实例浅谈矿区水土保持监测方法及内容

李超

摘 要：广东省四会市的土地自然侵蚀主要分布在山区和丘陵区，以面蚀为主。人为侵蚀类型主要包括陡坡开荒、采石取土，侵蚀强度从中度到剧烈均存在，侵蚀情况较为严重，且取土采石造成大面积高强度的侵蚀。水土保持监测是水土保持方案实施的重要环节，也是水土保持防治的有效措施之一，为解决实施监测中的实际问题，本文结合工程实例作简单阐述。

关键词：水土保持监测；方法及内容

1.前言

广东省是我国建筑用石料的消费大省，建筑用石料产量连续多年位居全国第二，总产量约占全国石料产量的10%。广东的石料市场一直以强劲的需求不断地扩展，珠江三角洲地区建筑石料市场需求旺盛。

广东省四会市东城街道前进矿区工程项目位于广东省四会市城区80？方位、直距约7km处，行政隶属四会市东城街道办事处管辖。矿区中心地理坐标：东经112°46′21″，北纬23°21′12″。矿区至四会市城区约10km，至大旺开发区专用码头运距约15km。四会市通过广贺高速公路、水路、G321和G324国道可达全国各地，交通条件便利。项目建设区53.73hm2，总体划分为采矿区、矿山道路区、办公生活区、破碎堆料区、设计排土场共5个水土流失防治区。

矿区范围下游800m外有大片农田和多个鱼塘，由于矿区上游坡面汇集来水大部分汇集至矿坑内，其余可通过附近山溪自流排放，采石活动集中于采矿区范围内，所造成的水土流失不对坑外的环境造成直接影响。

降雨是决定侵蚀强度的主要水文气象因子，项目区多年平均气温为22.5℃，雨量集中在4～9月份，降雨量占全年的70～80%，其中4～6月份以锋面雨为主，多暴雨，7～9月份以台风雨为主，伴随暴风雨天气，年均降雨量为1780mm，降雨强度大，在项目建设等多种因素集中出现的情况下，降雨径流对地表形成强烈的溅蚀和冲刷，容易导致剧烈的水土流失。

项目区为由砂砾岩、石英砂岩、粉砂岩等母岩母质发育而成的赤红壤，此外还有坡积物发育成的赤红壤。土壤持水能力差，肥力低，抗侵蚀能力弱，容易引起面蚀、沟蚀、崩岗等形式水土流失。项目区大部分区域已造成植被破坏，植被抗雨滴击打、滞留降雨、减缓流速等对土壤的保护作用消失，导致强烈水土流失问题。

2.监测目的

广东省四会市东城街道前进矿区属建设生产类项目，扰动面积较大，引发水土流失的因素较多，对项目区及周边生态环境有着明显的影响。本项目水土保持监测的目的就是通过选择合理的监测内容、完善的监测方法和科学的评价体系，围绕本工程水土流失的防治目标，在扰动土地整治率、水土流失总治理度、土壤流失控制比、拦渣率、林草覆盖率和林草植被恢复率等方面开展的监测工作，做到及时掌握工程施工期及自然恢复期各区水土流失情况和水土保持方案的实施效果，及时发现问题，及时改进或完善各项水土保持防治措施，使之保障主体工程的高质量运行，最大限度的减少对项目区及周边地区生态环境的负面影响。因此水土保持监测是水土流失重要环节之一，也是水土保持方案实施的有力保证，具有监督管理的作用。

根据《中华人民共和国水土保持法》和《开发建设项目水土保持技术规范》（GB50434-2008）的要求，在工程建设过程中，必须落实水土保持监测工作。

（1）水土保持监测是一项基础性工作，适时、适地监测有利于正确分析评价水土保持方案的计划、实施效果，并依据监测结果和标准及时补充和完善相应的水土保持措施，实现方案提出的防治目标，从而保障工程的正常运行和防治水土流失。

