關于鐵路項目水土保持監(jiān)測工作的思考和總結

袁曉龍

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600）

水土保持監(jiān)測是準確掌握建設項目水土流失動態(tài)變化和水土保持措施實施效果的重要手段和基礎性工作。通過水土保持監(jiān)測，可以摸清項目區(qū)原生水土流失狀況，建設過程中的水土流失類型、強度和危害，及新增水土流失發(fā)生發(fā)展的變化趨勢，了解水土保持措施的防護效果，便于及時調整防治措施，有效減少水土流失。本文以新建安慶至九江鐵路（湖北段）項目為例，總結項目水土保持監(jiān)測工作中的經(jīng)驗。

1 工程概況

新建安慶至九江鐵路（簡稱“安九鐵路”）是我國鐵路網(wǎng)中長期規(guī)劃的重要客運專線，其建設對于促進沿江城市交流、加強沿江經(jīng)濟圈聯(lián)系，促進沿線地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展、加快旅游資源開發(fā)等具有重要作用。安九鐵路正線起于安徽省安慶市，經(jīng)銅陵市和湖北省黃岡市，終至江西省九江市，正線全長170.779 km，其中湖北省境內（湖北段）長52.543 km。

安九鐵路（湖北段）位于平原、低山丘陵區(qū)，區(qū)域土壤類型主要為紅壤、黃棕壤，植被類型屬亞熱帶常綠闊葉林區(qū)，平均林草覆蓋率約為42.6%。項目區(qū)屬于亞熱帶季風性濕潤氣候，四季分明，春溫多變，夏雨集中，秋高氣爽，冬長且干，年平均氣溫16.8 ℃，年均降水量1 276.7 mm，主要集中在每年4～9月。工程于2017年10月開工，2021年10月完工。根據(jù)《水土保持法》相關規(guī)定，建設單位委托長江水利委員會長江流域水土保持監(jiān)測中心站開展了水土保持監(jiān)測工作。

2 監(jiān)測工作特點

鐵路項目屬于典型的線型建設工程，具有空間跨度大、點多線長和分散的特點［1］。此外，工程建設內容及分區(qū)較多，一般包括路基工程、站場工程、橋梁工程、隧道工程、改移道路工程、取土場、棄土（渣）場、施工生產生活區(qū)、施工便道等，水土流失總體上呈線性分布特征，同時伴有“點”式分布［2］。鐵路項目土石方開挖和回填數(shù)量較大，是一類水土流失嚴重、流失類型多樣、防治措施復雜的大型工程［3］，如果防護措施不合理，會引發(fā)較為嚴重的水土流失危害［2］。由此，鐵路項目水土保持監(jiān)測涉及的資料收集與整理比較復雜，現(xiàn)場監(jiān)測工作量大，具有一定難度。

3 監(jiān)測內容及方法

3.1 監(jiān)測內容

（1）施工準備期，是結合項目實際對監(jiān)測范圍內的水土流失現(xiàn)狀及其影響因子進行監(jiān)測，包括工程沿線的地形地貌、地面組成物質、植被類型及覆蓋度、水文氣象、土地利用現(xiàn)狀、水土保持設施種類及數(shù)量、水土流失狀況（類型、形式、強度）以及水土流失災害等基本情況，通過調查分析掌握項目建設前項目區(qū)的水土流失背景值。

（2）工程建設期，主要是對施工過程中水土流失情況及其影響因子進行動態(tài)監(jiān)測，主要包括施工擾動面積、土石方挖填數(shù)量、水土流失情況（類型、形式、流失量）、水土保持措施實施情況（數(shù)量、質量）、水土流失危害情況及施工期降水和大風天氣情況等。

（3）試運行期，是對各分區(qū)已實施的水土保持措施數(shù)量、質量及防治效果等進行監(jiān)測，主要包括攔渣工程、護坡工程、土地整治工程、防洪排導工程、降水蓄滲工程、臨時防護工程、植被建設工程、防風固沙工程等［4］。同時，統(tǒng)計和計算水土流失治理面積、林草植被覆蓋面積、區(qū)域內可建設植被面積等，評價水土流失控制情況和水土流失治理效果，確定是否達到水土保持方案的防治要求。

3.2 監(jiān)測方法

（1）資料收集法。在水土保持監(jiān)測過程中及時向建設單位、施工單位、監(jiān)理單位等收集主體工程設計、施工組織安排、工程監(jiān)理記錄等資料，便于現(xiàn)場監(jiān)測工作的順利開展。此外，應收集、整理工程建設過程中的征占用地協(xié)議、取棄土（渣）場協(xié)議、土石方調配運輸及綜合利用記錄、水土保持施工組織設計等資料，并及時與現(xiàn)場實際監(jiān)測結果核對。

