晉陜蒙接壤地區生產建設項目水土流失監測有關問題探討

藺明華，劉瓊海，藺 青，胡利霞

(1.黃河水利委員會晉陜蒙接壤地區水土保持監督局，陜西榆林719000;2.榆林市榆陽區水土保持檢查監督站，陜西榆林719000)

生產建設過程中對水土流失及其水土保持效益進行監測，是水土保持法要求生產建設單位必須履行的法律義務和職責。通過水土保持監測，可以及時掌握生產建設過程中的水土流失及其防治效果，為生產建設單位進一步搞好水土保持和水行政主管部門搞好監督管理、編制生產建設項目水土保持公告提供依據，還可為政府決策和社會經濟發展及社會公眾提供服務。因此，開展生產建設項目水土保持監測意義深遠、責任重大，應引起高度重視。

生產建設項目水土保持監測內容較多，其中尤以水土流失監測最為重要，監測難度也比較大。本文針對晉陜蒙接壤地區近年來大型生產建設項目水土流失監測的現狀及其存在的問題，提出進一步搞好該項目工作的建議。

1 大型生產建設項目水土流失監測工作現狀

1.1 水土流失監測工作開展情況

2011年，晉陜蒙接壤地區51個在建大型項目中有44個開展了水土保持監測，承擔監測工作的單位有18家，其中:具有甲級資質的14家，具有乙級資質的4家。生產建設項目水土流失監測主要內容有:

(1)建設過程中形成的下墊面及水土保持措施數量監測。監測項目包括:①棄土棄渣量;②擾動地面面積;③水土保持措施量。這幾項內容主要采取現場量測法確定。

(2)水土流失量監測。監測項目主要包括:①降雨量及其過程。一般采用自記雨量計或自記雨量計和標準雨量桶同時觀測，也有采用當地氣象部門觀測資料的。②原地面水土流失量。一般布設監測小區進行觀測。③新下墊面水土流失量。包括對擾動地面、棄土棄渣面、開挖面的觀測，一般采用小區法和插釬法，也有采用侵蝕溝調查法的。④風蝕量監測。一般采用插釬法觀測侵蝕強度，采用集沙儀觀測降塵量。

(3)水土保持效益監測。一般對水土保持措施數量進行監測，也有對林草措施(小區)進行監測的項目。

1.2 水土保持監測存在的問題

晉陜蒙接壤地區大型生產建設項目水土保持監測工作存在的普遍問題主要有:

(1)無序競爭，監測經費不能保證正常業務開展。具有監測資質的單位較多，乙級資質的單位也承攬大型項目監測任務，監測單位相互競爭，業主趁機壓價，很多項目都以不到方案預算經費20%的價款簽訂監測合同，導致工作無法深入開展。

(2)監測工作普遍滯后且不深入。有些項目臨近驗收才簽訂監測合同，監測單位提交一個報告以應付驗收;有些項目只簽訂監測合同，監測單位不開展實際監測工作，只提交一個報告以應付驗收;有些項目只布設監測小區而不開展實際監測工作，監測單位提交一個報告以應付驗收;有些項目只布設小區進行監測，不開展氣象因子的監測;只有極個別項目開展比較系統的監測。總體講，大多數項目不能按照《水土保持技術規程》(SL 227—2002)中“開發建設項目水土保持監測”所要求的項目、時段、方法開展監測工作。

(3)監測小區布設不合理，導致監測工作半途而廢。大多數項目的監測小區布設于項目建設區之內，隨著項目建設這些小區被破壞，導致監測工作半途而廢，獲取的資料缺乏連續性。

(4)監測小區數量少，不能涵蓋項目建設過程所產生的主要下墊面類型。生產建設過程中，原地面破壞后形成的各類新的下墊面，其水土流失強度與原地面相比發生了很大變化，只有對新老下墊面同時進行水土流失監測才能獲得新增水土流失量和水土保持效益的數據，但在實際監測工作中，布設小區的數量較少且不考慮坡度的影響。

