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淺析水利工程的水土流失量的測定方法

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論文關鍵詞:水利工程 地面定位觀測 水土流失 分類分級標準

淺析水利工程的水土流失量的測定方法

論文摘要:近年來的大規模水利工程建設以及對執行多年的病險水利工程的加固維修,大面積的擾動土地,加上強降雨的沖刷,將產生嚴重的水土流失。工程建設產生的水土流失量的監測尤爲重要,它是水土保持措施佈設的依據,也是防治效果完成情況的參照標準。對於佔地範圍大,施工週期長的項目通常採用徑流池觀測法和卡口站觀測法測水土流失量。對於達不到以上要求的一般採用鋼釺法和簡易坡面量測法測水土流失量。本文利用鋼釺法和簡易坡面量測法測項目區的水土流失量,並對監測結果進行分析,得出的數據爲今後的水保方案設計和驗收提供依據。

  1 概述
  廣東是南方水資源最爲豐富的省份之一,近年來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334座,小型水庫7036座。受當時條件所限,已修建的水利工程經過幾十年的執行,普遍出現老化,病險問題突出,安全隱患大。從2003年開始大規模開展除險加固工程建設,許多加固工程也相繼完成。這些工程的建設和維修加固過程中大面積的擾動地表,必定會產生水土流失,如何準確的測量出此類工程建設擾動地表產生的水土流失量對以後水土保持的實施起到了至關重要的作用。
  廣東省高州水庫是廣東省的大型病險水庫之一,該水庫由兩個庫區組成,之間由聯通渠連接。工程擾動範圍大,施工週期長,工程建設產生的水土流失影響範圍廣。本工程取土場多,棄渣場多,是水土流失的主要來源。因此,開展本工程水土保持監測工作,尤其是渣、料場水土保持監測工作是監測的重點。施工期採用鋼釺法和簡易坡面量測法測項目區水土流失量。植被恢復期採用土壤侵蝕分類分級標準,對項目區侵蝕強度採取定性分析,最終判斷出工程水土保持措施是否落實到位,這就是水土流失量監測的最終目的。
  2 監測方法
  該工程監測方法主要採用調查監測法、地面定位觀測法和巡查法。
  (1)調查監測:調查監測是指定期採取全面調查的方式,透過現場實地勘測,採用GPS定位儀結合地形圖、數碼相機、測距儀、測高儀、標杆和尺子等工具,測定不同分區的的地表擾動不同類型的面積。
  (2)地面定位監測:本工程主要使用鋼釺法和簡易坡面量測法。
  鋼釺法:在汛前,將直徑0.5~1.0cm、長30cm的鋼釺,根據坡面面積,按照橫3行,豎4列的佈局佈設於監測區域,每條鋼釺前後左右各相隔2m,樣方面積爲80m2。鋼釺沿鉛垂方向打入坡面,距坡面均留5cm,編號登記入冊。在每次暴雨後和汛期終了,觀測釘帽距地面高度,計算土壤侵蝕厚度(採用均值)和土壤侵蝕量。
  簡易坡面量測法:在開挖邊坡和堆填邊坡已經發生侵蝕的地方,透過選定樣方,測定樣方內侵蝕溝的數量和大小,以及樣方坡面面積、初形成的坡度、坡長、地面組成物質等,並記錄造成侵蝕溝的降雨,每次降雨或多次降雨後量測侵蝕溝的體積,從而得出各時段的溝蝕量,並透過溝蝕與水蝕的比例計算出流失量。
  (3)巡查法:不定期地進行全線踏勘,若發現較大的流失現象或擾動類型的變化(如出現新堆渣、已堆渣消失、開挖面採取了措施等)及時監測記錄。
  3 監測點佈設
  監測點佈設主要指長期定位監測點。根據廣東省高州水庫除險加固工程的特點和擾動地貌的土地類型劃分結果,定位監測主要佈設在棄土棄渣場平臺和坡面、土料場、大型開挖面、挖方區域、填方區域以及相應的背景值觀測點。
  4 監測的實施情況
  (1)監測前期:主要採用巡查、調查監測法。組建工作組,調查該工程地理位置、氣候水文、地形地貌、土壤類型、原地貌各土地利用類型的面積、植物種類及覆蓋度、項目區所屬的水土流失類型區、水土流失形式、土壤侵蝕模數背景值。
  (2)施工期:依據監測方案對項目區進行全線踏勘調查,選定典型地塊設立水土流失觀測場,對工程建設的水土流失及水土保持措施的攔渣保土狀況進行定期定位觀測;同時開展面上的調查、巡查監測,及時掌握工程建設過程中水土流失及其防治的動態變化情況,記錄工程進展狀況、損壞水保設施量、土石方量、棄渣量、水土流失量、流失強度,以及對周邊地區生態環境的影響和危害情況。