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摘要 通过GPS定位对项目区自然环境、水土流失因子、水土流失变化强度、程度及其危害、植被状况与恢复特点、工程措施防治效果等采取固定样区定点测量、取样、调查等进行全面监测，并根据监测结果提出相应的建议。
关键词 诺尔湖铁矿；水土保持监测；新疆和静
中图分类号 X37 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）20-0245-03
1 项目概况
巴州凯宏矿业有限责任公司诺尔湖铁矿位于新疆维吾尔自治区和静县域西北约220 km，距和静县巴仑台镇150 km，距巴音布鲁克镇80 km，行政区划隶属和静县巩乃斯乡管辖，东经85°00′00″～85°05′45″，北纬43°18′00″～43°20′00″。诺尔湖铁矿矿区范围内分布7个矿体，设计资源储量80.3万t，设计可采储量74.68万t，设计生产能力5.00万t/年，开采年限14.94年。工程建设挖方50.85万m3，填方44.9万m3，弃方5.95万m3；工程总占地面积80.22 hm2，其中永久占地79.74 hm2，临时占地0.48 hm2；工程建设不涉及当地居民的搬迁安置问题。该工程建设总投资2 247.26万元，其中土建投资933.81万元，工程建设资金全部由企业自筹。工程于2008年3月进入施工准备期，目前大部分建设内容已完成，2009年8月该工程设备联合运转调试结束，总工期18个月。
2 监测站点的设置
依据《巴州凯宏矿业有限责任公司诺尔湖铁矿工程水土保持监测设计与实施计划》和《水土保持监测技术规程（SL277-2002）》的规定要求和现场查勘的结果，选择了2个固定监测区（每个固定监测区内包括1个监测小区和1个对照小区，监测小区主要是对扰动地貌的水土流失监测，对照小区则是对原地貌水土流失的监测）和3个调查样区，进行地面监测。采用GPS定位，对自然环境、水土流失因子，水土流失变化强度、程度及其危害，植被状况与恢复特点，工程措施防治效果等采取固定样区定点测量、取样、调查等方法进行全面监测，以获取完整的数据资料。
3 防治责任范围监测结果
根据“谁开发、谁保护，谁造成水土流失、谁负责治理”的原则，按照《开发建设项目水土保持技术规范（GB/T0433-2007）》关于开发建设项目水土流失防治责任范围界定的有关规定，结合工程建设及可能产生的水土流失范围，该方案确定了铁矿工程的水土流失防治责任范围。其中，工程建设所涉及的永久及临时占地的范围为项目建设区，工程建设过程中对项目建设区周边可能造成水土流失危害的区域为直接影响区。
根据防治责任范围所确定的原则，经计算统计，确定本工程的水土保持防治范围为81.72 hm2，其中项目建设区面积为80.22 hm2，直接影响区面积为1.50 hm2（表1）。监测结果表明，该工程水土保持防治责任范围没有发生变化，其界定范围见表1。
3.1 建设期扰动土地面积
监测过程重点考虑了工程建设过程中土地占用变化情况及工程扰动土地面积，采用查阅业主征地文件资料，结合高精度GIS和JPS技术沿扰动边际进行跟踪作业，结合实地情况调查、地形测量分析，进行对比核实，计算场地占用土地面积、扰动地表面积，见表2。通过计算，项目建设区扰动面积80.22 hm2，直接影响区扰动面积1.5 hm2，即工程施工过程中对周边环境造成影响。
3.2 取弃土场监测结果
在2010年，通过询问、调查和实地测量，对部分取弃土场施工情况及扰动面积进行了实际量测，通过测算取弃土场扰动面积基本与方案设计一致。
4 水土流失防治措施监测结果
