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摘 要：文章通过对红格钒钛磁铁矿北矿区东矿段一期开采工程建设及其水土流失特点、危害的分析，结合矿山工程的特点， 对开展水土保持监测的内容、监测的方法进行了探讨，确定了水土保持监测的重点。
目前，开发建设项目造成的水土流失成为我国水土流失重要来源之一。为准确掌握和实时监控开发建设项目水土流失状况和水土保持措施实施情况，科学评价水土流失防治效益，水利部相继颁布了《水土保持生态环境监测网络管理办法》和《开发建设项目水土保持设施验收管理办法》，明确规定开发建设项目应实施专项水土保持监测工作[1][2]。
礦产类开发建设项目，为我国经济发展注入了活力，但矿产资源的开发建设及生产，破坏了原地貌[3]，大量的弃土弃渣堆积形成的矿渣堆积场和裸露、松散的废弃尾矿堆积体，极易被雨水冲刷，这就加剧了地面的水土流失，一旦发生坝体泄漏、坍塌，矿砂倾泻而下，将会造成江河淤塞、农田毁坏、交通阻断、污染环境的严重后果，会给人民生命财产带来巨大损失[4]。因此， 为切实遏制人为造成新的水土流失， 保护水土资源，加强矿产资源开发生产过程中的水土保持动态监测与管理至关重要[5]。
一、 项目及项目区概况
红格钒钛磁铁矿北矿区东矿段一期开采工程位于四川省盐边县新九乡，为一特大型露天矿山，采场上界长约970m，宽约440m，采场开采地表最高标高为1895m，露天底标高为1655m，开采深度为240m。工程区建设内容包括采矿场、排土场、选矿厂、尾矿库及辅助生产生活设施。
项目区所在盐边县属四川省西南边缘南亚热带干热河谷气候区，具有典型的南亚热带半干旱季风气候特点。温度垂直变化大，年、月气温变化小，小气候复杂多样。矿区平均年降雨量约878.10mm，降雨量年变化大。地貌属深切割剥蚀中山类型，山地占70%以上。由于境内地质构造复杂，褶皱断层发育，并伴有多期岩浆活动，地形破碎，平地很少，山地坡度多在25°～40°之间。
二、工程水土流失特点
根据现场调查，盐边县红格钒钛磁铁矿北矿区东矿段一期开采工程范围以重力侵蚀和水力侵蚀为主，侵蚀的形式主要是沟蚀和面蚀。平均土壤侵蚀模数为4717t/km2·a。
1.扰动地表点多面广，影响范围大
本项目由一期采场、尾矿库、排土场、矿区道路、生产生活设施区等组成。在各项工程建设期间，矿山开采、场地平整、弃渣堆放、边坡及基础开挖、施工机械碾压地面等施工活动都不可避免会造成地表大面积的扰动，破坏地表植被降低水土保持功能，开采过程中产生的土石方大量废弃，极容易受到雨水冲刷产生水土流失。
2.扰动时间长，流失量大
项目属建设生产类工程，根据方案设计，项目建设期120个月，扰动时间长，在建设期及运行期内均有大量的土石方开挖、回填，易形成弃土弃渣等松散堆积体，极易产生大量水土流失。
3.土壤侵蚀形式多样
项目区建设期大量的表土剥离破坏了原地表植被，加之施工机械设备的扰动，旱季极易形成风力侵蚀，雨季易产生水力侵蚀，水土流失形式以面蚀、沟蚀为主，局部因施工开挖形成的高陡边坡可能引起重力侵蚀，形式以崩塌为主。运行期矿山开挖的主要是矿石和废石，存在轻微面蚀，局部因施工开挖形成的高陡边坡可能引起重力侵蚀，形式以崩塌为主。
三、水土保持监测的内容与方法
1.监测内容
开发建设项目水土保持监测主要是通过设立典型观测断面、观测点、观测基准等，对项目在生产建设和运行初期的水土流失情况及防治效果进行监测。根据水利部行业标准《水土保持监测技术规程》，结合本工程实际情况确定本项目的监测内容。
（1）水土流失状况监测。监测内容包括工程建设对土地的扰动面积，挖方、填方数量及占地面积，弃土（石渣）量及占地面积等，各监测单元水土流失面积、水土流失程度及其流失量情况，施工地段土地平整、管沟开挖、堆土、路基填筑过程中水土流失强度及流失量的监测。
