塔里木盆地公路建設項目水土流失研究

◎ 李玉生　新疆水利水電科學研究院

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塔里木盆地公路建設項目水土流失研究

◎ 李玉生新疆水利水電科學研究院

摘要：公路作為現代化的交通設施，對南疆各綠洲之間的聯通起到重要作用。南疆氣候干燥，植被脆弱，公路建設施工中若不注意水土流失的防治，易造成嚴重的水土流失。本文針對南疆公路，結合工程實際，分析公路建設中水保措施的作用及存在的問題，并按照可操作性及施工成本為南疆公路建設提供相關意見和建議。

關鍵詞：公路 工程 水土 保持

1.前言

隨著社會經濟的發展，人們對生態環境的要求越來越高，公路建設中也越來越重視環境保護，力爭達到人與自然的和諧相處。水土保持工作作為環境保護的重要組成部分，可以減少公路施工中對地形地貌、植被、水資源等環境的破壞，同時還能解決一些地區長期存在的環境問題，給人們提供一個良好的出行環境，滿足人們更高層次的出行要求。新疆尤其是南疆地貌多荒漠化戈壁及沙漠，地域特色明顯，其公路建設中的水土保持工作也有明顯的地域特色，相應水土保持工作應根據環境特點，進行相應調整。

2.南疆氣候特點

南疆包括巴音郭楞蒙古自治州、阿克蘇地區、喀什地區、和田地區、克孜勒蘇柯爾克孜自治州等地區，其地貌輪廊是由穩定的塔里木盆地、天山、昆侖山地槽褶皺帶為主的構造單元組成。昆侖山的存在致使印度洋的濕潤氣流難以到達，北冰洋的寒冷氣流也較難穿透天山，造成區內干旱炎熱的暖溫帶的荒漠景觀：光照充足，日照時間長，空氣干燥，蒸發極強，降水量少，且降水分布不均，盆地強烈的蒸發熱氣上升與山地低氣溫氣流相遇形成局部降雨，致使山地年均降雨量達到250～500mm，而平原區年均降雨量僅10～80mm。南疆缺水的狀況決定了當地生態環境以綠洲生態為主，除綠洲外其他地區基本無植被生長，綠洲受河流影響，呈斑點或塊狀分布在沙漠或戈壁之間，南疆公路網成為連接各個綠洲的重要交通形式。南疆氣象要素見表1。

3.公路建設對生態的破壞

3.1公路建設在南疆造成水土流失的主要表現形式

（1）公路建設施工過程中的路基修筑、料場開挖、施工生產生活區的人為擾動等對地表的破壞，導致土壤直接裸露，易造成嚴重水土流失，在南疆主要體現在地表植被稀疏，降雨量稀少，地面吹蝕及降雨共同形成的夾雜礫石顆粒的地面土壤結皮被破壞，易造成嚴重的風力侵蝕，現行防塵網苫蓋措施在點狀工程中可以起到良好作用，但公路施工作為線性工程，實際操作中存在工程量過大，可行性低的缺點。

（2）南疆由于自然環境惡劣，無人為干擾的情況下植被自然恢復困難，公路施工活動對地面的破壞主要體現在對地表植被及地表結皮的破壞，施工結束后植被恢復過程中地面缺少防護，易產生土壤侵蝕。同時由于南疆土壤有機質等土壤養分缺乏，進一步影響植被恢復的可行性。

表1　南疆地區氣象要素表

（3）公路竣工后，改變地面形態，影響原有地表徑流，增加水土流失風險。在南疆公路的體現是改變地表徑流的匯流，為導排地表徑流必須修建過水涵洞，過水涵洞把地表徑流匯集以后提高徑流的沖刷能力，造成水土流失。

3.2南疆水土流失對公路的危害

南疆公路作為連接各個綠洲的重要交通方式，不可避免的要通過戈壁、沙漠區域，綠洲區域生態環境較好，水土流失對公路造成的危害較小，而荒漠戈壁及沙漠區的水土流失嚴重威脅公路安全，主要表現有三種形式：沙埋、風蝕及水蝕。