（2）現(xiàn)場調查法。結合主體工程設計資料、施工組織方案以及水土保持方案等相關資料對建設項目進行定期現(xiàn)場實地調查，同時利用數(shù)碼相機、手持GPS、激光測距儀［1］、皮尺、標桿等監(jiān)測工具，按照工程組成記錄地表擾動類型、面積以及水土保持工程、植物、臨時措施實施情況［4］，實時了解工程進展和施工狀況，通過記錄表、照相、視頻等方式監(jiān)測水土流失的實際發(fā)生過程。

（3）定位觀測法。根據(jù)監(jiān)測內容及要求，現(xiàn)場布設監(jiān)測斷面和監(jiān)測小區(qū)，定時觀測和采樣分析，獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)。在條件允許的情況下可以布設徑流小區(qū)，進行水蝕小區(qū)觀測；在徑流小區(qū)布設困難時，可以采用簡易水土流失觀測場，常用的是測釬法，如圖1所示。周邊匯水面積較小、有集中出口時，可利用排水溝作為集流槽，出水口處設置沉沙池，作為水蝕的觀測點，進行定點監(jiān)測［4］。

圖1 測釬法測釬布設

（4）遙感監(jiān)測法。借助GIS和RS軟件進行遙感信息采集和解譯，并根據(jù)現(xiàn)場調查情況核對、判別實物?，F(xiàn)階段遙感監(jiān)測法已成為一種常用的水土保持監(jiān)測方法［4］，其主要內容為根據(jù)工程設計總平面布置圖，結合現(xiàn)場定位調查，采集SPOT或TM影像，借助GIS和RS軟件進行地物分類，通過遙感影像和地形圖疊加，依據(jù)地表組成確定項目區(qū)土壤侵蝕程度及分布情況。

（5）無人機監(jiān)測。無人機結合高清拍攝、GPS信息、數(shù)據(jù)模型等現(xiàn)代化技術，可以快速有效地收集項目區(qū)地形地貌、工程建設進度、水土保持措施實施情況等信息，并可以高效測算工程建設擾動面積及土石方數(shù)量等人工難以完成的大維度監(jiān)測工作。在監(jiān)測土壤侵蝕時，無人機監(jiān)測法具有可行性強、精度高、安全性能好和視野廣闊的優(yōu)點，近幾年在水土保持監(jiān)測工作中已經(jīng)得到了廣泛的應用。

（6）詢問調查法。對于水土流失危害監(jiān)測，一方面通過現(xiàn)場監(jiān)測獲取實時影像資料給出監(jiān)測結果，另一方面則需要走訪項目區(qū)群眾，了解和掌握工程建設造成的水土流失對當?shù)丶爸苓叺貐^(qū)的影響和危害情況，以現(xiàn)場座談、發(fā)放調查問卷等形式收集公眾對工程建設及其水土保持工作的意見和建議［5］。

4 監(jiān)測頻次及成果

4.1 監(jiān)測頻次

以《生產建設項目水土保持監(jiān)測規(guī)程（試行）》（辦水保［2015］139號）為依據(jù)，結合工程建設情況，施工準備期對各防治分區(qū)背景值監(jiān)測1次；水土流失面積、危害等采取遙感監(jiān)測，施工前開展1次，施工期每年不少于1次，完工后監(jiān)測1次；工程建設進度、擾動地表面積、水土流失情況、水土保持措施實施情況每季度至少監(jiān)測1次；土壤流失量及潛在土壤流失量不少于每月1次，遇到暴雨、大風時進行加測，重大水土流失災害事件監(jiān)測在發(fā)生后1周內完成；正在實施的棄土（石、渣）方量、表土剝離情況不少于每10天監(jiān)測1次；工程措施及防治效果不少于每月監(jiān)測1次；植物措施生長情況不少于每季度監(jiān)測1次；臨時措施不少于每月監(jiān)測1次。

4.2 監(jiān)測成果

（1）監(jiān)測記錄表，包括擾動土地情況監(jiān)測記錄表、臨時堆放場監(jiān)測記錄表、工程措施監(jiān)測記錄表、植物措施監(jiān)測記錄表、臨時措施監(jiān)測記錄表等原始監(jiān)測數(shù)據(jù)和突發(fā)性水土流失危害事件調查記錄等。

（2）水土保持監(jiān)測報告，包括水土保持監(jiān)測實施方案、季度監(jiān)測報告表、年度監(jiān)測報告、水土保持監(jiān)測總結報告。施工期每季度的第一個月內編制報送上季度的水土保持監(jiān)測季度報告表，每年一月底前報送上一年度監(jiān)測報告，監(jiān)測工作完成后3個月內報送水土保持監(jiān)測總結報告。

