生产建设项目水土保持监测探讨
2019-02-11梁德平
梁德平
(山西省水土保持科学研究所)
生产建设项目在建设与生产运行过程中,由于高强度扰动地表、损坏自然植被与水土保持设施,从而加剧了水土流失,恶化了生态环境。加强监督管理,预防和治理人为造成的水土流失,是当今水土保持工作的重要组成部分,亦是生态文明建设的一项重要内容。开展水土保持监测,为监督管理提供实时、可靠的数据,是有效防控生产建设项目人为水土流失的重要手段。笔者根据所掌握的相关情况,现就生产建设项目的水土保持监测进行探讨。
1 生产建设项目水土流失机制与特征
1.1 水土流失机制
一是扰动地表,疏松土壤,降低了原地表土壤的抗蚀性;二是破坏地表植被,使地表土壤失去了绿色被覆保护;三是再塑地貌短期不稳定,增大了水土流失的几率;四是改变了土壤入渗和地表径流形成条件,增大了水土流失原动力;五是改变了局部的生态环境因子,容易诱发混合侵蚀发生。
1.2 水土流失特征
一是水土流失范围较小,仅限于较小的局部。生产建设项目区,相对于传统的小流域或片区来说,占地面积一般都较小,在具体建设与生产运行过程中,扰动与破坏的地表面积也不一定是占地的全部,故人为水土流失主要发生在局部的小范围。二是产生水土流失的时间较短,主要限于建设时段。生产建设项目,其建设时间大都相对较短,长的可达数年,短的仅几个月,故产生人为水土流失的时间短暂。即便是生产类项目,运行期较长,产生水土流失的范围也仅限于弃土弃渣场等局部。三是水土流失类型较为复杂,形式多样。生产建设项目的人为水土流失虽然仅限于局部,但类型较多,一般水蚀、风蚀和重力侵蚀同时并存。四是水土流失具有突发性,危害较为严重。人为水土流失的发生具有突然性,往往难以预料,常会造成严重的局部危害。五是水土流失强度大,区域差异显著。生产建设项目区的人为水土流失强度,往往超出常规小流域的一倍至数倍。并且,由于水土保持责任范围内的分区不同,地表扰动率和土壤疏松程度各异,从而使分区间的土壤侵蚀强度差异很大。六是水土流失的物质复杂,且具有潜在性。生产建设项目区的土壤侵蚀物质,不一定是常规意义上土壤,也包括石渣、矸石、粉煤灰、尾矿、建筑垃圾和生活垃圾等。有些生产建设项目,人为水土流失在初期难以显现呈潜伏状态。如煤矿开采,造成地下大面积的采空区,短期内可能平安无事,但若干年后,不仅可疏干地下水,而且会造成地表变形、裂缝和沉陷,从而造成水土流失灾害。
2 生产建设项目水土保持监测意义与特点
2.1 水土保持监测意义
在生产建设项目区开展水土保持监测,其主要意义体现在三个方面:一是贯彻落实《水土保持法》的基本要求。《水土保持法》第五章的第四十条、第四十一条和第四十二条,分别阐明了水土保持监测的作用和要求。二是为水土保持监督管理提供依据。通过水土保持监测,可以实时掌握生产建设项目区的水土流失动态、水土流失危害及水土保持效果,从而为水土保持监督管理提供科学依据。三是为区域生态建设提供服务。通过对生产建设项目区水土保持监测数据的积累,可探明区域生产建设工程的水土流失特点,从而为制定区域生态建设政策与水土保持标准规范提供理论依据。
2.2 水土保持监测特点
一是复杂性。生产建设项目种类繁多,从建设性质来看,可分为建设类和建设生产类。建设类只在建设期造成人为水土流失,而建设生产类在建设期与生产运行期都会造成人为水土流失;从对地表扰动破坏的形态来看,有的呈点面状,如采矿、电力、冶金、蓄水工程、房地产开发等工程,而有的呈线状,如公路、铁路、管道、渠道、堤防、输电等工程,点面状工程占地范围小,线状工程战线拉的长。这些项目工程,都有各自特点,很难在水土保持监测上统一标准要求,从而表现出监测内容、监测方法的复杂性。
