水利工程的水土流失量的測(cè)定方法

1 概述

　　廣東是南方水資源最為豐富的省份之一，近年來(lái)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(guò)幾十年的運(yùn)行，普遍出現(xiàn)老化，病險(xiǎn)問(wèn)題突出，安全隱患大。從2003年開(kāi)始大規(guī)模開(kāi)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(guò)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(lèi)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)范圍大，施工周期長(zhǎng)，工程建設(shè)產(chǎn)生的水土流失影響范圍廣。本工程取土場(chǎng)多，棄渣場(chǎng)多，是水土流失的主要來(lái)源。因此，開(kāi)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(lèi)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，最終判斷出工程水土保持措施是否落實(shí)到位，這就是水土流失量監(jiān)測(cè)的最終目的。

　　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、地面定位觀測(cè)法和巡查法。

　　（1）調(diào)查監(jiān)測(cè)：調(diào)查監(jiān)測(cè)是指定期采取全面調(diào)查的方式，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘測(cè)，采用GPS定位儀結(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(lèi)型的面積。

　　（2）地面定位監(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，每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)。在每次暴雨后和汛期終了，觀測(cè)釘帽距地面高度，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(kāi)挖邊坡和堆填邊坡已經(jīng)發(fā)生侵蝕的地方,通過(guò)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，并記錄造成侵蝕溝的降雨，每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(guò)溝蝕與水蝕的比例計(jì)算出流失量。

　?。?）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(lèi)型的變化（如出現(xiàn)新堆渣、已堆渣消失、開(kāi)挖面采取了措施等）及時(shí)監(jiān)測(cè)記錄。

　　3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

　　監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)主要指長(zhǎng)期定位監(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)地貌的土地類(lèi)型劃分結(jié)果，定位監(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(kāi)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)查該工程地理位置、氣候水文、地形地貌、土壤類(lèi)型、原地貌各土地利用類(lèi)型的面積、植物種類(lèi)及覆蓋度、項(xiàng)目區(qū)所屬的水土流失類(lèi)型區(qū)、水土流失形式、土壤侵蝕模數(shù)背景值。

　?。?）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)行定期定位觀測(cè)；同時(shí)開(kāi)展面上的調(diào)查、巡查監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握工程建設(shè)過(guò)程中水土流失及其防治的動(dòng)態(tài)變化情況，記錄工程進(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)境的影響和危害情況。

（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(wàn)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(wàn)t，是土壤流失的主要來(lái)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(wàn)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(wàn)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(wàn)t，平均侵蝕強(qiáng)度為4800t/km2.a；臨時(shí)道路產(chǎn)生的水土流失量為0.04萬(wàn)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(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)，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(guò)采取樁釘法、簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法對(duì)不同類(lèi)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)任范圍是96.81hm2（扣除淹沒(méi)區(qū)面積），預(yù)測(cè)的水土流失量為5.13萬(wàn)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)任范圍是77.84hm2，實(shí)測(cè)的水土流失量為1.8萬(wàn)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(wàn)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(guò)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

　?。?）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)法作為最直接和最直觀的觀測(cè)方法適用于絕大多數(shù)開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目。其觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)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。

　?。?）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。采用了定期定位的監(jiān)測(cè)方法，整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程所記錄、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)。

　?。?）在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，采用了調(diào)查監(jiān)測(cè)法、地面定位觀測(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，最終得到較為可靠的數(shù)據(jù)。

　?。?）從預(yù)測(cè)的侵蝕模數(shù)到實(shí)測(cè)的侵蝕模數(shù)到最終的植被恢復(fù)期的侵蝕模數(shù)，是一個(gè)陡降的過(guò)程。這個(gè)數(shù)據(jù)的變化過(guò)程可以看出本工程在施工期過(guò)程中實(shí)施了有效的水土保持措施，

流失量 工程 鋼釬

標(biāo)題：水利工程的水土流失量的測(cè)定方法，版權(quán)歸原作者所有。
聲明：根據(jù)《信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)保護(hù)條例》，如轉(zhuǎn)載侵犯了您的權(quán)利，請(qǐng)?jiān)谝粋€(gè)月內(nèi)通知我們，我們會(huì)及時(shí)刪除。
如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處：http://www.shraner.com/baike/2122.html