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        安徽省高速公路建設(shè)水土流失動態(tài)監(jiān)測研究

        2012-09-11 02:19:34張仕華
        治淮 2012年7期
        關(guān)鍵詞:模數(shù)林草土壤侵蝕

        張仕華 胡 瑾

        安徽省高速公路建設(shè)水土流失動態(tài)監(jiān)測研究

        張仕華 胡 瑾

        一、材料與方法

        (一)項目建設(shè)概況

        合寧高速公路大蜀山至隴西立交段擴(kuò)建工程位于安徽省合肥市南郊,地理坐標(biāo)在北緯31°30′~32°37′、東經(jīng)116°40′~117°52′之間。全長42.64km。工程采用“兩側(cè)直接拼寬為主,局部分離”的擴(kuò)建方式,全線采用八車道高速公路標(biāo)準(zhǔn),瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu),整體式路基寬42.0m,設(shè)計行車速度120km/h,工程總投資19.65億元。主要工程單元包括路基工程、交通工程、沿線設(shè)施、線外工程、取土場、施工場和施工便道等。

        (二)監(jiān)測內(nèi)容

        根據(jù)合寧高速公路大蜀山至隴西立交段擴(kuò)建工程的具體情況,按照《水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》(SL277-2002)和水利部文件《關(guān)于規(guī)范生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測工作的意見》(水?!?009〕187號)的具體要求,該工程水土保持監(jiān)測內(nèi)容主要包括主體工程建設(shè)進(jìn)度、工程建設(shè)擾動土地面積、水土流失災(zāi)害隱患、水土流失及造成的危害、水土保持工程建設(shè)情況、水土流失防治效果以及水土保持工程設(shè)計、水土保持管理等方面的情況。監(jiān)測重點為水土保持方案落實情況,棄渣場使用情況及安全要求落實情況,擾動土地及植被占壓情況,水土保持措施(含臨時防護(hù)措施)實施狀況,水土保持責(zé)任制度落實情況等。

        (三)監(jiān)測方法

        按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的具體要求,監(jiān)測單位對該工程進(jìn)行了駐點監(jiān)測,監(jiān)測過程中對擾動土地面積、棄土(渣)量、水土保持措施實施情況等內(nèi)容以實地量測為主,監(jiān)測方法主要采用地面觀測法和調(diào)查監(jiān)測法。

        此次監(jiān)測采用實地調(diào)查方法進(jìn)行水土保持監(jiān)測的內(nèi)容,包括項目區(qū)水土流失面積、水土保持設(shè)施數(shù)量、土方挖填量、棄渣量、各防治措施的效果及生態(tài)環(huán)境變化等。對效益效果如植物覆蓋度及林草生長情況采用標(biāo)準(zhǔn)地樣方法;對水土保持設(shè)施的保存情況采用巡測、觀察、記錄的方法,確定防護(hù)效果及穩(wěn)定性。

        雨量監(jiān)測采用直接收集項目區(qū)臨近區(qū)域氣象站的氣象觀測資料數(shù)據(jù)的方法。

        水土流失量監(jiān)測采用簡易坡面量測法和簡易水土流失觀測場法。

        二、結(jié)果與分析

        (一)擾動土地面積監(jiān)測結(jié)果與分析

        由于該項目已于2009年9月主體工程施工結(jié)束,因此現(xiàn)階段工程擾動面積已基本確定,根據(jù)《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》(GB50433-2008)和《開發(fā)建設(shè)項目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》(GB50434-2008)的規(guī)定,該工程擾動土地是指開發(fā)建設(shè)項目在生產(chǎn)建設(shè)活動中形成的各類挖損、占壓、堆棄用地,均以垂直投影面積計算。通過查閱技術(shù)資料和設(shè)計圖紙,結(jié)合實地監(jiān)測,分別對主體工程區(qū)、取土場、施工場地和施工便道等工程建設(shè)區(qū)擾動地表、占壓土地和損壞林草植被的面積進(jìn)行測算。擾動土地面積監(jiān)測結(jié)果見表1。

