下垫面监测法的主要监测内容及关键时间节点控制

陈小科，张永江，张 平，尹海军

(黄河水利委员会晋陕蒙接壤地区水土保持监督局，陕西榆林719000)

生产建设项目水土保持监测是一项新的工作，一般是参照水土保持试验观测法、类比法和经验法来获取相关参数和信息。目前，在晋陕蒙接壤地区，因类比法和经验法需要大量类似项目的监测资料，所以很少被监测单位采用，最常见的是布设小区试验观测法。但是，由于生产建设项目建设区内开挖、回填等活动频繁，所以布设的小区保留时间很短，无法满足监测时间系列要求，而选择在离建设区较近的类似地貌布设小区观测，很难准确代表建设区的地貌变化，且监测误差又是不可避免的。针对项目建设区下垫面变化较大，无法布设固定监测小区开展监测的实际，我们以项目建设区下垫面的变化情况为重要监测内容，以时间为轴线，监测项目建设区各种下垫面的地貌特征、物料组成等水土流失因子，引用不同微地貌侵蚀模数，分析计算项目建设区的水土流失状况。

生产建设项目水土保持下垫面监测法的应用，首先是根据水土保持方案确定的防治分区进行下垫面地貌类型分类，然后对不同地貌类型按照水土流失因子要求进行定期跟踪观测，以时间为轴线分析确定各种水土流失因子，最后引用降雨和侵蚀调查，综合估算不同微地貌侵蚀模数，用经验公式分析计算项目建设区的水土流失状况。

1 下垫面分类

依据地貌特征，基本可以将生产建设项目建设区下垫面分为扰动地貌、开挖地貌、堆垫地貌、废弃物场4类。扰动地貌包括施工场地、施工道路、施工营地;开挖地貌包括场平开挖、取土场开挖、路堑开挖等;堆垫地貌包括场平堆垫、路基堆垫、临时堆土等;废弃物场包括排矸场、储灰场、弃土弃渣场等。

2 扰动地貌监测

2.1 扰动地貌监测内容

根据水土流失经验公式，水土流失影响因子包括面积、坡度、物料组成等，所以扰动地貌监测现场记录内容要基本满足所需的计算因子，见表1。

表1 扰动地貌监测现场记录内容

次数是实地监测的次数，也可以是监测序列。时间是指观测的北京时间。所属工程是指建设项目分部工程，依据监测规划中的划分单元而定。位置是指分部工程、单位工程中更细的记录单位，应准确定位。面积是指记录单元块的大小。坡度是指记录单元块的坡度，可以根据计算需要划定坡度范围。物料组成是指地表物料组成状况，如是松散沙土还是碾压黄土等。临时措施是指地面硬化、苫盖、设置的截排水沟等。永久措施是指扰动结束、施工垃圾清理后，实施的整地植树种草等措施。

2.2 扰动地貌监测的关键时间节点

首次监测必须是扰动前的原始地貌监测，以便准确掌握扰动前原始地貌的相关情况。开始扰动时间、结束扰动时间等是扰动地貌监测的关键时间节点，必须准确记录。另外，要注明扰动方式，以便校核不同扰动形式下的水土流失。扰动地貌临时防护措施实施的第一时间，对防护措施的类型、布设位置、防护情况等要做观测记录。水土保持设施建设时间，从扰动结束开始记录，施工垃圾清理时间、土地整治时间、措施实施时间、竣工时间、达到防治效果时间等必须准确记录。

