小型無(wú)人機(jī)在水土保持方案編制工作中的應(yīng)用探討

楊衡 雷曉云

摘 要：本次調(diào)查采用小型無(wú)人機(jī)為調(diào)查設(shè)備，選取公路工程為調(diào)查對(duì)象，特別把本次公路工程建設(shè)中的取土場(chǎng)、棄土場(chǎng)作為重點(diǎn)調(diào)查對(duì)象。公路工程的取土場(chǎng)、棄土場(chǎng)存在大量的土石方工程，對(duì)原地貌擾動(dòng)最為明顯，因此也是水土保持工作中的重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)域。做好公路工程取土場(chǎng)、棄土場(chǎng)水土保持方案編制前期的調(diào)查工作，不僅能夠記錄公路工程取土場(chǎng)、棄土場(chǎng)的原始形態(tài)、相關(guān)數(shù)據(jù)，也能對(duì)工程結(jié)束后取土場(chǎng)、棄土場(chǎng)的恢復(fù)和保護(hù)工作提供圖像依據(jù)。

關(guān)鍵詞：小型無(wú)人機(jī) 公路工程 取土場(chǎng) 棄土場(chǎng)

1.前言

近年來(lái)，無(wú)人機(jī)由于具有機(jī)動(dòng)、快速、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為世界各國(guó)爭(zhēng)相研究的熱點(diǎn)課題，現(xiàn)已逐步從研究開(kāi)發(fā)發(fā)展到實(shí)際應(yīng)用階段，成為未來(lái)的主要航空遙感技術(shù)之一。無(wú)人機(jī)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于攜帶，而且對(duì)起降場(chǎng)地要求低。

本次無(wú)人機(jī)調(diào)查選取公路工程為調(diào)查對(duì)象，特別把本次公路工程建設(shè)中的取土場(chǎng)、棄土場(chǎng)作為重點(diǎn)調(diào)查對(duì)象。

公路工程存在大量的土石方工程，包括削坡，路基的開(kāi)挖、回填等。取土場(chǎng)、棄土場(chǎng)作為工程中取土和棄土的專(zhuān)門(mén)區(qū)域，存在大量的開(kāi)挖和填筑，對(duì)原地貌擾動(dòng)也最為明顯，因此也是水土保持工作中的重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)域。做好公路工程取土場(chǎng)、棄土場(chǎng)水土保持方案編制前期的調(diào)查工作，不僅能夠記錄公路工程取土場(chǎng)、棄土場(chǎng)的原始形態(tài)、相關(guān)數(shù)據(jù)，也能對(duì)工程結(jié)束后取土場(chǎng)、棄土場(chǎng)的恢復(fù)和保護(hù)工作提供圖像依據(jù)。

2.項(xiàng)目概況

本次調(diào)查選取S101線公路改建工程（昌吉段）作為調(diào)查對(duì)象，S101線將烏魯木齊市、昌吉市、呼圖壁縣、瑪納斯縣，石河子市、沙灣縣、烏蘇市等市縣南部山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)相連接，是烏昌地區(qū)南部山區(qū)乃至整個(gè)天山北坡山區(qū)地帶東西向的重要通道。

S101線公路改建工程（昌吉段）路線全長(zhǎng)140.83km，工程總占地440.06hm2。工程穿越天山北坡中低山丘陵區(qū)，地形地貌復(fù)雜，屬大陸性干旱氣候，道路沿線土壤種類(lèi)多樣，植被覆蓋率30%-60%，土壤侵蝕類(lèi)型屬輕度風(fēng)蝕中度水蝕交錯(cuò)侵蝕。道路沿線原生地貌土壤侵蝕模數(shù)為2600t/km2·a。

3.航拍設(shè)備

本次航拍設(shè)備選用大疆精靈3航拍器無(wú)人機(jī)。

4.取土場(chǎng)

4.1取土場(chǎng)現(xiàn)狀

本次工程共設(shè)取土場(chǎng)6處，其中前2處分別位于S101線K44+100右側(cè)300m處和K46+100右側(cè)200m處，料場(chǎng)地勢(shì)平坦，儲(chǔ)量豐富，品質(zhì)良好，開(kāi)采方便，有用層平均厚大于10m；K44+100右側(cè)300m處可開(kāi)采范圍為：長(zhǎng)×寬×深=300m×250m×10m，K46+100右側(cè)200m處可開(kāi)采范圍為：長(zhǎng)×寬×深=700m×200m×10m，可供沿線路基填料，工程開(kāi)采等級(jí)為Ⅲ級(jí)。