监测结果：表土剥离1.6万m3，浆砌石129.6 m3，土方开挖7.25万m3，覆土2.1万m3，干砌石防护3 000 m3，种植草坪5.3 hm2，撒播草籽7.88 hm2，防尘网苫盖1.64 hm2，彩钢板拦护1 230 m，彩钢板支架410根。
5 土壤流失量分析
为了及时了解和掌握工程建设中水土流失状况和水土保持措施实施效果，水土保持监测必须与主体工程同步实施。根据主体工程建设进度安排，结合水土保持措施特点，该工程水土保持监测只监测工程建设期，并分为2个监测时段，即施工准备期、施工期 和自然恢复期，对应的水土保持监测时段为2011年10月至2012年10月，共计12个月。诺尔湖铁矿工程共布设2个监测点，其中测钎法固定监测点2个、调查监测点2个。
根据监测结果，咨询当地专家，结合该工程项目区的气象条件、地形地貌、地表组成以及植被生长概况，依据《土壤侵蚀分类分级标准》推算出该工程施工区中低山区地表扰动后的土壤侵蚀模数为5 000 t/km2·a，山前倾斜平原区地表扰动后的土壤侵蚀模数为4 000 t/km2·a。工程施工过程中，破坏地表土体，加剧了土壤侵蚀过程，造成一定的水土流失。结构及植被从整个土壤侵蚀过程可以看出，施工扰动初期，土壤侵蚀量较大，随着施工结束，扰动减弱，土壤侵蚀也随之减小。
6 水土流失防治监测结果
6.1 扰动土地整治率
工程建设期扰动地表总面积80.22 hm2，产生弃渣的总量为5.95万m3。如不采取有效防治措施，该工程建设可能造成水土流失的总量约为0.84万t，新增水土流失量为0.72万t，新增侵蚀以水力侵蚀为主，新增水土流失量主要集中在道路区和尾矿库区。在工程的建设期对工程建设区内采取工程措施和植物措施、临时措施和永久措施的防护体系，治理工程施工破坏的区域，减轻施工造成的水土流失，使分区的扰动土地治理率均达到95%。
6.2 水土流失总治理度
《开发建设项目水土流失防治标准》中规定，水土流失防治标准为二级标准时，水土流失总治理度的标准目标值为85%，以多年平均降水量400～600 mm的区域为基准。新疆和静县诺尔湖铁矿工程项目区多年平均降水量520 mm，达到基准值的范围，故水土流失总治理度数值执行二级标准规定的85%。 6.3 拦渣率与弃渣利用率
工程占地总面积为80.22 hm2，其中，填方约为44.9万m3，挖方为50.85万m3。诺尔湖铁矿工程在施工期及实施水保措施近1年来各区域的水土流失量为0.84万t，求得该工程拦渣率为93%，达到该工程水土保持方案水土流失防治目标值。
6.4 土壤流失控制比
按照《新疆维吾尔自治区土壤侵蚀类型区划》中的划分项目区属于自治区水土流失重点监督区，根据该工程的水土保持方案，参考工程所在区域的土壤侵蚀类型和强度，该项目区的土壤容许流失量为1 500 t/km2·a。通过现场监测得出，项目区内水土保持的措施实施比较到位，项目区的平均土壤侵蚀模数可控制在2 500 t/km2·a以下，土壤流失控制比为1，达到该工程水土保持方案水土流失的防治目标值[1-2]。
6.5 林草植被恢复率
工程项目区内的年均降水量520 mm，植被恢复系数执行二级标准，确定为95%，达到植物措施目标。
6.6 林草覆盖率
该工程项目区内的年平均降水量为520 mm，植被恢复系数执行二级标准，确定目标值为20%，符合方案的目标值。
7 水土流失危害监测结果与分析
主体工程区开挖、填筑、建筑材料堆放、临时堆放、料场开采、机械工业人员活动等，使占地区地表原原状土壤结构和植被受到扰动，改变了现状地形，原有水土保持功能减弱甚至丧失，如不及时采取有效合理的防治措施，将会对主体工程及周边地区生态环境产生严重的危害[3]。2011年没有监测到因工程建设造成严重水土流失现象。