（2）在工程施工期间，水土流失的发生、发展和控制是一个动态的变化过程。因此，通过对施工不同阶段和不同部位的水土流失情况进行监测，能够更好地掌握水土流失变化情况，为水土保持设施进一步完善和发挥作用提供依据。

（3）运行期水土保持监测的目的是验证水土保持方案实施后蓄水保土、防蚀减灾等效益，检验水土流失防治目标的准确性，同时为优化水土保持措施提供依据，并为同类工程的水土保持方案编制积累经验。

（4）工程水土保持监测结果，可为水行政主管部门水土保持设施验收提供依据。

3.监测原则

水土保持监测的指导思想：在重点破坏区布设典型监测点，在一般扰动区布设抽样监测点，全面掌握项目区域内水土流动变化的动态。监测中应坚持以下四条原则：

（1）科学配置定时定位监测与定期抽样监测、随机抽样监测、巡查监测相结合；

（2）合理布局监测点的布设应科学、合理、规范，具有代表性；

（3）因地制宜根据不同的监测对象、监测时段和监测内容，采用相应的技术手段规范监测；

（4）重点突出重点监测水土流失严重处以及环境敏感点。

4.监测时段

根据《开发建设项目水土保持技术规范》（GB50433-2008）和《水土保持监测技术规程》（SL277-2002）的要求，该项工程为建设生产类项目，建设生产类项目水土保持监测时段一般从施工准备期开始至设计水平年结束，同时要对生产运行期的监测提出要求。在工程施工前应对各监测点进行一次全面的监测，以了解当前的水土流失状况。

结合该项目的建设工期和工程特点，初定工程总监测时段为2013年10月至2023年11月（10.2年）。其中前期监测从2013年10月～2013年11月，按0.2年计算；施工期的监测时段为2013年12月至2014年11月，按1年计算；运行期监测时段为2014年12月至2023年11月，按9年计算。

5.监测点布设

5.1监测点场地选择原则

（1）每个监测点都要有较强的代表性，对所在水土流失类型区和监测重点要有代表意义，原地貌与扰动地貌应具有一定的可比性；

（2）各种试验场地应适当集中，不同监测项目应尽量结合；

（3）尽量避免人为活动的干扰；

（4）交通方便，便于监测管理；

（5）简易土壤侵蚀观测场应避免周边来水对观测场的影响；

5.2监测点布设

本项目为建设生产类项目，根据水土保持监测站点布设原则，结合采矿建设项目的工程特点、扰动地表面积和特征、设计的水土流失不同类型、扰动开挖和堆积形态、植被状况、水土保持设施及其布局，以及交通、通信等条件综合确定5处定点监测点。各点监测设施及数量见表5-1。

在上述定点监测的基础上，应制定和完善调查和巡查制度，扩大监测覆盖面，并作为上述监测点的补充，特别是滑坡地段更要加强调查，加大巡查频率。

6.监测内容、方法及频次

6.1监测内容

（1）项目区水土保持生态环境变化监测。包括地形、地貌和水系的变化情况，建设项目占地和扰动地表面积，挖填方数量及面积，弃土、弃石、弃渣量及堆放面积，项目区林草覆盖度等。

（2）项目区水土流失动态监测包括水土流失面积、程度和总量的变化及其对下游及周边地区造成的危害与趋势。

（3）水土保持措施防治效果监测包括各类防治措施的数量和质量，林草措施的成活率、保存率、生长情况及覆盖率，工程措施的稳定性、完好程度和运行情况，以及各类防治措施的拦渣保土效果。