（2）水土流失危害监测。包括工程建设过程中和植被恢复期的水土流失面积、分布、流失量和水土流失强度变化情况，以及对下游和周边地区生态环境的影响，造成的危害情况等。主要是工程建设在雨季、大风扬沙季节监测水土流失程度的发展和水土流失对河道水体以及对沿河生态敏感地带的影响等。
（3）项目区水土保持防治措施效果监测。主要包括水土保持防治措施的数量和质量，林草措施成活率、保存率及覆盖率，防护工程的稳定性、完好程度和运行情况，各项防治措施的拦渣保土效果。
（4）围绕水土流失防治目标内容监测。为本工程水土保持设施验收提供直接的数据支持和依据，监测结果应计算出工程的扰动土地治理率、水土流失治理程度、水土流失控制比、拦渣率、植被恢复系数和植被覆盖率6项防治目标的达到值。
2.监测方法
《水土保持监测技术规程》中关于开发建设项目监测方法的规定：开发建设项目水土流失监测，宜采用地面观测法和调查监测法。在防治责任范围内，水土流失影响较小的地段，可进行调查监测；水土流失影响较大的地段，应进行地面观测。结合本工程的实际情况，力求检测方法的适用性和可操作性，确定采用调查监测、定位监测与巡查监测相结合的方法。根据监测内容、要求，定时观测和采样分析，获取监测数据，同时通过设置水土流失简易观测场，验证水土保持措施布局及设计的合理性。
（1）地面监测。根据本工程建设扰动实际情况，地面监测方法如下：
桩钉法：将2×3cm/长50cm的木桩按间距1m距离沿垂直方向打入地面，并沿地表给木桩涂上红漆（要求木桩表面平整，刻度细小清晰），编号登记入册。定期按编号测量侵蚀厚度（即红漆与地面的垂直距离），并在样地内取土样测得土壤容重，进而可计算出土壤侵蚀模数，计算公式为：
A=ZS/1000cosθ 式中：A-土壤侵蚀量（m3）；
Z-侵蚀深度（mm）；
S-侵蚀面积（水平投影m2）；
θ-坡度值。
径流场观测：由于工程项目弃渣堆放的动态变化、开挖边坡短时间内需进行防护等，本项目无法布设径流场。为此，在类似工程的弃土场布设了简易径流小区和径流场，将观测数据作为参考。
下游淤积监测：在采场各排水沟山口处修建沉砂池，排土場下游修建拦沙坝，通过对两区域的水土流失调查，反映整个工程的水土流失强度。
（2）调查监测。调查监测是开发建设项目最常用的一种监测方法。调查监测是指定期采用分区调查的方式，通过现场实地勘测，采用GPS定位仪结合项目区地形图及其他测定工具等，按照不同防治区域和工程测定其基本特征。
调查监测主要用于以下几个方面：①对项目建设区侵蚀沟、淤积区进行调查监测，计算分析水土流失量及土壤侵蚀模数。②对防治措施的数量和质量、林草成活率、保存率、生长情况及覆盖度、防护工程的稳定性、完好程度和运行情况及拦渣、蓄水、保土效果等项目监测采用实地样方调查方法进行。③评价工程建设对项目区及周边地区可能造成的危害，对经济、社会发展的影响等采用实地调查法，并结合实地量测等方法进行。④对地形、地貌的变化情况，建设项目占用土地面积、扰动地表面积，工程挖方、填方数量，排弃土石渣数量及堆放面积等项目的监测，结合设计资料采用实地调查法进行。
（3）巡查。巡查是指定期采取线路调查或全面调查，采用全站仪、GPS 定位仪、照相机、标杆、尺子等对项目区防治责任范围内地表扰动类型和面积、基本特征及水土保持措施实施情况（拦渣工程、护坡工程、土地整治等）进行监测记录。场地巡查是水土保持监测中的一种特殊方法。定位监测有时是十分困难的，常采用场地巡查。
场地巡查一般的重点是：堆放在坡面或沟道的排土场、开挖量大的边坡，特别是周边有来水的陡立和破碎工作面。
四、监测结果
1.水土流失防治责任范围监测结果
工程建设项目水土流失防治责任范围的总面积为114.93hm2，其中项目建设区为106.27hm2，直接影响区为8.66hm2。