8 结论
8.1 水土流失动态变化
从整个监测过程来看，施工初期，由于工程扰动，破坏了地表植被和土体结构等，加剧了原地貌的水土流失，主要是清除、开挖、回填、占压、碾压等活动破坏地表植被、表层土壤结皮以及临时堆渣的堆放，在大风和暴雨季节产生水土流失。根据该工程地形地貌和施工建设的特点，该工程建设不会引发泥石流、地面塌陷、大型滑坡等严重生态影响。随着工程施工的逐步结束和对地表、弃渣采取合理、有效地水土保持措施后，水土流失量也随之成递减趋势。
8.2 建议
工程建设过程能够注重水土保持工作的同步性，但部分路段在水土保持方面还存在一些问题，建议如下：一是注意对一车间、二车间及行政福利区的绿化设计和临时防护，以及施工道路的拦挡，恢复植被原地貌；二是对弃渣、弃土场进行回填，整平后用粗颗粒弃料进行覆盖，并进行遮挡防护；三是对外交通道路两侧开挖排水沟，播撒草籽，以恢复植被；四是对采矿区采取临时堆土防尘网苫盖、彩钢板拦挡，废石场挡土墙截洪沟；五是对外交通道路区，路基两侧开挖排水沟并衬砌干砌石，道路两侧撒播草籽恢复植被；六是供水管线区，临时堆土防尘网苫盖、彩钢板拦挡，撒播草籽[4-6]。
9 参考文献
[1] 冯松.铁路工程水土保持监测与评价[D].杨凌：西北农林科技大学，2012.
[2] 胡续礼，张旸，杨树江.我国开发建设项目水土流失监测技术进展[J].中国水土保持科学，2007（3）：122-126.
[3] 曾红娟.开发建设项目水土保持监测信息系统研究[D].北京：北京林业大学，2007.
[4] 胡建民，谢颂华，左长清，等.线型建设项目水土保持监测技术探讨——以江西省长江干流江岸堤防加固整治工程为例[J].水土保持通报，2004（2）：48-51.
[5] 拓俊绒，许小梅，闵惠娟，等.煤矿建设工程水土保持监测探讨[J].人民黄河，2012（2）：87-88，92.
[6] 孟菁玲.浅谈水土保持监测体系建设[J].江西水利科技，2000（2）：90-93.
关键词 诺尔湖铁矿；水土保持监测；新疆和静
中图分类号 X37 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）20-0245-03
1 项目概况
巴州凯宏矿业有限责任公司诺尔湖铁矿位于新疆维吾尔自治区和静县域西北约220 km，距和静县巴仑台镇150 km，距巴音布鲁克镇80 km，行政区划隶属和静县巩乃斯乡管辖，东经85°00′00″～85°05′45″，北纬43°18′00″～43°20′00″。诺尔湖铁矿矿区范围内分布7个矿体，设计资源储量80.3万t，设计可采储量74.68万t，设计生产能力5.00万t/年，开采年限14.94年。工程建设挖方50.85万m3，填方44.9万m3，弃方5.95万m3；工程总占地面积80.22 hm2，其中永久占地79.74 hm2，临时占地0.48 hm2；工程建设不涉及当地居民的搬迁安置问题。该工程建设总投资2 247.26万元，其中土建投资933.81万元，工程建设资金全部由企业自筹。工程于2008年3月进入施工准备期，目前大部分建设内容已完成，2009年8月该工程设备联合运转调试结束，总工期18个月。
2 监测站点的设置
依据《巴州凯宏矿业有限责任公司诺尔湖铁矿工程水土保持监测设计与实施计划》和《水土保持监测技术规程（SL277-2002）》的规定要求和现场查勘的结果，选择了2个固定监测区（每个固定监测区内包括1个监测小区和1个对照小区，监测小区主要是对扰动地貌的水土流失监测，对照小区则是对原地貌水土流失的监测）和3个调查样区，进行地面监测。采用GPS定位，对自然环境、水土流失因子，水土流失变化强度、程度及其危害，植被状况与恢复特点，工程措施防治效果等采取固定样区定点测量、取样、调查等方法进行全面监测，以获取完整的数据资料。
