塔里木盆地公路建設(shè)項目水土流失研究

◎ 李玉生　新疆水利水電科學(xué)研究院

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塔里木盆地公路建設(shè)項目水土流失研究

◎ 李玉生新疆水利水電科學(xué)研究院

摘要：公路作為現(xiàn)代化的交通設(shè)施，對南疆各綠洲之間的聯(lián)通起到重要作用。南疆氣候干燥，植被脆弱，公路建設(shè)施工中若不注意水土流失的防治，易造成嚴(yán)重的水土流失。本文針對南疆公路，結(jié)合工程實際，分析公路建設(shè)中水保措施的作用及存在的問題，并按照可操作性及施工成本為南疆公路建設(shè)提供相關(guān)意見和建議。

關(guān)鍵詞：公路 工程 水土 保持

1.前言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對生態(tài)環(huán)境的要求越來越高，公路建設(shè)中也越來越重視環(huán)境保護，力爭達到人與自然的和諧相處。水土保持工作作為環(huán)境保護的重要組成部分，可以減少公路施工中對地形地貌、植被、水資源等環(huán)境的破壞，同時還能解決一些地區(qū)長期存在的環(huán)境問題，給人們提供一個良好的出行環(huán)境，滿足人們更高層次的出行要求。新疆尤其是南疆地貌多荒漠化戈壁及沙漠，地域特色明顯，其公路建設(shè)中的水土保持工作也有明顯的地域特色，相應(yīng)水土保持工作應(yīng)根據(jù)環(huán)境特點，進行相應(yīng)調(diào)整。

2.南疆氣候特點

南疆包括巴音郭楞蒙古自治州、阿克蘇地區(qū)、喀什地區(qū)、和田地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州等地區(qū)，其地貌輪廊是由穩(wěn)定的塔里木盆地、天山、昆侖山地槽褶皺帶為主的構(gòu)造單元組成。昆侖山的存在致使印度洋的濕潤氣流難以到達，北冰洋的寒冷氣流也較難穿透天山，造成區(qū)內(nèi)干旱炎熱的暖溫帶的荒漠景觀：光照充足，日照時間長，空氣干燥，蒸發(fā)極強，降水量少，且降水分布不均，盆地強烈的蒸發(fā)熱氣上升與山地低氣溫氣流相遇形成局部降雨，致使山地年均降雨量達到250～500mm，而平原區(qū)年均降雨量僅10～80mm。南疆缺水的狀況決定了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境以綠洲生態(tài)為主，除綠洲外其他地區(qū)基本無植被生長，綠洲受河流影響，呈斑點或塊狀分布在沙漠或戈壁之間，南疆公路網(wǎng)成為連接各個綠洲的重要交通形式。南疆氣象要素見表1。

3.公路建設(shè)對生態(tài)的破壞

3.1公路建設(shè)在南疆造成水土流失的主要表現(xiàn)形式

（1）公路建設(shè)施工過程中的路基修筑、料場開挖、施工生產(chǎn)生活區(qū)的人為擾動等對地表的破壞，導(dǎo)致土壤直接裸露，易造成嚴(yán)重水土流失，在南疆主要體現(xiàn)在地表植被稀疏，降雨量稀少，地面吹蝕及降雨共同形成的夾雜礫石顆粒的地面土壤結(jié)皮被破壞，易造成嚴(yán)重的風(fēng)力侵蝕，現(xiàn)行防塵網(wǎng)苫蓋措施在點狀工程中可以起到良好作用，但公路施工作為線性工程，實際操作中存在工程量過大，可行性低的缺點。

（2）南疆由于自然環(huán)境惡劣，無人為干擾的情況下植被自然恢復(fù)困難，公路施工活動對地面的破壞主要體現(xiàn)在對地表植被及地表結(jié)皮的破壞，施工結(jié)束后植被恢復(fù)過程中地面缺少防護，易產(chǎn)生土壤侵蝕。同時由于南疆土壤有機質(zhì)等土壤養(yǎng)分缺乏，進一步影響植被恢復(fù)的可行性。

表1　南疆地區(qū)氣象要素表

（3）公路竣工后，改變地面形態(tài)，影響原有地表徑流，增加水土流失風(fēng)險。在南疆公路的體現(xiàn)是改變地表徑流的匯流，為導(dǎo)排地表徑流必須修建過水涵洞，過水涵洞把地表徑流匯集以后提高徑流的沖刷能力，造成水土流失。

3.2南疆水土流失對公路的危害

南疆公路作為連接各個綠洲的重要交通方式，不可避免的要通過戈壁、沙漠區(qū)域，綠洲區(qū)域生態(tài)環(huán)境較好，水土流失對公路造成的危害較小，而荒漠戈壁及沙漠區(qū)的水土流失嚴(yán)重威脅公路安全，主要表現(xiàn)有三種形式：沙埋、風(fēng)蝕及水蝕。

