生产建设项目水土保持监测新技术应用

2019-11-28岳焕丽蒲小东郑培龙孟祥军董海涛

建材发展导向 2019年3期

岳焕丽蒲小东郑培龙孟祥军董海涛邓肯

(1.北京水保生态工程咨询有限公司,北京西城 100053；2.贵州中交江玉高速公路发展有限公司，贵州铜仁 554400）

1 监测方法的选择

1.1 选择监测方法的原则

①目前开发建设项目水土保持监测方法种类较多，根据工程类型、地形地貌等特点，合理选择适宜的监测方法，这是保证监测结果准确可靠的关键。比如，小区观测法适用于扰动面、弃土弃渣等形成的水土流失坡面，不适应与纯弃石组成的堆积物的监测；控制站监测法适用于水土流失防治责任范围集中在一个或几个小流域范围内的生产建设项目，而不适用于线性项目；沉砂池适用于冲刷物颗粒较大、回水面积不大、有集中出口的地方；侵蚀沟适用于暂不扰动的临时土质开挖面、临时堆土等坡面的土壤流失量测定。

②因地制宜监测方法的选择需要根据具体项目类型，因地制宜，灵活使用。一些大中型开发建设项目，由于扰动面积大，线路长，选择监测方法多样。而有些项目受本身条件限制，不适宜使用常规监测方法。比如：房地产开发项目，由于此类项目处于城市中，征占地面积较小，用地紧张。除去主体建筑物防治分区，剩余的部分常作为材料堆放场，机器车辆施工道路，以及施工完毕后期的土地整治与植被恢复，施工速度快，扰动频繁。因此，在整个施工期，运行期均无合适位置布设水土保持监测设备设施，监测点的布设往往不能实施。因此，就要因地制宜，多采用利用原有洗车池，项目外排水口的沉淀池，以及在暂时不扰动的临时土质边坡，用人工降雨模拟器进行监测数据的模拟。

③因时制宜由于大多数生产建设项目历时都在一年以上。时间跨度较大，因此，在监测过程中要根据特定的时间选择合适的监测方法。

1.2 监测方法的种类

生产建设项目水土保持监测包括地面观测与遥感监测。监测方法包括地面观测、调查、遥感监测三大类。

地面观测法包括：实地量测监测、定点地面观测法。实地量测法是监测技术人员深入项目现场，利用测距仪、GPS、全站仪、RTK等技术，开展监测指标的实地量测。该技术需要较大人力物力、精度适中，适用于中小型项目。

定点地面观测法包括径流小区观测法和简易观测场法。布设标准径流小区，获取次降雨水土流失量，测算扰动后水土流失侵蚀模数，进而推算测区扰动后水土流失量。此种办法对施工环境条件要求较高，不适用于正在施工扰动的地表，管护要求高。适用于重点监测防治区，测量尺度较小。如好通高速公路项目，依据监测防治分区，布设简易观测场8处。

贵州黔北发电厂“上大压小”异地新建工程依据上述监测方法筛选原则，布设径流小区2处。

大连恒隆广场项目，占地面积6.34hm2，主体建筑物面积4.92 hm2，广场工程区1.42 hm2，施工场地比较狭小，布设监测设施存在难度。依据因地适宜原则，该项目利用沉砂池4处。

遥感监测法是运用遥感技术，依据高精度遥感影像进行地物判读，获取工程建设扰动地表信息和水土流失状况。主要适用于占地面积较大，且占地面积较为集中地点状工程和跨度大、涉及地貌类型和水土流失类型区多样的长输管道工程。

2 监测新技术、新设备

目前我国生产建设项目水土保持监测工作中，一般都采用传统方法进行监测，这些方法虽然在技术上成熟，但往往存在精度差、误差大、抗干扰能力弱的缺陷。因此对于有条件的生产建设项目应该积极采用新的监测技术。

中国正处在互联网、物联网时代，各种应用软件、APP应运而生，采用更便捷，更快速的监测方法是未来趋势。对于未来的监测工作，我们可以采用一些新的监测思路。比如对于点面型项目来说，运用物联网技术，通过监控探头，全面监测项目区各防治分区的扰动情况，目前华东勘测设计研究院有限公司研发出远程摄像采集系统。该设备不需要外接电源，自带电池可以连续工作4～6个月。使用时仅需悬挂在观测对象200m范围内即可。信息接收人员可通过收集或计算机网络随时接收数据。

长江水利委员会长江流域水土保持监测中心站也研制开发出一款远程实时监控系统，通过在生产建设项目现场布设监控设备，定时、定位对固定监测区进行实时影像采集，并通过3G-4G网及时传输至单位监控中心服务器中，通过后续处理分析，实现对施工现场的实时远程监测。

传统测钎法由于测钎刻度不准确，监测技术人员由于人力有限，在大风或大雨过后不能及时读取数据，造成很多监测数据流于形式。华东勘测设计研究院有限公司以土壤光电测尺作为主要的土壤侵蚀自动化观测工具，在此基础上结合遥感监测结果做不同深度的自由拓展应用。光电测尺可定期将监测数据发送至用户手机，真正实现了实时监测，大大提高了监测的准确度和效率。

吉林省水土保持科学研究院与长春合利水土保持仪器设备开发有限公司联合研制的HL-2径流型泥沙自动监测系统，可以自动完成降雨识别、电源自启动；坡面径流泥沙自动收集；径流泥沙数据采集、运算、传输、管理等任务，实现了无人值守全自动场降雨产流过程的动态监测，能够显著提高径流量、泥沙量监测的实时性、实效性、准确性和科学性。