（1）沙埋：在風沙區公路建設與風沙移動方向不平行時，風沙尤其是較大沙丘通過路基時，由于風速減弱，砂礫沉降、堆積，逐漸掩埋路基。根據南疆已建公路多年運行情況來看，沙丘通過路基時，會形成堆狀沙埋，堆狀沙埋已經形成，會阻礙通車，且因積沙量大，處理比較困難。

（2）風蝕：在風沙的正面沖擊下，路基土壤會產生會被風吹走，造成路基削低、掏空和坍塌，從而導致公路的破壞。風蝕對迎風側的路基破壞更嚴重，背風側路基風蝕則較弱。

（3）水蝕：南疆戈壁區域基本無植被，地面由于常年土壤侵蝕，自然形成的地表結皮會在一定程度上影響降雨的水分下滲，更易形成地面徑流，戈壁的地面自然坡度導致徑流快速匯集，公路的存在阻礙了徑流的去路，不作處理會造成嚴重的安全隱患，當降雨較大時，還可能破壞路基。

4.水土保持對策

南疆自然條件惡劣，水土流失嚴重，工程建設的全程都要給予水土流失防治工作以足夠的重視，工程規劃時要充分考慮水土保持要求，并在施工中做好水土流失的預防措施，提出防治對策，工程結束后在道路養護過程中也要做到對水土保持措施的維護，通過綜合防護，實現減少水土流失的理想效果。

4.1公路設計

（1）線路比選：線路走向的選擇對工程影響明顯，同時對水土流失的防治也會產生明顯影響，線路勘測是要注意避讓不良地質路段，盡可能利用丘間低地、風蝕洼地等有利地形條件，以減少可能的水土流失危害。方案比選是，水保也應充分考慮水土流失潛在危害，以減少可能的水土流失。

（2）路基防護：工程通過沙地、沙漠區時，應做好路側防護措施，比較成功的經驗是草方格沙丘治理，草方格治理沙丘效果明顯，成本低廉，但有效期有限，一般三年以后防護效果會出現明顯不足，實際施工中在對道路進行養護時應及時補充設置新的草方格。在補充設置草方格的同時可以檢測沙丘水分狀況，當水分條件合適時，可以種植適量沙生植物，包括甘草、檉柳、駱駝刺等。沙生植物一般根系發達，能固結砂礫，落葉能提高有機質含量，是防治沙丘的治本措施。工程通過戈壁灘時，要注意降雨造成地表匯流的導排工作，為防止匯流對路基的沖刷，路基迎水側可以修建防洪堤，同時結合過水涵洞，可以有效導排徑流匯水。

4.2公路施工

公路施工需要對地面進行大量擾動，地面防蝕機制被破壞，不注意防護則會造成嚴重的水土流失，施工中必須嚴格控制，盡可能減少水土流失。

（1）施工過程中，要邊施工邊防護，在休工前，要做好臨時防護，避免休工期間土壤大量侵蝕。

（2）公路施工線性特征明顯，尤其是南疆公路，在戈壁段施工時要嚴格控制施工車輛行進路線，防治隨意行駛造成地面結皮的大量破壞，根據施工經驗，彩條旗攔擋資金投入大，遇到大風天氣易遭到破壞，可改用限行樁進行替換。

（3）工程施工過程中的臨時堆土質地松散，極易造成水土流失，尤其是大風天氣，土壤侵蝕嚴重，但現用的防塵網苫蓋措施對線性工程來說，工程量過大，可行性差，考慮到南疆一次降雨即可形成土壤結皮的特點，可采取臨時堆土表面灑水措施，制造人工土壤結皮。

（4）合理選擇料場位置，做好挖填方處理，盡量將棄方回填至取土坑，并在施工結束后及時對料坑進行削坡平整修復。

5.結語

南疆地區地域遼闊，地形復雜，生態環境差，造成土壤侵蝕的成因、類型、強度均有很大差別，公路施工過程中應根據南疆特殊的自然條件合理布設水土保持措施，避免生搬硬套。同時，南疆地區水土保持規劃事業進展緩慢，相應水土保持規劃不能滿足合理開發利用水土資源的要求，因此在政府層面上應進一步完善南疆各個地州及縣級水土保持規劃，為水土保持的合理全面開展提供科學依據。

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