水土保持监测水利建设论文

2022-04-23

摘要:文章针对目前生产建设项目水土流失的特点,在分析现有成熟监测方法的基础上,提出运用无人机技术结合现有监测技术开展生产建设项目水土保持监测新方法,以提高生产建设项目水土保持监测的效率、精度及自动化程度。下面是小编精心推荐的《水土保持监测水利建设论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

水土保持监测水利建设论文 篇1:

水土保持监测及水利工程对土壤侵蚀的影响

水土保持监测是重要的水土保持基础性工作,是通过多种方式监测和评估水土流失的成因、数量、危害、强度、影响范围及防治效果。近几年,随着我国城市的不断扩张,人口数量的增加,对农用地的开垦力度不断加大,土壤侵蚀程度也正逐步加深。土壤侵蚀制约着各地区生态、农业、工业等方面的可持续发展,土地资源遭到破坏,生产力下降,威胁人类的生存和发展,备受人类关注。

1 水土保持监测

水土保持监测可以准确测量和评价水土流失情况,为水土流失防治、监督和管理决策提供超前、主动的服务。水利工程建设过程中产生的弃渣较多,挖开的面积多而分散,水土流失现象严重,通过监测准确、及时的掌握水利建设项目水土流失情况,协调水土保持工程与水利工程的建设进度,优化水土流失的防治措施,对促进水利工程建设生态环境保护具有重要意义。

1.1 水土保持监测内容

按照《水土保持监测技术规程》要求水利工程建设区从水土流失因子监测、水土流失状况监测、水土流失危害监测、水土保持防治效果四方面进行监测。(1)水土流失因子监测:包括水利工程建设地区的雨量、林草、地貌等。(2)水土流失状况监测:调查水利工程建设的水土流失状况、分布位置及侵蚀形式等。(3)水土流失危害监测:在水利工程建设中产生的大量废弃土、渣,对工程本身及周边地区的危害及影响。(4)水土保持防治效果监测:主要是对水利工程建设中新增的水土保持防治措施及具有水土保持功能的设施质量进行监测。

1.2 水土保持监测方法存在的问题

要求有较高的技术水平 水土保持行业的规程、规范主要以指导性为主,应结合实际确定具体的实施方法,在制定时应考虑到在监测过程中出现的各种土壤侵蚀情况,我国虽开展土壤侵蚀观测时间相对较长,但开发建设项目水土保持监测工作开展时间较短,现有的水土保持监测人员技术水平不一,影响行业规程规范发挥作用。因此,在水利工程建设中應对参与水土保持监测人员的行业技术规范的了解程度和现场经验能力有较高的要求。缺少针对性,目前在现有的水土保持监测方法中,缺少具有针对性的土壤侵蚀观测方法,导致对许多问题尚未找到合理的解决方案,无法得出准确的土壤侵蚀量和土壤侵蚀问题。

2 土壤侵蚀

在水利工程建设中,土壤的侵蚀强度与当地的地形条件、植被覆盖等因素有关,是开发建设水土监测中的一项重要观测内容。掌握土壤侵蚀的分布情况、分布强度,更有利于调整土地利用结构、对更好的开展水土流失综合治理具有重要意义。

2.1 坡度对工程堆积体土壤侵蚀的影响

坡度是影响工程堆积体土壤侵蚀的重要因素之一,对降雨入渗量、地表滞水能力、降雨径流量、径流深度、径流流速和径流切应力等指标产生直接影响。李永红等通过模拟放水冲刷试验,研究了工程堆积体坡度对坡面径流水动力参数的影响,发现坡面径流流速与坡度呈正相关关系,坡度对径流流速的影响明显大于流量。

2.2 砾石含量对工程堆积体土壤侵蚀的影响

砾石具有形状不均匀、离散程度大、有机质缺乏等特征,一方面砾石的光滑表面和较差的透水性促进了坡面径流的汇聚;另一方面砾石的不均匀分布或内嵌于坡面增加了坡面粗糙度,提升了坡面径流流动阻力。在两者共同作用下,砾石含量对工程堆积体土壤侵蚀的影响较复杂。

