柴达木盆地当金山至察尔汗公路水土保持措施

胡晋茹 王 洁

国家高速连云港至霍尔果斯公路柳格联络线当金山至察尔汗段公路位于青海省海西蒙古族藏族自治州，属于《国家高速公路网》中连云港至霍尔果斯(G30)柳格联络线(G3011)的一部分，同时也是国道215线的重要组成路段之一，是青海省北接甘肃敦煌，南接西藏的一条重要大通道，是青海省高速公路网主骨架“432”网中第一纵线(当金山至格尔木)的组成部分，是青海省海西州地区的主要通道之一。国家高速柳格联络线是国家高速公路在西部的战略通道，是连接新疆、甘肃、青海、西藏的陆路通道，国防战略意义重大。

1 项目概况

路线走向由北向南，贯穿青海省柴达木盆地，北依当金山，南邻察尔汗盐湖。起点位于柳格联络线(原国道215线)K275+000，终点位于察尔汗青海盐湖工业集团的发展大道处(K601+807)，与规划的察尔汗—格尔木段公路对接。按一级公路设计标准，行车速度 80 km/h，双向两车道，路基宽度 13．0 m。全长326．81 km，设桥梁 21座，总长 1 351．86 m，涵洞 206道、通道46道、平面交叉14处，互通式立交4处，分离式立交5处，综合服务区1处，停车港湾20处，转弯联络线33处。占地1 732．33 hm2，其中永久占地 1 409．74 hm2。路线挖方 55．40万 m3，填方895．77 万 m3，利用方55．40 万 m3，借方840．37 万 m3。

项目区地形主要为由昆仑山、阿尔金山、当金山、祁连山环抱的柴达木盆地，具有典型的内陆湖盆特征，全线地势北高南低，由起点海拔3 195 m向南降低到终点2 678 m，地貌由起点的花海子盆地，至大柴旦湖相地貌，向南翻越铁石关山垭口，进入小柴旦湖相地貌，再经锡铁山进入察尔汗盐湖地形地势较为平坦的湖相区域，至终点达布逊东侧的盐湖地貌。生态功能区属于柴达木盆地荒漠—盐壳生态区。土壤主要有灰棕漠土、风沙土、盐土。属于中国公路自然区划中的青藏高原寒区(Ⅶ2区)，是中亚荒漠的一个组成部分。降雨量稀少，年降水量仅在20 mm～143 mm，20年一遇最大24 h降水量为15 mm～25 mm，降水主要集中在5月～9月份，风向以偏西风为主，平均风速5．0 m/s。项目所处的青藏高原寒区—柴达木荒漠过渡区，地表覆盖植被稀少，以荒漠植被为主，植被类型可分为灌木和小乔木荒漠、小半灌木荒漠、草甸及沼泽4种，林草覆盖率仅为5．88%。

2 水土流失的影响因子

水土流失的影响因素主要有自然因素和人为因素，自然因素主要是降雨、风、地貌和地面组成物质等(包括土壤和植被)。

2． 1 降雨

项目区年平均降水量在20 mm～143 mm，难以形成地表径流，降雨对土壤的侵蚀影响不大。

2． 2 风

项目区风多风大，多年平均风速2．2 m/s～2．8 m/s，最大风速24．3 m/s，年均大风天数21．6 d，沙暴天数16 d，风频最高的风向为西风和西南风。项目区土壤侵蚀以风蚀为主。

2． 3 地貌

地貌因素中坡度和坡长与侵蚀量的大小最为密切。项目位于冲洪(湖)积平原，地势平坦，土壤侵蚀主要受风力影响较大。

2． 4 植被

植被是抑制水土流失的重要因素。植被减缓降雨打击力，调节地表径流，改良土壤团粒结构，提高土壤抗蚀力。项目区处于柴达木盆地，是自然区划中的青藏高原寒区—柴达木荒漠过渡区，水量稀少，气候干燥，地表所覆盖的植被较稀少，水土保持功能较弱。

2． 5 土壤

沿线土壤主要有盐土、灰棕漠土和风沙土。盐土含盐量很高，水分蒸发量大且迅速，地表易形成结皮和坚硬的盐壳，对风蚀有良好的抑制效果，又因盐渍区地势平坦，降水量极少，也没有明显的水蚀现象，侵蚀强度为微度。而灰棕漠土、风沙土受风蚀影响较大。

2． 6 人为因素

水土流失作为一种自然现象，其成因除地貌、降水、土壤、植被等自然因素外，人类不合理的活动往往加剧这一现象在范围上的扩展和强度上的增加。根据本项目区的自然条件和社会经济特点，人为加速水土流失的原因主要有以下两方面:1)沿线矿产资源丰富，对矿产资源的不合理开发和开发过程中矿渣的随意排放加剧了水土流失;2)开发建设项目在施工过程中，如果监督不力，施工单位无序地乱挖乱弃，破坏植被，形成大量弃渣流失，并加大原地貌土壤侵蚀强度。

