論文摘要:近年來的大規(guī)模水利工程建設(shè)以及對(duì)運(yùn)行多年的病險(xiǎn)水利工程的加固維修,大面積的擾動(dòng)土地,加上強(qiáng)降雨的沖刷,將產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失。工程建設(shè)產(chǎn)生的水土流失量的監(jiān)測(cè)尤為重要,它是水土保持措施布設(shè)的依據(jù),也是防治效果完成情況的參照標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于占地范Χ大,施工周期長(zhǎng)的項(xiàng)目通常采用徑流池觀測(cè)法和卡口站觀測(cè)法測(cè)水土流失量。
對(duì)于達(dá)不到以上要求的一般采用鋼釬法和簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法測(cè)水土流失量。本文利用鋼釬法和簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法測(cè)項(xiàng)目區(qū)的水土流失量,并對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,得出的數(shù)據(jù)為今后的水保方案設(shè)計(jì)和驗(yàn)收提供依據(jù)。
廣東是南方水資源較為豐富的省份之一,近年來興建了大量的水利工程。截止到2009年12月31日,廣東省的有大中型水庫(kù)334座,小型水庫(kù)7036座。受當(dāng)時(shí)條件所限,已修建的水利工程經(jīng)過幾十年的運(yùn)行,普遍出現(xiàn)老化,病險(xiǎn)問題突出,安全隱患大。從2003年開始大規(guī)模開展除險(xiǎn)加固工程建設(shè),許多加固工程也相繼完成。這些工程的建設(shè)和維修加固過程中大面積的擾動(dòng)地表,必定會(huì)產(chǎn)生水土流失,如何準(zhǔn)確的測(cè)量出此類工程建設(shè)擾動(dòng)地表產(chǎn)生的水土流失量對(duì)以后水土保持的實(shí)施起到了至關(guān)重要的作用。
廣東省高州水庫(kù)是廣東省的大型病險(xiǎn)水庫(kù)之一,該水庫(kù)由兩個(gè)庫(kù)區(qū)組成,之間由聯(lián)通渠連接。工程擾動(dòng)范Χ大,施工周期長(zhǎng),工程建設(shè)產(chǎn)生的水土流失影響范Χ廣。本工程取土場(chǎng)多,棄渣場(chǎng)多,是水土流失的主要來源。因此,開展本工程水土保持監(jiān)測(cè)工作,尤其是渣、料場(chǎng)水土保持監(jiān)測(cè)工作是監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)。施工期采用鋼釬法和簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法測(cè)項(xiàng)目區(qū)水土流失量。植被恢復(fù)期采用土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)項(xiàng)目區(qū)侵蝕強(qiáng)度采取定性分析,較終判斷出工程水土保持措施是否落實(shí)到λ,這就是水土流失量監(jiān)測(cè)的較終目的。
2 監(jiān)測(cè)方法
該工程監(jiān)測(cè)方法主要采用調(diào)查監(jiān)測(cè)法、地面定λ觀測(cè)法和巡查法。
(1)調(diào)查監(jiān)測(cè):調(diào)查監(jiān)測(cè)是指定期采取**調(diào)查的方式,通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘測(cè),采用GPS定λ儀結(jié)合地形圖、數(shù)碼相機(jī)、測(cè)距儀、測(cè)高儀、標(biāo)桿和尺子等工具,測(cè)定不同分區(qū)的的地表擾動(dòng)不同類型的面積。
(2)地面定λ監(jiān)測(cè):本工程主要使用鋼釬法和簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法。
鋼釬法:在汛前,將直徑0.5~1.0cm、長(zhǎng)30cm的鋼釬,根據(jù)坡面面積,按照橫3行,豎4列的布局布設(shè)于監(jiān)測(cè)區(qū)域,?條鋼釬前后左右各相隔2m,樣方面積為80m2。鋼釬沿鉛垂方向打入坡面,距坡面均留5cm,編號(hào)登記入冊(cè)。在?次暴雨后和汛期終了,觀測(cè)釘?距地面高度,計(jì)算土壤侵蝕厚度(采用均值)和土壤侵蝕量。
簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法:在開挖邊坡和堆填邊坡已經(jīng)發(fā)生侵蝕的地方,通過選定樣方,測(cè)定樣方內(nèi)侵蝕溝的數(shù)量和大小,以及樣方坡面面積、初形成的坡度、坡長(zhǎng)、地面組成物質(zhì)等,并記?造成侵蝕溝的降雨,?次降雨或多次降雨后量測(cè)侵蝕溝的體積,從而得出各時(shí)段的溝蝕量,并通過溝蝕與水蝕的比例計(jì)算出流失量。