6.2监测方法

6.2.1选择监测方法的原则

1）采取地面监测、调查监测和巡视法相结合的方法；

2）水土流失影响因子和水土流失量的监测应采用地面监测法；

3）扰动面积、弃渣量、地表植被和水土保持设施运行情况等项目的监测应采取调查法；

4）防治责任范围内，水土流失影响较小的地段，可进行调查监测；水土流失影响较大的地段，应进行地面观测；

5）施工过程中时空变化多、定位监测困难的项目可采用巡视法监测。

6.2.2气象水文监测

1）降雨量、降雨强度等监测，可收集工程区内或临近区域已知气象站的气象观测资料数据；

2）径流量、泥沙量等，以收集临近区域观测资料、数据为主。也可以利用沉砂池、标准取样器，取出浑水水样，经过滤烘干后，求得水量和泥量；

3）气温（采用专用温度计）、湿度（采用干湿球法）等，可收集当地气象监测资料。

6.2.3水土流失因子的监测

项目建设区水土流失因子采用SL277--2002《水土保持监测技术规程》中7.4规定的方法。

1）地形、地貌、植被的扰动面积、扰动强度的变化

采用实地勘测、线路调查、地形测量等方法，结合GPS技术的应用，对地形、地貌、植被的扰动变化进行监测。

2）复核建设项目占地面积、扰动地表面积

采用查阅设计文件资料，利用高精度GPS技术，沿扰动边际进行跟踪作业，结合实地情况调查、地形测量分析，进行对比核实，计算场地占用土地面积、扰动地表面积。

3）复核项目挖方、填方数量及面积和各施工阶段产生的弃土、弃石、弃渣量及堆放面积采用查阅设计文件资料，利用高精度GPS技术，沿扰动边际进行跟踪作业，结合实地情况调查、地形测量分析，进行对比核实，计算项目挖方、填方数量及面积和各施工阶段产生的弃土、弃石、弃渣量及堆放面积。人工开挖与填方边坡坡度、弃渣体高度等采用地形测量法。

4）项目区林草覆盖度

采用抽样统计和调查、测量等方法，即选择有代表性的地块，分别确定调查地样方，并进行观测和计算。

项目区林草覆盖度采用抽样调查和测量等方法进行监测。即选择有代表性的地块，确定调查地样方，先现场量测、计算种盖度（或郁闭度），再计算出场地的林草覆盖度。

6.2.4水土流失状况的监测

本项目水土流失状况的监测各区的水土流失面积、流失量、程度的变化情况（包括坡面水土流失、重力侵蚀等）及对周边和下游地区造成的危害及其趋势，应在水土保持方案中的水土流失预测的基础上进行。通过对报告书预测的重点流失区的典型调查和抽样调查，获得现状监测资料，并进行各次监测成果的对比分析，以及与原预测成果的对比。项目建设区水土流失量监测采用《水土保持监测技术规程》（SL277-2002）中7.3.4规定的方法。

1）水蚀量监测

项目建设区扰动地表、弃渣等施工活动引起的水土流失数量，以及变化情况，可通过典型调查、各种地面观测方法进行监测。本次坡面水蚀量监测主要采用沉砂池法和简易坡面量测法进行监测。

①沉砂池法

结合露天采区布设的沉砂池，在每场降雨结束后，观测径流量和泥沙量。泥沙量采用标准取样器取出浑水水样，经过滤烘干后，求得水量和泥量。系列侵蚀产沙量数据用以反映施工场地水土流失的变化情况。

②简易坡面量测

选择能够存放一定时间的开挖坡面，量测地面具有很好的代表性，结合临时编织袋拦挡，量测坡面形成初的坡度、坡长、地面组成物质、容重等，每次降雨或多次降雨后，量测坡底物质体积土壤侵蚀深度和侵蚀量。

③沟蚀调查

在有细沟侵蚀的坡面从坡上到坡下，布设若干施测断面，量测每一段细沟的深度和宽度，并累加求出该断面总深度和总宽度，直至测完整个坡面的所有施测断面，再按如下公式计算土壤流失量如下：

2）土壤性质指标量测

涉及的土壤性质指标（容重、含水量、抗蚀性等）观测方法采用土壤理化分析手册和国家有关技术规范规定的标准方法。

6.2.5水土保持设施效果的监测

水土保持措施的实施数量，采用抽样调查的方式，通过实地调查核实；水土保持措施的质量，通过抽样调查的方式进行。对于工程防治措施，主要调查其稳定性、完好程度、质量和运行状况，按照SL277-2002《水土保持监测技术规程》中7.4.3规定的方法，并参照GB/T15772-1995《水土保持综合治理规划通则》、GB/T16453.1-16453.6-1996《水土保持综合治理技术规范》的规定；植物措施主要调查其林草的成活率、保存率、生长发育情况（林木的树高、胸径、冠幅）、抗冻性及其植被覆盖度的变化，采用SL277-2002《水土保持监测技术规程》中6.5.1～6.5.4和7.4.4规定的方法，参照SD239—87中第6.5.2条规定的方法。

