阮继玲 付国鹏
[关键词]水土保持;监测;点式工程;深圳市
[摘要]点式工程建设场地较为集中,建筑物布局紧凑,针对点式工程建设特点开展水土保持监测,可及时掌握工程水土流失特点和变化规律,保证水土流失防治措施得到落实。以深圳大学西丽校区二期工程为例,从水土保持监测原则、监测时段及内容、监测点布设及监测方法等方面制定监测方案,开展工程水土保持监测并分析监测结果,可知:工程土壤流失量主要集中在汛期,基坑開挖期间水土流失隐患,水土流失危害整体比较轻微,需要重点加强汛期和基坑开挖阶段的水土保持监测工作;采用临时措施和植物措施相结合的水土流失防治措施体系,形成了较为完善的截排水和拦沉沙体系,各项水土流失防治指标均达到了方案设计目标值,可为同类工程水土流失防治体系建设和水土保持监测工作开展提供借鉴。
[中图分类号] S157[文献标识码] A[文章编号] 1000-0941(2023)08-0064-04
根据《2021年深圳市水土保持公报》,2021年深圳市共有357个生产建设项目由生产建设单位自行开展或委托第三方机构开展水土保持监测,通过高分遥感、无人机倾斜摄影、全景制图、ArcGIS空间分析等技术手段,持续提升水土保持监测工作的准确性、时效性、全面性。点式工程建设场地较为集中,建筑物布局紧凑,施工过程中不可避免地会扰动地表,产生水土流失[1]。针对点式工程的建设特点,因地制宜开展水土保持监测,可及时掌握工程水土流失特点和变化规律,进一步修正和优化水土保持方案,正确评价工程建设对区域环境的影响程度,保证水土流失防治措施得到落实,将新增水土流失量降到最小,并为后续水土保持设施专项验收提供基础数据[2]。以深圳大学西丽校区二期工程为例,从水土保持监测原则、监测时段及内容、监测点布设及监测方法等方面制定监测方案,开展工程水土保持监测并分析监测结果,以期为点式工程水土保持监测工作的开展提供借鉴。
1项目概况
深圳大学西丽校区二期建设工程属深圳市重大项目,位于深圳市南山区,北依羊台山,南接市政规划十号路,与留仙大道相邻,东邻南方科技大学,西侧为西丽高尔夫球会。西丽校区二期建设工程地上建筑物包括宿舍楼、食堂、留学生活动用房、中央图书馆、公共教学楼等,建筑面积438 242.54 m2;地下建筑物包括新建车库、 设备用房等,建筑面积163 981.38 m2。项目于2018年12月开工,2021年8月完工。
2水土保持监测方案
针对深圳大学西丽校区二期工程建设特点及项目区基本情况,从监测原则、监测时段及内容、监测点布设及监测方法等方面制定监测方案。
2.1监测原则
开展水土保持监测工作应基于以下原则:①规范性原则。水土保持监测内容、技术方法、数据处理与分析等必须遵循最新的行业标准和水土保持管理规定。②综合性原则。水土保持监测应保证监测对象的完整性、监测内容的全面性、监测方法的多样性,实现全面调查、实地测量、重点区域监测相结合,定点监测和临时性监测相结合,定量监测和定性分析相结合。③时效性原则。在施工过程的不同阶段,不同水土保持措施的布设时序不同,其水土流失防治效果也存在差异,水土保持措施的时效性决定了水土保持监测也应具有时效性,采取连续定位监测和临时性监测相结合的方式,针对不同措施采取不同的监测方法。④互动性原则。生产建设项目水土保持监测的任务是向生产建设单位提供不同尺度范围、不同信息细度的水土流失及其隐患状况和其他相关基础数据,从而支撑生产建设单位及时修订水土流失防治工作方案和落实各项水土保持措施,因此需要水土保持监测单位与生产建设单位、监理单位、施工单位及时互动,及时通报存在的隐患与建议,保证有效控制项目施工过程中产生的水土流失。
2.2监测时段及内容
根据《水土保持监测技术规程》(SL 277—2002)、《生产建设项目水土保持监测与评价标准》(GB/T 51240—2018)等标准规范,水土保持监测主要是依据已批复的水土保持方案中确定的防治分区和水土保持措施,对完成水土保持措施的数量、质量及防治效果进行监测。根据现场调查并对照批复的水土保持方案,本项目监测范围为水土流失防治责任范围,面积为198 344.9 m2,全部为项目建设区。水土保持监测工作时段为合同签订日期2019年2月至项目完工日期2021年8月,监测期共31个月。由于深圳市汛期雨量较大,因此汛期为重点监测时段。