（1）沙埋：在風(fēng)沙區(qū)公路建設(shè)與風(fēng)沙移動方向不平行時，風(fēng)沙尤其是較大沙丘通過路基時，由于風(fēng)速減弱，砂礫沉降、堆積，逐漸掩埋路基。根據(jù)南疆已建公路多年運行情況來看，沙丘通過路基時，會形成堆狀沙埋，堆狀沙埋已經(jīng)形成，會阻礙通車，且因積沙量大，處理比較困難。

（2）風(fēng)蝕：在風(fēng)沙的正面沖擊下，路基土壤會產(chǎn)生會被風(fēng)吹走，造成路基削低、掏空和坍塌，從而導(dǎo)致公路的破壞。風(fēng)蝕對迎風(fēng)側(cè)的路基破壞更嚴(yán)重，背風(fēng)側(cè)路基風(fēng)蝕則較弱。

（3）水蝕：南疆戈壁區(qū)域基本無植被，地面由于常年土壤侵蝕，自然形成的地表結(jié)皮會在一定程度上影響降雨的水分下滲，更易形成地面徑流，戈壁的地面自然坡度導(dǎo)致徑流快速匯集，公路的存在阻礙了徑流的去路，不作處理會造成嚴(yán)重的安全隱患，當(dāng)降雨較大時，還可能破壞路基。

4.水土保持對策

南疆自然條件惡劣，水土流失嚴(yán)重，工程建設(shè)的全程都要給予水土流失防治工作以足夠的重視，工程規(guī)劃時要充分考慮水土保持要求，并在施工中做好水土流失的預(yù)防措施，提出防治對策，工程結(jié)束后在道路養(yǎng)護過程中也要做到對水土保持措施的維護，通過綜合防護，實現(xiàn)減少水土流失的理想效果。

4.1公路設(shè)計

（1）線路比選：線路走向的選擇對工程影響明顯，同時對水土流失的防治也會產(chǎn)生明顯影響，線路勘測是要注意避讓不良地質(zhì)路段，盡可能利用丘間低地、風(fēng)蝕洼地等有利地形條件，以減少可能的水土流失危害。方案比選是，水保也應(yīng)充分考慮水土流失潛在危害，以減少可能的水土流失。

（2）路基防護：工程通過沙地、沙漠區(qū)時，應(yīng)做好路側(cè)防護措施，比較成功的經(jīng)驗是草方格沙丘治理，草方格治理沙丘效果明顯，成本低廉，但有效期有限，一般三年以后防護效果會出現(xiàn)明顯不足，實際施工中在對道路進行養(yǎng)護時應(yīng)及時補充設(shè)置新的草方格。在補充設(shè)置草方格的同時可以檢測沙丘水分狀況，當(dāng)水分條件合適時，可以種植適量沙生植物，包括甘草、檉柳、駱駝刺等。沙生植物一般根系發(fā)達，能固結(jié)砂礫，落葉能提高有機質(zhì)含量，是防治沙丘的治本措施。工程通過戈壁灘時，要注意降雨造成地表匯流的導(dǎo)排工作，為防止匯流對路基的沖刷，路基迎水側(cè)可以修建防洪堤，同時結(jié)合過水涵洞，可以有效導(dǎo)排徑流匯水。

4.2公路施工

公路施工需要對地面進行大量擾動，地面防蝕機制被破壞，不注意防護則會造成嚴(yán)重的水土流失，施工中必須嚴(yán)格控制，盡可能減少水土流失。

（1）施工過程中，要邊施工邊防護，在休工前，要做好臨時防護，避免休工期間土壤大量侵蝕。

（2）公路施工線性特征明顯，尤其是南疆公路，在戈壁段施工時要嚴(yán)格控制施工車輛行進路線，防治隨意行駛造成地面結(jié)皮的大量破壞，根據(jù)施工經(jīng)驗，彩條旗攔擋資金投入大，遇到大風(fēng)天氣易遭到破壞，可改用限行樁進行替換。

（3）工程施工過程中的臨時堆土質(zhì)地松散，極易造成水土流失，尤其是大風(fēng)天氣，土壤侵蝕嚴(yán)重，但現(xiàn)用的防塵網(wǎng)苫蓋措施對線性工程來說，工程量過大，可行性差，考慮到南疆一次降雨即可形成土壤結(jié)皮的特點，可采取臨時堆土表面灑水措施，制造人工土壤結(jié)皮。

（4）合理選擇料場位置，做好挖填方處理，盡量將棄方回填至取土坑，并在施工結(jié)束后及時對料坑進行削坡平整修復(fù)。

5.結(jié)語

南疆地區(qū)地域遼闊，地形復(fù)雜，生態(tài)環(huán)境差，造成土壤侵蝕的成因、類型、強度均有很大差別，公路施工過程中應(yīng)根據(jù)南疆特殊的自然條件合理布設(shè)水土保持措施，避免生搬硬套。同時，南疆地區(qū)水土保持規(guī)劃事業(yè)進展緩慢，相應(yīng)水土保持規(guī)劃不能滿足合理開發(fā)利用水土資源的要求，因此在政府層面上應(yīng)進一步完善南疆各個地州及縣級水土保持規(guī)劃，為水土保持的合理全面開展提供科學(xué)依據(jù)。

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