伊墩高速水土保持监测方法探讨

张建军

(新疆维吾尔自治区水资源中心，新疆 乌鲁木齐 830000)



伊墩高速水土保持监测方法探讨

张建军

(新疆维吾尔自治区水资源中心，新疆 乌鲁木齐 830000)

[摘要]以新疆伊犁河谷区G218线伊宁至墩麻扎段高速公路工程为例，根据《水土保持监测技术规程》(SL 277—2002)，结合项目特点，针对具体监测指标，明确选用的监测方法主要为定位监测、调查监测。定位监测主要用于测定土壤侵蚀厚度，计算水土流失量。调查监测主要是在施工准备前期，用于对地形地貌、土壤、植被、气象、土地利用、水土流失状况等进行调查；在施工期对扰动面积、弃土弃渣量等人为水土流失因子和水土保持工程措施、植物措施、临时措施及其防护效果进行调查；运行期对水土保持措施效益进行调查。

新疆维吾尔自治区作为我国西部大开发的主战场，对公路建设需求较大，《新疆维吾尔自治区交通运输“十二五”发展规划》中强调，要突出“57712”工程并实现五大突破。为有效掌握河谷区公路建设对沿线自然环境的破坏和影响，以G218线伊宁至墩麻扎段高速公路工程(简称“伊墩高速”)为例，探讨新疆河谷区高速公路项目水土保持监测方法的选取，旨在为今后同类条件下公路工程水土保持监测工作开展提供科学的理论和技术指导。

1项目区概况

伊墩高速起点位于伊宁市巴彦岱镇原G218线K49+899处，终点位于墩麻扎镇英阿瓦提村南侧，全线长67.40 km。于2010年9月开工，2014年9月完工，2015年10月通过水土保持设施验收。

项目区平坦开阔、冲沟不发育，沿线地形由南至北逐渐升高，属北温带大陆性季风气候区。在公路沿线分布有农田、林带、居民区等，植被覆盖度为45%～60%，年均降水量264～330 mm，年平均风速2.2 m/s，四季分明。沿线跨越皮里其河、吉尔格朗河、喀什河等河流，土壤主要为灌溉灰钙土，局部有盐化潮土。

2监测方法

根据《水土保持监测技术规程》(SL 277—2002)，结合项目特点，针对具体监测指标，确定监测方法主要为定位监测、调查监测。本工程属于线性工程，在监测方法选择上以全面调查为主，并选择具有代表性的地段设置地面定位观测点。

2.1定位监测

定位监测主要测定土壤侵蚀厚度，计算水土流失量。由于项目区水土流失以风力侵蚀、水力侵蚀为主，因此定位监测主要采用测钎法、侵蚀沟观测小区监测不同地表扰动类型的土壤侵蚀厚度，计算水土流失量。

(1)测钎法。在不同水土流失防治分区，主要是路基坡面、取土场、弃渣场等区域建设长9 m、宽6 m的小区，在小区内以2 m×2 m的间距布置12支带有刻度的钢制测钎，并记录初始刻度。每月测定一次，逢大风加测。观测时读测钎顶端至地面的高度，前后两次高度之差即为土壤侵蚀厚度。同时用烘干称重法测定土壤含水量，用环刀法测定土壤容重，最终计算出风蚀模数。监测分区的土壤流失量由风蚀模数和风蚀面积计算得到。

(2)侵蚀沟小区观测。在暂不扰动的临时开挖面、填筑坡面和具有代表性的水土流失坡面上选定样方，测定样方内侵蚀沟的数量和大小，侵蚀沟按大(沟宽>30 cm)、中(沟宽10～20 cm)、小(沟宽﹤10 cm)分三类统计，测定每条沟的长度和上、中上、中、中下、下一定部位的多边形面积，得到侵蚀沟的体积，用环刀法测定土壤容重，利用侵蚀沟体积和土壤容重计算得到土壤流失量。

2.2调查监测

调查监测主要是在施工准备前期，对地形地貌、土壤、植被、气象、土地利用、水土流失状况等进行调查；在施工期对扰动面积、弃土弃渣量等人为水土流失因子和水土保持工程措施、植物措施、临时措施及其防护效果进行调查；运行期对水土保持措施效益进行调查。

(1)水土流失自然因子采用实地勘测法、抽样调查和文献、设计资料分析法。

(2)水土流失防治责任范围变化、扰动地表面积采用手持式GPS定位仪进行调查。

(3)弃土弃渣量用地形测量法进行监测。

(4)水土保持措施情况主要用跟踪监测、调阅施工和监理材料、抽样调查等方式获取。植物措施面积通过高精度GPS 进行监测。林草措施的成活率、保存率、生长情况及覆盖率通过样地调查，结合绿化竣工资料分析计算求得。

(5)对主要水土流失因子、水土保持措施效益和基本状况，采取巡视监测方法获取。

3监测结果

3.1建设期扰动土地面积

项目区扰动土地面积采用实地量测(GPS定位仪、尺子等)和地形图量算相结合的方法来确定。本工程水土流失防治责任范围500.58 hm2，其中永久占地482.75 hm2、临时占地17.83 hm2。各防治分区水土保持工程措施占地面积173.26 hm2，路面及附属设施区硬化面积321.91 hm2，项目建设区扰动土地治理率达到99%。

3.2土壤流失量

自开工至2014年12月自然恢复期结束，本工程共造成土壤流失量30 034 t，其中新增土壤流失量19 130 t。工程各扰动土地类型中以路基工程防治区和互通工程防治区造成的土壤流失量最大，占土壤流失总量的84%以上；其次是桥梁工程区、附属设施防治区和连接线工程防治区，占土壤流失总量的10%；支线工程防治区、施工生产生活防治区和施工便道防治区的土壤流失量之和占土壤流失总量的6%。

采取各项水土保持措施后，截至工程设计水平年，项目区平均土壤侵蚀模数已降至950 t/(km2·a)，项目区土壤流失控制比约为1.05，达到水土保持方案的设计要求。

3.3土壤侵蚀模数

2011年度本项目全面动工建设后，沿线各防治分区的土壤侵蚀模数较原地貌侵蚀模数增大，原因是原地貌遭破坏以后，其地表植被覆盖度急剧降低，土壤的抗蚀能力逐步降低，尤其是路基、桥涵及互通工程等单元的施工扰动剧烈，这些区域的土壤侵蚀模数比其他区域增加更显著。项目区土壤侵蚀强度于2012年施工高峰期达到最大值，说明施工活动是造成项目区水土流失量急剧增加的主要原因。

(责任编辑孙占锋)

[中图分类号]S157

[文献标识码]C

[文章编号]1000-0941(2016)07-0067-02

[作者简介]张建军(1975—)，男，甘肃定西市人，工程师，主要从事水土保持工程建设及管理工作。

[收稿日期]2016-01-10

[关键词]水土保持；监测方法；伊墩高速公路；新疆