        從表1可以看出該工程擾動土地面積總計為502.62hm2,其中主體工程區(qū)424.93hm2,比水保方案設(shè)計減少4.43hm2;取土場區(qū)62.65hm2,比水保方案設(shè)計減少4.48 hm2;施工場地區(qū)6.27hm2,比水保方案設(shè)計減少1.44hm2;施工便道區(qū)8.77hm2,比水保方案設(shè)計增加7.59 hm2。

        (二)取(棄)土監(jiān)測結(jié)果與分析

        1.取土監(jiān)測結(jié)果與分析

        該項目設(shè)計取土場13個,主要分布在路線兩側(cè),總占地總面積67.03hm2,總?cè)⊥亮?78.63萬m3。根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測情況,全線實際共使用取土場36個,其中外部調(diào)運(yùn)取土場27個,自征土地取土場9個,主要分布在路線兩側(cè),占地總面積62.65hm2,比設(shè)計占地減少4.38hm2,共取土387.27萬m3,比設(shè)計增加土方量8.64萬m3。

        表1 擾動土地面積監(jiān)測表

        2.棄土監(jiān)測結(jié)果與分析

        該工程在設(shè)計階段沒有設(shè)置單獨的棄渣場,公路主線路基填筑前需剝離表層的耕植土,路基剝離耕植土和互通剝離耕植土共計8.02萬m3(沿線設(shè)施和立交范圍剝離的表土需就地存放,以備本單元覆土用)。路基填筑結(jié)束后,剝離的耕植土用作路基邊坡、中央分隔帶和互通區(qū)的綠化用土。耕植土的臨時堆放場設(shè)置從轉(zhuǎn)運(yùn)便利、減少對地表擾動和破壞的角度出發(fā),盡量集中堆置,利用互通樞紐和服務(wù)區(qū)等已征用的土地。工程拆遷設(shè)計產(chǎn)生棄渣3.96萬m3,按城市管理部門的要求拉運(yùn)至垃圾填埋場集中堆放。設(shè)計棄渣總量11.98 m3。根據(jù)現(xiàn)場的監(jiān)測情況,此次工程共監(jiān)測到棄土(渣)6.92萬m3,比設(shè)計減少5.06萬m3,其中工程沿線和拆遷棄渣共產(chǎn)生1.3萬m3。

        (三)水土保持措施監(jiān)測結(jié)果與分析

        1.工程措施

        該工程實際采取的工程防護(hù)措施有排水工程、護(hù)坡防護(hù)工程、土地整治等,主要工程量有排水工程66km,拱形護(hù)坡5210m3,漿砌片石護(hù)坡5987 m3,混凝土防護(hù)7896 m3,空心預(yù)制塊培土植草868564 m3,擋土墻2821m,表土剝離17.16萬 m3,土地整治面積15.04hm2,工程措施實施在開工前期主要是表土剝離、排水溝等,2007年第四節(jié)度開始各種防護(hù)施工,基本在2009年9月底完成所有措施布置。

        2.植物措施

        植物措施主要有路基邊坡植草種樹、服務(wù)區(qū)及互通立交綠化美化,隔離帶綠化,取土場后期的綠化等。主要工程量有撒播狗牙根38.71 hm2,噴播植草53.47 hm2,喬灌木種植79219株,植物措施面積133.72hm2;植樹種草密度達(dá)到設(shè)計要求,采用了保土能力強(qiáng)的優(yōu)良草種,當(dāng)年成活率在93%以上,超過設(shè)計80%以上指標(biāo)。植物措施最早施工是互通工程部分移植從2007年第二季度初開始,全部綠化2009年9月底基本結(jié)束。

        3.臨時措施

        臨時防護(hù)措施有土坎填筑、臨時排水和臨時覆蓋等,主要工程量有土埂填筑37.3km,臨時土質(zhì)排水溝60km,臨時覆蓋45678 m2。

        (四)土壤流失量監(jiān)測結(jié)果與分析

        根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測情況,施工期擾動面造成的水土流失量為95835t,平均土壤侵蝕模數(shù)達(dá)到7742t/km2·a,原地貌監(jiān)測平均土壤侵蝕模數(shù)為569t/km2·a,施工造成的擾動侵蝕模數(shù)是原地貌侵蝕模數(shù)的13.61倍。運(yùn)行期有部分工程措施和植物措施已經(jīng)實施,監(jiān)測單位對部分工程運(yùn)行初期的水土流失狀況進(jìn)行了監(jiān)測。監(jiān)測發(fā)現(xiàn),實施了水土保持措施的工程區(qū)域,平均土壤侵蝕模數(shù)降到200 t/km2·a,侵蝕強(qiáng)度大大降低。

