・６２・ 中国水土保持ＳＷＣＣ ２０１７年第４期 生态脆弱区生产建设项目水土保持 监测的实践与探讨 ——以拉林铁路为例 锋 ，王玉民 何财基 ，孙中峰 ，乔（１．中国铁路总公司拉林铁路建设总指挥部，西藏林芝８５００００； ２．水利部水土保持植物开发管理中心，北京１０００３８； ３．山合林（北京）水土保持技术有限公司，北京１０００３８） ［关键词】生态脆弱区；生产建设项目；水土保持监测 ［摘要］目前，我国生产建设项目水土保持监测工作已形成了监管运行体系，成为全国水土保持监测网络中的重要一 环，但由于生产建设项目千差万别，自然环境、施工工艺与方法、设计阶段等又各不相同，这些因素制约了生产建设项目 水土保持监测工作的开展，进而影响到水土保持监测体系的建立与成果的可信程度。以生态脆弱区生产建设项目水土 保持监测工作为例，对其工作程序、方法及存在的问题进行分析梳理，得出如下结论：生产建设项目水土保持监测工作应 做到程序合规、方案合理、方法合适，应按区域环境条件、施工的时间与空间分布规律进行针对性监测，这样水土保持监 测才能真正做到指导项目施工，并为政府决策提供可信的监测数据，为区域生态文明建设提供技术支撑。 ［中图分类号］Ｓ１５７ ［文献标识码］ｃ ［文章编号］１０００—０９４１（２０１７）０４—００６２—０４ 生态脆弱区是指在自然、人为等多重因素的影响 仅是南亚、东南亚地区的江河源和生态源，还是中国乃 下，生态系统抵御干扰的能力较低，恢复能力较弱，且 至东半球气候的启动器和调节区 Ｊ。在国民经济发展 在现有经济和技术条件下，退化趋势得不到有效控制 过程中，经济建设、社会建设的进步往往伴随着生态文 的区域¨ 。西藏的生态环境脆弱，天然条件下植物生 明建设的退步，为了保持“五位一体”总布局同步发 长量低，林草植被一旦被破坏，将导致土地沙化、石砾 展，规范建设行为、保护生态环境，在西藏这种生态脆 化，重建和恢复将十分困难，而且西藏为青藏高原的主 弱区开展生产建设项目水土保持监测工作尤为必要。 体，地势高峻，地理特殊，野生动植物资源、水资源和矿 目前，建设项目水土保持监测的相关规定、技术标 产资源丰富，素有世界屋脊和地球第三级之称，这里不 准与规程陆续出台，水土保持监测局面十分喜人，但是 ［１１］冯浩，吴普特，黄占斌．聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）对黄土坡地降 雨产流产沙过程的影响［Ｊ］．农业工程学报，２００１，１７（５）： ４８－５１． ［Ｊ］．西北农林科技大学学报：自然科学版，２００７，３５（１２）： １２０—１２４． ［１８］刘东，任树梅，杨培岭．聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）对土壤水分蓄 渗能力的影响［Ｊ］．灌溉排水学报，２００６，２５（４）：５６－６３． ［１９］韩凤朋，郑纪勇，李占斌，等．ＰＡＭ对土壤物理性状以及水 分分布的影响［Ｊ］．农业工程学报，２０１０，２６（４）：７０－７４． ［２０］潘英华．物理化学调控对土壤水分运动特性的影响研究 ［Ｄ］．杨凌：西北农林科技大学，２００４：１－８４． ［２１］潘英华，雷延武，谷晓岩．ＰＡＭ与ＰＧ对土壤水平入渗的影 ［１２］王丽，王力，王全九．ＰＡＭ对不同坡度坡地产流产沙及氮 磷流失的影响［Ｊ］．环境科学学报，２０１５，３５（１２）：３９５６－ ３９６４． ［１３］唐泽军，雷延武，张晴雯，等．聚丙烯酰胺增加土壤降雨入 渗减少侵蚀的模拟试验研究［Ｊ］．土壤学报，２００３，４０（２）： １７８－１８５． ［１４］于健，雷廷武，ＩＳＡＡＣ Ｓ，等．ＰＡＭ特性对砂壤土入渗及土 响［Ｊ］．中国农村水利水电，２００７（１２）：１７－２１，３４． ［作者简介］裴峥（１９９１一），男，山西平遥县人，硕士研究生，研 究方向为农业水土资源的高效利用；通信作者段 喜明（１９６７～），男，山西太谷县人，教授，硕士生导 壤侵蚀的影响［Ｊ］．