伊墩高速水土保持監(jiān)測方法探討

張建軍

(新疆維吾爾自治區(qū)水資源中心，新疆 烏魯木齊 830000)

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伊墩高速水土保持監(jiān)測方法探討

張建軍

(新疆維吾爾自治區(qū)水資源中心，新疆 烏魯木齊 830000)

[摘要]以新疆伊犁河谷區(qū)G218線伊寧至墩麻扎段高速公路工程為例，根據(jù)《水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》(SL 277—2002)，結(jié)合項目特點，針對具體監(jiān)測指標(biāo)，明確選用的監(jiān)測方法主要為定位監(jiān)測、調(diào)查監(jiān)測。定位監(jiān)測主要用于測定土壤侵蝕厚度，計算水土流失量。調(diào)查監(jiān)測主要是在施工準(zhǔn)備前期，用于對地形地貌、土壤、植被、氣象、土地利用、水土流失狀況等進(jìn)行調(diào)查；在施工期對擾動面積、棄土棄渣量等人為水土流失因子和水土保持工程措施、植物措施、臨時措施及其防護(hù)效果進(jìn)行調(diào)查；運行期對水土保持措施效益進(jìn)行調(diào)查。

新疆維吾爾自治區(qū)作為我國西部大開發(fā)的主戰(zhàn)場，對公路建設(shè)需求較大，《新疆維吾爾自治區(qū)交通運輸“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中強(qiáng)調(diào)，要突出“57712”工程并實現(xiàn)五大突破。為有效掌握河谷區(qū)公路建設(shè)對沿線自然環(huán)境的破壞和影響，以G218線伊寧至墩麻扎段高速公路工程(簡稱“伊墩高速”)為例，探討新疆河谷區(qū)高速公路項目水土保持監(jiān)測方法的選取，旨在為今后同類條件下公路工程水土保持監(jiān)測工作開展提供科學(xué)的理論和技術(shù)指導(dǎo)。

1項目區(qū)概況

伊墩高速起點位于伊寧市巴彥岱鎮(zhèn)原G218線K49+899處，終點位于墩麻扎鎮(zhèn)英阿瓦提村南側(cè)，全線長67.40 km。于2010年9月開工，2014年9月完工，2015年10月通過水土保持設(shè)施驗收。

項目區(qū)平坦開闊、沖溝不發(fā)育，沿線地形由南至北逐漸升高，屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。在公路沿線分布有農(nóng)田、林帶、居民區(qū)等，植被覆蓋度為45%～60%，年均降水量264～330 mm，年平均風(fēng)速2.2 m/s，四季分明。沿線跨越皮里其河、吉爾格朗河、喀什河等河流，土壤主要為灌溉灰鈣土，局部有鹽化潮土。

2監(jiān)測方法

根據(jù)《水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》(SL 277—2002)，結(jié)合項目特點，針對具體監(jiān)測指標(biāo)，確定監(jiān)測方法主要為定位監(jiān)測、調(diào)查監(jiān)測。本工程屬于線性工程，在監(jiān)測方法選擇上以全面調(diào)查為主，并選擇具有代表性的地段設(shè)置地面定位觀測點。

2.1定位監(jiān)測

定位監(jiān)測主要測定土壤侵蝕厚度，計算水土流失量。由于項目區(qū)水土流失以風(fēng)力侵蝕、水力侵蝕為主，因此定位監(jiān)測主要采用測釬法、侵蝕溝觀測小區(qū)監(jiān)測不同地表擾動類型的土壤侵蝕厚度，計算水土流失量。

(1)測釬法。在不同水土流失防治分區(qū)，主要是路基坡面、取土場、棄渣場等區(qū)域建設(shè)長9 m、寬6 m的小區(qū)，在小區(qū)內(nèi)以2 m×2 m的間距布置12支帶有刻度的鋼制測釬，并記錄初始刻度。每月測定一次，逢大風(fēng)加測。觀測時讀測釬頂端至地面的高度，前后兩次高度之差即為土壤侵蝕厚度。同時用烘干稱重法測定土壤含水量，用環(huán)刀法測定土壤容重，最終計算出風(fēng)蝕模數(shù)。監(jiān)測分區(qū)的土壤流失量由風(fēng)蝕模數(shù)和風(fēng)蝕面積計算得到。