2.3 工程堆积体坡长对土壤侵蚀的影响

工程堆积体坡长是影响土壤侵蚀的重要因素,坡长直接影响坡面径流、泥沙运移和侵蚀形态动态变化过程,从而间接影响径流能量的沿程变化规律和径流挟沙能力。邓利强等通过室内人工模拟降雨方法,研究发现径流率和土壤剥蚀率与坡长紧密相关,随着坡长增加,细沟数量和径流率均呈现增加趋势,而土壤剥蚀率与坡长不呈线性关系。

完成水利工程施工建设后,应实行规范中提出的水土保持防治要求,根据各施工地区的环境特点恢复水土保持措施和植物保护措施,最大限度上改善水土流失问题,因地制宜的布设水土保持措施,减少发生土壤侵蚀,改善区域水土保持生态环境。

作者:裴政宏

水土保持监测水利建设论文 篇2:

无人机技术在生产建设项目水土保持监测中的应用

摘要:文章针对目前生产建设项目水土流失的特点,在分析现有成熟监测方法的基础上,提出运用无人机技术结合现有监测技术开展生产建设项目水土保持监测新方法,以提高生产建设项目水土保持监测的效率、精度及自动化程度。

关键词:无人机;生产建设项目;监测技术

水土保持监测是借助多种手段,采取综合性的方式,从水土资源的保护、维护资源的可持续利用以及维持良好生态环境出发,对造成水土流失的成因,水土流失的数量、影响范围、强度、造成的危害以及防治的成效等指标进行动态监测和评估。水土保持监测能及时、准确、全面的反映水土流失治理的成效,也为今后防治水土流失的提供依据[1]。国家更加重视生产建设项目造成水土流失的危害和对治理水土流失的力度加强,水土保持监测工作的得到全社会的重视,生产建设项目业主实施水土保持监测的积极性越来越高。随着开展的监测项目的不断增加,监测技术和方法也愈来愈成熟,监测的成果质量要求更高。但当前普遍采用的监测手段工作效率低、精度有限、外业工作量大、周期长,造成这些监测方法不能满足快速、准确的出成果的要求,更不能适应水土保持监测自动化、快速的发展趋势。因此,必要总结经验研究引进一些先进技术,服务于生产建设项目水土保持监测领域,提高水土保持监测的效率、精度及自动化程度。作者总结分析近几年水土保持监测实践,并经过初步试验和探索,发现无人机技术可以服务于生产建设项目水土保持监测。结合现有水土保持监测手段能有效提高项目监测的效率、精度及自动化程度。

1 水土保持监测内容及方法

1.1 生产建设项目水土保持监测内容

1.1.1 影响项目区土壤侵蚀的主要自然因子监测 包括:项目区的地形地貌、土壤、植被、水文气象等自然因子,还包括项目建设进度、施工工艺和方法,工程建设扰动范围,挖、填方量,弃土(石、渣)量及分布情况等。

1.1.2 项目施工全过程水土流失动态 主要包括项目区土壤侵蚀类型、形式、分布、面积、水土流失量,以及对周边及下游影响和造成的危害。

1.1.3 项目防治责任范围内水土保持治理措施实施情况监测

主要包括项目区内各项水土保持防治措施类型、数量及其分布状况。

1.1.4 项目区水土流失防治效果监测 主要包括已实施的水土保持防治措施的完好程度、稳定性和运行情况;植被恢复措施种植植被的成活率、保存率、覆盖度和生长情况;各项水土保持防治措施保持水土的效益等。水土保持监测得出(项目区水土流失治理度、扰动土地治理率、拦渣率、土壤流失控制比、植被恢复系数和林草植被覆盖率)六项指标为项目验收提供直接验收依据。

1.2 水土保持监测常用方法及问题

1.2.1 监测方法 《水土保持监测技术规程》(SL 277-2002)中生产建设项目水土保持主要监测方法包括地面观测法和调查监测法。根据实际项目开展水土保持监测的需要,常采取调查、定期巡测的方法。