3 可能造成的水土流失危害预测

根据水土保持方案技术规范要求，结合本项目水土流失影响因子分析，本工程施工期(含施工期和自然恢复期)可能产生的水土流失总量为40．33万t，其中新增水土流失量为17．69万t，背景流失量22．64万t(见表1)。施工期产生新增水土流失最大的是:主体工程的边坡占70．97%，其次是临时占地中的取土场区占19．88%和料场区占7．6%，因此要注意施工期主体工程区和取土场区、料场区的临时措施布设，同时这三个区域也是水土保持监测的重点。项目建设过程中，工程扰动地表面积较大，大大降低了项目占地范围内的土壤抗侵蚀能力，若在施工过程中不加以治理和防护，遇风季将风沙蔓延，造成大气污染，危害人畜健康，影响工农林牧业生产，会使区域内水土流失加剧，直接影响工程区及周边区域的环境，对当地生态环境带来不利影响。

表1 工程水土流失量预测区域分析表

4 水土保持防治措施

本项目是线性工程，线路较长，周边情况复杂。土质以风沙土为主，且降水量少，8级以上大风年平均23 d～114 d，风多，沙害严重，自然植被主要是荒漠植被，水土流失以风蚀为主，虽然降水少，但由于降水较集中，有轻微的水蚀存在。经多次外业调查，项目区水土流失防治分区分为戈壁荒漠区、山岭重丘区、沙地风沙区和盐渍重度区四个水土流失类型区。

各区特点如下:盐渍重度区:由于地表土壤含盐量很高、水分蒸发迅速，而且蒸发量大，地表易形成结皮和坚硬的盐壳，对风蚀有良好的抑制效果，又因盐渍区地势平坦，降水量少，没有明显的水蚀现象。沙地风沙区:该区几乎没有植被覆盖、地表松散、沙粒粒径小。戈壁荒漠区:由于本项目结皮及地表砾石覆盖达75%。山岭重丘区:本区土壤干燥，降雨量小，水蚀轻微。

4． 1 工程措施

公路工程建设项目水土保持工程措施主要包括排水措施。

排水措施是在坡顶和坡脚沿等高线开挖截水沟，坡面设排水沟，路基两侧建议设挡水埝，以减少路基外地表水下渗对路基的影响。沙地风沙区设计方格网沙障，以有效抑制风沙对路基的影响。根据兰州大学的“砾石覆盖对土壤的抑制效应研究”表明:地表砂砾覆盖度为75%时，对土壤侵蚀的抑制率约为82．94%。结合项目实际情况，工程完工后大量采用砾石压盖措施。盐渍区施工过程中和施工结束后，注意洒卤水，以形成地表结皮，防治侵蚀发生。

4． 2 植物措施

项目区自然条件差，林草植被覆盖率为5．88%。气温降水等气象条件也不适合植物生长，立地条件极为恶劣，主要通过回覆表土、砾石压盖防治水土流失，地表植被通过封禁进行自然恢复。在有灌溉条件的地方撒播草籽。该地区可以采取的绿化物种有芨芨草、沙蒿、柽柳、梭梭、白刺、沙棘等。

4． 3 临时措施

在一个公路工程施工的整个过程中，水土保持工程措施、植物措施施工所需要的时间远比临时措施所占时间短，临时措施占到总施工期3/4的时间。公路建设施工期较长，而且由于施工期的特殊条件，使得施工期间产生大量的水土流失。临时措施布设在当前水土保持方案是一个比较薄弱的环节，应在水土保持方案编制中着重考虑水土保持的临时措施体系。

在雨季施工的施工路段需设临时拦挡和临时排水措施，临时拦挡采用装土编织袋叠置垒砌。临时排水沟采用土沟拍实。施工开挖裸露面、施工过程中临时堆土用土工布进行遮盖，以减少扬尘，某些风速较大地段土工布底部用装土编织袋进行压护，编织袋中材料来源于工程施工中的废弃方。

5 结语

项目区生态环境脆弱，项目建设过程中，工程扰动面积较大，大大降低了项目占地范围内的土壤抗侵蚀能力，若在施工过程中不加以治理和防护，遇风季将风沙蔓延，影响工农林牧业生产。完工后如不及时恢复，容易对区域景观产生较大影响。因此做好公路水土保持，加强公路路域的生态环境建设越来越引起相关领域研究者的关注。本文结合工程实际，对生态脆弱区公路建设的水土流失成因及形式，以及防治对策进行了初步研究，布设了水土保持防治措施体系，对下一步生态脆弱区公路建设中的水土保持工作具有指导意义。

［1］ GB 50433-2008，开发建设项目水土保持技术规范［S］．

［2］ 青海省水利电力局水文总站．青海省水文手册［Z］．1974:10．

［3］ 刘连友，刘玉璋．砾石覆盖对土壤吹蚀的抑制效应［J］．中国沙漠，1999(1):60-62．