3 开挖地貌监测

开挖地貌也可以认为是扰动地貌中最严重的一种类型，面积及微地貌变化比较大，而且随时间变化呈滑动式变化趋势。因此，开挖地貌监测较复杂。

3.1 开挖地貌监测内容

开挖地貌监测现场记录内容详见表2。

表2 开挖地貌监测现场记录内容

表2中次数、时间、所属工程、位置与扰动地貌监测内容所述相同。临近地貌是指开挖工程上下左右相临的原始地貌，其地貌类型会影响开挖工程的水土流失情况，因此监测时需要记录，计算时也需要考虑。物料组成是指地表物料组成状况，如是松散沙土、黄土、砒砂岩还是砂砾、土石混合料等。开挖方式是指以利用平台为基准自下而上平推式开挖，或是从原始地表开始挖至利用平台的下切式开挖。开挖用途是指最终工程建设目标是场地平整、取土场取料还是路基平整开挖路堑等。挖方去向是指开挖土石方是就地用于场地平整回填，还是调出用于别处工程建设，亦或是排弃到指定的专门存放地。日方量是指每天挖方的工程进度，用于计算监测间隔期间的挖方量。累计方量可以是日方量的累计计算方量，也可以用施工方统计方量，或者用挖掘体积计算方量。平台面积是指开挖出的施工平台大小，若是堆垫平台则需注意与堆垫地貌监测记录相衔接。陡坡面积是指开挖场地取土形成的陡坡，或者场地平整开挖就地堆垫形成陡坡的大小，若是堆垫形成的陡坡则需注意与堆垫地貌监测记录相衔接。临时措施是指开挖平台边埂、截排水沟、堆垫陡坡下部拦挡措施、分片开挖等工艺及监管措施、结束施工后的裸露面苫盖等。永久措施是指挖掘施工结束，施工垃圾清理后，整地植树种草、修建护坡挡墙等措施。

3.2 开挖地貌监测时间节点

首次监测必须是挖掘前的原始地貌监测，以便基本掌握挖掘前的原始地貌情况。开始取土挖掘时间、最后停止挖掘时间必须有现场记录。开挖地貌的临时防护措施实施的第一时间，对防护措施的类型、布设位置、防护情况要做观测记录，尤其是场地平整的开挖地貌，要监测其堆垫陡坡下部的拦挡措施是否先期修建，是否满足“先拦后弃”要求。水土保持设施建设时间，从挖掘结束开始记录，施工迹地清理时间，土地整治、削坡时间，措施实施时间、达到防治效果时间等必须详细、准确记录。

3.3 开挖地貌监测关注点

开挖地貌监测关注点之一是场地平整的开挖地貌，其堆垫陡坡下部的拦挡措施是否先期修建，满足“先拦后弃”;关注点之二是与堆垫地貌监测记录相衔接对照，注意注明监测内容的重叠与重复计算;关注点之三是挖掘方量的去向要明确，尤其是与专门存放地废弃量及堆垫地貌方量的监测记录相衔接，由此可以监测到是否存在外卖或乱弃现象。

4 堆垫地貌监测

4.1 堆垫地貌监测内容

堆垫地貌监测现场记录内容详见表3。

表3 堆垫地貌监测现场记录内容

表3中次数、时间、所属工程、位置与扰动地貌监测内容相同。临近地貌是指堆垫工程上下左右相临的原始地貌，其地貌类型会影响堆垫工程的水土流失和防护措施。物料来源有工程内部挖方工程平衡、专门取土场、外购3种情况。水土保持方案中有土石方平衡要求、取土场审批要求、外购土石方的水土流失防治责任要求，必须做专门记录。物料组成是指地表物料组成状况，如是松散沙土、黄土、砒砂岩还是砂砾、土石混合料等。物料组成不但影响水土流失，而且影响防护措施布设，若防护不当则存在安全隐患。运输运距是指堆垫物料或是近距离挖填，或是远距离运输回填。远距离的运输途中有临时防护措施的要求，要做专门记录。运输道路或是新建临时道路，或是永临结合工程项目内部道路，或是原有道路等。新建临时道路、内部道路要与扰动地貌监测中的临时道路监测记录相衔接对照，注意注明监测内容的重叠与重复计算。日方量是指每天堆垫方的工程进度，用于计算监测间隔期间的填方量。累计方量可以是日方量的累计计算方量，也可以用施工方统计方量，或者用堆垫体积计算方量。平台面积是指施工堆垫形成的工程建设平台大小，要与就地挖填方式的开挖地貌监测记录的开挖平台相衔接对照，注意不要记录重叠和重复计算。陡坡面积是指堆垫工程形成的陡坡，或者场地平整就地挖填堆垫形成陡坡的大小，注意与开挖地貌监测陡坡面积记录相衔接对应。临时措施是指堆垫平台边埂、截排水沟、堆垫陡坡下部拦挡措施、分片堆垫等工艺及监管措施、结束施工后裸露面苫盖等。永久措施是指堆垫施工结束、施工垃圾清理后，修建的护坡挡墙、永久截排水沟以及整地植树种草等措施。

4.2 堆垫地貌监测时间节点

首次必须是堆垫前的原始地貌监测，以便基本掌握堆垫前原始地貌情况。堆垫地貌的临时防护措施实施的第一时间，对措施类型、布设位置、防护情况做观测记录，尤其是场地平整的堆垫地貌，其堆垫陡坡下部的拦挡措施是否先期修建，满足“先拦后弃”。水土保持设施建设时间，从堆垫结束开始记录，施工迹地清理时间、工程植物措施实施时间、达到防治效果时间等要做详细记录。

