型、形式、流失量）、水土保持措施实施情况（数量、质量）、水土流失危害情况及施工期降水和大风天气情况等。

（3）试运行期，是对各分区已实施的水土保持措施数量、质量及防治效果等进行监测，主要包括拦渣工程、护坡工程、土地整治工程、防洪排导工程、降水蓄渗工程、临时防护工程、植被建设工程、防风固沙工程等［4］。同时，统计和计算水土流失治理面积、林草植被覆盖面积、区域内可建设植被面积等，评价水土流失控制情况和水土流失治理效果，确定是否达到水土保持方案的防治要求。

3.2 监测方法

（1）资料收集法。在水土保持监测过程中及时向建设单位、施工单位、监理单位等收集主体工程设计、施工组织安排、工程监理记录等资料，便于现场监测工作的顺利开展。此外，应收集、整理工程建设过程中的征占用地协议、取弃土（渣）场协议、土石方调配运输及综合利用记录、水土保持施工组织设计等资料，并及时与现场实际监测结果核对。

（2）现场调查法。结合主体工程设计资料、施工组织方案以及水土保持方案等相关资料对建设项目进行定期现场实地调查，同时利用数码相机、手持GPS、激光测距仪［1］、皮尺、标杆等监测工具，按照工程组成记录地表扰动类型、面积以及水土保持工程、植物、临时措施实施情况［4］，实时了解工程进展和施工状况，通过记录表、照相、视频等方式监测水土流失的实际发生过程。

（3）定位观测法。根据监测内容及要求，现场布设监测断面和监测小区，定时观测和采样分析，获取监测数据。在条件允许的情况下可以布设径流小区，进行水蚀小区观测；在径流小区布设困难时，可以采用简易水土流失观测场，常用的是测钎法，如图1所示。周边汇水面积较小、有集中出口时，可利用排水沟作为集流槽，出水口处设置沉沙池，作为水蚀的观测点，进行定点监测［4］。

图1 测钎法测钎布设

（4）遥感监测法。借助GIS和RS软件进行遥感信息采集和解译，并根据现场调查情况核对、判别实物。现阶段遥感监测法已成为一种常用的水土保持监测方法［4］，其主要内容为根据工程设计总平面布置图，结合现场定位调查，采集SPOT或TM影像，借助GIS和RS软件进行地物分类，通过遥感影像和地形图叠加，依据地表组成确定项目区土壤侵蚀程度及分布情况。

（5）无人机监测。无人机结合高清拍摄、GPS信息、数据模型等现代化技术，可以快速有效地收集项目区地形地貌、工程建设进度、水土保持措施实施情况等信息，并可以高效测算工程建设扰动面积及土石方数量等人工难以完成的大维度监测工作。在监测土壤侵蚀时，无人机监测法具有可行性强、精度高、安全性能好和视野广阔的优点，近几年在水土保持监测工作中已经得到了广泛的应用。

（6）询问调查法。对于水土流失危害监测，一方面通过现场监测获取实时影像资料给出监测结果，另一方面则需要走访项目区群众，了解和掌握工程建设造成的水土流失对当地及周边地区的影响和危害情况，以现场座谈、发放调查问卷等形式收集公众对工程建设及其水土保持工作的意见和建议［5］。

4 监测频次及成果

4.1 监测频次

以《生产建设项目水土保持监测规程（试行）》（办水保［2015］139号）为依据，结合工程建设情况，施工准备期对各防治分区背景值监测1次；水土流失面积、危害等采取遥感监测，施工前开展1次，施工期每年不少于1次，完工后监测1次；工程建设进度、扰动地表面积、水土流失情况、水土保持措施实施情况每季度至少监测1次；土壤流失量及潜在土壤流失量不少于每月1次，遇到暴雨、大风时进行加测，重大水土流失灾害事件监测在发生后1周内完成；正在实施的弃土（石、渣）方量、表土剥离情况不少于每10天监测1次；工程措施及防治效果不少于每月监测1次；植物措施生长情况不少于每季度监测1次；临时措施不少于每月监测1次。