后4處分別位于S 1 0 1線K85+130左側(cè)200m處、K126+130左側(cè)10 0 m處、K 1 2 9 +1 3 0左側(cè)50m處和K151+100右側(cè)7.5k m處，料場(chǎng)地勢(shì)平坦，儲(chǔ)量豐富，品質(zhì)良好，開(kāi)采方便；K85+130左側(cè)200m處可開(kāi)采范圍為：長(zhǎng)×寬×深=500m×300m×10m，K126+130左側(cè)100m處可開(kāi)采范圍為：長(zhǎng)×寬×深=500m×320m×10m，K129+130左側(cè)50m處可開(kāi)采范圍為：長(zhǎng)×寬×深=300m×100m×10m，K151+100右側(cè)7.5km處可開(kāi)采范圍為：長(zhǎng)×寬×深=3500m×100m×3m，可供沿線路基填料，工程開(kāi)采等級(jí)為Ⅲ級(jí)。

4.2取土場(chǎng)航拍評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)本次工程選取的6處取土場(chǎng)實(shí)地踏勘及航拍后發(fā)現(xiàn)，本次工程取土場(chǎng)選址均地處河流兩岸階地，部分可利用現(xiàn)狀道路運(yùn)輸，施工條件較為方便，且儲(chǔ)量滿足要求。此外，由于本次工程地形地貌的局限性，部分取土場(chǎng)離道路較近，在施工期間需要做好臨時(shí)措施的防護(hù)工作，施工結(jié)束后需要做好地表恢復(fù)工作；取土場(chǎng)不在崩塌、滑坡危險(xiǎn)區(qū)，也不在河道管理范圍內(nèi)；新建施工便道減少了擾動(dòng)面積；沿線取土場(chǎng)易于施工、便于布設(shè)措施、易于控制水土流失。

5.棄土場(chǎng)

5.1棄土場(chǎng)現(xiàn)狀

本次工程共設(shè)置棄土場(chǎng)7處，其中天然山凹4處，取土場(chǎng)回填利用3處。工程產(chǎn)生的棄方主要來(lái)自于清表和特殊路基換填挖除的鹽漬土等。本著因地制宜，綜合利用的原則，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境，少占地，工程選擇開(kāi)挖后的取土場(chǎng)及現(xiàn)有山凹等作為棄土場(chǎng)，促進(jìn)了取土坑的地貌恢復(fù)，不僅節(jié)約用地，而且避免對(duì)環(huán)境的重復(fù)破壞。

5.2棄土場(chǎng)航拍評(píng)價(jià)

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘及無(wú)人機(jī)航拍，專(zhuān)門(mén)棄土場(chǎng)均為現(xiàn)有山坳，施工過(guò)程中，棄渣臨時(shí)堆放在指定的地點(diǎn)，施工結(jié)束后，拉運(yùn)至最近的取土場(chǎng)和棄土場(chǎng)。取土場(chǎng)作為棄土場(chǎng)排棄工程棄渣，取土場(chǎng)得到了回填，不額外占用土地，同時(shí)不影響公共設(shè)施、工業(yè)企業(yè)、居民點(diǎn)等相關(guān)建筑的安全，也不在河道、湖泊、水庫(kù)管理范圍內(nèi)，不影響行洪安全。

6.結(jié)論

通過(guò)利用小型無(wú)人機(jī)對(duì)本次工程取土場(chǎng)、棄土場(chǎng)初步勘查發(fā)現(xiàn)：

（1）主體工程選定的取土場(chǎng)的數(shù)量和位置基本上符合相關(guān)要求，主體設(shè)計(jì)滿足“集中取土，盡量不破壞景觀”的要求，取土場(chǎng)選取滿足選址的限制性規(guī)定。

（2）主體工程選定的棄土場(chǎng)現(xiàn)狀或?yàn)樘烊话嫉亍⒒驗(yàn)榈缆费鼐€其他工程遺留的取土場(chǎng)，因此工程將棄渣排棄至其料坑內(nèi)不僅能填平料坑、放緩邊坡，降低危險(xiǎn)性，還達(dá)到恢復(fù)地貌的水土保持功能。

（3）利用小型無(wú)人機(jī)進(jìn)行項(xiàng)目區(qū)航拍雖能獲取精度、角度較為全面的圖像資料，但是無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間較短，對(duì)天氣情況的依賴(lài)性較強(qiáng)，可飛行區(qū)域也有嚴(yán)格的限制，因此，無(wú)人機(jī)需首先在有關(guān)部門(mén)進(jìn)行報(bào)備，在水土保持方案編制調(diào)查工作前需要在獲得有關(guān)部門(mén)允許的情況下謹(jǐn)慎飛行。

（論文項(xiàng)目：自治區(qū)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目，編號(hào)：KY2017121）

參考文獻(xiàn)：

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