高速公路项目水土保持监测探析
摘要：高速公路建设和运营过程中的水土流失防治是水土保持生态建设的一项重要内容。本文结合深圳市南光高速公路建设项目水土保持监测实践，根据笔者的实践对水土保持监测作了简要介绍，仅供参考
关键词：高速公路；水土保持；监测
建设工程的水土流失问题已经成为当前我国新增水土流失面积的主要来源之一，特别是高速公路建设，由于其涉及的范围广、土方量大，往往会对沿线生态环境造成很大的影响。本文以深圳市南光高速公路为例，介绍了高速公路建设项目水土保持监测的意义，内容及原则，详细谈论了水土保持监测技术，以期搞好高速公路水土保持工作，从而有效地维护和改善公路沿线的生态环境。
1.工程概况
深圳市南光高速公路起于深圳市西部的南山区北环大道，经宝安区的西乡镇、公明镇，在光明镇内接深圳市龙大高速公路。路线全长26.953公里，设置北环、留仙、西丽、塘头南、料坑、玉律、东坑互通立交7处，全线为双向六车道高速公路，路基宽度33.5米。主体工程投资估算244282.8万元，其中具有水土保持功能的投资13037.17万元。
沿线原始地形地貌属剥蚀的丘陵、残丘、丘前坡地及沟谷河流地貌。丘陵山脊多为北西向分布，山势较陡，局部山坡基岩出露，坡面长满树木、杂草，山坡有球状花岗岩风化物。剥蚀残丘及坡地为长期剥蚀形成的低缓斜坡地，坡面多为荔枝林。河道为流水泥石冲刷形成的沟谷而后沉积形成的沟谷地貌，沟谷中分布水塘、鱼塘及水沟。路线北部地区的大陂河河流谷地较开阔平坦，阶地不发育。
公路所经地区属温暖潮湿的亚热带季风气候，雨量充沛，四季长青。该地区降水多集中在夏、秋两季，年平均降水量为1933mm，年平均气温22.4℃，年平均风速2.7m/s。公路所经地区主要为丘陵、山地及山间冲积盆地，土壤类型主要以赤红壤为主。目前沿线地区无大的工业污染源，土壤质量良好。项目区植被以南亚热带植物种为主，原始植被较少，次生林较多，生长良好。植被以用材树种和经济树种较多，用材树种以松、桉类树种为主，荔枝、龙眼占经济林树种份量较大。植被多以混交形式种植，大部分地区乔灌草结合种植有较好的水土保持作用，但部分地区由于人为破坏，植被稀疏，山体裸露，易发生水土水流。
2.水土保持监测的目的和意义
水土保持的监测是以保护水土资源、维护良好的生态环境为出发点，防治水土流失的一项基础性工作。水土保持监测的意义在于：根据国家、地方的国民经济发展规划和生态、经济发展状况，定期调查、测量和记录水土流失及其治理的现状及问题，研究其动态和发展趋势，为国家、地方防治水土流失，保护、改良和合理利用水土资源制定政策、规划，编制优化农林牧产业结构的计划，改善生态环境条件和人类生产、生活现状，实现可持续发展战略提供基本资料。
水土保持监测是防治水土流失的一项基础性工作，对贯彻水土保持法规，搞好水土保持工作具有十分重要的意义。通过实施水土保持监测达到以下目的：
(1)实现对水土流失及其防治效益的动态监测和评价，为预测水土流失及其防治提供准确的数据；
(2)为水土保持生态建设工程和公路建设项目水土保持设施等设计提供支持，为预防公路建设项目水土流失综合治理提供依据；
(3)为公路建设项目水土保持建立系统的监测技术和方法；
(4)针对不同水土流失类型，为建立水土流失预测与评价模型的研究、开发和应用提供基础数据。
3.水土保持监测内容与原则
3.1水土保持监测内容
水土保持监测内容主要有：环境因素、侵蚀因子、水土流失动态、水土流失状况与危害、水土保持措施功能与效果，以及水土保持措施的效益等诸方面的变化情况及量化监测。结合公路工程的特点，确定具体监测内容如下。
(1)水土流失因子监测包括:
主体工程区、施工便道、弃渣场和施工临时占地区地形和地貌的变化情况；
工程占地而积、扰动地表面积；
公路工程挖方、填方数量及面积，渣量及渣场的面积；
主体工程区、施工便道、弃渣场和施工临时占地区的林草覆盖度。
(2)水土流失状况监测包括：
各项水土保持措施实施后，主体工程区、施工便道、弃渣场和施工临时占地区的水土流失而积变化情况、水土流失量变化情况、水土流失程度变化情况。
(3)水土流失防治效果监测包括：
主体工程区、渣场、取土场和施工临时占地区林草措施的成活率、保存率、生长情况及覆盖度；
公路、便道、路基和路堑边坡的稳定情况；
渣场的边坡稳定性、完好程度和运行情况。
3.2水土保持监测原则
为了及时、准确、全面地反映水土保持生态建设情况、水土流失动态及其发展趋势，既为水土流失防治、监督和管理决策服务，又为国家生态建设提供依据，监测工作应充分考虑服务对象对信息的需求和服务的有效性，并遵循以下原则：
(1)规范性：监测方法、监测方式和范围的界定、指标等必须统一，监测的描述和表达等应有全国统一标准，监测方法在同一水土流失类型区具有通用性。
(2)综合性：针对不同的监测对象，应从自然、经济和社会等多方面选择监测指标，从多个角度反映水土流失及其预防和治理状况；在监测方法上，既利用高新技术，也利用常规调查技术，互相补充，使监测结果全面、完整。
