胡晉茹 王 潔
國(guó)家高速連云港至霍爾果斯公路柳格聯(lián)絡(luò)線當(dāng)金山至察爾汗段公路位于青海省海西蒙古族藏族自治州,屬于《國(guó)家高速公路網(wǎng)》中連云港至霍爾果斯(G30)柳格聯(lián)絡(luò)線(G3011)的一部分,同時(shí)也是國(guó)道215線的重要組成路段之一,是青海省北接甘肅敦煌,南接西藏的一條重要大通道,是青海省高速公路網(wǎng)主骨架“432”網(wǎng)中第一縱線(當(dāng)金山至格爾木)的組成部分,是青海省海西州地區(qū)的主要通道之一。國(guó)家高速柳格聯(lián)絡(luò)線是國(guó)家高速公路在西部的戰(zhàn)略通道,是連接新疆、甘肅、青海、西藏的陸路通道,國(guó)防戰(zhàn)略意義重大。
路線走向由北向南,貫穿青海省柴達(dá)木盆地,北依當(dāng)金山,南鄰察爾汗鹽湖。起點(diǎn)位于柳格聯(lián)絡(luò)線(原國(guó)道215線)K275+000,終點(diǎn)位于察爾汗青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)的發(fā)展大道處(K601+807),與規(guī)劃的察爾汗—格爾木段公路對(duì)接。按一級(jí)公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),行車速度 80 km/h,雙向兩車道,路基寬度 13.0 m。全長(zhǎng)326.81 km,設(shè)橋梁 21座,總長(zhǎng) 1 351.86 m,涵洞 206道、通道46道、平面交叉14處,互通式立交4處,分離式立交5處,綜合服務(wù)區(qū)1處,停車港灣20處,轉(zhuǎn)彎聯(lián)絡(luò)線33處。占地1 732.33 hm2,其中永久占地 1 409.74 hm2。路線挖方 55.40萬(wàn) m3,填方895.77 萬(wàn) m3,利用方55.40 萬(wàn) m3,借方840.37 萬(wàn) m3。
項(xiàng)目區(qū)地形主要為由昆侖山、阿爾金山、當(dāng)金山、祁連山環(huán)抱的柴達(dá)木盆地,具有典型的內(nèi)陸湖盆特征,全線地勢(shì)北高南低,由起點(diǎn)海拔3 195 m向南降低到終點(diǎn)2 678 m,地貌由起點(diǎn)的花海子盆地,至大柴旦湖相地貌,向南翻越鐵石關(guān)山埡口,進(jìn)入小柴旦湖相地貌,再經(jīng)錫鐵山進(jìn)入察爾汗鹽湖地形地勢(shì)較為平坦的湖相區(qū)域,至終點(diǎn)達(dá)布遜東側(cè)的鹽湖地貌。生態(tài)功能區(qū)屬于柴達(dá)木盆地荒漠—鹽殼生態(tài)區(qū)。土壤主要有灰棕漠土、風(fēng)沙土、鹽土。屬于中國(guó)公路自然區(qū)劃中的青藏高原寒區(qū)(Ⅶ2區(qū)),是中亞荒漠的一個(gè)組成部分。降雨量稀少,年降水量?jī)H在20 mm~143 mm,20年一遇最大24 h降水量為15 mm~25 mm,降水主要集中在5月~9月份,風(fēng)向以偏西風(fēng)為主,平均風(fēng)速5.0 m/s。項(xiàng)目所處的青藏高原寒區(qū)—柴達(dá)木荒漠過(guò)渡區(qū),地表覆蓋植被稀少,以荒漠植被為主,植被類型可分為灌木和小喬木荒漠、小半灌木荒漠、草甸及沼澤4種,林草覆蓋率僅為5.88%。
水土流失的影響因素主要有自然因素和人為因素,自然因素主要是降雨、風(fēng)、地貌和地面組成物質(zhì)等(包括土壤和植被)。
項(xiàng)目區(qū)年平均降水量在20 mm~143 mm,難以形成地表徑流,降雨對(duì)土壤的侵蝕影響不大。
項(xiàng)目區(qū)風(fēng)多風(fēng)大,多年平均風(fēng)速2.2 m/s~2.8 m/s,最大風(fēng)速24.3 m/s,年均大風(fēng)天數(shù)21.6 d,沙暴天數(shù)16 d,風(fēng)頻最高的風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng)和西南風(fēng)。項(xiàng)目區(qū)土壤侵蝕以風(fēng)蝕為主。
地貌因素中坡度和坡長(zhǎng)與侵蝕量的大小最為密切。項(xiàng)目位于沖洪(湖)積平原,地勢(shì)平坦,土壤侵蝕主要受風(fēng)力影響較大。
