水库水土流失监测的要点与手段

　　1、项目概况

　　口头水库位于河北省行唐县口头镇北1km处，水库控制流域面积142.5km2，总库容1.056亿m3，是一座以防洪、灌溉为主，养鱼、发电为辅的综合利用大(2)型水库。口头水库除险加固工程主要建设内容包括:主坝防渗、压坡加固;主、副坝上下游护坡翻修;新建2孔8m正常溢洪道，新建3号副坝(封堵非常溢洪道);输水洞灌浆、进口段衬砌;加固泄洪闸、改建灌溉闸;翻修防汛道路;更换机电设备及完善管理设施等。工程总占地面积为6.59hm2。其中，主体工程区永久占地面积为4.22hm2，弃渣场、施工生产生活区和施工道路等临时占地面积为2.37hm2。

　　工程建设期总挖填方量为36.62万m3。其中，总挖方量为20.10万m3，总填方量为16.52万m3，弃方3.58万m3。

　　2、监测内容

　　结合项目区地理环境特点，在充分调查研究的基础上，确定监测内容。水土流失状况采用调查、定位观测、巡查的监测方法，对水土流失面积、水土流失程度、施工期土壤流失量以及土石方开挖量、取弃土(渣)量、水土保持措施落实等情况进行监测。

　　2.1弃土弃渣监测

　　工程造成新的水土流失的主要是取、弃土(渣)场，主要监测取、弃土(渣)场的取、弃土量，弃土(渣)堆放情况(面积、堆渣高度、坡长、坡度等)，岩土类型，防护措施及拦渣率，稳定性等因子，通过调查，分析处理数据，达到监测的目的。

　　2.2水土流失防治监测

　　根据工程设计和施工安排，对防治责任范围内的水土流失因子、水土流失状况及水土流失防治效果进行监测。

　　2.3施工期土壤流失量监测

　　通过查阅《口头水库除险加固工程初步设计报告》，利用该报告中的设计图纸和全线地形图，结合实际调查水土流失现状，对施工过程中开挖扰动地表、压占土地和损坏水土保持设施的程度和面积分别进行调查监测，通过计算、统计等方法得出该阶段土壤流失量。

　　2.4水土流失防治效果监测

　　主要通过实地调查、抽样调查和核算的方法监测水土保持设施投入初期的防治效果。

　　a.水土保持防治措施监测。全面调查水土保持防治措施，采用调查、实地测量等方法，对各项治理措施面积和保存情况、水土保持工程的数量和质量、水土流失治理度等进行监测，同时对施工中破坏的水土保持设施数量进行调查和核实。

　　b.排水工程效果。排水工程包括坝区排水、道路排水等，监测内容包括排水工程的数量、主要措施及规格和保护与维修情况。

　　c.土地整治工程效果。工程的主要土地整治对象是弃渣场，监理指标包括土地整治面积、覆土厚度、绿化措施落实等情况。

　　d.植物措施监测。对项目区布置的植物措施的面积、林草可恢复率、植被覆盖度的变化进行监测，对选用植物的成活率、郁闭度和生长情况进行监测。

　　3、监测方法

　　3.1调查监测

　　针对工程特点，并结合项目区自然条件，监测方法主要以调查监测为主。此次监测过程中，调查监测的对象主要为主体工程区、弃渣场区、施工生产生活区、临时道路等地，对扰动土地面积、地表植被及水土保持设施损坏情况等主要采用GPS定位仪、照相机、标杆、尺子等对项目区防治责任范围内地表扰动类型和面积、基本特征及水土保持措施实施情况(等)进行监测记录。对植物措施(树种、数量、成活率、保存率、郁闭度及生长情况)、工程措施防治情况及工程质量、水土流失危害及生态环境变化等，采用抽样调查法。

　　3.2定位监测

　　采用GPS定位系统定位，并与设计图、设计报告书及施工验收资料相对照。

　　a.面积、体积监测。采用手持式GPS对监测点定位、现场丈量的方法进行。通过丈量扰动区域长和宽的水平距离，计算其扰动面积。对取土、弃土、弃渣量的测量，将目标空间分成多面体处理，通过测定特征点坐标，再模拟原地面形态，即可求出取、弃物质的体积。

　　b.植被监测。植被状况监测是该工程重要指标之一。通过对项目区内植被变化情况的调查，分析说明群落生态特征、立地条件、生物量、指标等。林地郁闭度和草地覆盖度通过标准地进行测算，标准地选取代表性地块。纳入计算的林地和草地面积，其林地郁闭度不小于0.2，草地覆盖度不小于70%。标准地灌丛、草本等多度调查采用目测方法，按通用德鲁捷(Drude)分级标准进行(见下表)。

　　选取有代表性的标准地分别进行观测，并计算出林草郁闭度和植被覆盖度，计算公式为D=fe/fd式中D———林地的郁闭度(或草地的盖度);fe———样方内树冠(草冠)垂直投影面积，m2;fd———样方面积，m2。

　　C=f/F式中C———林(或草)植被覆盖度，%;f———林地(或草地)面积，hm2;F———类型区总面积，hm2。

　　3.3巡查

　　巡视监测主要结合该项目的水土保持方案和主体工程设计进行相应量测。巡视监测的主要内容如下:

　　a.地面物质组成(土壤)。地面物质组成(土壤)观测一般在监测期开始和结束时进行，主要分析土层厚度、土壤质地和容重，以便核对整地措施与林草措施的适宜性。

　　b.植被状况。采用标准地法抽样调查，分别取多块标准地进行观测并取平均值覆盖度等指标。林木郁闭度可采用树冠投影法，灌木覆盖度可采用样线法，草地覆盖度可采用网格法。植被生长状况调查于栽植3个月(养护期)以后进行，主要调查工程防治责任范围内植被成活率、保存率等。

　　c.利用相关机构监测成果。对自然条件如降雨强度、降雨量的监测，以收集资料为主，通过计算机分析得出监测数据。

　　4、水土流失防治效果监测结果

　　该工程建设过程中严格落实“三同时”原则，水土流失防治效果显著。监测单位通过审阅施工记录以及现场监测，对项目区水土保持验收6项指标进行了分析计算，全部达到水土流失防治标准的要求。

　　5、结语

　　建设单位基本落实了水土保持各项防治措施，大部分扰动区域的植被都已恢复到原地貌水平，项目林草植被恢复率达到国标要求。在项目运行阶段未造成大量水土流失，水土流失基本在容许范围内，说明水土保持方案中设计的监测内容和方法是可行的。

　　参考文献：
　　［1］张小英，孙保平，赵方莹．线形开发建设项目水土保持监测技术———以108国道改建工程为例［J］．水土保持研究，2007，14(3):134-136．
　　［2］贺锋．水土保持措施和监测技术在新疆某水利枢纽工程中的应用［J］．东北水利水电，2011(11):24-26．
　　［3］呼运平．万家寨引黄一期工程水土保持监测分析研究［J］．山西水利，2007(6):5－6，9．