水利工程項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)探討

侯進(jìn)平

（新疆維吾爾自治區(qū)水利廳水土保持處，新疆 烏魯木齊 830000）

1 工程概況

阿爾塔什水利樞紐工程位于莎車縣霍什拉甫鄉(xiāng)與原庫(kù)斯拉甫鄉(xiāng)交界位置，工程水庫(kù)總庫(kù)容23.95 億m3，設(shè)計(jì)蓄水位1820 m，電站總裝機(jī)容量745 MΩ，為大（I）型一等工程，工程建成后將惠及南疆克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫灾沃菀约翱κ?、和田等地區(qū)。阿爾塔什水利樞紐工程處于高地震烈度區(qū)，在高面板堆石壩、高邊坡危巖體處理及深河床覆蓋等方面存在技術(shù)困難，被稱為“新疆的三峽工程”。葉爾羌河流域曾是塔河第一大支流，阿爾塔什水利樞紐工程是葉爾羌河流域山區(qū)河段控制性水利工程，工程建成后在確保塔河生態(tài)供水的基礎(chǔ)上，發(fā)揮防洪、灌溉、發(fā)電等功能，該水利樞紐工程開(kāi)建于2011 年10 月，并與2019 年11 月下閘蓄水，樞紐工程預(yù)計(jì)全部完工時(shí)間為2022 年3 月。工程區(qū)現(xiàn)有水土流失是以地表徑流沖刷所致水力侵蝕為主的面蝕，其次為溝蝕，水土流失強(qiáng)度1681 t/（km2·a），屬于輕度流失。隨著工程的建設(shè)，原地貌遭到擾動(dòng)與破壞，大量棄土棄渣不合理堆放，必將增大工程區(qū)內(nèi)水土流失強(qiáng)度與規(guī)模，據(jù)預(yù)測(cè)，阿爾塔什水利樞紐工程建設(shè)將使區(qū)內(nèi)水土流失強(qiáng)度增大為8240 t/（km2·a），造成9.86×104t 的水土流失量，為此，加強(qiáng)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中工程區(qū)內(nèi)水土保持監(jiān)測(cè)意義重大。

2 水土保持監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

阿爾塔什水利樞紐工程建設(shè)單位應(yīng)委托具有水土保持監(jiān)測(cè)資質(zhì)的水土流失監(jiān)測(cè)單位對(duì)項(xiàng)目水土流失程度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.1 監(jiān)測(cè)范圍與時(shí)段

2.1.1 監(jiān)測(cè)范圍

本工程的監(jiān)測(cè)范圍為整個(gè)水土流失防治責(zé)任范圍，水利樞紐工程的實(shí)施擾動(dòng)原地貌、損壞土地及植被面積達(dá)3211.52 hm2。根據(jù)水利樞紐工程建設(shè)對(duì)地表擾動(dòng)程度及水土流失預(yù)測(cè)結(jié)果，主體工程區(qū)、砂礫石料場(chǎng)、進(jìn)場(chǎng)道路為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域；其他區(qū)域?yàn)槌Ｒ?guī)監(jiān)測(cè)區(qū)域。

2.1.2 監(jiān)測(cè)時(shí)段

本項(xiàng)目為大型水利樞紐建設(shè)項(xiàng)目，依據(jù)《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50433-2018）和《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51240-2018），為進(jìn)行水利樞紐工程實(shí)施對(duì)環(huán)境擾動(dòng)及水土流失程度的確定，以及工程實(shí)施后環(huán)境影響的評(píng)價(jià)[1]，將本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)時(shí)段設(shè)定為2019 年11 月～2025 年3 月。

2.2 監(jiān)測(cè)內(nèi)容與方法

2.2.1 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

按照水利部《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51240-2018）及水利部令第12 號(hào)文的相關(guān)規(guī)定，按照阿爾塔什水利樞紐工程建設(shè)規(guī)模，其水土保持監(jiān)測(cè)內(nèi)容必須涵蓋工程區(qū)地形地貌改變、工程施工占地、施工擾動(dòng)地表面積、施工挖填方土方量、水土流失主要形式、水土流失規(guī)模、水保主要措施、實(shí)施效果等方面。根據(jù)文件及工程實(shí)際情況，本工程監(jiān)測(cè)主要項(xiàng)目按水土流失規(guī)模和水保措施實(shí)施效果兩個(gè)方面設(shè)置，具體內(nèi)容見(jiàn)表1。