二是短期性。由于生产建设项目建设的年限一般均较短,从而使水土保持监测也具有短期性的特点。对于建设期仅几个月的工程,稍纵即逝,一旦错过,就再也监测不到真实的情况了。据此特点,就要求水土保持监测必须提前做出计划安排,科学划分监测范围、合理确定监测时间、精心设置监测内容、采用适宜监测方法和先进手段,力争与工程项目建设同步实施,这样才能提高监测结果的准确性。
三是困难性。主要体现在两个方面:一是实时监测的时间极为短暂,往往难以重复实施,从而使获取准确的监测数据难度加大;二是在监测实施过程中,往往会和工程建设相互间产生干扰,很难取得工程项目业主及参与建设者的理解与支持,从而增加了监测实施的难度。
3 生产建设项目水土保持监测有关问题探讨
3.1 水土保持监测重点范围
根据水土保持监测的目的,一般生产建设项目监测的重点范围或地段为地表高强度扰动区(包括损坏自然植被与水土保持设施区、表土剥离区)、高陡边坡区、弃土弃渣区(包括临时堆放区),因这些区域极易造成严重的水土流失。根据不同项目的特点,除建设区外,露天采矿工程重点监测外排土场,火电工程重点监测贮灰场,煤矿工程重点监测矸石场,有色金属工程重点监测尾矿库或赤泥场,线状工程重点监测弃土弃渣场和取土场。
3.2 水土保持监测重点内容
一般在水土保持方案报告书的监测专章中,都将水土保持监测内容概化为水土流失因子、生态环境变化、水土流失量和水土保持效果等四个方面,这本身没有错,但不具体。根据笔者的水土保持监测实践,应具体监测的重点内容为:暴雨及强度、大风天气风速、扰动地表面积率、表土剥离与保护率、破坏地表植被与水土保持设施数量、再塑地貌的坡度与坡长、水土流失量动态变化以及水土保持措施的实施率、完好率与保存率等。
3.3 水土保持监测主要方法
水土保持监测的主要方法一般为定位观测法、实地调查法、场地巡查法、对比分析法、收集资料法、数学模拟法等,在具体确定监测方法时,要根据相应的监测内容来定。根据上述的重点监测内容:暴雨及强度、大风天气风速,一般宜采用定位观测法和收集资料法(当地临近的气象观测资料);扰动地表面积率、破坏地表植被与水土保持设施数量、再塑地貌的坡度与坡长,一般宜采用实地调查法和对比分析法;水土流失量动态变化,一般宜采用定位观测法、实地调查法、对比分析法和数学模拟法;水土保持措施的实施率、完好率与保存率,一般宜采用实地调查法、场地巡查法、收集资料法和对比分析法。
3.4 水土保持监测频次确定
对于不同的监测内容所采用的不同监测方法,具体监测频次各异。例如,对暴雨及强度的监测,采用定位观测法时每次暴雨时都要监测一次,而采用收集资料法时仅需一次;对扰动地表面积率的监测,应根据面积大小,采用实地调查法定期10天、1个月或3个月各监测一次;对于水土流失量动态变化监测,根据重要影响因子,应用定位观测法和实地调查法时,每次暴雨、大风天气时都要监测一次,应用对比分析法和数学模拟法时,只要收集到相关参数,就可以进行计算与分析;对于水土保持措施的实施率、完好率与保存率,采用实地调查法、场地巡查法时,应每年监测一次或数次,采用收集资料法和对比分析法时,监测初始与终结各一次。
3.5 水土保持监测结果分析
根据《生产建设项目水土流失防治标准》(GB/T 50434-2018)规定的分级、分区、分期要求及实际取得的监测资料,应以水土流失治理度(%)、土壤流失控制比、渣土防护率(%)、表土保护率(%)、林草植被恢复率(%)、林草覆盖率(%)六项指标为主进行定量分析,判定是否达到具体的防治标准要求。