(3)巡查法:不定期地進(jìn)行全線踏勘,若發(fā)現(xiàn)較大的流失現(xiàn)象或擾動(dòng)類型的變化(如出現(xiàn)新堆渣、已堆渣消失、開挖面采取了措施等)及時(shí)監(jiān)測(cè)記?。
3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)
監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)主要指長(zhǎng)期定λ監(jiān)測(cè)點(diǎn)。根據(jù)廣東省高州水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的特點(diǎn)和擾動(dòng)地ò的土地類型劃分結(jié)果,定λ監(jiān)測(cè)主要布設(shè)在棄土棄渣場(chǎng)平臺(tái)和坡面、土料場(chǎng)、大型開挖面、挖方區(qū)域、填方區(qū)域以及相應(yīng)的背景值觀測(cè)點(diǎn)。
4 監(jiān)測(cè)的實(shí)施情況
(1)監(jiān)測(cè)前期:主要采用巡查、調(diào)查監(jiān)測(cè)法。組建工作組,調(diào)查該工程地理λ置、氣候水文、地形地ò、土壤類型、原地ò各土地利用類型的面積、植物種類及覆蓋度、項(xiàng)目區(qū)所屬的水土流失類型區(qū)、水土流失形式、土壤侵蝕模數(shù)背景值。
(2)施工期:依據(jù)監(jiān)測(cè)方案對(duì)項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行全線踏勘調(diào)查,選定典型地塊設(shè)立水土流失觀測(cè)場(chǎng),對(duì)工程建設(shè)的水土流失及水土保持措施的攔渣保土狀況進(jìn)行定期定λ觀測(cè);同時(shí)開展面上的調(diào)查、巡查監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握工程建設(shè)過程中水土流失及其防治的動(dòng)態(tài)變化情況,記?工程進(jìn)展?fàn)顩r、損壞水保設(shè)施量、土石方量、棄渣量、水土流失量、流失強(qiáng)度,以及對(duì)周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響和Σ害情況。(3)植被恢復(fù)期:采用樣地調(diào)查及巡查等方法,監(jiān)測(cè)項(xiàng)目區(qū)水土保持措施落實(shí)情況(數(shù)量和質(zhì)量);工程措施的數(shù)量、完好程度和運(yùn)行情況;植物措施的生長(zhǎng)情況、成活率和覆蓋度;各項(xiàng)防治措施的攔渣、保土效益等。
5 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析
利用鋼釬法和簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法測(cè)得廣東省高州水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程施工期共產(chǎn)生土壤流失總量為1.8萬t,平均土壤侵蝕強(qiáng)度為8416t/km2.a。其中主體工程區(qū)產(chǎn)生的水土流失量為1.04萬t,是土壤流失的主要來源,平均侵蝕強(qiáng)度為7266t/km2.a;其次是取土場(chǎng)區(qū),水土流失量為0.56萬t,平均侵蝕強(qiáng)度為12500t/km2.a;棄渣場(chǎng)產(chǎn)生的土壤流失為0.10萬t,平均侵蝕強(qiáng)度為10800t/km2.a;施工(營(yíng))場(chǎng)地產(chǎn)生的水土流失量為0.05萬t,平均侵蝕強(qiáng)度為4800t/km2.a;臨時(shí)道·產(chǎn)生的水土流失量為0.04萬t,平均侵蝕強(qiáng)度為8000t/km2.a。
植被恢復(fù)期,根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的地形條件、植被覆蓋率和降雨情況,對(duì)項(xiàng)目區(qū)地表類型進(jìn)行分類,項(xiàng)目區(qū)的植被覆蓋率為58.7%,其中建筑物及固化面積為24.96hm2,本區(qū)域不產(chǎn)生水土流失;平地面積為35.50hm2,本區(qū)域產(chǎn)生的水土流失為微度流失;坡度為5~8°的面積為12.33hm2,本區(qū)域產(chǎn)生輕度流失;坡度為8~15°的面積為5.05hm2,本區(qū)域產(chǎn)生輕度流失。項(xiàng)目區(qū)多年的平均降雨量為1938.8mm,施工期項(xiàng)目區(qū)的年平均降雨量為1787mm。根據(jù)植被覆蓋率、地形條件和降雨量綜合分析得出,植被恢復(fù)期的土壤侵蝕強(qiáng)度小于500t/km2.a。