植被是抑制水土流失的重要因素。植被減緩降雨打擊力,調(diào)節(jié)地表徑流,改良土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),提高土壤抗蝕力。項(xiàng)目區(qū)處于柴達(dá)木盆地,是自然區(qū)劃中的青藏高原寒區(qū)—柴達(dá)木荒漠過(guò)渡區(qū),水量稀少,氣候干燥,地表所覆蓋的植被較稀少,水土保持功能較弱。
沿線土壤主要有鹽土、灰棕漠土和風(fēng)沙土。鹽土含鹽量很高,水分蒸發(fā)量大且迅速,地表易形成結(jié)皮和堅(jiān)硬的鹽殼,對(duì)風(fēng)蝕有良好的抑制效果,又因鹽漬區(qū)地勢(shì)平坦,降水量極少,也沒(méi)有明顯的水蝕現(xiàn)象,侵蝕強(qiáng)度為微度。而灰棕漠土、風(fēng)沙土受風(fēng)蝕影響較大。
水土流失作為一種自然現(xiàn)象,其成因除地貌、降水、土壤、植被等自然因素外,人類不合理的活動(dòng)往往加劇這一現(xiàn)象在范圍上的擴(kuò)展和強(qiáng)度上的增加。根據(jù)本項(xiàng)目區(qū)的自然條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn),人為加速水土流失的原因主要有以下兩方面:1)沿線礦產(chǎn)資源豐富,對(duì)礦產(chǎn)資源的不合理開(kāi)發(fā)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中礦渣的隨意排放加劇了水土流失;2)開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目在施工過(guò)程中,如果監(jiān)督不力,施工單位無(wú)序地亂挖亂棄,破壞植被,形成大量棄渣流失,并加大原地貌土壤侵蝕強(qiáng)度。
根據(jù)水土保持方案技術(shù)規(guī)范要求,結(jié)合本項(xiàng)目水土流失影響因子分析,本工程施工期(含施工期和自然恢復(fù)期)可能產(chǎn)生的水土流失總量為40.33萬(wàn)t,其中新增水土流失量為17.69萬(wàn)t,背景流失量22.64萬(wàn)t(見(jiàn)表1)。施工期產(chǎn)生新增水土流失最大的是:主體工程的邊坡占70.97%,其次是臨時(shí)占地中的取土場(chǎng)區(qū)占19.88%和料場(chǎng)區(qū)占7.6%,因此要注意施工期主體工程區(qū)和取土場(chǎng)區(qū)、料場(chǎng)區(qū)的臨時(shí)措施布設(shè),同時(shí)這三個(gè)區(qū)域也是水土保持監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)。項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中,工程擾動(dòng)地表面積較大,大大降低了項(xiàng)目占地范圍內(nèi)的土壤抗侵蝕能力,若在施工過(guò)程中不加以治理和防護(hù),遇風(fēng)季將風(fēng)沙蔓延,造成大氣污染,危害人畜健康,影響工農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn),會(huì)使區(qū)域內(nèi)水土流失加劇,直接影響工程區(qū)及周邊區(qū)域的環(huán)境,對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境帶來(lái)不利影響。
表1 工程水土流失量預(yù)測(cè)區(qū)域分析表
本項(xiàng)目是線性工程,線路較長(zhǎng),周邊情況復(fù)雜。土質(zhì)以風(fēng)沙土為主,且降水量少,8級(jí)以上大風(fēng)年平均23 d~114 d,風(fēng)多,沙害嚴(yán)重,自然植被主要是荒漠植被,水土流失以風(fēng)蝕為主,雖然降水少,但由于降水較集中,有輕微的水蝕存在。經(jīng)多次外業(yè)調(diào)查,項(xiàng)目區(qū)水土流失防治分區(qū)分為戈壁荒漠區(qū)、山嶺重丘區(qū)、沙地風(fēng)沙區(qū)和鹽漬重度區(qū)四個(gè)水土流失類型區(qū)。