监测内容主要包括:①水土流失监测,包括水土流失的动态监测和危害性监测。水土流失动态监测包括防治责任范围内的水土流失分布、类型、面积等变化;水土流失危害性监测的目标是分析生产建设活动对工程本身及周边环境造成的危害。②水土保持措施监测内容主要是水土保持措施落实情况。针对本工程建设特点,水土保持措施包括临时措施和植物措施,其中临时措施包括临时排水沟、沉沙池、集水井、洗车池、施工围挡、土工布苫盖等,植物措施主要为临时绿化和永久绿化。③水土流失防治效果监测的目标是分析实施水土保持措施后,水土流失防治指标是否符合防治标准要求[3],根据《生产建设项目水土流失防治标准》(GB/T 50434—2018),防治指标包括水土流失总治理度、扰动土地整治率、土壤流失控制比、拦渣率、林草植被恢复率和林草覆盖率。
2.3监测点布设及监测方法
监测点布设原则为:根据水土流失防治分区及对环境的敏感程度,选取容易造成大量水土流失,且具有一定代表性的工程点布设监测点;监测点应覆盖项目每个监测分区,且布设部位能代表某种类型监测单元;监测点数量满足水土流失及其治理成效评价的要求;监测点与项目构成和工程施工特点相适应;监测点相对稳定,满足持续监测要求。
编制水土保持监测方案时主要依据水土保持方案中的水土流失防治分区,并结合施工现场情况和工程水土流失特点确定监测分区和监测点。本工程建设时期可分为施工准备期、基坑施工期、建筑施工期和自然恢复期,其中:基坑施工期的水土流失防治分区包括基坑施工区、生产生活区和临时堆土区;建筑施工期的水土流失防治分区包括建筑物区、道路管线区和景观绿化区。施工准备期和自然恢复期主要采用调查巡查的方式对项目区进行监测,不布设固定的监测点。在基坑施工区、生产生活区、临时堆土区、道路管线区、景观绿化区布设多个固定监测点,并确定基坑施工区、临时堆土区、道路管线区及景观绿化区为重点监测区域,采取定位监测、定期巡查和调查巡查相结合的方式进行监测;因建筑物区主要为地上建筑物施工,故采用定期巡查方式进行监测。
根据《生产建设项目水土保持监测与评价标准》(GB/T 51240—2018)要求,本项目监测频次为汛期(4—9月)每月监测不少于1次,非汛期每季度监测不少于1次。
3监测结果
3.1水土流失监测
本项目分2个标段进行建设,其中:一标项目包括5栋学生宿舍、1栋食堂和1栋留学生活动用房,其开工日期为2018年12月31日;二标项目包括1栋中央图书馆、1栋行政办公楼 、1栋专家科研用房综合楼、4栋公共教学楼,其开工日期为2019年2月20日。项目施工内容包括桩基、基坑、边坡、地上建筑、道路管线、绿化施工和主体装修。根据监理记录和现场调查结果,施工时采取封闭施工,项目土壤流失量动态监测变化见表1。
由表1可知,项目水土流失特征主要包括:
1)水土流失主要发生在汛期。4—9月为深圳市的汛期,期间侵蚀性降水较多,是发生水土流失的重点时期。由于施工期地表裸露面积较大,受降水冲刷后地表径流易携带泥沙外泄,引起水土流失,水土流失类型主要为水力侵蚀,侵蚀形式主要为溅蚀、面蚀和沟蚀,对周边环境影响较大,因此应加强汛期水土流失防治和监测工作。非汛期侵蚀性降水较少,土壤流失量相对较少。
2)基坑开挖阶段水土流失隐患大。由于基坑开挖阶段土石方开挖回填量较大,且属于项目初期阶段,截排水、沉沙、绿化、苫盖等水土保持措施还未布设完毕,水土流失防治效果差,因此基坑开挖阶段水土流失隐患大。随着项目区内水土保持临时措施的布设和绿化工作的开展,逐渐形成了较为完善的水土流失防治体系,当进入道路管网建设、后期装修阶段后,项目区的水土流失得到了有效控制。
3)工程水土流失总量为75.92 t,随着水土保持措施的逐步完善,项目区周边环境可得到修复和美化,见图1。工程水土流失危害整体比较轻微。
3.2水土保持措施监测