土壤学报，２０１１，４８（１）：２１－２７． ［１５］张长保，王全九，樊军，等．模拟降雨下ＰＡＭ对砂黄土养 分迁移影响实验研究［Ｊ］．灌溉排水学报，２００８，２７（１）：８２ —８５． ［１６］王辉，王全九，邵明安．聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）对不同土壤坡 地水分养分迁移过程的影响［Ｊ］．灌溉排水学报，２００８，２７ （２）：８６－８９． 师，博士，研究方向为农业水土资源的高效利用。 ［收稿日期］２０１６—１２—０５ ［１７］杨永辉，武继承，赵世伟，等．ＰＡＭ的土壤保水性能研究 （责任编辑 李杨杨） 何财基等：生态脆弱区生产建设项目水土保持监测的实践与探讨 ・６３・ 毕竟发展过程很短，相关管理与基础研究等方面配套 制度与体系还不健全，还存在着一些问题：一是水土保 １．３ 实行监测巡查与抽查制度，保证监测的针对性 项目区位于生态脆弱区，同时又为雅鲁藏布江中 持监测过于追求表面化，讲求方法的高大上，不注重结 下游国家级水土流失重点预防区，为了保护区域生态 果的可信度。二是水土保持监测与水土保持方案脱 环境，以雅鲁藏布江两岸为重点区域，对项目进行定期 一个月巡查一次，同时不定期进行抽查。发现问 节。建设项目实施阶段与可研阶段变化较大，特别是 巡查，线性工程，水土保持方案确定的监测点位在实际执行 题后，按巡查反馈制度，会商建设单位、施工单位进行 保证施工过程不会产生重大 时，大部分已不能满足监测需求，监测点位没有代表 施工方法、防护措施改进，性，会使数据没有参考性。三是监测单位与建设单位、 水土流失事件，保障雅鲁藏布江的生态安全。 ４ 实行实时通报制度，保证监测数据的权威性 施工单位没有互动。监测的目的是指导施工，而目前 １．大部分监测单位除将监测成果反馈给水行政主管部门 外，没有主动与建设单位沟通。四是监测成果时效性、 有效性与同步性均存在不足。监测成果本应成为施工 过程的特征指标，反映施工过程是否科学合理，并与施 工过程同步，而目前的监测成果未能真正反映施工情 况，不能起到有效指导施工的作用。针对这些问题，我 们以处于生态脆弱区的拉林铁路为例，对水土保持监 测进行全方位管控，让其真正为建设单位服务，为生态 文明建设服务。 拉林铁路是从西藏自治区首府拉萨市拉萨南站一 林芝市巴宜区的林芝站的铁路。起于拉萨南站并沿拉 萨河而下，经贡嘎转向东，经乃东、朗县、米林，跨越雅 鲁藏布江到林芝站。设计时速１６０ ｋｍ／ｈ，属低级快速 铁路。全线新建３４个车站，初期开站１７个。全长４３６ ｋｍ，与拉日铁路共线３３ ｋｍ，新建里程４０３ ｋｍ。开工时 间是２０１４年１２月１９日，预计建设时间７年。 １ 保证监测基本程序的合规性 １．１ 建立有效的组织机构，保证监测与监理联动 有效的组织机构是监测工作ＪＩ￣，Ｎ开展的有力保 证。我们的做法是：首先，自取得中标通知书或委托书 起，就严格按规程或文件成立项目部，确定人员配置与 分工。其次，监测人员与项目水土保持监理人员联合 对项目水土保持工作进行全方位跟踪监督，进入项目 现场，召开项目水土保持监测启动会，宣传水土保持监 测的目的、意义、方法及对本项目的重要性等，明确建 设单位、施工单位、主体监理单位的责任机构与责任 人，成立项目水土保持监测关联机构，为下阶段水土保 持监测工作顺利开展奠定基础。最后，根据自然条件、 敏感区域、施工特点、施工标段等明确项目水土保持监 测的重点内容。 １．２制定切实可行的管理制度，保证监测有序进行 制定相应的管理制度，从设备管理与使用、数据质 量控制体系、资料整编汇报、技术档案建设、监测成果 复核与上报等方面对项目实施过程进行管理，同时制 定针对监测结果的反馈制度。 