各區(qū)特點(diǎn)如下:鹽漬重度區(qū):由于地表土壤含鹽量很高、水分蒸發(fā)迅速,而且蒸發(fā)量大,地表易形成結(jié)皮和堅(jiān)硬的鹽殼,對(duì)風(fēng)蝕有良好的抑制效果,又因鹽漬區(qū)地勢(shì)平坦,降水量少,沒(méi)有明顯的水蝕現(xiàn)象。沙地風(fēng)沙區(qū):該區(qū)幾乎沒(méi)有植被覆蓋、地表松散、沙粒粒徑小。戈壁荒漠區(qū):由于本項(xiàng)目結(jié)皮及地表礫石覆蓋達(dá)75%。山嶺重丘區(qū):本區(qū)土壤干燥,降雨量小,水蝕輕微。
公路工程建設(shè)項(xiàng)目水土保持工程措施主要包括排水措施。
排水措施是在坡頂和坡腳沿等高線開(kāi)挖截水溝,坡面設(shè)排水溝,路基兩側(cè)建議設(shè)擋水埝,以減少路基外地表水下滲對(duì)路基的影響。沙地風(fēng)沙區(qū)設(shè)計(jì)方格網(wǎng)沙障,以有效抑制風(fēng)沙對(duì)路基的影響。根據(jù)蘭州大學(xué)的“礫石覆蓋對(duì)土壤的抑制效應(yīng)研究”表明:地表砂礫覆蓋度為75%時(shí),對(duì)土壤侵蝕的抑制率約為82.94%。結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況,工程完工后大量采用礫石壓蓋措施。鹽漬區(qū)施工過(guò)程中和施工結(jié)束后,注意灑鹵水,以形成地表結(jié)皮,防治侵蝕發(fā)生。
項(xiàng)目區(qū)自然條件差,林草植被覆蓋率為5.88%。氣溫降水等氣象條件也不適合植物生長(zhǎng),立地條件極為惡劣,主要通過(guò)回覆表土、礫石壓蓋防治水土流失,地表植被通過(guò)封禁進(jìn)行自然恢復(fù)。在有灌溉條件的地方撒播草籽。該地區(qū)可以采取的綠化物種有芨芨草、沙蒿、檉柳、梭梭、白刺、沙棘等。
在一個(gè)公路工程施工的整個(gè)過(guò)程中,水土保持工程措施、植物措施施工所需要的時(shí)間遠(yuǎn)比臨時(shí)措施所占時(shí)間短,臨時(shí)措施占到總施工期3/4的時(shí)間。公路建設(shè)施工期較長(zhǎng),而且由于施工期的特殊條件,使得施工期間產(chǎn)生大量的水土流失。臨時(shí)措施布設(shè)在當(dāng)前水土保持方案是一個(gè)比較薄弱的環(huán)節(jié),應(yīng)在水土保持方案編制中著重考慮水土保持的臨時(shí)措施體系。
在雨季施工的施工路段需設(shè)臨時(shí)攔擋和臨時(shí)排水措施,臨時(shí)攔擋采用裝土編織袋疊置壘砌。臨時(shí)排水溝采用土溝拍實(shí)。施工開(kāi)挖裸露面、施工過(guò)程中臨時(shí)堆土用土工布進(jìn)行遮蓋,以減少揚(yáng)塵,某些風(fēng)速較大地段土工布底部用裝土編織袋進(jìn)行壓護(hù),編織袋中材料來(lái)源于工程施工中的廢棄方。
項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中,工程擾動(dòng)面積較大,大大降低了項(xiàng)目占地范圍內(nèi)的土壤抗侵蝕能力,若在施工過(guò)程中不加以治理和防護(hù),遇風(fēng)季將風(fēng)沙蔓延,影響工農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn)。完工后如不及時(shí)恢復(fù),容易對(duì)區(qū)域景觀產(chǎn)生較大影響。因此做好公路水土保持,加強(qiáng)公路路域的生態(tài)環(huán)境建設(shè)越來(lái)越引起相關(guān)領(lǐng)域研究者的關(guān)注。本文結(jié)合工程實(shí)際,對(duì)生態(tài)脆弱區(qū)公路建設(shè)的水土流失成因及形式,以及防治對(duì)策進(jìn)行了初步研究,布設(shè)了水土保持防治措施體系,對(duì)下一步生態(tài)脆弱區(qū)公路建設(shè)中的水土保持工作具有指導(dǎo)意義。
[1] GB 50433-2008,開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范[S].
[2] 青海省水利電力局水文總站.青海省水文手冊(cè)[Z].1974:10.
[3] 劉連友,劉玉璋.礫石覆蓋對(duì)土壤吹蝕的抑制效應(yīng)[J].中國(guó)沙漠,1999(1):60-62.