水土流失防治效果监测主要通过实地调查和核算的方法进行。

水土保持措施的保土效益按照GB/T15774—1995《水土保持综合治理效益计算方法》进行；拦渣效益通过量测实际拦渣量进行计算。

6.2.6水土流失六项防治目标监测

1）扰动土地整治率

根据工程设计资料，结合野外实地调查，统计各防治区内水土保持防治措施面积、永久建筑面积、水面积及扰动地表面积，分别计算各防治区的扰动土地整治率。

2）水土流失总治理度

通过实地调查和工程设计资料分析，统计分析各防治区的水土流失面积和水土保持防治措施面积，两者相除得出水土流失总治理度。

3）土壤流失控制比

根据定位观测得到的土壤侵蚀量，类比分析计算出各防治区的土壤侵蚀量，再计算各防治区的水土流失控制比，采用加权平均法计算本工程的土壤流失控制比。

4）拦渣率

通过实地调查、现场量测和统计分析，计算排土场的弃渣流失量，用弃渣量减去弃渣流失量得拦渣量，进一步算出该排土场的拦渣率。

5）林草植被恢复率

通过实地调查、现场量测和统计分析，得出实施植物措施面积及可以采取植物措施的面积，算得林草植被恢复率。

6）林草覆盖率

通过实地调查、现场测量和统计分析，确定已实施的植物措施面积与项目建设区面积，计算林草覆盖率。

综上所述，各时期水土保持监测内容及监测频次见表6-1。

7.监测成果和要求

7.1监测成果内容

水土保持监测成果要求主要包含水土保持监测报告、监测相关表格和图件。水土保持监测报告要求主要包括以下七方面的内容。

1）综合说明：概述建设项目概况，开展水土保持监测的意义、任务来源以及监测任务的组织实施等。

2）编制依据：包括法规、规章、规范性文件、技术规范与标准和相关资料等。

3）项目及项目区概况：包括项目建设概况、项目区自然和社会经济情况、项目区水土流失及其防治情况等。

4）水土保持监测布局：包括监测区域、范围、分区和监测的程序等。

5）监测内容和方法：说明监测的内容和采取的主要方法。

6）监测结果分析：包括防治责任范围动态变化分析、项目区土壤侵蚀环境因子状态动态变化分析、水土保持防治效果分析等。

7）结论及建议：包括工程建设水土流失及其防治的综合评价、存在问题和有关建议等。此外，监测报告还应包括监测数据、附图和附件。

监测表格指监测过程中填写完成的表格，要求各表格详细准确。

监测图件要求包括工程地理位置图、水土流失防治责任范围图、工程建设前水土流失现状图、水土保持措施布局图和工程竣工后水土保持现状图等。

7.2监测要求

1）水土流失监测必须由具有相应水土保持监测资质的单位承担，既可利用现有人员、设备的优势，又便于水土保持部门对水土流失防治的宏观管理及将水土流失监测站点纳入市、县水土流失监测网络中，统一管理。结合本项目实际情况，应由具有甲级监测资质的单位承担本项目的监测工作。

2）由监测单位按监测要求编制监测计划并实施监测；明确委托方（建设单位）、承担方（监测单位）的职责和义务。

3）确定监测工作的组织领导机构、人员、责任以及资金管理使用制度；对参与监测工作的人员进行实地培训。

4）建立和健全监测工作的质量保证体系，每次监测前，对仪器进行检验，合格后方可投入使用。

5）建立各种数据需求模型，及时收集和挖掘历史资料，并建立数据库。

6）加强数据的质量保证和质量控制体系，采集和收集的数据要及时整理、建档和建立数据库；每次监测需填写监测表，年底编制年度监测报告，监测成果定期向业主和水行政主管部门报告。

参考文献

GB 50433-2008.开发建设项目水土保持技术规范中国计划出版社，2008.01-14.