5 废弃物场监测

废弃物场监测虽然相对独立，但是监测内容相对复杂。如表4所示，内容较多。

表4 废弃物场监测现场记录内容

表4中次数是指实地监测的次数，也可以是监测序列。时间是指观测的年月日，可以细化到时。地形地貌是指废弃物场的原始地形地貌，要记录清楚，不同地形的废弃物场的水土流失防治体系是不同的。沟道位置是指废弃物场是位于沟道的沟掌、沟口还是中部，3种情况的水土保持防治体系及截排洪措施有较大差别。在沟道废弃物废弃物场下游修筑基础坝，其控制的流域面积关系到废弃物场的库容量和截排洪设施标准。拦洪坝是指沟道废弃物场位于沟道中部或者沟口，上游要修筑拦洪坝拦截上游洪水，防止直接淘冲存放的废弃物。物料组成是指废弃物是弃土弃渣、煤矿矸石还是电厂煤灰等，不同物料的排放工艺、防治体系有所不同。物料来源是指来自本工程的某个分部工程或者生产过程，要与来源地监测做好衔接。运输运距是指废弃物的运输工具、运输距离，运输途中有临时防护措施的要求。运输道路是新建临时道路、永临结合工程项目内部道路、利用已有道路等，要与扰动地貌中的临时道路监测相衔接。日方量是指每天排弃废弃物的方量进度，用于计算监测间隔期间的排弃量。累计方量可以是日方量的累计计算方量，也可以用废弃物施工管理方统计方量，或者用堆垫体积计算方量。平台面积是指废弃物排弃堆垫形成的平台大小，陡坡面积是指废弃物排弃堆垫形成的陡坡大小。临时措施是指废弃物排弃堆垫平台边埂、平台反坡防冲措施、堆垫体截排水沟、堆垫陡坡下部拦挡措施、分片堆垫等工艺及监管措施、专门存放场地截排水设施等。永久措施是指废弃物堆垫平台施工结束后，实施的堆垫平台反坡整地覆土、堆垫体截排水沟，堆垫陡坡护坡、下部拦挡措施，废弃物场地永久拦截排水设施、整地植树种草等措施。

6 水土保持监测效益

生产建设项目水土保持监测效益，是用数据说话，用数据提出问题，用数据提出建议，用数据说明生产建设项目水土保持生态工程的效果。

6.1 用监测数据分析不同下垫面水土流失状况

水土保持监测的首要任务是在项目建设过程中监测各个分部工程及其施工阶段的水土流失状况，一方面为国家水土流失监测提供基础数据，另一方面为建设单位提供水土流失防治决策的技术依据。通过水土保持监测，分析各个分部工程及其施工阶段的水土流失状况，总结造成水土流失的原因，针对水土流失成因提出合理的防治建议。这样，就可以通过监测数据，为建设单位提出水土流失的重点部位、重点时段，有针对性地采取有效的水土保持措施。

6.2 用监测数据监督水土保持措施是否到位

在水土保持生态工程施工阶段，针对已经实施的水土保持措施开展效益监测，确定措施的水土流失防治效果。通过监测，可以分析水土保持措施防治效益，确定整体措施体系是否达到防治标准。通过对监测数据进行分析，可以确定哪些措施已经发挥效益，达到水土流失防治标准;哪些措施效益差，差的原因在哪，是措施数量问题、质量问题，还是施工技术问题，为补充完善水土保持生态工程防护体系提供技术依据。

6.3 用监测数据评价水土保持生态工程防治效果

从开工到水土保持生态工程建成，通过系统地开展水土保持监测，用数据全面评价项目建设过程中无法避免的水土流失，对照原地貌水土流失和规范确定的容许土壤流失量，确定项目建设过程中的水土流失控制比。用监测数据来说明项目建设过程的弃土(石、渣、矸)量，必须采取的拦挡、整治措施治理的量，确定项目建设过程中水土保持生态工程的拦渣率。用数据说明项目建设区水土保持生态工程数量，确定项目建设区扰动土地整治率、水土流失总治理度、林草植被恢复率、林草覆盖率等水土保持设施验收所需的水土流失防治标准数据，为竣工验收提供技术依据。