蒋丹丹 程 浩 朱相丞 赵友朋 葛 亮
水土保持作为保障水土资源可持续利用和生态环境可持续发展的基础,是生态文明建设的重要举措。加强生产建设项目水土保持监测对控制水土流失、推动生态文明建设有着十分重要的意义。区域性水利建设工程点、线、面分散分布,地域跨度大,地形地貌复杂,施工战线长,扰动土地面积广,土石方量大,弃土多,水土流失影响范围广、危害重,水土保持监测的要求高、难度大,技术方法复杂。本文以江苏省淮河流域重点平原洼地近期治理工程为例,详细探讨了区域性水利工程建设项目水土流失特点以及水土保持监测难点与对策,为水利工程水土流失防治以及科学开展类似项目水土保持监测提供参考。
江苏省淮河流域重点平原洼地近期治理工程涉及徐州、宿迁、淮安、扬州、泰州、南通、盐城7 个市18 个县(市、区),治理面积约6278km2。通过疏浚区域内河道、加固堤防,新、改建沿线桥涵闸站等配套建筑物,恢复提高区域防洪除涝标准,使治理区形成较为完整的防洪排涝体系,改变了低洼易涝地区涝灾严重的局面。
工程建设内容主要包括:拓浚干河河道364.58km、排涝支河(干沟)47.25km,新建、退建、加固堤防198.73km,新建防汛道路21.4m;新建护岸40.07km;新建、拆建、扩建、加固各类建筑物582座,其中涵闸272 座、泵(闸)站222 座、桥梁87 座、船坞1 座。工程总工期48 个月。工程总投资约67.32亿元,其中水土保持投资约1.57 亿元。工程总占地面积约2994hm2,土石方挖填量约5835 万m3,弃土量约2170 万m3,设计弃土区及排泥场368 处。
工程位于里下河洼地平原区、黄淮冲积平原区以及徐淮黄泛平原区,区域地质构造稳定性较好。流域内自南向北形成亚热带北部向暖温带南部过渡的气候类型,降水量年内分配极不均匀,汛期(6—9月)降水量占年降水量的60%~70%,里下河地区、黄墩湖地区、南四湖湖西洼地区多年平均年降雨量分别为1072mm、923.8mm、686mm。项目区植被类型主要为落叶常绿阔叶混交林,土壤类型以水稻土、潮土为主,大部分区域内土壤疏松,产生地表扰动后,在暴雨冲刷下极易产生面蚀、沟蚀等水土流失问题。
工程实施河道拓浚约412km,堤防建设约199km,各类建筑物约582 座,涉及徐州、宿迁、扬州、盐城等7 个市18 个县(市、区),点多、线长、面广,治理范围广泛且分布分散,工程建设期间扰动地表面积大。
本工程以县为单位组织实施,对于某一段河道、堤防或单个建筑物等主体实施时间一般不超过半年,易产生水土流失的阶段扰动相对集中。但大部分县域内工程实施内容多,时间跨度大,产生的水土流失具有持续性。
工程建设过程中再塑微地貌多,各区域内地表扰动形式和强度各异。此外,工程跨越多个行政区,区内的气象、土壤等水土流失影响因子复杂多样,导致项目区建设区域内水土流失强度分布不均衡。
工程建设过程中产生的扰动经过一段时间侵蚀作用以后,各种水土流失所带来的危害才逐渐显现,具有潜在性。项目区土壤质地大多为沙性,倘若无法有效地布设防护措施,扰动区域经雨水径流冲刷后易产生水土流失,且工程建设区周边大多以耕地为主,很难预测可能会产生的水土流失问题以及对河道周边生态环境造成的影响。
工程跨越多个行政区,河道、堤防建设面广,建筑物多且分散,各类临建设施以及大量土方堆放中转所需临时堆土、弃土、排泥场分布多而广,难以在短时间内通过现场监测掌握项目的扰动范围,监测范围的确定难度大。
工程涉及河道整治量大,建筑物等单体多,工程建设内容多而杂,监测体量大,难以通过常规的监测手段来全面直观掌握工程地表扰动、土石方平衡、防治措施落实等相关监测指标和内容。
监测初期在裸露开挖边坡、堆筑边坡以及场地内沉沙池等区域布设的监测设施随着工程施工进度加快易发生损毁,导致监测过程中无法对部分区域内的水土流失情况进行连续观测,影响监测数据的准确性和监测成果质量。
工程涉及监测范围广、内容多,外业工作量大,采用常规调查、地面观测等方法操作虽简单,但投入的人力大、设备多,监测耗时长,监测到的范围有限,监测数据的主观性较大,监测成果可信度不高。
受项目规模、监测方法、监测频次等诸多条件限制,无法及时有效跟踪监测范围内所有施工现场的水土保持情况,难以全面掌握施工过程中水土流失状况及防护情况。
工程监测工作量大,项目部的组建和人员的合理安排是监测工作顺利开展的前提。应按照相关技术规定和文件要求,明确项目部及各岗位的主要职责,配备充分的技术力量,分县落实监测责任人,制定可行的实施方案和工作计划,规范监测程序。此外,结合工程监测需要,配置完备的监测仪器设备,制定进度控制、质量控制、工作制度、安全保障等管理制度,做好过程记录、影像、成果报告等资料归档,保证监测工作组织规范有序、科学合理。
工程水土保持监测重点对象包括河道、建筑物等大型开挖(填筑)区及堆积形成的堤防区、临时堆土区、弃土区、排泥场等易发生水土流失的区域。施工准备期和施工期应重点监测扰动地表面积、弃(堆)土、土壤流失量、水土保持措施实施以及水土流失危害等情况,试运行期应重点监测植物措施恢复、工程措施运行及防治效果。
充分考虑工程水土保持监测重点对象,统筹布设监测点。针对监测设施损坏等情况,结合工程建设进展,及时调整和增补监测点位,确保观测的连续性以及水土流失情况分析结果的准确性。
本工程跨越多个行政区和地貌类型区,监测对象多而复杂,建议突破常规监测思维,加大信息化手段的应用。无人机遥感、卫星遥感、视频监控等新技术方法较传统的监测手段能够快速完成现场监测信息的采集,从而更为直观地了解项目情况,节省大量的人力和物力,极大地提高监测工作效率和监测数据的准确性。
通过加强与建设单位、监理单位、施工单位等参建单位联系,明确各方职责,建立起有效的沟通协调机制,及时了解到现场状况,全面掌握工程的建设进度、土方挖填、措施布设、取弃土区设置及防护等情况,发现问题及时沟通解决,为水土保持监测工作的顺利开展以及工程水土保持设施验收创造良好的外部条件。
生产建设项目水土保持监测及其成果作为防治水土流失过程控制的重要手段,贯穿项目始终。该项工作的开展及其成果的有效性是项目水土保持专项验收的重要依据,对于施工过程中水土流失实时控制、同类项目水土流失预测和防治方案经验借鉴都具有十分重要的意义,因此,监测数据及成果质量对于防治人为水土流失十分关键。建议根据工程特点及项目建设的水土流失特点等情况综合确定重点监测对象,科学布设监测点位,加强监测组织协调和新技术的应用,提高监测的时效性以及监测的精度,确保监测成果真实、可靠,为全面提高区域性工程水土保持监测能力积累经验,促进区域水土流失防治和区域生态环境的改善■