2.弃土弃渣量动态监测结果
通过查询排土记录，并通过现场核实，截至监测期末（排土场堆渣总量457.90万立方米，不含尾矿库尾矿排放量）。根据项目建设期各项施工活动，废石产生于矿山剥离、道路、选矿厂开挖及辅助生产生活设施建设。
3.地表扰动面积动态监测结果
根据本项目水土保持方案报告书，本项目包括场内道路占地、矿山、选矿厂、辅助生产生活设施、排土场、尾矿库等。根据调查，一期工程建设总用地面积106.27hm2。
4.土壤流失量动态监测结果
红格钒钛磁铁矿北矿区东矿段一期开采工程属于建设生产类项目，结合工程实际，本项目监测时段主要是项目建设期及运行初期。本工程建设期及运行初期水土流失总量为12810.81t。
五、 结论
本文以龙蟒矿山红格钒钛磁铁矿北矿区为例，对矿区东矿段一期开采工程水土流失的特点进行了分析，并结合工程实际给出了具有针对性的水土保持监测内容和监测方法，根据监测方法得到了预测结果。本工程项目水土流失重点时段为建设期，重点部位为采矿区、排土场及尾矿库，根据土壤流失量动态监测结果，本工程建设期及运行初期水土流失总量为12810.81t。本项目作为建设生产类项目，矿山在生产期间仍然有持续的开挖，对地表水土保持设施的破坏也是不间断的，因此，还应加强生产运行期的水土保持监测工作，以减轻工程项目造成的水土流失。
参考文献：
[1]唐学文，孔德树，唐继斗，等.开发建设项目水土保持监测指标与方法体系探讨[J].中国水土保持，2006（6）：46-47.
[2]唐学文，孔德树，唐继斗，等.浅谈开发建设项目水土保持监测指标与方法[J].水土保持通报，2007，27（4）：63-66.
[3]范远丽，刘治祥.凤城市矿业开发过程水土保持监测[J].水土保持应用技术，2007（2）：29-30.
[4]李江锋.北京首钢铁矿生态恢复及效果评价[D].北京：北京林业大学，2007.
[5]王小军，姚才有，周利民，等.开发建设项目水土保持监测方法探讨——以阿（荣旗）深（圳）高速公路粤赣段监测为例[J].水土保持通报，2007，27（4）：79-83.
目前，开发建设项目造成的水土流失成为我国水土流失重要来源之一。为准确掌握和实时监控开发建设项目水土流失状况和水土保持措施实施情况，科学评价水土流失防治效益，水利部相继颁布了《水土保持生态环境监测网络管理办法》和《开发建设项目水土保持设施验收管理办法》，明确规定开发建设项目应实施专项水土保持监测工作[1][2]。
礦产类开发建设项目，为我国经济发展注入了活力，但矿产资源的开发建设及生产，破坏了原地貌[3]，大量的弃土弃渣堆积形成的矿渣堆积场和裸露、松散的废弃尾矿堆积体，极易被雨水冲刷，这就加剧了地面的水土流失，一旦发生坝体泄漏、坍塌，矿砂倾泻而下，将会造成江河淤塞、农田毁坏、交通阻断、污染环境的严重后果，会给人民生命财产带来巨大损失[4]。因此， 为切实遏制人为造成新的水土流失， 保护水土资源，加强矿产资源开发生产过程中的水土保持动态监测与管理至关重要[5]。
一、 项目及项目区概况
红格钒钛磁铁矿北矿区东矿段一期开采工程位于四川省盐边县新九乡，为一特大型露天矿山，采场上界长约970m，宽约440m，采场开采地表最高标高为1895m，露天底标高为1655m，开采深度为240m。工程区建设内容包括采矿场、排土场、选矿厂、尾矿库及辅助生产生活设施。
项目区所在盐边县属四川省西南边缘南亚热带干热河谷气候区，具有典型的南亚热带半干旱季风气候特点。温度垂直变化大，年、月气温变化小，小气候复杂多样。矿区平均年降雨量约878.10mm，降雨量年变化大。地貌属深切割剥蚀中山类型，山地占70%以上。由于境内地质构造复杂，褶皱断层发育，并伴有多期岩浆活动，地形破碎，平地很少，山地坡度多在25°～40°之间。
二、工程水土流失特点