水土流失防治效果监测主要通过实地调查和核算的方法进行。

水土保持措施的保土效益按照GB/T15774—1995《水土保持综合治理效益计算方法》进行；拦渣效益通过量测实际拦渣量进行计算。

6.2.6水土流失六项防治目标监测

1）扰动土地整治率

根据工程设计资料，结合野外实地调查，统计各防治区内水土保持防治措施面积、永久建筑面积、水面积及扰动地表面积，分别计算各防治区的扰动土地整治率。

2）水土流失总治理度

通过实地调查和工程设计资料分析，统计分析各防治区的水土流失面积和水土保持防治措施面积，两者相除得出水土流失总治理度。

3）土壤流失控制比

根据定位观测得到的土壤侵蚀量，类比分析计算出各防治区的土壤侵蚀量，再计算各防治区的水土流失控制比，采用加权平均法计算本工程的土壤流失控制比。

4）拦渣率

通过实地调查、现场量测和统计分析，计算排土场的弃渣流失量，用弃渣量减去弃渣流失量得拦渣量，进一步算出该排土场的拦渣率。

5）林草植被恢复率

通过实地调查、现场量测和统计分析，得出实施植物措施面积及可以采取植物措施的面积，算得林草植被恢复率。

6）林草覆盖率

通过实地调查、现场测量和统计分析，确定已实施的植物措施面积与项目建设区面积，计算林草覆盖率。

综上所述，各时期水土保持监测内容及监测频次见表6-1。

7.监测成果和要求

7.1监测成果内容

水土保持监测成果要求主要包含水土保持监测报告、监测相关表格和图件。水土保持监测报告要求主要包括以下七方面的内容。

1）综合说明：概述建设项目概况，开展水土保持监测的意义、任务来源以及监测任务的组织实施等。

2）编制依据：包括法规、规章、规范性文件、技术规范与标准和相关资料等。

3）项目及项目区概况：包括项目建设概况、项目区自然和社会经济情况、项目区水土流失及其防治情况等。

4）水土保持监测布局：包括监测区域、范围、分区和监测的程序等。

5）监测内容和方法：说明监测的内容和采取的主要方法。

6）监测结果分析：包括防治责任范围动态变化分析、项目区土壤侵蚀环境因子状态动态变化分析、水土保持防治效果分析等。

7）结论及建议：包括工程建设水土流失及其防治的综合评价、存在问题和有关建议等。此外，监测报告还应包括监测数据、附图和附件。

监测表格指监测过程中填写完成的表格，要求各表格详细准确。

监测图件要求包括工程地理位置图、水土流失防治责任范围图、工程建设前水土流失现状图、水土保持措施布局图和工程竣工后水土保持现状图等。

7.2监测要求

1）水土流失监测必须由具有相应水土保持监测资质的单位承担，既可利用现有人员、设备的优势，又便于水土保持部门对水土流失防治的宏观管理及将水土流失监测站点纳入市、县水土流失监测网络中，统一管理。结合本项目实际情况，应由具有甲级监测资质的单位承担本项目的监测工作。

2）由监测单位按监测要求编制监测计划并实施监测；明确委托方（建设单位）、承担方（监测单位）的职责和义务。

3）确定监测工作的组织领导机构、人员、责任以及资金管理使用制度；对参与监测工作的人员进行实地培训。

4）建立和健全监测工作的质量保证体系，每次监测前，对仪器进行检验，合格后方可投入使用。

5）建立各种数据需求模型，及时收集和挖掘历史资料，并建立数据库。

6）加强数据的质量保证和质量控制体系，采集和收集的数据要及时整理、建档和建立数据库；每次监测需填写监测表，年底编制年度监测报告，监测成果定期向业主和水行政主管部门报告。

参考文献

GB 50433-2008.开发建设项目水土保持技术规范中国计划出版社，2008.01-14.