(2)侵蝕溝小區(qū)觀測。在暫不擾動的臨時開挖面、填筑坡面和具有代表性的水土流失坡面上選定樣方，測定樣方內(nèi)侵蝕溝的數(shù)量和大小，侵蝕溝按大(溝寬>30 cm)、中(溝寬10～20 cm)、小(溝寬﹤10 cm)分三類統(tǒng)計，測定每條溝的長度和上、中上、中、中下、下一定部位的多邊形面積，得到侵蝕溝的體積，用環(huán)刀法測定土壤容重，利用侵蝕溝體積和土壤容重計算得到土壤流失量。

2.2調(diào)查監(jiān)測

調(diào)查監(jiān)測主要是在施工準(zhǔn)備前期，對地形地貌、土壤、植被、氣象、土地利用、水土流失狀況等進(jìn)行調(diào)查；在施工期對擾動面積、棄土棄渣量等人為水土流失因子和水土保持工程措施、植物措施、臨時措施及其防護(hù)效果進(jìn)行調(diào)查；運行期對水土保持措施效益進(jìn)行調(diào)查。

(1)水土流失自然因子采用實地勘測法、抽樣調(diào)查和文獻(xiàn)、設(shè)計資料分析法。

(2)水土流失防治責(zé)任范圍變化、擾動地表面積采用手持式GPS定位儀進(jìn)行調(diào)查。

(3)棄土棄渣量用地形測量法進(jìn)行監(jiān)測。

(4)水土保持措施情況主要用跟蹤監(jiān)測、調(diào)閱施工和監(jiān)理材料、抽樣調(diào)查等方式獲取。植物措施面積通過高精度GPS 進(jìn)行監(jiān)測。林草措施的成活率、保存率、生長情況及覆蓋率通過樣地調(diào)查，結(jié)合綠化竣工資料分析計算求得。

(5)對主要水土流失因子、水土保持措施效益和基本狀況，采取巡視監(jiān)測方法獲取。

3監(jiān)測結(jié)果

3.1建設(shè)期擾動土地面積

項目區(qū)擾動土地面積采用實地量測(GPS定位儀、尺子等)和地形圖量算相結(jié)合的方法來確定。本工程水土流失防治責(zé)任范圍500.58 hm2，其中永久占地482.75 hm2、臨時占地17.83 hm2。各防治分區(qū)水土保持工程措施占地面積173.26 hm2，路面及附屬設(shè)施區(qū)硬化面積321.91 hm2，項目建設(shè)區(qū)擾動土地治理率達(dá)到99%。

3.2土壤流失量

自開工至2014年12月自然恢復(fù)期結(jié)束，本工程共造成土壤流失量30 034 t，其中新增土壤流失量19 130 t。工程各擾動土地類型中以路基工程防治區(qū)和互通工程防治區(qū)造成的土壤流失量最大，占土壤流失總量的84%以上；其次是橋梁工程區(qū)、附屬設(shè)施防治區(qū)和連接線工程防治區(qū)，占土壤流失總量的10%；支線工程防治區(qū)、施工生產(chǎn)生活防治區(qū)和施工便道防治區(qū)的土壤流失量之和占土壤流失總量的6%。

采取各項水土保持措施后，截至工程設(shè)計水平年，項目區(qū)平均土壤侵蝕模數(shù)已降至950 t/(km2·a)，項目區(qū)土壤流失控制比約為1.05，達(dá)到水土保持方案的設(shè)計要求。

3.3土壤侵蝕模數(shù)

2011年度本項目全面動工建設(shè)后，沿線各防治分區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)較原地貌侵蝕模數(shù)增大，原因是原地貌遭破壞以后，其地表植被覆蓋度急劇降低，土壤的抗蝕能力逐步降低，尤其是路基、橋涵及互通工程等單元的施工擾動劇烈，這些區(qū)域的土壤侵蝕模數(shù)比其他區(qū)域增加更顯著。項目區(qū)土壤侵蝕強(qiáng)度于2012年施工高峰期達(dá)到最大值，說明施工活動是造成項目區(qū)水土流失量急劇增加的主要原因。

(責(zé)任編輯孫占鋒)

[中圖分類號]S157

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]C

[文章編號]1000-0941(2016)07-0067-02

[作者簡介]張建軍(1975—)，男，甘肅定西市人，工程師，主要從事水土保持工程建設(shè)及管理工作。

[收稿日期]2016-01-10

[關(guān)鍵詞]水土保持；監(jiān)測方法；伊墩高速公路；新疆