3 防治责任范围监测结果
根据“谁开发、谁保护，谁造成水土流失、谁负责治理”的原则，按照《开发建设项目水土保持技术规范（GB/T0433-2007）》关于开发建设项目水土流失防治责任范围界定的有关规定，结合工程建设及可能产生的水土流失范围，该方案确定了铁矿工程的水土流失防治责任范围。其中，工程建设所涉及的永久及临时占地的范围为项目建设区，工程建设过程中对项目建设区周边可能造成水土流失危害的区域为直接影响区。
根据防治责任范围所确定的原则，经计算统计，确定本工程的水土保持防治范围为81.72 hm2，其中项目建设区面积为80.22 hm2，直接影响区面积为1.50 hm2（表1）。监测结果表明，该工程水土保持防治责任范围没有发生变化，其界定范围见表1。
3.1 建设期扰动土地面积
监测过程重点考虑了工程建设过程中土地占用变化情况及工程扰动土地面积，采用查阅业主征地文件资料，结合高精度GIS和JPS技术沿扰动边际进行跟踪作业，结合实地情况调查、地形测量分析，进行对比核实，计算场地占用土地面积、扰动地表面积，见表2。通过计算，项目建设区扰动面积80.22 hm2，直接影响区扰动面积1.5 hm2，即工程施工过程中对周边环境造成影响。
3.2 取弃土场监测结果
在2010年，通过询问、调查和实地测量，对部分取弃土场施工情况及扰动面积进行了实际量测，通过测算取弃土场扰动面积基本与方案设计一致。
4 水土流失防治措施监测结果
监测结果：表土剥离1.6万m3，浆砌石129.6 m3，土方开挖7.25万m3，覆土2.1万m3，干砌石防护3 000 m3，种植草坪5.3 hm2，撒播草籽7.88 hm2，防尘网苫盖1.64 hm2，彩钢板拦护1 230 m，彩钢板支架410根。
5 土壤流失量分析
为了及时了解和掌握工程建设中水土流失状况和水土保持措施实施效果，水土保持监测必须与主体工程同步实施。根据主体工程建设进度安排，结合水土保持措施特点，该工程水土保持监测只监测工程建设期，并分为2个监测时段，即施工准备期、施工期 和自然恢复期，对应的水土保持监测时段为2011年10月至2012年10月，共计12个月。诺尔湖铁矿工程共布设2个监测点，其中测钎法固定监测点2个、调查监测点2个。
根据监测结果，咨询当地专家，结合该工程项目区的气象条件、地形地貌、地表组成以及植被生长概况，依据《土壤侵蚀分类分级标准》推算出该工程施工区中低山区地表扰动后的土壤侵蚀模数为5 000 t/km2·a，山前倾斜平原区地表扰动后的土壤侵蚀模数为4 000 t/km2·a。工程施工过程中，破坏地表土体，加剧了土壤侵蚀过程，造成一定的水土流失。结构及植被从整个土壤侵蚀过程可以看出，施工扰动初期，土壤侵蚀量较大，随着施工结束，扰动减弱，土壤侵蚀也随之减小。
6 水土流失防治监测结果
6.1 扰动土地整治率
工程建设期扰动地表总面积80.22 hm2，产生弃渣的总量为5.95万m3。如不采取有效防治措施，该工程建设可能造成水土流失的总量约为0.84万t，新增水土流失量为0.72万t，新增侵蚀以水力侵蚀为主，新增水土流失量主要集中在道路区和尾矿库区。在工程的建设期对工程建设区内采取工程措施和植物措施、临时措施和永久措施的防护体系，治理工程施工破坏的区域，减轻施工造成的水土流失，使分区的扰动土地治理率均达到95%。
6.2 水土流失总治理度