(5)監測內容不能滿足水土流失分析的要求。依據目前生產建設項目水土保持監測所獲得的資料，不能通過客觀分析得到生產建設過程中的水土流失量和水土保持效益。例如，沒有降雨過程和徑流泥沙過程資料，即使觀測得到所有類型下墊面的流失量并分析得到水土保持效益，也只是觀測時段內氣象條件下的水土流失與水土保持情況，而不是多年平均氣象條件下的結果，因為觀測時段內如果風調雨順、無大暴雨和大風天氣時，即使水土保持措施遠未達到方案所要求的數量和質量，監測到的水土流失量也會很小，不能說明該項目的水土保持效益很好。

(6)監測數據的可靠性較差。有些項目利用插釬法觀測侵蝕強度時得到的數據竟然能精確到0.01 cm，比如觀測值是1.96 cm，這個數值依目前常規測量方法是無法得到的，存在虛假嫌疑;還有一些項目在建設過程中，向河(溝)道傾倒了大量的棄土棄渣，但監測報告中的棄土棄渣“攔渣率”卻是98%。總之，有些監測數據是經不起仔細推敲的。

(7)水土流失分析邏輯性較差。目前，由監測資料分析得到的水土流失量，一般不考慮氣象條件，也就是沒有把觀測得到的樣本資料放到長系列氣象資料中去分析，僅是根據各類小區監測或調查數據分析直接得到水土流失量、新增量、減少量和水土保持效益。在水土保持方案中，水土流失預測一般是依據平均氣象條件進行的，所以監測分析水土流失量也應在平均氣象條件下進行。

(8)監測成果對公告編制的支持作用較小。根據水土保持法的規定和水利部的要求，流域機構每年應對大型生產建設項目的水土保持工作進行公告，公告的依據一是監測成果，二是督察成果，但目前大多數項目沒有按照水利部水保［2009］187號文件的要求填報《生產建設項目水土保持監測季度報告表》，即使監測工作開展得比較好的項目，其監測成果在公告中也只能用到“棄土棄渣量”和“擾動地面面積”這兩項指標，而“水土流失量”這樣重要的指標是用不到的。

2 生產建設項目水土流失監測有關問題

2.1 影響水土流失的因素

水土流失的影響因素主要有氣象、地形、地質(土壤)、植被和人類活動等五大類。一般而言，氣象因素是水土流失的主要動力因子，降雨強度、降雨量和風力強度及其持續時間決定著水土流失的強度;土壤地質因子決定了土壤抵抗侵蝕的能力，土壤的抗蝕性強，其侵蝕強度較輕，水土流失量就小，反之亦然;對水蝕而言，地面坡度大，會加大坡面上降雨產生徑流的流速，增強坡面水流對土壤的沖刷作用，水土流失強度就大，反之亦然;地面植被對水土流失的影響是顯而易見的;在人類活動過程中，地表的土壤結構和植被遭到破壞，產生了各類新的抗蝕力較弱的下墊面，形成一些不穩定、易發生重力侵蝕(滑坡、崩塌、泄溜)的地形，使局部區域地下水位下降，致使地表植被枯萎、退化，最終加劇水土流失。

2.2 生產建設過程中形成的地貌類型及其水土流失

(1)挖掘地貌。包括路塹、開挖溝渠邊坡、取土場、石料場等，其水土流失的主要形式有水蝕、風蝕和重力侵蝕。

(2)堆墊地貌。包括路基、土質堆墊邊坡等，水土流失的主要形式有水蝕和風蝕。

(3)擾動地貌。包括施工場地、施工便道等，水土流失的主要形式有水蝕和風蝕。

(4)松散堆積地貌。包括棄土棄渣、尾礦、矸石、廢渣、臨時堆土場等，水土流失的主要形式有水蝕、風蝕和重力侵蝕。

(5)裂陷地貌。主要是井礦的采空塌陷區，其水土流失的外在表現不太明顯且機理比較復雜。

生產建設過程中形成的上述5類地貌中，水土流失主要發生在前4類，應成為水土流失監測的主要區域;此外，在生產建設過程中還有一種常見的水土流失形態，那就是將棄土棄渣直接棄入河(溝)道內被洪水沖走形成的水土流失，這一現象在山區、丘陵區比較常見，是人為水土流失的重要組成部分，也應成為水土流失監測的重要內容。

3 生產建設項目水土流失監測的相關建議

3.1 完善水土流失監測體系和分析方法

3.1.1 充實監測內容

依據生產建設過程中形成的地貌類型及水土流失影響因素，在同一地貌類型區、同一氣候區的水土流失監測內容應包括以下項目:

(1)氣候因子監測。包括降雨和風力監測。降雨監測通過布設自記雨量計和標準雨量桶進行，每年汛期觀測降雨過程;風力監測可采用當地氣象部門的觀測資料，主要包括大風(風速≥5 m/s)天數及其持續時間。

(2)原地面水土流失量監測。利用原地面水蝕量監測徑流小區對每一次產流降雨條件下的產流產沙過程進行觀測;利用原地面風蝕監測小區對每一場風蝕量和降塵量進行監測。

(3)開發建設產生的新下墊面面積及其水土流失量監測。開發建設產生的新下墊面面積及其坡度監測，最好按月監測，其流失量監測分為風蝕區和水蝕區。在風蝕區應在各類主要下墊面分別布設風蝕量監測小區對每一場風的風蝕量進行監測;在水蝕區應在主要下墊面分別布設徑流小區，同一類下墊面小區布設數量要根據該類下墊面的坡度分布情況至少選擇3種有代表性的坡度，并對每一次產流降雨條件下的徑流過程和產沙過程進行監測。

(4)水土保持效益監測。水土保持效益監測包括水土保持措施量監測和措施區水土流失量監測兩部分內容。水土保持措施量監測內容應包括措施的種類、面積、措施區地面坡度和植被覆蓋度等，按月監測;措施區水土流失量監測，應在可能產生水土流失的措施類型區分別布設徑流小區，進行徑流過程和產沙過程監測，同時監測小區的地面坡度，在風蝕區應布設風蝕監測小區。監測頻次與原地面水土流失量監測相同。

(5)調查監測。調查監測是水土流失監測的重要手段之一。侵蝕溝調查法和池塘、庫壩淤積量調查等方法都可以對徑流小區的監測成果起到補充、印證作用;此外，在極端降雨情況下，徑流小區的觀測有可能受到影響，此時需要進行洪水泥沙調查，以彌補小區監測資料。

(6)水土流失危害事件監測。監測內容應包括棄土棄渣直接入河量監測和水土流失突發事件監測兩部分。棄土棄渣直接入河量要監測其來源、數量、堆棄位置及堆棄時間;水土流失事件監測要包括事件基本情況、處置情況和危害等。

風蝕量可采用插釬法進行監測;所有水蝕監測小區都應定期(每10天一次)監測土壤含水量。

3.1.2 建設系統而穩定的監測設施

(1)建立雨量站。布設自記雨量計和標準雨量桶，在汛期每天定時觀測，雨量站可布設于項目建設區或其附近，地形條件應符合雨量站布設條件且穩定，以便于管理和觀測。

(2)布設系統而穩定的水土流失徑流監測小區。所謂系統是指，小區的類型除原地面小區的地貌(地形和土質)、植被和地面坡度能代表項目區原地貌外，還要布設項目建設過程中可能產生的各類下墊面小區，如果同一種下墊面可能有不同坡度，則要布設不同坡度的該類下墊面小區進行水土流失對比觀測;所謂穩定是指，所布設的監測小區在設計監測期內，不能因生產建設活動而被破壞;此外，監測小區的位置還應符合便于管理、便于監測等條件。

3.1.3 完善水土流失量分析方法

如前所述，如果在監測期內風調雨順、無大暴雨和大風天氣，即使水土保持措施遠未達到水土保持方案要求的數量和質量，監測到的水土流失量也可能很小，這不能說明該項目的水土保持效益很好;如果監測期內大暴雨和大風等極端天氣頻現，即使各項水土保持設施的數量和質量都達到設計水平，監測到的水土流失量也可能會很大，這也不能說明該項目的水土保持效益很差。因此，生產建設項目水土流失量和水土保持效益分析，應同水土保持方案中“水土流失預測”所采用的氣象條件一致，即應在平均氣象條件下進行，就是說水土流失分析不僅要以監測資料為基礎，還要以歷史氣象資料為支撐。

(1)水蝕監測資料分析內容。整理分析逐次產流降雨的過程(線)、降雨量和各小區歷次徑流過程(線)、徑流量及產沙過程(線)、產沙量，據此建立每一個小區的降雨量—產流量—產沙量(或侵蝕強度)關系曲線及土壤入滲率曲線和同一類小區的流失量(侵蝕強度)—地面坡度關系曲線。