巡查监测的特点是成本较低、速度快、易掌握,适合于获取大多数指标数据。主要指标(1)区域地形地貌、水文、植被、气候、土壤等影响水土流失的自然因子;(2)项目挖、填方量、工程取弃土(石、渣)量及其分布等;(3)项目建设现阶段损坏水土保持设施的数量,以及建设中采取植物措施时种植的植物种类、成活率、保存率、覆盖度,采取的水土保持工程防护措施的数量、质量、稳定性、完整程度和运行状况;(4)项目建设造成的水土流失对周边及下游环境造成的危害。

地面监测法主要用于获取水土流失量,是通过在地面设置相应的观测设施(径流小区、桩钉、沉砂池等),定期和不定期的观测来获取有关数据。

1.2.2 存在的主要问题 调查、巡查目前已被广泛应用,仅适合于小区域工作,具有省时、省力、简便易行等特点,但是精确度较低,自人为干预较大,动化程度较差。而在对大面积或线型工程监测时,外业工作量非常大,尤其是一些监测人员无法或难以到达的区域,就无法获取数据。小区观测法、桩钉法、侵蚀沟体积量测法、沉砂池法是水土流失量获取最准确的方法,但布设位置、密度决定在一定区域水土流失强度准确度,且由于工程不断扰动,大大影响了监测精度和增加实施难度;卫星遥感受卫星运行轨道的限制,难以达到及时性需求,又常因云层遮挡而遗留许多漏洞,大大减弱提供准确成果的能力。空天遥感也常因阴云天气阻碍,尤其是对我国终年多云雾的南方山区地形。

2 无人机技术在生产建设项目监测水土保持中的应用

随着“无人机”技术不断成熟、完善、普及,民用已经很广泛,如国土监察、城市规划、水利建设、林业管理、实时监控、影视航拍、广告摄影、气象遥感等领域。无人机有能在云层下低空飞行、无需机场起降、而且成本低、运用灵活等优点,因此可以轻易获取相对清晰的影像。因而,无人机航拍更适合安全性要求高,拍摄成果质量要求高、散列分布式任务,大比例尺测图等工作需求。无人机监测的主要技术路线是:

2.1 航摄方案设计

以监测区地形图为基础,根据监测区域地形、地貌设计航摄方案。主要包括航摄比例尺、重叠度、航摄时间等。

2.2 外业工作

在航摄区域布设一定数量的地面标志,检测无人机起飞后即可野外航摄。

2.3 数据预处理及格式标准化

整理航摄范围内航片、清除异常航片、错误纠正、重复航片的清除等。

2.4 数据处理及解译校对

利用遥感影像处理软件对影像进行拼接、纠正、调色等处理;通过野外调查,建立解译标志;依据解译标志针对影像提取植被覆盖度及土地利用信息;利用GIS坡度分析功能从DEM数据空间分析获取坡度信息。

2.4 分析比对叠加及成果输出

结合土壤侵蚀分级指标,在建立的土地利用、植被覆盖和坡度三类信息的矢量图层基础上,利用GIS矢量图层叠加分析,根据土壤侵蚀分类分级标准判别各划分单元的土壤侵蚀强度。

利用同样的方法,对项目实施完成的航拍影像进行处理,得到项目监测期末的各项数据,通过对比分析,得到水土保持动态监测结果;通过弃渣场控制点进行空间插值可以获得弃渣场的DEM,通过与原地形对比分析,计算弃渣量,无人机技术水土保持监测流程见图1。

3 结语

随着生产建设项目的不断增多,今后生产建设项目水土保持监测的任务量越来越大,须探索研究新技术、新手段,提高监测工作的效率和精度。通过作者的研究认为无人机技术结合实地测验完全可以用于生产建设项目水土保持监测工作,并且野外工作量小,监测精度高,可作为今后监测工作的发展方向。

参考文献

[1] 许峰.近年我国水土保持监测的主要理论与技术问题[J].水土保持研究,2004,11(2):19-21.

