柴達木盆地當金山至察爾汗公路水土保持措施

胡晉茹 王 潔

國家高速連云港至霍爾果斯公路柳格聯絡線當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《國家高速公路網》中連云港至霍爾果斯(G30)柳格聯絡線(G3011)的一部分，同時也是國道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主骨架“432”網中第一縱線(當金山至格爾木)的組成部分，是青海省海西州地區的主要通道之一。國家高速柳格聯絡線是國家高速公路在西部的戰略通道，是連接新疆、甘肅、青海、西藏的陸路通道，國防戰略意義重大。

1 項目概況

路線走向由北向南，貫穿青海省柴達木盆地，北依當金山，南鄰察爾汗鹽湖。起點位于柳格聯絡線(原國道215線)K275+000，終點位于察爾汗青海鹽湖工業集團的發展大道處(K601+807)，與規劃的察爾汗—格爾木段公路對接。按一級公路設計標準，行車速度 80 km/h，雙向兩車道，路基寬度 13．0 m。全長326．81 km，設橋梁 21座，總長 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，綜合服務區1處，停車港灣20處，轉彎聯絡線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 m3，填方895．77 萬 m3，利用方55．40 萬 m3，借方840．37 萬 m3。

項目區地形主要為由昆侖山、阿爾金山、當金山、祁連山環抱的柴達木盆地，具有典型的內陸湖盆特征，全線地勢北高南低，由起點海拔3 195 m向南降低到終點2 678 m，地貌由起點的花海子盆地，至大柴旦湖相地貌，向南翻越鐵石關山埡口，進入小柴旦湖相地貌，再經錫鐵山進入察爾汗鹽湖地形地勢較為平坦的湖相區域，至終點達布遜東側的鹽湖地貌。生態功能區屬于柴達木盆地荒漠—鹽殼生態區。土壤主要有灰棕漠土、風沙土、鹽土。屬于中國公路自然區劃中的青藏高原寒區(Ⅶ2區)，是中亞荒漠的一個組成部分。降雨量稀少，年降水量僅在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，風向以偏西風為主，平均風速5．0 m/s。項目所處的青藏高原寒區—柴達木荒漠過渡區，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%。

2 水土流失的影響因子

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、地貌和地面組成物質等(包括土壤和植被)。

2． 1 降雨

項目區年平均降水量在20 mm～143 mm，難以形成地表徑流，降雨對土壤的侵蝕影響不大。

2． 2 風

項目區風多風大，多年平均風速2．2 m/s～2．8 m/s，最大風速24．3 m/s，年均大風天數21．6 d，沙暴天數16 d，風頻最高的風向為西風和西南風。項目區土壤侵蝕以風蝕為主。

2． 3 地貌

地貌因素中坡度和坡長與侵蝕量的大小最為密切。項目位于沖洪(湖)積平原，地勢平坦，土壤侵蝕主要受風力影響較大。

2． 4 植被

植被是抑制水土流失的重要因素。植被減緩降雨打擊力，調節地表徑流，改良土壤團粒結構，提高土壤抗蝕力。項目區處于柴達木盆地，是自然區劃中的青藏高原寒區—柴達木荒漠過渡區，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。

2． 5 土壤

沿線土壤主要有鹽土、灰棕漠土和風沙土。鹽土含鹽量很高，水分蒸發量大且迅速，地表易形成結皮和堅硬的鹽殼，對風蝕有良好的抑制效果，又因鹽漬區地勢平坦，降水量極少，也沒有明顯的水蝕現象，侵蝕強度為微度。而灰棕漠土、風沙土受風蝕影響較大。

2． 6 人為因素

水土流失作為一種自然現象，其成因除地貌、降水、土壤、植被等自然因素外，人類不合理的活動往往加劇這一現象在范圍上的擴展和強度上的增加。根據本項目區的自然條件和社會經濟特點，人為加速水土流失的原因主要有以下兩方面:1)沿線礦產資源豐富，對礦產資源的不合理開發和開發過程中礦渣的隨意排放加劇了水土流失;2)開發建設項目在施工過程中，如果監督不力，施工單位無序地亂挖亂棄，破壞植被，形成大量棄渣流失，并加大原地貌土壤侵蝕強度。