(2)風蝕監測資料收集與分析內容。首先，到當地氣象部門收集監測時段內逐次大風資料，包括次大風平均風速、持續時間;其次，整理每個風蝕監測小區逐次大風侵蝕量、降塵量;再就是依據上述資料，分析建立每一類小區的次風蝕強度(MF)—風速(S)—大風持續時間(T)的關系MF=f(S，T)。風蝕強度由風蝕量加降塵量推算。

(3)歷史氣象資料收集與分析內容。首先，收集分析降雨資料。應收集距項目區最近雨量站的歷年降雨資料，包括年降雨量、歷年逐次有效降雨(次降雨量≥10 mm的降雨)過程資料，據此推算年均降雨量、年均有效降雨量，在該雨量站的降雨資料系列中，選出與上述年均降雨量、年均有效降雨量相近的年降雨資料為平均氣象代表年的降雨資料，作為分析項目建設過程中水土流失量及水土保持效益的依據。其次，收集大風資料。在當地氣象部門收集降雨資料分析中所確定的平均氣象代表年份的逐場大風資料，作為分析風蝕量的依據。

(4)水土流失量及水土保持效益分析。首先，分析水蝕量。根據平均氣象代表年的逐次有效降雨(過程線)和某一監測小區的土壤入滲率曲線及小區的前期影響雨量(土壤含水量)，依據超滲產流原理，先分析該小區在逐次有效降雨條件下的徑流量，再根據該小區的徑流—泥沙關系曲線推算其逐次產沙量，逐次產沙量之和即為該小區在平均氣象條件下的年產沙量，再由該小區代表的項目區地表面積即可推算得到某一類下墊面的年產沙量，項目區各類下墊面的年產沙量分析依此類推。其次，分析風蝕量。以平均氣象代表年份的逐場大風資料為依據，利用前面建立的關系MF=f(S，T)，逐小區逐次分析計算風蝕量，再根據項目區各類風蝕下墊面面積即可得到該類下墊面的次、年風蝕產沙量。最后，分析水土保持效益。項目區原地面、未治理和治理后各類下墊面在平均氣象條件下的年產沙量得到后，即可分析項目區建設過程中新增減的水土流失量和水土保持效益。

3.1.4 線型工程水土保持監測問題

線型工程往往跨越多個地貌類型區，而且工程沿線的氣象條件也不同，其水土流失監測應分區分段進行。首先應進行地貌分區，然后再進行氣象分區，以同一區域內地貌類型相同或相近、氣象條件相近為原則，將線型工程建設區分為若干監測區段進行監測。

3.1.5 監測成果可應用于同區域其他項目上

對于地貌類型、氣象條件相近的同一區域，當開展了若干個項目的水土流失監測、形成比較系統的積累資料后，其成果可以應用于該區域內其他具有相同下墊面(地貌、坡度、植被)項目的水土流失分析中，這樣做，既可以提高監測工作效率、降低監測成本，也不至于降低監測成果的質量，但對于生產建設過程中產生的新的下墊面類型，還需要開展相同的水土流失監測工作。

3.2 創新管理，逐步提高水土流失監測水平

3.2.1 扶持重點，帶動全面

鑒于生產建設項目水土保持監測是一項復雜且系統的技術工作，初期監測成本較高，并考慮到目前監測工作的實際情況，在現階段應重點扶持技術實力相對雄厚、監測業績相對較好的監測單位，開展比較規范的水土流失監測工作，為其他監測單位起到示范帶動作用。首先，在生產建設項目相對集中的區域，可由少數幾個水土保持甲級監測單位分區域承擔大型項目的監測任務;其次，應在資金方面對重點監測單位予以支持，以彌補監測場地租賃、氣象資料購買等方面的經費不足。

3.2.2 加強監管，提高水平

為提高監測水平，應開展生產建設項目水土保持監測工作專項檢查。第一，應對監測內容、方法、程序、監測成果質量進行檢查;第二，應對監測合同進行監管，杜絕無序競爭、壓價壓質，進而影響監測質量的現象;第三，建立生產建設項目水土保持監測評價制度，根據評價結果對監測單位資質進行升降或淘汰。