[2] 水利部水土保持司,水利部水土保持监测中心.SL277-2002 水土保持监测技术规程[M].北京:中国水利水电出版社,2002

作者简介:梁志鑫(1982-),男,广西象州人,广西水土保持监测总站助理工程师,研究方向:水土保持治理和水土保持监测。

注:“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”

作者:梁志鑫,卢宝鹏,张焘

水土保持监测水利建设论文 篇3:

水土保持工作在水利工程建设中的应用(1)

摘要:近些年以来,我国在水利工程建设这一块有着很大的成就,当中最为显著的就是水土保护有着很大的贡献。水土流失它是水利工程建设途中会面临的比较难的问题。只有不断地去研究,在依据实际的状况去保护水土,才可以更加有效地防止以及控制水土的流失。在这个背景之下,我们深入地解析了水土保护在水利建设途中是有着很重要的现实意义。

关键词:水土保持工作;水利工程;建设应用

引言:水资源的有效利用与中国经济的快速发展息息相关。长期以来,中国的经济发展受到水土保持的限制。中国经济改革开放后发展非常迅速,相关单位在经济发展过程中忽视了环境保护,导致了大部分地区严重的水土流失问题。为了有效解决我国水电站建设中水土流失的根源,减少水土流失所引起的土壤肥力流失,必须采取必要的步骤,防止水土流失,从而改善环境问题,改善水、土壤和建设以及水土保持,从而帮助解决水电站建设中的环境问题。

1水土保持概述

1.1生态修复技术及其应用作用

环境恢复技术主要是指人类通过观察和分析对自然界中的生态系统分析出规律并且人为地创造适宜的条件来加快环境恢复的整体技术。但是,这个不是指直接的生态恢复,而是为了改善环境条件从而保护环境的多样性 [1]。从某种意义上说,人类不能直接循环利用自然生态系统也没有办法完全恢复自然界的生态系统,但可以通过科技手段为自然环境的恢复提供良好的外部环境,从而加快自然生态系统的恢复,利用丘陵地区的水土保持或是生态技术可以实现水资源的适当利用,改善土壤的净化方案,最大限度地发挥土地的经济效益和社会效益。水土保持建设需要林业发展去改善土壤资源和环境条件。因此,要加强环境保护技术的研究,做好环境规划工作,促进生态系统的积极循环,加强对土壤侵蚀的控制,以达到可持续的水资源保护和水资源开发建设的目标[2]。

1.2水土保持的理念

管理人员和设计人员在建设水利水电工程时,应树立水土保持理念,合理利用各种自然资源,重视环境保护。水土保持理念要求管理者和建设者了解环境保护的重要性,实践这一理念,在确保顺利施工的基础上,对施工过程中可能发生的重大事件采取预防性措施,减少自然资源的损失。在水利水电工程建设中引入水土保持理念有诸多优点:一是水土保持可以防止土壤侵蚀、瓦砾和其他灾害,减少技术损害。二是水土保持可以提高水库、水库等设施的能力,有利于提高工程的经济效益和社会效益。三是提供充分的水土保持来补充旱季的缺失量,从而改善防洪的性能,并且有效地减轻洪涝灾害等。第四,水土保持也利于提高水资源环境质量问题。在水土保持的理念情况下,水利水电工程建设可以起到保护生态控制流域,改善环境保护体育 [3]。

2水利工程中水土流失的危害

2.1影响抗洪排涝

防洪是水利工程项目建设的主要特点之一。一旦出了问题,就会导致土壤中的水分流失最终会严重使得水利工程的防洪能力受到损坏。在水利工程的项目建设中,会出现很多石头和土壤会导致很多潜在风险发生。此外,人们由于挖掘过深还会沟渠能力被破坏,严重影响了水利水电工程的排水能力。

