非煤礦山水土保持監(jiān)測設計——以建龍老金廠鐵礦年產(chǎn)6萬t礦石項目為例

李宗偉，尹大娟

（1.長春工程學院；2.松遼水利水電開發(fā)有限責任公司，長春130012）

1 項目區(qū)概況

項目區(qū)地處長白山區(qū)到松遼平原過渡地帶，地貌類型為低山，海拔標高一般在522～685m，礦區(qū)東側最高點標高728.54m，地面坡度10°～30°左右。屬北溫帶季風氣候類型，四季分明，雨熱同季，多年平均氣溫4.5℃，多年平均降水量754.6mm，實測最大24h降雨量92mm，多年平均風速2.2m／s，最大凍土深度197cm，主要土壤類型為灰棕壤，林草植被覆蓋率為85%，水土流失類型為水力侵蝕，侵蝕模數(shù)為550t／（km2·a）。

2 監(jiān)測范圍及監(jiān)測點位

2.1 監(jiān)測范圍

本工程的水土保持監(jiān)測范圍是以水土流失防治責任范圍為準，在制定水土保持監(jiān)測方案和實施過程中，根據(jù)工程設計與施工進度安排，對工程防治責任范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀變化、水土流失變化及水土保持措施防治效果等內(nèi)容進行動態(tài)監(jiān)測。根據(jù)工程建設的實際情況，本項工程水土保持監(jiān)測范圍包括工程建設區(qū)和直接影響區(qū)。至服務期末本工程的水土流失防治責任范圍面積為12.66hm2。

2.2 監(jiān)測點位布設

水土流失主要發(fā)生在采礦工業(yè)區(qū)、廢石場區(qū)、道路建設區(qū)等，故可在以上水土流失嚴重區(qū)域進行調(diào)查監(jiān)測，同時選擇有代表性的地段布設監(jiān)測點位，進行定點、定位監(jiān)測。

施工期監(jiān)測點位選擇：

1）工業(yè)場地區(qū)：在采礦工業(yè)場地臨時堆土場設1處水蝕監(jiān)測點，工業(yè)區(qū)內(nèi)的場地經(jīng)過平整，采用測釬法監(jiān)測，共需要布設1處監(jiān)測點位。

生活辦公區(qū)：在施工區(qū)布設水蝕監(jiān)測點1處，采用測釬法監(jiān)測。共需布設1處監(jiān)測點位。

2）廢石場區(qū)：在廢石場周邊截水溝施工區(qū)設1處監(jiān)測點，采用簡易坡面量測法監(jiān)測。共需布設1處監(jiān)測點位。

3）場內(nèi)道路土質(zhì)路基邊坡設1個水蝕監(jiān)測地點，采用簡易坡面量測法監(jiān)測。共需布設1處監(jiān)測點位。

本工程共布設監(jiān)測點4處。在監(jiān)測點旁邊各設一個標準樣地作為對照監(jiān)測點。

3 監(jiān)測內(nèi)容和方法

3.1 監(jiān)測內(nèi)容

由于該項目屬于建設生產(chǎn)類項目，水土保持監(jiān)測應在建設前、建設期和試運行期對水土保持措施的完好性進行定期和不定期的巡查、監(jiān)測，并做好監(jiān)測記錄。項目建設區(qū)監(jiān)測應包括項目區(qū)水土流失因子監(jiān)測、項目區(qū)水土保持生態(tài)環(huán)境變化調(diào)查、項目區(qū)水土流失動態(tài)狀況監(jiān)測（包括危害性監(jiān)測）、水土保持防治實施效果監(jiān)測以及水土流失6項防治目標監(jiān)測等幾個方面。監(jiān)測到的數(shù)據(jù)能夠充分反映本建設項目在生產(chǎn)建設過程中造成的水土流失情況及其防治效果。

3.1.1 水土保持監(jiān)測的主要內(nèi)容

水土保持監(jiān)測［1］的主要內(nèi)容包括：主體工程建設進度、工程建設擾動土地面積、水土流失災害隱患、水土流失及造成的危害、水土保持工程建設情況、水土流失防治效果，以及水土保持工程設計、水土保持管理等方面的情況。