针对项目所处区域的特殊性，每次巡查或不定期 抽查后，对出现的问题，进行评价与分析，分析产生的 原因，会商建设单位、施工单位后，确定可行、有效的防 护措施，保证后期不会产生同样问题。另外，要组织召 开水土保持工作会议，公布监测数据，通报问题，交流 经验，真正为建设单位把好生态关发挥作用。 ２保证监测方案的科学性 ２．１优化变更后的监测点位，遵循点位的综合性及代 表性原则 目前，项目水土保持方案均在项目的关节点位上 布设了定位监测点，通过行政机关的批复，将监测点位 确定下来。但是，由于水土保持方案所处的阶段是项 目可行性研究阶段，没有经过详细的地勘过程，相关人 员对自然环境的认识只停留在表面，经过初步设计前 的地勘详查后，项目建设地点或路径可能要发生变化， 特别是线性工程，变化程度较大。线位的变化必然会 引发附属工程与设施的变化，特别是取（弃）土场位 置、数量的变化，水土保持方案确定的监测点位已经不 能代表项目特点，这就要求在具体进行监测时，首先要 对监测点位进行优化与确定。 建设项目监测点位一般指两个方面：一方面是指 固定的监测点位，要进行长期观测，取得关键的数据； 另一方面是指在进行调查或巡查监测时所确定的重点 调查部位与区域 Ｊ。因此，在分析与优化点位时也应 进行两个层次的分析与确定。 监测点位布设的原则如下：一是控制性原则，监测 点应能控制项目水土流失防治责任范围内的整个区 域，要能够控制项目监测时段的水土流失情况。二是 针对性原则，监测点布设要针对不同水土流失区域、不 同功能区域。三是时空异质性原则，根据项目监测工 作需要对项目进行空间分割，根据不同区域单元特点， 确定重点监测区域和典型区域；监测布局应注意项目 建设的连续性，兼顾监测前期、施工期、设备安装调试 期、自然恢复期。 拉林铁路经过雅鲁藏布江河谷区等四个大的地貌 ・６４・ 中国水土保持ＳＷＣＣ ２０１７年第４期 单元，侵蚀类型为水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀及重 站的数据进行验证；采用现场红外线测距量测、样方调 力侵蚀等多种形态。地貌类型以峡谷为主，部分为开 查等方式对水土保持措施进行监测，并将主体设计与 阔河谷，地面组成物质以破碎的土石为主，结构松散， 监测数据进行验证。这样每个监测指标体系的监测指 极易流失。项目区按侵蚀类型分为两部分，一部分为 标都可以通过两种方式取得数据，数据的真实性、精准 高山峡谷区，以冻融侵蚀和水力侵蚀为主，另一部分为 性也能得到验证，可确保监测数据的科学性与可信性。 高原宽谷区，以冻融侵蚀、水力侵蚀和风力侵蚀为主。 ２．３ 水土保持措施的时效性、有效性及同步性原则 根据项目区自然环境及铁路工程施工特点，选用五个 水土保持措施实施的目的是防止水土流失，只要 监测指标体系，分别是：①水土流失因子监测类，包括 可能产生水土流失的部位，就应布设相应的措施，保证 地形因子、水文因子、气象因子、土壤因子、植被因子、 社会经济因子等；②水土流失状况指标体系，包含防治 责任相关因子、工程相关参数及水土流失参数等；③水 土流失危害指标体系，包含项目区及周边的相关环境 变化情况；④水土保持措施指标体系，包含水土保持防 治措施与保证措施；⑤水土保持效果指标体系，包含水 土保持各类指标的情况等。对水土流失因子，分峡谷 与宽谷两类进行监测；对水土流失状况，分路基工程 区、站场工程区、桥涵工程区、隧道工程区、取土场区、 弃渣场区、施工便道区、施工生产生活区、拆迁安置区 等９个分区监测；对水土流失危害指标，应在保护重点 对象（雅鲁藏布江周边及下游）区域进行监测；对水土 保持措施指标，根据功能分区进行监测；对水土保持效 果指标，根据水土保持方案划分时段进行监测。根据 以上分析，采用层次分析方法，最后确定定点监测点 ２３个（包含４个水土流失因子监测点，１６个水土流失 状况监测点，３个水土流失危害监测点），调查监测点 １ １７个（包含水土保持措施体系、水土保持效果体系调 查和巡查监测点）。