3 可能造成的水土流失危害預測

根據水土保持方案技術規范要求，結合本項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期)可能產生的水土流失總量為40．33萬t，其中新增水土流失量為17．69萬t，背景流失量22．64萬t(見表1)。施工期產生新增水土流失最大的是:主體工程的邊坡占70．97%，其次是臨時占地中的取土場區占19．88%和料場區占7．6%，因此要注意施工期主體工程區和取土場區、料場區的臨時措施布設，同時這三個區域也是水土保持監測的重點。項目建設過程中，工程擾動地表面積較大，大大降低了項目占地范圍內的土壤抗侵蝕能力，若在施工過程中不加以治理和防護，遇風季將風沙蔓延，造成大氣污染，危害人畜健康，影響工農林牧業生產，會使區域內水土流失加劇，直接影響工程區及周邊區域的環境，對當地生態環境帶來不利影響。

表1 工程水土流失量預測區域分析表

4 水土保持防治措施

本項目是線性工程，線路較長，周邊情況復雜。土質以風沙土為主，且降水量少，8級以上大風年平均23 d～114 d，風多，沙害嚴重，自然植被主要是荒漠植被，水土流失以風蝕為主，雖然降水少，但由于降水較集中，有輕微的水蝕存在。經多次外業調查，項目區水土流失防治分區分為戈壁荒漠區、山嶺重丘區、沙地風沙區和鹽漬重度區四個水土流失類型區。

各區特點如下:鹽漬重度區:由于地表土壤含鹽量很高、水分蒸發迅速，而且蒸發量大，地表易形成結皮和堅硬的鹽殼，對風蝕有良好的抑制效果，又因鹽漬區地勢平坦，降水量少，沒有明顯的水蝕現象。沙地風沙區:該區幾乎沒有植被覆蓋、地表松散、沙粒粒徑小。戈壁荒漠區:由于本項目結皮及地表礫石覆蓋達75%。山嶺重丘區:本區土壤干燥，降雨量小，水蝕輕微。

4． 1 工程措施

公路工程建設項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挖截水溝，坡面設排水溝，路基兩側建議設擋水埝，以減少路基外地表水下滲對路基的影響。沙地風沙區設計方格網沙障，以有效抑制風沙對路基的影響。根據蘭州大學的“礫石覆蓋對土壤的抑制效應研究”表明:地表砂礫覆蓋度為75%時，對土壤侵蝕的抑制率約為82．94%。結合項目實際情況，工程完工后大量采用礫石壓蓋措施。鹽漬區施工過程中和施工結束后，注意灑鹵水，以形成地表結皮，防治侵蝕發生。

4． 2 植物措施

項目區自然條件差，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，立地條件極為惡劣，主要通過回覆表土、礫石壓蓋防治水土流失，地表植被通過封禁進行自然恢復。在有灌溉條件的地方撒播草籽。該地區可以采取的綠化物種有芨芨草、沙蒿、檉柳、梭梭、白刺、沙棘等。

4． 3 臨時措施

在一個公路工程施工的整個過程中，水土保持工程措施、植物措施施工所需要的時間遠比臨時措施所占時間短，臨時措施占到總施工期3/4的時間。公路建設施工期較長，而且由于施工期的特殊條件，使得施工期間產生大量的水土流失。臨時措施布設在當前水土保持方案是一個比較薄弱的環節，應在水土保持方案編制中著重考慮水土保持的臨時措施體系。

在雨季施工的施工路段需設臨時攔擋和臨時排水措施，臨時攔擋采用裝土編織袋疊置壘砌。臨時排水溝采用土溝拍實。施工開挖裸露面、施工過程中臨時堆土用土工布進行遮蓋，以減少揚塵，某些風速較大地段土工布底部用裝土編織袋進行壓護，編織袋中材料來源于工程施工中的廢棄方。

5 結語

項目區生態環境脆弱，項目建設過程中，工程擾動面積較大，大大降低了項目占地范圍內的土壤抗侵蝕能力，若在施工過程中不加以治理和防護，遇風季將風沙蔓延，影響工農林牧業生產。完工后如不及時恢復，容易對區域景觀產生較大影響。因此做好公路水土保持，加強公路路域的生態環境建設越來越引起相關領域研究者的關注。本文結合工程實際，對生態脆弱區公路建設的水土流失成因及形式，以及防治對策進行了初步研究，布設了水土保持防治措施體系，對下一步生態脆弱區公路建設中的水土保持工作具有指導意義。

［1］ GB 50433-2008，開發建設項目水土保持技術規范［S］．

［2］ 青海省水利電力局水文總站．青海省水文手冊［Z］．1974:10．

［3］ 劉連友，劉玉璋．礫石覆蓋對土壤吹蝕的抑制效應［J］．中國沙漠，1999(1):60-62．