根据现场调查，盐边县红格钒钛磁铁矿北矿区东矿段一期开采工程范围以重力侵蚀和水力侵蚀为主，侵蚀的形式主要是沟蚀和面蚀。平均土壤侵蚀模数为4717t/km2·a。
1.扰动地表点多面广，影响范围大
本项目由一期采场、尾矿库、排土场、矿区道路、生产生活设施区等组成。在各项工程建设期间，矿山开采、场地平整、弃渣堆放、边坡及基础开挖、施工机械碾压地面等施工活动都不可避免会造成地表大面积的扰动，破坏地表植被降低水土保持功能，开采过程中产生的土石方大量废弃，极容易受到雨水冲刷产生水土流失。
2.扰动时间长，流失量大
项目属建设生产类工程，根据方案设计，项目建设期120个月，扰动时间长，在建设期及运行期内均有大量的土石方开挖、回填，易形成弃土弃渣等松散堆积体，极易产生大量水土流失。
3.土壤侵蚀形式多样
项目区建设期大量的表土剥离破坏了原地表植被，加之施工机械设备的扰动，旱季极易形成风力侵蚀，雨季易产生水力侵蚀，水土流失形式以面蚀、沟蚀为主，局部因施工开挖形成的高陡边坡可能引起重力侵蚀，形式以崩塌为主。运行期矿山开挖的主要是矿石和废石，存在轻微面蚀，局部因施工开挖形成的高陡边坡可能引起重力侵蚀，形式以崩塌为主。
三、水土保持监测的内容与方法
1.监测内容
开发建设项目水土保持监测主要是通过设立典型观测断面、观测点、观测基准等，对项目在生产建设和运行初期的水土流失情况及防治效果进行监测。根据水利部行业标准《水土保持监测技术规程》，结合本工程实际情况确定本项目的监测内容。
（1）水土流失状况监测。监测内容包括工程建设对土地的扰动面积，挖方、填方数量及占地面积，弃土（石渣）量及占地面积等，各监测单元水土流失面积、水土流失程度及其流失量情况，施工地段土地平整、管沟开挖、堆土、路基填筑过程中水土流失强度及流失量的监测。
（2）水土流失危害监测。包括工程建设过程中和植被恢复期的水土流失面积、分布、流失量和水土流失强度变化情况，以及对下游和周边地区生态环境的影响，造成的危害情况等。主要是工程建设在雨季、大风扬沙季节监测水土流失程度的发展和水土流失对河道水体以及对沿河生态敏感地带的影响等。
（3）项目区水土保持防治措施效果监测。主要包括水土保持防治措施的数量和质量，林草措施成活率、保存率及覆盖率，防护工程的稳定性、完好程度和运行情况，各项防治措施的拦渣保土效果。
（4）围绕水土流失防治目标内容监测。为本工程水土保持设施验收提供直接的数据支持和依据，监测结果应计算出工程的扰动土地治理率、水土流失治理程度、水土流失控制比、拦渣率、植被恢复系数和植被覆盖率6项防治目标的达到值。
2.监测方法
《水土保持监测技术规程》中关于开发建设项目监测方法的规定：开发建设项目水土流失监测，宜采用地面观测法和调查监测法。在防治责任范围内，水土流失影响较小的地段，可进行调查监测；水土流失影响较大的地段，应进行地面观测。结合本工程的实际情况，力求检测方法的适用性和可操作性，确定采用调查监测、定位监测与巡查监测相结合的方法。根据监测内容、要求，定时观测和采样分析，获取监测数据，同时通过设置水土流失简易观测场，验证水土保持措施布局及设计的合理性。
（1）地面监测。根据本工程建设扰动实际情况，地面监测方法如下：
桩钉法：将2×3cm/长50cm的木桩按间距1m距离沿垂直方向打入地面，并沿地表给木桩涂上红漆（要求木桩表面平整，刻度细小清晰），编号登记入册。定期按编号测量侵蚀厚度（即红漆与地面的垂直距离），并在样地内取土样测得土壤容重，进而可计算出土壤侵蚀模数，计算公式为：
A=ZS/1000cosθ 式中：A-土壤侵蚀量（m3）；
Z-侵蚀深度（mm）；
S-侵蚀面积（水平投影m2）；
θ-坡度值。
径流场观测：由于工程项目弃渣堆放的动态变化、开挖边坡短时间内需进行防护等，本项目无法布设径流场。为此，在类似工程的弃土场布设了简易径流小区和径流场，将观测数据作为参考。