2.2破坏生态环境

水利水电工程项目的施工,都会一定程度的对周围的生态环境造成一定的影响,倘若不采取科学合理的治理措施就会导致水土流失,从而使得自然环境受到一定的损坏。

2.3影响施工进度

如果水利工程中的水土保持工作不能有效开展,淤泥等将会分散到不同的地方,而被人类过度利用的脆弱土壤将会倒塌,造成严重的水土流失。否则,整个项目可能会暂停,这会给公司带来巨大的财务损失,并对整个建筑形象造成不良影响。这会延缓水利工程的发展但会造成更严重的水土流失[4]。

3水利工程建设中水土保持的措施

3.1加大投入,强化机制

水土保持是关系人民生活的重大事件,有关部门在水土保持工作中必须认真发挥领导作用,在水利工程项目建设中的,保持资金充足;由于资金成本高、建设周期长,在水利项目建设中没有得到足够的重视,因此水土保持机制需要加强。建设单位必须在建设开始时需要向水利建设缴纳一定数额的支付费用,该基金是用于水利工程专项建设的,不能用在其他项目上。相关部门必须拓宽渠道,从不同的方向和角度引进水土保持,并且通过拍卖或是租赁对相关荒地进行一系列的管理,便于更好的发展水利项目。

3.2提高施工单位水土保持意识

在建设水利工程时,建设单位应提高水土保持意识,协调生态建设,根据标准化、准确、协调的水利工程建设思路优化工程规划,减少施工初期环境中的水土流失,当局应通过培训提高建筑单位水土保持意识,这可能导致整个施工过程中水土保持。施工单位应加强施工,保护施工过程中的废渣,植树,并根据当地情况妥善保护水土。在正式施工过程中,必须加强施工临时截水排水措施和措施,加强对耕地的隔离和管理,并在施工完成后对施工区的植被进行恢复,使其在水土保持中发挥重要作用[5]。

3.3全面加强水土保持工作

施工单位编制水土保持方案,落实水土保持工作内容;施工单位将向各有关部门发送水土保持方案,并通过宣传口号等提高施工人员的水土保持意识。在整个施工过程中,要首先对工程进行规划和监测从而达到水土保持的效果;并且需要明确水土保持在水利工程环境建设方面是非常重要的内容之一,因此,建立水土保持机构并且对水土保持进行持续性监督。在施工过程中,有相关经验的工作人员需要对水土保持工作进行监督。

3.4设计具有水土保持理念的施工方案

水电站工程水土保持工作应以保护生态环境的实地研究为基础,因地制宜采用科学合理的设计方案。环境破坏主要与气候和植被有关。第一个不能被人类控制。该设计应从保护植被的角度出发,配合工程防护措施,防止土壤侵蚀。在水利水电工程水利系统设计过程中,施工单位应聘请或保证专业人员对工程进行研究,并根据实际情况提出科学合理的水利方案;在施工过程中,设计人员必须严格按照水土保持方案的要求进行作业,并根据主观意愿防止人为的土壤侵蚀。工程完成后,场地应清理干净,植被恢复,垃圾应运至专门的仓库进行调整,以恢复其适当的水土保持能力。

4 结语

水利工程是一项造福人民和国家的重大工程。水利工程它的建设期限是很长的,会耗费大量的人力、物理、资金等等。对于施工区域的环境也会造成很大的影响。在水利工程建设的途中,一定要贯彻水土保护有着良好的思想理念,对于预先制定的水土保持规划,提出生态水利工程建设方案,这样就能减小水利工程建设途中的水土流失状况,为区域环境保护作出贡献。

参考文献:

[1]白峰,马小真.水土保持工作在水利工程建设中的应用分析[J].产业创新研究,2021(18):134-136.

[2]张小霞.水土保持工作在水利工程建设中的应用研究[J].农业科技与信息,2021(07):23-24.

[3]赵冰洋.水土保持工作在水利工程建设中的应用[J].吉林农业,2019(23):68.

[4]張高.水土保持工作在水利工程建设中的应用研究[J].科技创新与应用,2019(25):173-174.

[5]张艳娟.水土保持工作在水利工程建设中的应用研究[J].江西建材,2017(23):126-127.

作者:李丽

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