3.1.2 水土保持監(jiān)測的重點

水土保持監(jiān)測的重點包括：水土保持方案落實情況，擾動土地及植被占壓情況，水土保持措施（含臨時防護措施）實施情況，水土保持責任制度落實情況等。

3.2 監(jiān)測方法

監(jiān)測方法［2－3］采用實地調(diào)查和定點觀測相結合的方法。在監(jiān)測點根據(jù)監(jiān)測內(nèi)容要求，布設監(jiān)測小區(qū)，定時觀測和采樣分析，獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時在監(jiān)測點周邊選擇一個對比小區(qū)進行平行觀察，同時與同類型區(qū)平均水土流失量進行對比，來驗證水土保持措施布局及設計的合理性。

3.2.1 水蝕定點監(jiān)測

主要針對水土流失量的變化、水土流失程度變化和攔渣保土量等指標進行定點、定位的地面觀測。

在固定點位分別布設監(jiān)測小區(qū)，每個監(jiān)測點位布設1～2個小區(qū)，監(jiān)測小區(qū)水蝕監(jiān)測采用簡易坡面量測法、溝槽實地調(diào)查法，對各類邊坡所形成的侵蝕溝進行量測、統(tǒng)計等。

采用簡易坡面量測法進行水蝕監(jiān)測，選擇各監(jiān)測小區(qū)內(nèi)不同坡度的錐型臨時堆土場，在汛期前將直徑0.5～1cm，長50～100cm，類似釘子形狀的鋼釬，根據(jù)坡面面積，按相距1m×1m分上中下、左中右縱橫各3排（共9根）沿坡面垂直方向打入坡面，釘帽與坡面齊平，并在釘帽上涂上紅漆，編號登記入冊。每次暴雨后和汛期終了以及時段末，觀測釘帽出露地面的高度，計算土壤侵蝕深度和土壤侵蝕量。

新堆放的土堆應考慮沉降產(chǎn)生的影響，在平坦地段設置對照觀測或應用沉降率計算沉降高度，若鋼釬不與土體同時沉降，則觀測值應減去沉降高度為實際侵蝕厚度。

坡面量測法重點監(jiān)測邊坡的水蝕量測，量測坡面形成初期的坡度、坡長、地面組成物質(zhì)、容重等，以及典型場次降雨或多降雨后侵蝕溝的體積，得出溝蝕量并通過溝蝕占水蝕的比例計算出流失量。具體是在監(jiān)測重點地段對一定面積內(nèi)（實測樣方面積根據(jù)具體情況確定，一般為100m2）的侵蝕溝數(shù)量、深度、長度進行量算，同時測量坡面的坡度，將小區(qū)溝蝕量加上面蝕量從而求得邊坡的土壤水蝕量。

利用本工程修建的排水溝進行水土流失量動態(tài)觀測。當降雨量不大時，可利用排水設施直接測量水深、泥深，并量測面積，計算出積水量和泥沙量，當降水量大時，可設置斷面法，計算斷面的平均水深、泥深，進行徑流、泥沙體積的計算。確定徑流、泥沙體積后可計算排水設施控制的匯水區(qū)域的土壤侵蝕量。

3.2.2 調(diào)查監(jiān)測

主要針對項目區(qū)水土流失危害，對環(huán)境狀況，水土保持設施運行情況，林草措施的成活率、保存率、生長情況等采用調(diào)查法進行監(jiān)測。

對地形、地貌和水系的變化情況，建設項目占用土地面積，擾動地表面積情況，項目挖方、填方數(shù)量，棄土數(shù)量及堆放面積等項目的監(jiān)測，采用實地調(diào)查結合設計資料分析的方法進行；對項目區(qū)及周邊地區(qū)洪澇災害、經(jīng)濟、社會、發(fā)展的影響等水土流失危害的評價采用實地調(diào)查結合實地量測等方法進行。對防治措施的數(shù)量和質(zhì)量，林草成活率、保存率、生長情況及覆蓋度，防護工程的穩(wěn)定性、完好程度和運行情況及各項防治措施的攔渣保土效果等項目監(jiān)測采用樣方調(diào)查結合量測計算的方法進行。