依据项目建设期间施工布局、施工特点和工程进度安排,形成了临时措施和植物措施相结合的水土保持措施体系,具体措施工程量见表2。项目在出入口设置了洗车池和沉沙池,在施工场地四周通过布设施工围栏,形成了封闭的施工环境,且施工营地区均已实施临时硬化;在临时建筑区和基坑顶部布设了排水沟;在项目区裸露地表实施了土工布苫盖,这些临时措施都在施工期间起到了很好的水土流失防治效果。项目施工期间还实施了植物措施,主要包括下凹式绿地、坡面绿化、道路及建筑物周边景观绿化等,累计完成绿化面积58 668.63 m2,不仅起到了防治水土流失的效果,而且美化了区域环境。
经过水土保持监测,得出以下结果:①项目按照批复的水土保持方案进行了水土保持措施施工和管理,布局合理,可充分发挥水土流失防治效果;②项目坚持植物措施和临时措施相结合的方式,在水土保持措施體系布设完毕后,未新增发生水土流失的区域;③截排水、拦沉沙设施体系较为完善,并与市政排水系统相衔接,有效拦截了径流,控制了水土流失;④植物措施中植被保存率、郁闭度、生长状况等均符合验收标准,植物群落比较稳定,景观效果改善明显,不同施工阶段坡面绿化效果见图2;⑤经综合分析,水土保持措施施工质量符合要求,可稳定、安全运行。
3.3水土流失防治效果监测
项目水土流失防治指标监测结果见表3。6 项防治指标均达到了水土保持方案设计目标值,其中:①项目区扰动土地面积为198 344.9 m2,竣工后永久占地区域(包括硬化区域和绿化占地)扰动土地已全部得到治理,扰动土地整治率达到了100%;②项目截排水系统完善,临时措施布设及时,绿化工作已基本完成,水土流失总治理度达到了100%;③项目总挖方110.64万m3,填方14.82万m3,借方8.2万m3,弃方104.02万m3,实际拦挡弃土(石、渣)量100.90万m3,拦渣率为97%;④治理后水土流失防治责任范围内平均土壤流失量为200 t/(km2·a),容许土壤流失量为500 t/(km2·a),土壤流失控制比为2.5;⑤项目区可恢复植被面积为58 668.63 m2,实际恢复植被面积为58 668.63 m2,林草植被恢复率达到了100%;⑥经计算,项目区林草覆盖率为29.58%。
4结束语
深圳大学西丽校区二期建设工程属点式工程,建筑群规模较大、建设场地集中。通过水土保持监测,发现项目水土流失主要集中在汛期,基坑开挖期间水土流失隐患大,随着项目区水土流失防治措施体系逐渐完善,水土流失不断减少,水土流失危害整体比较轻微,因此需要重点加强汛期和基坑开挖阶段的水土保持监测工作。项目采用临时措施和植物措施相结合的水土流失防治措施体系,形成了比较完善的截排水和拦沉沙体系,实施绿化工程改善了周边景观效果,各项水土流失防治指标均达到了方案设计目标值,有效控制了施工过程中的水土流失,切实减少了施工对周边环境的破坏。监测单位形成水土保持监测月度报告(汛期)、季度报告(非汛期)和水土保持监测总结报告,及时向生产建设单位反馈施工过程中的水土流失隐患及水土保持措施不到位的情况,并针对性提出合理建议。
通过水土保持监测不仅可以充分掌握施工过程中可能产生的水土流失问题和对周边环境的影响,还可为下一阶段水土保持监管工作和水土保持设施专项验收工作提供基础性数据。点式工程通常位于高密度建成区,周边敏感点较多,其水土流失防治标准和要求更高,水土保持监测工作也更加重要。下一步需增加汛期的监测频次,加强基坑开挖和后期附属工程(如道路管线施工、景观绿化等)建设期的监测工作,并且在沉沙池和排水口等重点区域安装视频监控和在线监测设备,实现更高标准的实时监测,提高监测的时效性。
[参考文献]
[1] 胡红,谢成名.三峡库区生产建设项目水土保持监测实践:以新建郑州至万州铁路重庆段为例[J].中国水土保持,2021(6):18-19,26.
[2] 王益仙,董家兴.云南典型风电工程水土保持监测[J].云南水力发电,2020,36(8):96-98,102.
[3] 李延强.无人机技术在生产建设项目水土保持监测中的运用方法及分析[J].陕西水利,2021(1):129-131.
收稿日期: 2022-11-26
基金项目: 第一作者: 阮继玲(1978—),女,江西吉安人,高级工程师,学士,主要从事水土保持监测工作。
E-mail: 47751316@qq.com
(责任编辑李佳星)