通过对监测点位的选取，体现水土 保持监测的综合性、针对性及空间的分异性原则。 ２．２保证监测方法的综合性与可验证原则 目前，建设项目水土保持监测方法主要有样区监 测、测钎监测、卡口监测等，随着“天地一体化”监测体 系的建立，遥感与遥测技术也得到了充分的利用。因 此，在监测方法上应采取传统与现代技术相结合的方 式，相互验证，相互补充，保证监测数据的精准度，这就 是监测方法的综合性原则。本项目采用了较为先进的 无人机遥测技术对弃渣场、取土场进行监测，配合地面 手持ＧＰＳ定点观测，对数据与属性进行验证，保证项 目建设在红线内进行，防止出现施工越界的情况；采用 自记气象台站和自记雨量计进行项目区典型地段气象 因子监测，采用坡度仪、开挖土壤剖面、样方调查等方 式对其他因子进行监测，同时收集当地气象台站及工 程资料进行验证；采用测钎法对风蚀、水蚀量进行监 测，配合降尘缸和沉沙池法进行水土流失状况监测，同 时采用遥感和遥测方式进行验证；采取全程在线手机 ＡＰＰ监控系统监测水土流失危害指标，并用相应水文 工程建设不会产生水土流失，这就是措施的有效性原 则。各类措施控制水土流失的时段不同，布设的时序 也会不同，这就是措施的时效性原则。按照“三同时” 制度，水土保持措施应与主体工程同步实施，保证建设 过程不会产生重大水土流失事件，就是同步性原则。 根据工程建设特点、施工时序要求，合理安排水土保持 措施，保证及时有效地防治施工过程中可能产生的水 土流失。 ２．４监测结果与施工互动性原则 水土保持监测的目的之一是保证项目建设在生态 安全的前提下进行，这就需要水土保持监测单位与建 设单位、施工单位的互动，只有三者建立联系制度，才 能保证水土保持监测的目的得以实现，才能保证项目 区的生态安全，这在生态脆弱区与环境敏感区尤为重 要。我们的做法：一是建立三方联系制度，定期进行会 商，通过多种形式，进行水土保持经验交流、成果通报 等，保证水土保持监测单位与建设单位、施工单位互 动；二是制定相应的考核制度，将水土保持因子列入其 中，提升水土保持的重要性。 ２．５监测内容与方法的时间分异性原则 项目施工过程的不同，产生水土流失的部位、侵蚀 方式等也不尽相同，水土保持监测的任务与指标也应 有所侧重。一般在施工前期，项目还没有正式动工，水 土保持监测的任务以项目区现状监测为主，掌握项目 区与水土流失相关的基本资料。施工准备期会进行表 土剥离（清表）、土地平整等施工行为，会产生大量的 土石方，水土保持监测的任务改为以扰动地表面积、土 石方数量、水土流失状况监测为主。施工基建期会产 生大量的开挖面、弃渣堆积体等，这是最容易产生水土 流失的阶段，也是最容易发生水土流失事件的阶段，此 阶段以土石方数量与流向监控、水土流失状况与水土 流失防治措施效果监测为主。设备安装调试期，土建 工程接近尾声，各种水土保持措施基本布设到位，水土 保持措施体系基本形成，水土流失也基本稳定，水土保 持监测应以水土保持措施及效果监测为主。自然恢复 期水土保持措施全部到位，侵蚀强度逐渐降低，水土保 持监测以效果监测为主。可见，在项目建设过程中，水 何财基等：生态脆弱区生产建设项目水土保持监测的实践与探讨 ・６５・ 土保持监测也应及时调整内容，与工程施工过程相对 项目区的特点。因此，在水土保持监测内容与方法设 应，以保证生态安全为前提，每个时间段均有侧重点， 真正让水土保持落实到施工的每个环节。 ３存在的问题及处理方式 计上，要能够真实反映项目区的实际情况。我们在监 测点位布设、水土保持措施体系安排上，都相对应地进 行了设计，对每种侵蚀形式设计有两种以上的监测方 法，以达到数据的可复核性。同时，针对侵蚀外营力特 ３．１技术变更的周期性导致水土保持监测任务加重 点相应采取综合防护措施，根据渣体与施工面的具体 境特点采取全面监测与防护的原则。 水土保持方案所处阶段一般是项目的可行性研究 情况进行针对性布置。