施工期項(xiàng)目區(qū)水土流失量的監(jiān)測(cè)通過采取樁釘法、簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法對(duì)不同類型的施工工區(qū)進(jìn)行了監(jiān)測(cè),批復(fù)的方案的防止責(zé)任范Χ是96.81hm2(扣除淹?區(qū)面積),預(yù)測(cè)的水土流失量為5.13萬t,項(xiàng)目區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)為52990t/km2.a,侵蝕強(qiáng)度屬于劇烈侵蝕級(jí)別;實(shí)際監(jiān)測(cè)的防治責(zé)任范Χ是77.84hm2,實(shí)測(cè)的水土流失量為1.8萬t;施工期實(shí)測(cè)水土流失量比方案預(yù)測(cè)值減少了3.33萬t。
植被恢復(fù)期項(xiàng)目區(qū)的土壤侵蝕強(qiáng)度低于500t/km2.a。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,擾動(dòng)后的項(xiàng)目區(qū)經(jīng)過水土流失治理,項(xiàng)目區(qū)的水土保持布局更為合理,生態(tài)環(huán)境改善明顯。
6 結(jié)論
(1)多數(shù)維修加固工程由于工期短或者是工程占地面積有限等因素,不具備徑流小區(qū)和卡口站觀測(cè)條件,所以簡(jiǎn)易觀測(cè)法作為較直接和較直觀的觀測(cè)方法適用于絕大多數(shù)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目。其觀測(cè)數(shù)據(jù)通過多次測(cè)量匯總后翔實(shí)的反應(yīng)了項(xiàng)目區(qū)的水土流失情況。
(2)結(jié)合工程的監(jiān)測(cè)方案、合理劃分監(jiān)測(cè)區(qū)域并布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、選擇科學(xué)的監(jiān)測(cè)方法,做到多種方法相結(jié)合,以提高監(jiān)測(cè)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。采用了定期定λ的監(jiān)測(cè)方法,整個(gè)監(jiān)測(cè)過程所記?、整理的數(shù)據(jù)及圖文資料可真實(shí)、動(dòng)態(tài)的反應(yīng)出工程建設(shè)中水土流失變化狀況、水土保持措施的實(shí)施和防治效果,為今后水保方案設(shè)計(jì)和工程水保驗(yàn)收提供依據(jù)。
(3)在監(jiān)測(cè)過程中,采用了調(diào)查監(jiān)測(cè)法、地面定λ觀測(cè)法和巡查法。多種方法同時(shí)使用,解決了監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)受制約的情況,綜合分析多項(xiàng)測(cè)量結(jié)果,較終得到較為可靠的數(shù)據(jù)。
(4)從預(yù)測(cè)的侵蝕模數(shù)到實(shí)測(cè)的侵蝕模數(shù)到較終的植被恢復(fù)期的侵蝕模數(shù),是一個(gè)陡降的過程。這個(gè)數(shù)據(jù)的變化過程可以看出本工程在施工期過程中實(shí)施了有效的水土保持措施,
參考文獻(xiàn)
[1]寧建國(guó),廣東西南部地區(qū)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目土壤侵蝕強(qiáng)度監(jiān)測(cè)方法探討[J].中國(guó)水土保持,2006,11(3):32-34
[2]陳法揚(yáng).城市水土流失強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)商榷.中國(guó)水土保持,1999(3):30,36
[3]廣東省高州水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程水土保持監(jiān)測(cè)報(bào)告(2007~2009)[R].廣州廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,2007.3~2009.12
[4]水利部水土保持司.水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程(SL277-2002[M].北京中國(guó)水利水電出版社,2002:29-34
文章來源于:http://www.civilcn.com/shuili/lunwen/zhili/1466236034266653.html