下游淤积监测：在采场各排水沟山口处修建沉砂池，排土場下游修建拦沙坝，通过对两区域的水土流失调查，反映整个工程的水土流失强度。
（2）调查监测。调查监测是开发建设项目最常用的一种监测方法。调查监测是指定期采用分区调查的方式，通过现场实地勘测，采用GPS定位仪结合项目区地形图及其他测定工具等，按照不同防治区域和工程测定其基本特征。
调查监测主要用于以下几个方面：①对项目建设区侵蚀沟、淤积区进行调查监测，计算分析水土流失量及土壤侵蚀模数。②对防治措施的数量和质量、林草成活率、保存率、生长情况及覆盖度、防护工程的稳定性、完好程度和运行情况及拦渣、蓄水、保土效果等项目监测采用实地样方调查方法进行。③评价工程建设对项目区及周边地区可能造成的危害，对经济、社会发展的影响等采用实地调查法，并结合实地量测等方法进行。④对地形、地貌的变化情况，建设项目占用土地面积、扰动地表面积，工程挖方、填方数量，排弃土石渣数量及堆放面积等项目的监测，结合设计资料采用实地调查法进行。
（3）巡查。巡查是指定期采取线路调查或全面调查，采用全站仪、GPS 定位仪、照相机、标杆、尺子等对项目区防治责任范围内地表扰动类型和面积、基本特征及水土保持措施实施情况（拦渣工程、护坡工程、土地整治等）进行监测记录。场地巡查是水土保持监测中的一种特殊方法。定位监测有时是十分困难的，常采用场地巡查。
场地巡查一般的重点是：堆放在坡面或沟道的排土场、开挖量大的边坡，特别是周边有来水的陡立和破碎工作面。
四、监测结果
1.水土流失防治责任范围监测结果
工程建设项目水土流失防治责任范围的总面积为114.93hm2，其中项目建设区为106.27hm2，直接影响区为8.66hm2。
2.弃土弃渣量动态监测结果
通过查询排土记录，并通过现场核实，截至监测期末（排土场堆渣总量457.90万立方米，不含尾矿库尾矿排放量）。根据项目建设期各项施工活动，废石产生于矿山剥离、道路、选矿厂开挖及辅助生产生活设施建设。
3.地表扰动面积动态监测结果
根据本项目水土保持方案报告书，本项目包括场内道路占地、矿山、选矿厂、辅助生产生活设施、排土场、尾矿库等。根据调查，一期工程建设总用地面积106.27hm2。
4.土壤流失量动态监测结果
红格钒钛磁铁矿北矿区东矿段一期开采工程属于建设生产类项目，结合工程实际，本项目监测时段主要是项目建设期及运行初期。本工程建设期及运行初期水土流失总量为12810.81t。
五、 结论
本文以龙蟒矿山红格钒钛磁铁矿北矿区为例，对矿区东矿段一期开采工程水土流失的特点进行了分析，并结合工程实际给出了具有针对性的水土保持监测内容和监测方法，根据监测方法得到了预测结果。本工程项目水土流失重点时段为建设期，重点部位为采矿区、排土场及尾矿库，根据土壤流失量动态监测结果，本工程建设期及运行初期水土流失总量为12810.81t。本项目作为建设生产类项目，矿山在生产期间仍然有持续的开挖，对地表水土保持设施的破坏也是不间断的，因此，还应加强生产运行期的水土保持监测工作，以减轻工程项目造成的水土流失。
参考文献：
[1]唐学文，孔德树，唐继斗，等.开发建设项目水土保持监测指标与方法体系探讨[J].中国水土保持，2006（6）：46-47.
[2]唐学文，孔德树，唐继斗，等.浅谈开发建设项目水土保持监测指标与方法[J].水土保持通报，2007，27（4）：63-66.
[3]范远丽，刘治祥.凤城市矿业开发过程水土保持监测[J].水土保持应用技术，2007（2）：29-30.
[4]李江锋.北京首钢铁矿生态恢复及效果评价[D].北京：北京林业大学，2007.
[5]王小军，姚才有，周利民，等.开发建设项目水土保持监测方法探讨——以阿（荣旗）深（圳）高速公路粤赣段监测为例[J].水土保持通报，2007，27（4）：79-83.