4.2 监测成果

（1）监测记录表，包括扰动土地情况监测记录表、临时堆放场监测记录表、工程措施监测记录表、植物措施监测记录表、临时措施监测记录表等原始监测数据和突发性水土流失危害事件调查记录等。

（2）水土保持监测报告，包括水土保持监测实施方案、季度监测报告表、年度监测报告、水土保持监测总结报告。施工期每季度的第一个月内编制报送上季度的水土保持监测季度报告表，每年一月底前报送上一年度监测报告，监测工作完成后3个月内报送水土保持监测总结报告。

（3）附件，包括图件、影像资料以及监测相关文件等。图件包括工程地理位置图、水土流失防治责任范围图、水土保持措施布局图、工程建设前后项目区水土流失现状图等。影像资料包括照片集和影音资料，同一监测点每次监测拍摄同一位置、角度照片不少于3张，照片标注拍摄时间。

5 需要注意问题

5.1 建立项目部管理制度

水土保持监测进场后需及时成立监测项目部，必要时采取现场办公驻场。在收到安九铁路（湖北段）水土保持监测工作委托后，监测单位立即组建成立监测项目部，由项目负责人、技术负责人和专业技术人员及辅助人员组成，并开展了水土保持监测技术交底及水土保持宣贯工作，为工程建设水土保持监测工作的顺利进行奠定了坚实的基础。项目负责人主持监测工作的开展、人员和车辆调度，组织监测成果编制与审查，以及与其他参建单位的对外联系。技术负责人控制监测合同执行情况，按照监测实施计划组织监测人员完成各阶段监测工作。

5.2 提高监测人员技术水平

水土保持监测人员是直接现场调查，发现问题并进行指导处理的执行者，应具有丰富的水土保持监测经验，为保证水土保持监测成果的准确性和问题处理的专业性，应不断加强监测能力建设，提升监测人员的技能水平。随着水土保持监测新技术的发展，无人机低空飞行监测、GIS和RS遥感监测已经被广泛应用到监测工作实践当中，监测人员需熟练掌握无人机飞行的操作技巧及相关测算模型的使用方法。我国水土保持学会每年会组织全国监测技术人员的相关培训，为广大水土保持监测从业者提供对最新水土保持政策、监测指标和方法、信息化管理等学习的机会。

5.3 加强与参建单位的沟通

监测人员应加强与施工单位的沟通交流，详细了解工程施工组织进度安排和施工工艺，并根据现场实际情况优化调整水土保持监测点位布局，收集占地、土石方等相关手续；加强与监理单位的联系，掌握水土保持措施实施的进度、质量是否合格、资金是否到位等问题；及时向建设单位总结工程建设现场水土保持监测工作的成效及建议。此外，应与各级水行政主管部门建立良好的沟通协调机制，为水土保持监测工作的顺利开展创造良好的外部环境［3］。

5.4 保证水土保持监测成果

水土保持监测季报需根据现场情况如实反映工程建设水土流失和水土保持情况，并针对监测过程中发现的问题进行整理汇报，提出专业的意见和建议。在监测过程中，监测人员应按照规范要求做好监测记录表、图件、文件、报告、影像等监测资料的整理工作。水土保持监测档案资料是水利科技档案的一种［3］，监测工作结束后应做好档案归档工作，并移交建设单位。归档资料必须完整、准确、系统，能够反映工程建设的全过程。

6 结语

铁路属于典型的线性工程，且一般具有征占地面积大、土石方数量大、施工标段划分多、建设周期长等特点，因此其水土保持监测工作任务艰巨。安九铁路（湖北段）水土保持监测人员全线监测一期需近一周时间，为了保质、保量、高效地完成监测任务要求，监测人员白天外业监测，晚上梳理监测资料和制定下一步监测计划。本次任务正是在熟知全面的监测内容、掌握正确的监测方法、保证规定的监测频次、树立高标准的监测成果理念基础上，才得以顺利配合完成最终的验收程序。