(3)动态性：水土流失监测应定期或不定期进行，可提供静态和动态水土保持状况。把各次监测结果、各种专题研究和调查结果综合分析，建立各监测指标的数量化模式，可实现预测、预报。
(4)层次性：宏观、中观和微观监测均涉及层次性问题。由于必要性和技术条件的影响，监测可以在全地区、重点地区或典型样点(某一流域或某个地块)进行。
4公路水土保持监测分区及监测点布设
公路水土保持监测分区、监测点的布设应根据工程施工规划、不同区域水土流失的特点,采取有针对性的水土保持措施。对于公路工程主要有：
(1)扰动地表、破坏植被状况监测。如主体工程区的施工空地，施工期应于每次暴雨前后监测路基边坡的冲刷情况，测量冲沟的大小及长度，以计算水土流失量，并监测排水情况。
(2)弃土场监测。施工期应在每次暴雨前后监测边坡的冲刷情况，测量冲沟的大小及长度，以计算水土流失量。运行期加强监测渣场的稳定性、完好情况及运行情况。林草恢复期要监测林草的成活率及生长情况。
(3)水土保持措施防护效益监测点为:主体工程应监测路基和路堑边坡的稳定情况。
(4)植被恢复设监测点设于主体工程区两侧设及监测公路两侧绿化带的造林成活率。
5监测的时间、频率和方法
公路水土保持监测时段一般分施工期和林草恢复期两个时段。施工期重点监测水土流失量和水土流失危害，林草恢复期主要监测水土保持措施实施效果。
公路建设工程水土流失一般有重力和水力侵蚀两种，其中以水力侵蚀为主。我国南方地区雨季多集中每年的4-9月，因此监测频次可安排每年监测6次，每次暴雨后增加监测，全年总监测次数不超过8次；林草恢复期监测频次可定为每年春初、秋末各监测1次，定为4月、10月。按照水土保持工程的时效性及权属关系，对水土保持工程效益的监测还应根据不同的监测地段有所划分。
根据监测项目的实际情况，采取实地观测和抽样调查相结合的方法进行水土流失监测，为检查水土保持工程的效益，每年对监测点巡视1-2次。
具体方法如下：
每年雨季对主体工程、施工便道和路基边坡及弃土场的边坡进行观测，在降雨过程中和降雨过后分别对路基边坡和弃土场边坡进行监测，观察排水及冲刷情况，测量冲沟大小和长度，察看路堑边坡的稳定情况。对主体工程路基边坡冲刷情况、产流量及其含沙量进行重点观测和测量。
每年春季采取抽样调查的方法，检查造林成活率、保存率和生长情况，采取抚育、补植等办法确保植物措施保存率达到85%以上。可采取详查和踏查的方法，在弃渣场、主体工程、施工便道、公路两侧绿化带随机划定一定范围，调查划定范围内造林成活和生长情况，或沿对角线方向进行略查，为保证调查数据的精确度，可以多选样区，多做几组重复。每年初春苗木吐青期和秋末落叶期各抽样调查一次，以全而掌握造林成活和生长情况。
施工期水土保持监测属于临时性工作，在开发建设项目施工期及运营期间，水土保持监测工作应委托具有水土保持监测资质的单位开展，每次监测结果应进行统计和对比分析，作出简要评价，并定期向建设单位及水务主管部门汇报。
6加强水土保持监测研究工作
水土保持监测对公路建设来说还是一个新事物,存在诸多问题亟待解决,如没有水土保持监测技术标准和规范，实施水土保持监测的公路建设项目少，测试手段落后，还没有建立较为完整的实用性预测预报模型，尚不能及时预报水上流失状况，对己经采用的水土保持措施的有效性和效益由于缺乏监测数据而无法评判。
开展公路建设水土保持监测工作是从保护水土资源和维护良好生态环境出发，运用多种手段和办法，对新增水土流失的成因、数量、强度、影响范围和后果进行监测，是防治水土流失的一项基础性工作。但正是由于水土保持监测是技术性强、科技含量高的一项基础工作，涉及多学科、多部门，也是综合性的边缘学科。因此，水土保持监测要在试验和推广新技术、新成果，研制开发新仪器、新设备，探索公路水土流失快速监测技术和方法等方而，不断提高水土保持监测的科技含量。随着公路建设的发展，高速公路逐步深入到地形地貌更加复杂的地区，这些地区大多数的自然生态是很脆弱的，其自然恢复能力比较差，使水土保持和生态环境保护的压力明显加大。积极开展水土保持监测和相关科研工作，对于贯彻水土保持法律法规，搞好开发建设项目水土保持监督管理工作具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]马少杰,刘国东,李光伟.高速公路建设水土流失防治研究[J].东北水利水电,2007(1).
[2]陈健.公路建设项目水土流失特征及防治对策[J].亚热带水土保持,2006(1).
[3]唐娴.公路边坡植物防护的水土保持机理[J].水土保持研究,2006(5).
[4]胡玉平,王慧觉,姜超.对公路建设项目水保方案中水土流失监测的研究[J].水土保持科技情报,2004,(3).
[5]赵永军.开发建设项目水土保持方案编制技术[M].北京:中国大地出版社,2007.
[6]祁有祥,赵强,胡晋茹等.高速公路建设项目水土保持措施研究[J].中国水土保持科学,2006(B12).
[7]冷光义,魏建群,祝小明.线型工程水土保持监测技术研究[J]•水土保持应用技术,2006(5).