滇西北山区水电工程的水土流失特点

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本文以滇西北山区某水电工程项目区作为研究区,研究水电工程的水土流失特点。为了得到该地区水土流失特点,首先在水电施工区选择原地貌,渣场,料场三个地类为典型代表,然后分别采用降雨监测、坡面径流小区、人工降雨试验和侵蚀针法等多种方法结合进行研究,获得水土流失监测数据和对次降雨过程的实验数据。最后对施工区典型地类的水土流失特点进行系统地对比分析并结合工程建设对河道泥沙悬移质的影响,得出滇西北山区水电工程的水土流失特点。从而为该地区水电工程的水土保持工作的开展提供一定的理论依据。   (1)2007年到2008年,通过在施工区布设自记雨量计进行降雨观测,对得出的观测数据进行分析,得出:2007年,降雨范围20~50mm的降雨最多,2008年的降雨10~20mm的降雨最多。2008年与2007年汛期相比,5~10月的降雨总量(1043.6 mm)减少113.6 mm。在每年汛期开始时,降雨一般以小到中雨为主,不易发生水土流失,到7、8、9月降雨量较多,且多以大到暴雨为主,此时容易发生水土流失,应多注意水土流失防治工作,到汛期末期,降雨次数和降雨强度都有减少,一般不易发生水土流失。   (2)在施工区原地貌,水土流失主要是受到降雨量,地类的地貌特征和植被特征的影响。2007年到2008年通过对原地貌的和有林地的坡面径流小区的观测数据进行分析得出:植被覆盖度越大,坡度越缓,土壤结构越好,土壤流失量越小,本研究中有林地的植被覆盖中灌木所占的比例大,灌木的根系具有吸收和截流水分的作用,固土能力强,而弃耕梯台地主要覆盖的是草本植物,草本植物的持水能力相对较小,固土能力弱,因此,有林地的平均径流深和土壤侵蚀量均小于弃耕梯台地。   通过在原地貌进行人工降雨实验,得出同一地类上,当坡度,植被覆盖度等条件相同的情况下,随着降雨量的增加,径流量也随之增加。   (3)在渣场,水土流失主要是受到渣场弃渣量和截排水措施的影响。2007年到2008年采用侵蚀针法测定施工区8个渣场的土壤流失量,认为渣场弃渣量大、缺少良好的拦挡和截排水措施,则土壤流失量也随之变大。   通过对灌草丛,渣场坡面,渣场平台三种地类进行人工降雨试验,得出:当雨强保持在30mm/h之间时,灌草丛,渣场,渣场平台的产流时间:灌草丛>渣场坡面>渣场平台,产流量:渣场坡面>灌草丛>渣场平台。   当雨强保持在30mm/h之间时,灌草丛,渣场,渣场平台的稳定含沙率和产沙量为:灌草丛>渣场坡面>渣场平台。主要是因为弃渣堆积坡面为松散的岩土,而且大颗粒含量较高,不易形成径流而含沙率降低。弃渣堆积平台土体容重大,土壤由于受到重型机械的碾压形成了踏实致密的结构,加之弃渣中主要是大的沙粒甚至土块,虽然产流量大,但是,在降雨条件下,土壤的抗侵能力强,导致径流中含沙量减少。   2008年通过对坡面径流小区进行观测,得出渣场(包括覆土绿化的和未覆土绿化)的平均径流深和土壤侵蚀量都大于原地貌(包括弃耕梯台地和有林地),主要是由于渣场的植被覆盖度低,土壤结构较差,因此保水保土能力较差,而原地貌植被覆盖度高,土壤结构好,因此渣场的平均径流深和土壤侵蚀量都大于原地貌。因此,在相同的降雨条件下,水土流失量主要受地貌特征和植被特征的影响。   (4)料场分为剥离物堆放场地,料场内部运渣道路及平台,料场进场道路路面和填筑边坡三个部分,料场的水土流失主要由于剥离料是包括土壤、母岩、基岩碎屑和一些固体废弃物所组成的混合物,所以构成了形态独特的岩土侵蚀类型。料场内部运渣道路及平台是开挖弃土、弃渣堆积过程的大型机械运输弃渣的通道,本来松散的、结构已经被破坏的岩土,经重型机械的碾压过程使得其结构的重塑,料场进场道路路面和边坡由于路面防护不当和部分边坡土壤流失以及沿途遗撒进入排水系统。对于料场的水土流失防治,必须做好剥离料的拦截以及运渣道路等的截排水措施。   (5)2008年河道泥沙平均含量比2007年高,这是因为2007年上游断面以上的美和渣场拦挡措施已经逐步完善,公路边坡处于逐步稳定状态,对于河道泥沙的贡献降低。2008年随着部分基础建设的完工以及上游围堰的拆除,大量的泥沙进入河道,使得不同断面河道泥沙含量均较上年明显增大。
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