高速公路工程的水土保持監(jiān)測探討

段 惠

（呂梁市文峪河水利管理局）

建設(shè)生產(chǎn)項目水土保持監(jiān)測是通過現(xiàn)場調(diào)查和測驗(yàn)等多種手段，對水土流失的成因、強(qiáng)度、影響范圍、危害及其防治成效等進(jìn)行動態(tài)評估的基礎(chǔ)性工作，可為同類項目的水土保持規(guī)劃設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)。本文以臨汾市臨吉高速公路工程水土保持監(jiān)測為例，對其進(jìn)行探討。

1 水土保持監(jiān)測特點(diǎn)

1.1 地形地貌復(fù)雜，水土流失形式多樣

高速公路建設(shè)工程戰(zhàn)線長，沿線地形地貌類型復(fù)雜多樣，土壤、植被及下墊面條件差異很大，土壤侵蝕的類型和強(qiáng)度也各不相同。如山西臨吉高速公路建設(shè)工程，項目起點(diǎn)為臨汾市襄汾縣南辛店鎮(zhèn)西徐村，止于吉縣葦子灣黃河大橋，設(shè)計全長100.85 km，跨越平原區(qū)、丘陵區(qū)和中山區(qū)三個地貌單元，其中平原區(qū)9 km，丘陵區(qū) 46.45 km，中山區(qū) 45.4 km。由于地形地貌和土壤、植被的差異，造成土地擾動方式不同，土壤侵蝕強(qiáng)度差別很大。平原區(qū)以填方路基為主，丘陵區(qū)以土石方開挖和邊坡防護(hù)為主，中山區(qū)以山體開挖、隧道和橋梁為主。經(jīng)水土保持監(jiān)測結(jié)果分析，填方路基擾動土地面積相對較小，土壤侵蝕強(qiáng)度較大，水土流失的主要部位是路基邊坡，以水蝕為主；丘陵區(qū)的土石方開挖對土地的擾動面積大，土壤侵蝕較為強(qiáng)烈，水土流失的主要部位是路基挖填邊坡和棄土棄渣場，以水蝕和重力侵蝕為主；中山區(qū)的土石方開挖對土地的擾動面積小，但土壤侵蝕較為強(qiáng)烈，水土流失的主要部位是挖方邊坡和棄土棄渣場，以水蝕和重力侵蝕為主。地域的差異性，導(dǎo)致水土流失強(qiáng)度的不均衡及水土流失形式的多樣性。

1.2 單項工程類型多，土壤侵蝕區(qū)域集中

高速公路的主體工程主要由深挖高填路基、橋梁、隧道等路段組成。如臨吉高速公路工程，共設(shè)置大、中、小橋梁88座，占公路總長度的21%；隧道18座，總長15.87 km，占公路總長度的16.2%；深挖高填路基總長62.39 km，占公路總長度的62.8%。通過調(diào)查監(jiān)測和地面定位監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)造成水土流失的主要部位是路基邊坡和棄土棄渣場。主要原因：一是填方路基在填筑過程中路基邊坡尚無防護(hù)措施，當(dāng)遇到暴雨時，易造成徑流沖刷；二是在山區(qū)和丘陵區(qū)開挖路基后，形成了大面積的路塹邊坡，在無防護(hù)措施的情況下，容易造成水力侵蝕和重力侵蝕。邊坡的土壤侵蝕強(qiáng)度大小，取決于坡度的大小和土壤性質(zhì)及結(jié)構(gòu)。臨吉高速公路工程開挖路段形成的多為黃土邊坡，平均坡度在36°左右，土壤結(jié)構(gòu)密實(shí)堅硬，土壤侵蝕強(qiáng)度小于填方路基邊坡；三是隧道工程在掘進(jìn)過程中，基本不擾動地表，對植被的破壞輕微，但形成的棄渣量較大，堆放棄渣區(qū)域在不進(jìn)行攔擋防護(hù)情況下會產(chǎn)生嚴(yán)重水土流失；四是橋梁工程在施工過程中，水土流失主要發(fā)生在橋頭的橋臺兩側(cè)邊坡部位，水土流失量的大小與橋頭土石方挖填量有關(guān)。

1.3 不同階段的水土流失強(qiáng)度，變化幅度很大

一般情況下，可將高速公路工程的建設(shè)工期分為施工期和試運(yùn)行期（或自然恢復(fù)期）兩個階段。施工高峰期與施工后期相比，前者的水土流失比后者要大得多。因?yàn)榍罢呗氏葦_動地表、占壓植被、破壞土壤結(jié)構(gòu)、重塑項目區(qū)地形地貌、改變了土地利用方向，且永久性的水土保持防護(hù)措施體系尚未形成，所采取的臨時防護(hù)措施控制范圍十分有限，在惡劣天氣條件下，必然出現(xiàn)較強(qiáng)的水土流失現(xiàn)象。到了試運(yùn)行期，主體工程已完工，具有水土保持功能的截水槽、排水溝、噴護(hù)、漿砌石擋土墻、漿砌石護(hù)坡等工程措施和新增的水土保持措施基本建成并發(fā)揮作用，因此土壤侵蝕強(qiáng)度輕微。臨吉高速公路工程于2009年下半年開工建設(shè)，到2011年下半年主體工程基本完工，這一階段是水土流失最為嚴(yán)重的時期，土壤侵蝕強(qiáng)度接近水土保持方案中的預(yù)測值。2011年下半年至2012年末，工程處于掃尾階段，開始進(jìn)入自然恢復(fù)期，通過用標(biāo)樁法定點(diǎn)監(jiān)測，開挖和填方邊坡的年土壤侵蝕模數(shù)為1 000 t/km2左右，接近容許土壤流失量。高速公路主體工程中具有水土保持功能的工程措施較多，工程量大，水土保持功能強(qiáng)，此類工程實(shí)施的早與晚、質(zhì)量好壞，對水土流失的影響極大。因此，高速公路工程的水土保持監(jiān)測，應(yīng)將主體工程中具有水土保持功能工程的實(shí)施情況作為一項主要的監(jiān)測內(nèi)容。