3.2.3 重大水土流失事件的監(jiān)測

本工程的水土流失災害事故主要包括對土地及其生產(chǎn)力和植被土壤的破壞、洪澇災害、滑坡、泥石流等。項目造成的重大水土流失危害主要通過場地調(diào)查，并與周邊地區(qū)進行對比分析得出相關結論。水土流失災害性事故應根據(jù)事故處理的有關規(guī)定進行調(diào)查勘測，明確災害造成危害的損失，分析造成危害的原因，提出相關的處理措施。

3.2.4 其他項目監(jiān)測

主要針對防護措施的效果及穩(wěn)定性進行監(jiān)測。采取實地定點測量法和實地調(diào)查相結合的方法。按GB／T 15774—2008《水土保持綜合治理效益計算方法》規(guī)定進行測算：擾動土地面積及再利用情況、減少水土流失量、水土流失面積治理情況、攔渣率、林草措施的覆蓋度等效益通過調(diào)查監(jiān)測法進行。

3.3 監(jiān)測頻次

本項目在整個建設期（含施工準備期）內(nèi)全程開展監(jiān)測。具體要求有：

1）調(diào)查監(jiān)測頻次

①正在實施的水土保持措施情況至少每10d監(jiān)測記錄1次；

②擾動地表面積、水土保持工程措施的攔擋效果等至少每1個月監(jiān)測記錄1次；

③主體工程建設進度、水土保持植物措施生長情況等至少每3個月監(jiān)測記錄1次；

④水土流失災害事件發(fā)生后在1周內(nèi)完成監(jiān)測。

2）定位監(jiān)測頻次

水蝕監(jiān)測主要安排在多雨季節(jié)（6月—9月），每逢降雨產(chǎn)生地表徑流即時監(jiān)測記錄。注意暴雨（≥5mm／10min、≥10mm／30min、≥25mm／24h）的記錄與巡查，以防降雨溢出水桶，當特大暴雨出現(xiàn)，無法進行正常觀測時，應盡可能進行暴雨調(diào)查。其他月份發(fā)生降水，至少每1個月監(jiān)測1次。

4 監(jiān)測成果

監(jiān)測成果應包括水土保持監(jiān)測季度報告表、監(jiān)測總結報告、外業(yè)監(jiān)測登記表格、監(jiān)測影像資料以及相關的監(jiān)測圖件。

1）監(jiān)測報告

監(jiān)測報告應包括幾方面：①綜合說明；②編制依據(jù)；③項目及項目區(qū)概況；④水土保持監(jiān)測布局；⑤監(jiān)測內(nèi)容和方法；⑥監(jiān)測結果與分析；⑦結論與建議（包括工程建設水土流失防治的經(jīng)驗和特點，項目綜合評價和建議）等。

2）監(jiān)測表格：外業(yè)監(jiān)測登記表格。

3）監(jiān)測圖件：主要包括項目區(qū)地理位置圖、水土保持防治責任范圍圖、工程建設前項目區(qū)水土流失現(xiàn)狀圖、水土保持措施布局圖、工程竣工后水土流失現(xiàn)狀圖等，作為監(jiān)測報告的附圖。

4）監(jiān)測季度報告表、野外監(jiān)測影像資料等。

5 結語

本文以建龍老金廠鐵礦年產(chǎn)6萬t礦石項目為例，制定水土保持監(jiān)測設計的范圍、監(jiān)測點布設方案、項目監(jiān)測內(nèi)容及監(jiān)測方法等，并確定水土保持監(jiān)測的重點。由于非煤礦山的生產(chǎn)特點，其水土保持監(jiān)測的內(nèi)容、方法等方面都有其針對性。本文是對礦山水土保持監(jiān)測設計的一個初步方案，建立更深層次的，更有針對性的系統(tǒng)的監(jiān)測模型可以更好地對礦山行業(yè)的水土流失等狀況進行監(jiān)測，為控制水土流失問題及企業(yè)的安全生產(chǎn)提供依據(jù)。

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