（3）附件，包括圖件、影像資料以及監(jiān)測相關文件等。圖件包括工程地理位置圖、水土流失防治責任范圍圖、水土保持措施布局圖、工程建設前后項目區(qū)水土流失現(xiàn)狀圖等。影像資料包括照片集和影音資料，同一監(jiān)測點每次監(jiān)測拍攝同一位置、角度照片不少于3張，照片標注拍攝時間。

5 需要注意問題

5.1 建立項目部管理制度

水土保持監(jiān)測進場后需及時成立監(jiān)測項目部，必要時采取現(xiàn)場辦公駐場。在收到安九鐵路（湖北段）水土保持監(jiān)測工作委托后，監(jiān)測單位立即組建成立監(jiān)測項目部，由項目負責人、技術負責人和專業(yè)技術人員及輔助人員組成，并開展了水土保持監(jiān)測技術交底及水土保持宣貫工作，為工程建設水土保持監(jiān)測工作的順利進行奠定了堅實的基礎。項目負責人主持監(jiān)測工作的開展、人員和車輛調度，組織監(jiān)測成果編制與審查，以及與其他參建單位的對外聯(lián)系。技術負責人控制監(jiān)測合同執(zhí)行情況，按照監(jiān)測實施計劃組織監(jiān)測人員完成各階段監(jiān)測工作。

5.2 提高監(jiān)測人員技術水平

水土保持監(jiān)測人員是直接現(xiàn)場調查，發(fā)現(xiàn)問題并進行指導處理的執(zhí)行者，應具有豐富的水土保持監(jiān)測經(jīng)驗，為保證水土保持監(jiān)測成果的準確性和問題處理的專業(yè)性，應不斷加強監(jiān)測能力建設，提升監(jiān)測人員的技能水平。隨著水土保持監(jiān)測新技術的發(fā)展，無人機低空飛行監(jiān)測、GIS和RS遙感監(jiān)測已經(jīng)被廣泛應用到監(jiān)測工作實踐當中，監(jiān)測人員需熟練掌握無人機飛行的操作技巧及相關測算模型的使用方法。我國水土保持學會每年會組織全國監(jiān)測技術人員的相關培訓，為廣大水土保持監(jiān)測從業(yè)者提供對最新水土保持政策、監(jiān)測指標和方法、信息化管理等學習的機會。

5.3 加強與參建單位的溝通

監(jiān)測人員應加強與施工單位的溝通交流，詳細了解工程施工組織進度安排和施工工藝，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況優(yōu)化調整水土保持監(jiān)測點位布局，收集占地、土石方等相關手續(xù)；加強與監(jiān)理單位的聯(lián)系，掌握水土保持措施實施的進度、質量是否合格、資金是否到位等問題；及時向建設單位總結工程建設現(xiàn)場水土保持監(jiān)測工作的成效及建議。此外，應與各級水行政主管部門建立良好的溝通協(xié)調機制，為水土保持監(jiān)測工作的順利開展創(chuàng)造良好的外部環(huán)境［3］。

5.4 保證水土保持監(jiān)測成果

水土保持監(jiān)測季報需根據(jù)現(xiàn)場情況如實反映工程建設水土流失和水土保持情況，并針對監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行整理匯報，提出專業(yè)的意見和建議。在監(jiān)測過程中，監(jiān)測人員應按照規(guī)范要求做好監(jiān)測記錄表、圖件、文件、報告、影像等監(jiān)測資料的整理工作。水土保持監(jiān)測檔案資料是水利科技檔案的一種［3］，監(jiān)測工作結束后應做好檔案歸檔工作，并移交建設單位。歸檔資料必須完整、準確、系統(tǒng)，能夠反映工程建設的全過程。

6 結語

鐵路屬于典型的線性工程，且一般具有征占地面積大、土石方數(shù)量大、施工標段劃分多、建設周期長等特點，因此其水土保持監(jiān)測工作任務艱巨。安九鐵路（湖北段）水土保持監(jiān)測人員全線監(jiān)測一期需近一周時間，為了保質、保量、高效地完成監(jiān)測任務要求，監(jiān)測人員白天外業(yè)監(jiān)測，晚上梳理監(jiān)測資料和制定下一步監(jiān)測計劃。本次任務正是在熟知全面的監(jiān)測內容、掌握正確的監(jiān)測方法、保證規(guī)定的監(jiān)測頻次、樹立高標準的監(jiān)測成果理念基礎上，才得以順利配合完成最終的驗收程序。