1.4 植物措施不可替代，但實(shí)施滯后

高速公路工程的水土保持植物措施點(diǎn)多面廣，路基邊坡、取土場、棄渣場、施工便道和施工生產(chǎn)生活區(qū)等各防治分區(qū)，都需要布置植物措施，類型以喬、灌、草混交為主。特別是施工生產(chǎn)生活區(qū)和施工便道等臨時占地區(qū)域，主要是采取植物措施來恢復(fù)植被。采取植物措施防護(hù)，作用持久且不可替代。但水土保持植物措施多在主體工程完工后才實(shí)施，在時間上具有滯后性，沒有很好地落實(shí)“三同時”制度。

2 水土保持監(jiān)測思路探討

臨吉高速公路工程的水土保持監(jiān)測實(shí)踐證明，同類工程的水土保持監(jiān)測工作應(yīng)采取以下方式方法。

2.1 適時介入，詳細(xì)調(diào)查

為了全面掌握高速公路建設(shè)項目的基本情況，水土保持監(jiān)測人員在施工準(zhǔn)備期就應(yīng)介入。這一階段的主要監(jiān)測任務(wù)，是調(diào)查不同地貌的土壤侵蝕背景值、公路沿線地形及地質(zhì)備件、植被種類和覆蓋率、水土保持現(xiàn)狀等。同時，要熟悉水土保持方案報告書和有關(guān)設(shè)計文件，詳細(xì)了解和掌握水土流失防治責(zé)任范圍、水土流失預(yù)測、主體工程水土保持分析評價、水土流失防治目標(biāo)和措施體系、各個防治分區(qū)的水土保持措施布局與設(shè)計等情況。

2.2 抓住重點(diǎn)，全面布測

高速公路工程開始施工后，監(jiān)測人員要根據(jù)已經(jīng)批復(fù)的水土保持方案報告書和水土保持監(jiān)測實(shí)施方案，分析確定工程施工過程中發(fā)生水土流失的重點(diǎn)區(qū)域和部位，并設(shè)立監(jiān)測點(diǎn)。監(jiān)測點(diǎn)要有代表性，不同的地貌單元、不同類型的主體工程都應(yīng)視地表擾動情況設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)測點(diǎn)。特別是要將深挖高填路基邊坡、棄土棄渣場等區(qū)域和部位作為水土保持監(jiān)測的重點(diǎn)。監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)必須滿足監(jiān)測工作任務(wù)的需求，通過水土流失量和侵蝕形式的監(jiān)測，掌握項目區(qū)的水土流失動態(tài)變化規(guī)律，以便于最終分析水土保持措施的實(shí)施效果。

2.3 及時監(jiān)測，準(zhǔn)確分析

高速公路工程的水土保持監(jiān)測，除了暴雨多發(fā)季節(jié)加密觀測次數(shù)外，為了掌握施工期的土壤侵蝕狀況，在路基填筑和陡坡開挖結(jié)束后，應(yīng)及時設(shè)置臨時監(jiān)測點(diǎn)，隨時觀測土壤侵蝕情況，并將觀測結(jié)果與侵蝕性降雨、地形變化、土地利用、植被覆蓋等因素進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，探討相關(guān)因素與土壤侵蝕強(qiáng)度的關(guān)系，為同類項目的水土保持監(jiān)測積累經(jīng)驗(yàn)。在監(jiān)測過程中，如發(fā)現(xiàn)水土流失隱患和危害，要及時向建設(shè)單位和有關(guān)部門反饋信息，以便及時采取措施，避免水土流失災(zāi)害發(fā)生。

2.4 系統(tǒng)總結(jié)，綜合評價

水土保持監(jiān)測外業(yè)工作完成后，要對監(jiān)測資料進(jìn)行系統(tǒng)分析，對監(jiān)測工作進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)。主要任務(wù)：一是對大量的實(shí)地觀測資料進(jìn)行整理分析，探尋施工期不同防治分區(qū)的水土流失動態(tài)變化特點(diǎn)；二是根據(jù)實(shí)地監(jiān)測資料，分析計算擾動土地整治率、水土流失總治理度、土壤流失控制比、攔渣率、林草植被恢復(fù)率和林草覆蓋率6項水土流失防治目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況；三是綜合評價工程項目區(qū)水土流失防治的生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，為工程項目驗(yàn)收提供科學(xué)依據(jù)。

3 結(jié)束語

以上是參與臨吉高速公路工程水土保持監(jiān)測實(shí)踐的一些體會，可能存在不少問題，望相關(guān)人士批評指正。