        (五)水土流失防治效果監(jiān)測結(jié)果與分析

        1.擾動土地整治率

        擾動土地整治率是已實施的水土保持措施面積監(jiān)測值、路面面積監(jiān)測值、永久建筑物面積監(jiān)測值的和與工程施工擾動地表面積監(jiān)測值之比,根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測情況,已經(jīng)實施的水土流失防治面積(水土保持措施面積+路面面積+永久建筑物面積)491.56hm2,擾動地表面積502.62hm2,該項目實際監(jiān)測擾動土地治理率為97.8%。

        2.水土流失治理度

        水土流失治理度是已實施的水土保持措施面積監(jiān)測值與建設(shè)區(qū)造成的水土流失總面積監(jiān)測值之比,根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測情況,已實施的水土保持措施面積201.27hm2,建設(shè)區(qū)造成的水土流失面積211.20hm2,本項目實際監(jiān)測水土流失治理度為95.3%。

        3.土壤流失控制比

        土壤流失控制比是土壤侵蝕模數(shù)容許值與土壤侵蝕模數(shù)監(jiān)測值之比,根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測情況,運(yùn)行期土壤侵蝕模數(shù)監(jiān)測值為200t/km2·a,土壤侵蝕模數(shù)容許值為200 t/km2·a,本項目實際監(jiān)測土壤流失控制比1.0。

        4.攔渣率

        攔渣率是實際采取攔擋措施的棄渣量監(jiān)測值與項目總棄渣量監(jiān)測值之比,根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測情況,監(jiān)測期共監(jiān)測到總棄渣量6.92萬m3,其中少量的公路沿線臨時棄土渣石0.15萬m3未清理,其余棄土渣均按照設(shè)計回填就近的取土場或垃圾填埋場,監(jiān)測期結(jié)束時有效攔渣率達(dá)到97.83%。

        5.植被恢復(fù)系數(shù)

        植被恢復(fù)系數(shù)是工程運(yùn)行初期已實施的植物措施面積監(jiān)測值與工程建設(shè)區(qū)可恢復(fù)植被面積監(jiān)測值之比,根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測情況,本工程運(yùn)行初期已經(jīng)完成植物措施面積133.72hm2,可恢復(fù)林草植被面積134.21hm2,植被恢復(fù)系數(shù)99.63%。

        6.林草覆蓋率

        林草覆蓋率是已實施的植物措施面積監(jiān)測值與擾動地表面積監(jiān)測值之比,根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測情況,工程運(yùn)行初期已完成林草植被建設(shè)面積133.72hm2,擾動地表面積502.62hm2,林草覆蓋率為26.60%。

        三、結(jié)論

        本文以合寧高速公路大蜀山至隴西立交段擴(kuò)建工程為例介紹了在高速公路建設(shè)過程中進(jìn)行水土保持監(jiān)測的內(nèi)容、方法,并將監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計與分析,從上述結(jié)果分析可以看出,該項目在施工期會造成嚴(yán)重的水土流失,平均侵蝕模數(shù)達(dá)到7742t/km2·a之多,相對于原地貌土壤侵蝕模數(shù)569 t/km2·a的13.61倍,因此在高速公路建設(shè)過程中,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對施工期的水土流失防治,通過對該項目運(yùn)行期的水土保持監(jiān)測,土壤侵蝕模數(shù)降低到原地貌土壤侵蝕模數(shù)之下為200t/km2·a,可見高速公路建設(shè)在施工擾動結(jié)束后,水土保持植物措施的作用逐步增強(qiáng),水土流失逐漸減小。

        從上文還可以看出,水土流失防治6項指標(biāo)監(jiān)測值均達(dá)到綜合防治目標(biāo)值,部分未達(dá)到水土保持方案六項指標(biāo)設(shè)計值,符合水土保持專項驗收的標(biāo)準(zhǔn)

        (專欄編輯:張 帆)

        安徽省水利水電勘測設(shè)計院 233000 淮河流域水環(huán)境監(jiān)測中心 233000)

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