《开发建设项目水土流失防治标准》中规定，水土流失防治标准为二级标准时，水土流失总治理度的标准目标值为85%，以多年平均降水量400～600 mm的区域为基准。新疆和静县诺尔湖铁矿工程项目区多年平均降水量520 mm，达到基准值的范围，故水土流失总治理度数值执行二级标准规定的85%。 6.3 拦渣率与弃渣利用率
工程占地总面积为80.22 hm2，其中，填方约为44.9万m3，挖方为50.85万m3。诺尔湖铁矿工程在施工期及实施水保措施近1年来各区域的水土流失量为0.84万t，求得该工程拦渣率为93%，达到该工程水土保持方案水土流失防治目标值。
6.4 土壤流失控制比
按照《新疆维吾尔自治区土壤侵蚀类型区划》中的划分项目区属于自治区水土流失重点监督区，根据该工程的水土保持方案，参考工程所在区域的土壤侵蚀类型和强度，该项目区的土壤容许流失量为1 500 t/km2·a。通过现场监测得出，项目区内水土保持的措施实施比较到位，项目区的平均土壤侵蚀模数可控制在2 500 t/km2·a以下，土壤流失控制比为1，达到该工程水土保持方案水土流失的防治目标值[1-2]。
6.5 林草植被恢复率
工程项目区内的年均降水量520 mm，植被恢复系数执行二级标准，确定为95%，达到植物措施目标。
6.6 林草覆盖率
该工程项目区内的年平均降水量为520 mm，植被恢复系数执行二级标准，确定目标值为20%，符合方案的目标值。
7 水土流失危害监测结果与分析
主体工程区开挖、填筑、建筑材料堆放、临时堆放、料场开采、机械工业人员活动等，使占地区地表原原状土壤结构和植被受到扰动，改变了现状地形，原有水土保持功能减弱甚至丧失，如不及时采取有效合理的防治措施，将会对主体工程及周边地区生态环境产生严重的危害[3]。2011年没有监测到因工程建设造成严重水土流失现象。
8 结论
8.1 水土流失动态变化
从整个监测过程来看，施工初期，由于工程扰动，破坏了地表植被和土体结构等，加剧了原地貌的水土流失，主要是清除、开挖、回填、占压、碾压等活动破坏地表植被、表层土壤结皮以及临时堆渣的堆放，在大风和暴雨季节产生水土流失。根据该工程地形地貌和施工建设的特点，该工程建设不会引发泥石流、地面塌陷、大型滑坡等严重生态影响。随着工程施工的逐步结束和对地表、弃渣采取合理、有效地水土保持措施后，水土流失量也随之成递减趋势。
8.2 建议
工程建设过程能够注重水土保持工作的同步性，但部分路段在水土保持方面还存在一些问题，建议如下：一是注意对一车间、二车间及行政福利区的绿化设计和临时防护，以及施工道路的拦挡，恢复植被原地貌；二是对弃渣、弃土场进行回填，整平后用粗颗粒弃料进行覆盖，并进行遮挡防护；三是对外交通道路两侧开挖排水沟，播撒草籽，以恢复植被；四是对采矿区采取临时堆土防尘网苫盖、彩钢板拦挡，废石场挡土墙截洪沟；五是对外交通道路区，路基两侧开挖排水沟并衬砌干砌石，道路两侧撒播草籽恢复植被；六是供水管线区，临时堆土防尘网苫盖、彩钢板拦挡，撒播草籽[4-6]。
9 参考文献
[1] 冯松.铁路工程水土保持监测与评价[D].杨凌：西北农林科技大学，2012.
[2] 胡续礼，张旸，杨树江.我国开发建设项目水土流失监测技术进展[J].中国水土保持科学，2007（3）：122-126.
[3] 曾红娟.开发建设项目水土保持监测信息系统研究[D].北京：北京林业大学，2007.
[4] 胡建民，谢颂华，左长清，等.线型建设项目水土保持监测技术探讨——以江西省长江干流江岸堤防加固整治工程为例[J].水土保持通报，2004（2）：48-51.
[5] 拓俊绒，许小梅，闵惠娟，等.煤矿建设工程水土保持监测探讨[J].人民黄河，2012（2）：87-88，92.
[6] 孟菁玲.浅谈水土保持监测体系建设[J].江西水利科技，2000（2）：90-93.