2.2.2 監(jiān)測(cè)方法

依據(jù)《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51240-2018），根據(jù)本工程建設(shè)規(guī)模、所使用原材料等級(jí)、機(jī)械設(shè)備型號(hào)等情況，本工程應(yīng)當(dāng)采用調(diào)查監(jiān)測(cè)與定位監(jiān)測(cè)相結(jié)合的水土流失規(guī)模及水保措施實(shí)施效果監(jiān)測(cè)方法。

（1）調(diào)查監(jiān)測(cè)

表1 阿爾塔什水利樞紐工程水土保持監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及內(nèi)容

針對(duì)阿爾塔什水利樞紐工程占地面積、工程規(guī)模、可能及已經(jīng)發(fā)生的生態(tài)擾動(dòng)規(guī)模、工程挖填方量、棄土棄渣量、材料及設(shè)備對(duì)方面積等進(jìn)行實(shí)地調(diào)查監(jiān)測(cè)，同時(shí)與工程設(shè)計(jì)施工其余資料相結(jié)合進(jìn)行水土流失規(guī)模量化分析。此外，對(duì)工程實(shí)施過(guò)程中已經(jīng)采取的水保措施類型、規(guī)模、效果等進(jìn)行實(shí)地樣方調(diào)查、量測(cè)和計(jì)算[2]，包括林草種植率、林草覆蓋率、林草成活率等。

①林草覆蓋率及植被措施實(shí)施情況和效果的監(jiān)測(cè)主要通過(guò)典型樣方測(cè)量法進(jìn)行，具體而言，草本植物、喬木和灌木的典型樣方投影面積分別按1 m×1 m、20 m×20 m 和5 m×5 m 設(shè)計(jì)，單位樣方重復(fù)三次進(jìn)行草本植物、喬灌木的作物類型及種植規(guī)模、生長(zhǎng)情況、成活率、覆蓋率、郁閉度、枯葉率等的記錄。

②工程措施的監(jiān)測(cè)主要根據(jù)《水土保持綜合治理效益計(jì)算方法》（GB/T 1577-1995）以及阿爾塔什水利樞紐工程實(shí)際情況選用巡視、實(shí)地定點(diǎn)量測(cè)以及具體調(diào)查綜合運(yùn)用的措施，以便對(duì)工程實(shí)際土地資源利用程度、擾動(dòng)面積、工程措施實(shí)施前后水土流失規(guī)模的變化、具體治理情況、攔渣率等工程措施實(shí)施前后的效益調(diào)查監(jiān)測(cè)與比較分析。

（2）定位監(jiān)測(cè)

本水利工程占地規(guī)模大，施工周期長(zhǎng)，對(duì)工程區(qū)地形地貌人為擾動(dòng)較大，按照《水土保持綜合治理效益計(jì)算方法》（GB/T 1577-1995）的規(guī)定，徑流小區(qū)觀測(cè)法在應(yīng)用過(guò)程中必須確保觀測(cè)期的相對(duì)穩(wěn)定性以及觀測(cè)場(chǎng)地設(shè)置的固定性，如果上述兩個(gè)方面都難以滿足的情況下，則徑流小區(qū)觀測(cè)法不具可操作性，為此，對(duì)于阿爾塔什水利樞紐工程上述兩個(gè)條件都不具備的情況下，應(yīng)采用簡(jiǎn)易水土流失觀測(cè)場(chǎng)法和簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法。