这就是水土保持监测应根据环 阶段，水土保持方案获批后，在进行初步设计与施工图 设计中，施工内容可能会发生变化，特别是线性工程的 取土场和弃渣场，大部分会发生数量、位置等的变化， 而按最新要求，此种情况要进行水土保持方案的技术 变更，这就要求建设单位进行技术变更。但是，为了防 止出现变更之后再变更事情的发生，此类技术变更一 般要等到施工单位进驻现场对实际情况摸底后，在确 定临时用地并基本完成相关手续的基础上，再进行变 更。按水土保持法规的规定，在技术变更文件获批前， 变化后的取土场、弃渣场为非法存在，这段时间建设单 位不应进行施工。但目前建设单位一般不会停工，水 土保持监测单位应在此阶段，通过沟通，让建设单位、 施工单位明确知道，目前的施工活动为非法，建设单位 与施工单位应承担相应责任；同时，要积极监测水土流 失相关因子，以准确的监测数据为基础进行水土保持 措施布设，保证这期间不会产生生态安全问题。 ３．２施工过程的艰难与不可预知，要求水土保持监测 应具有前瞻性 项目区地处高山峡谷和宽谷区，紧邻江边，施工难 度大、施工布置非常艰难，由于场地有限，因此在施工 中可能会发生弃渣侵占河道的情况，这就要求水土保 持监测单位应具有前瞻性思维，事前进行沟通，谨防出 现侵占河道现象，同时要加强监控，针对特殊区段加装 监控设施，与手机ＡＰＰ合并使用，时时掌握施工现场 动态，保证施工按设计进行，不会出现影响河道情况， 保障雅鲁藏布江的安全。 ３．３生态环境的复杂性，要求水土保持监测应反映 全局 项目区生态环境复杂，地貌以高原、山地为主，土 壤结构松散，抗蚀性差，植被稀疏，自然恢复能力弱。 这些自然条件的存在造成了项目区水土流失多样性与 复杂性，在区域上呈多样性分布，高山峡谷地带以冻融 侵蚀与水力侵蚀为主，宽谷区以冻融侵蚀、风力侵蚀为 主，同时伴有重力侵蚀的发生与发展。在垂直方向呈 规律性分布，从上而下依次分布有冻融侵蚀、水力侵 蚀、风力侵蚀等。在对项目区生态环境复杂性有充分 认识的基础上，水土保持监测的内容与方法也应反映 ４结论与探讨 生态脆弱区与环境敏感区域的水土保持监测工作 更应该从实际出发，针对项目区自然环境条件、水土流 失重点与工程施工过程，从空间、时间两个方面进行综 合分析，明确不同区域、不同施工时序监测的内容与方 法，只有这样才能得到符合实际、令人信服的监测成 果，更好地为项目建设服务，真正起到指导施工的作 用。同时，科学的监测成果能够为生态脆弱与环境敏 感区域开展后续生态建设服务，通过监测成果的共享， 为同一区域或类似区域生产建设项目的实施工艺与方 法选择、水土流失防治体系建设提供数据支撑。 通过生态脆弱区与环境敏感区域生产建设项目水 土保持监测实践，建议在目前水土保持监测中加强两 个方面的工作：一是加强对水土保持监测实施方案的 论证，保证实施方案的科学性、可操作性，特别是重点 监测区域、定位监测点的确定，分析与甄别各时间与空 间的监测对象、指标，保证水土保持监测的有的放矢； 二是加强生态脆弱区水土保持监测信息平台的建设， 保证监测成果的长期性、连续性，对离散的数据进行整 合，建立不同区域水土保持监测公开数据库与查询系 统，加强信息的公开与交流，促进水土保持监测成果真 正服务于生态安全。 ［参考文献］ ［１］王永莉．主体功能区划背景下青藏高原生态脆弱区的保护 与重建［Ｊ］．西南民族大学学报：人文社科版，２００８（４）：４２— ４６． ［２］张显扬，王建群，王同奎．西藏的水土流失特点及水土保持 工作［Ｊ］．水利水电科技进展，２００５，２５（４）：４５—４８． ［３］陈杰，齐实，王奇，等．生产建设项目水土保持监测存在的问 题与对策［Ｊ］．南水北调与水利科技，２０１２，１０（３）：１１８—１２２． ［作者简介］何财基（１９７２一），男，福建福清市人，高级工程师， 学士，主要从事铁路项目安全质量监督工作。 ［收稿日期］２０１６－０７－１０ （责任编辑孙占锋）