水土流失防治效果监测主要通过实地调查和核算的方法进行。

水土保持措施的保土效益按照GB/T15774—1995《水土保持综合治理效益计算方法》进行；拦渣效益通过量测实际拦渣量进行计算。

6.2.6水土流失六项防治目标监测

1）扰动土地整治率

根据工程设计资料，结合野外实地调查，统计各防治区内水土保持防治措施面积、永久建筑面积、水面积及扰动地表面积，分别计算各防治区的扰动土地整治率。

2）水土流失总治理度

通过实地调查和工程设计资料分析，统计分析各防治区的水土流失面积和水土保持防治措施面积，两者相除得出水土流失总治理度。

3）土壤流失控制比

根据定位观测得到的土壤侵蚀量，类比分析计算出各防治区的土壤侵蚀量，再计算各防治区的水土流失控制比，采用加权平均法计算本工程的土壤流失控制比。

4）拦渣率

通过实地调查、现场量测和统计分析，计算排土场的弃渣流失量，用弃渣量减去弃渣流失量得拦渣量，进一步算出该排土场的拦渣率。

5）林草植被恢复率

通过实地调查、现场量测和统计分析，得出实施植物措施面积及可以采取植物措施的面积，算得林草植被恢复率。

6）林草覆盖率

通过实地调查、现场测量和统计分析，确定已实施的植物措施面积与项目建设区面积，计算林草覆盖率。

综上所述，各时期水土保持监测内容及监测频次见表6-1。

7.监测成果和要求

7.1监测成果内容

水土保持监测成果要求主要包含水土保持监测报告、监测相关表格和图件。水土保持监测报告要求主要包括以下七方面的内容。

1）综合说明：概述建设项目概况，开展水土保持监测的意义、任务来源以及监测任务的组织实施等。

2）编制依据：包括法规、规章、规范性文件、技术规范与标准和相关资料等。

3）项目及项目区概况：包括项目建设概况、项目区自然和社会经济情况、项目区水土流失及其防治情况等。

4）水土保持监测布局：包括监测区域、范围、分区和监测的程序等。

5）监测内容和方法：说明监测的内容和采取的主要方法。

6）监测结果分析：包括防治责任范围动态变化分析、项目区土壤侵蚀环境因子状态动态变化分析、水土保持防治效果分析等。

7）结论及建议：包括工程建设水土流失及其防治的综合评价、存在问题和有关建议等。此外，监测报告还应包括监测数据、附图和附件。

监测表格指监测过程中填写完成的表格，要求各表格详细准确。

监测图件要求包括工程地理位置图、水土流失防治责任范围图、工程建设前水土流失现状图、水土保持措施布局图和工程竣工后水土保持现状图等。

7.2监测要求

1）水土流失监测必须由具有相应水土保持监测资质的单位承担，既可利用现有人员、设备的优势，又便于水土保持部门对水土流失防治的宏观管理及将水土流失监测站点纳入市、县水土流失监测网络中，统一管理。结合本项目实际情况，应由具有甲级监测资质的单位承担本项目的监测工作。

2）由监测单位按监测要求编制监测计划并实施监测；明确委托方（建设单位）、承担方（监测单位）的职责和义务。

3）确定监测工作的组织领导机构、人员、责任以及资金管理使用制度；对参与监测工作的人员进行实地培训。

4）建立和健全监测工作的质量保证体系，每次监测前，对仪器进行检验，合格后方可投入使用。

5）建立各种数据需求模型，及时收集和挖掘历史资料，并建立数据库。

6）加强数据的质量保证和质量控制体系，采集和收集的数据要及时整理、建档和建立数据库；每次监测需填写监测表，年底编制年度监测报告，监测成果定期向业主和水行政主管部门报告。

参考文献

GB 50433-2008.开发建设项目水土保持技术规范中国计划出版社，2008.01-14.