①簡(jiǎn)易水土流失觀測(cè)場(chǎng)法：汛前在阿爾塔什水利樞紐工程堆土的臨時(shí)坡面，按觀測(cè)設(shè)計(jì)與臨時(shí)坡面面積，將長(zhǎng)50 cm～100 cm、直徑0.5 cm～1.0 cm 的鋼釬按0.5 m 或1.0 m 的間距以上中下、左中右呈縱橫“品”字形依次排列布設(shè)，鋼釬應(yīng)沿垂直坡面方向打入，頂部與坡面齊平，并在鋼釬或木樁頂部涂上顏色。每次降雨產(chǎn)生徑流后，觀測(cè)鋼釬或木樁頂部距離地面高度，計(jì)算土壤流失厚度和土壤流失量。按照簡(jiǎn)易水土流失觀測(cè)場(chǎng)法觀測(cè)過(guò)程中，觀測(cè)重點(diǎn)應(yīng)放在棄渣影響自然沉降量、沉降率等方面。

圖1 水土流失簡(jiǎn)易觀測(cè)場(chǎng)示意圖

②簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法：對(duì)阿爾塔什水利樞紐工程挖填邊坡所出現(xiàn)的水蝕規(guī)模的監(jiān)測(cè)應(yīng)采用簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法，測(cè)量重點(diǎn)放在坡長(zhǎng)、坡度、地面組分、土壤容重等方面，在降雨后定期進(jìn)行侵蝕溝體積規(guī)模的量側(cè)。具體而言，根據(jù)具體情況確定樣方面積，本工程為100 m2，在所確定的樣方內(nèi)進(jìn)行侵蝕溝數(shù)量、深度、寬度、長(zhǎng)度等的量測(cè)與計(jì)算（圖1）。

③簡(jiǎn)易徑流小區(qū)：布設(shè)徑流小區(qū)的坡面應(yīng)具有代表性，且觀測(cè)便利；徑流小區(qū)的規(guī)格為20 m2，形狀為矩形，徑流小區(qū)的組成和平面布設(shè)按《水土保持試驗(yàn)規(guī)程》（SL 419-2007）規(guī)定執(zhí)行。

2.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)

水土保持監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的布設(shè)根據(jù)項(xiàng)目擾動(dòng)地表的面積、涉及的水土流失不同類型、擾動(dòng)開(kāi)挖和堆積形態(tài)、植被狀況、水土保持設(shè)施及其布局，以及交通、通信等條件綜合確定。監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)選取有較強(qiáng)代表性的點(diǎn)位，點(diǎn)位適當(dāng)集中，交通方便，便于監(jiān)測(cè)管理；不同監(jiān)測(cè)項(xiàng)目相互結(jié)合，避免人為活動(dòng)的干擾[3]。本項(xiàng)目為水利樞紐工程建設(shè)類項(xiàng)目，在主體工程區(qū)布設(shè)2 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；砂礫石料場(chǎng)、進(jìn)場(chǎng)道路設(shè)置2 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；在辦公生活區(qū)和主體工程區(qū)綠化區(qū)布設(shè)1 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；在倒運(yùn)場(chǎng)、石炭溝料場(chǎng)布設(shè)2 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布見(jiàn)表2。

表2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布表

3 結(jié)語(yǔ)

水利工程建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施必然引起項(xiàng)目區(qū)原地形地貌的擾動(dòng)，水土保持監(jiān)測(cè)單位應(yīng)針對(duì)水利工程項(xiàng)目水土擾動(dòng)實(shí)際情況進(jìn)行水土流失監(jiān)測(cè)，為項(xiàng)目建設(shè)單位和水行政主管部門提供治理及監(jiān)管依據(jù)。在進(jìn)行水利樞紐工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)水土流失情況監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)注重水土保持責(zé)任分區(qū)和監(jiān)測(cè)內(nèi)容的結(jié)合、重點(diǎn)監(jiān)測(cè)與全面調(diào)查的結(jié)合，基于侵蝕強(qiáng)度監(jiān)測(cè)和地表擾動(dòng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，以取土棄土監(jiān)測(cè)為地表擾動(dòng)類型監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)。水利樞紐工程建設(shè)涉及范圍廣，開(kāi)挖面多，項(xiàng)目區(qū)水土保持難度大，但只要結(jié)合工程建設(shè)特點(diǎn)，加強(qiáng)水土保持監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)，完善水土流失防治點(diǎn)、線、面結(jié)合的總體性布局，選擇適宜的攔渣、護(hù)坡、土地整治、植物綠化等水土流失防治措施，就能有效治理工程實(shí)施新增水土流失，保證工程經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的發(fā)揮。