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水土工程监测技术与方法分析

1常规水土保持监测技术方法

目前国内生产建设数量逐渐增加,城市扩张面积逐渐扩大,但随着生产建设的不断增加,植被受到大面积的破坏,在生产建设项目完成过后,大量的砂、石、土、渣等废弃物散落在地面,这种行为在一定程度上加剧了水土流失现象的发生,对生态环境的体系构建产生严重影响,严重情况下还容易导致地质灾害的发生。通过水土保持监测技术方法的应用则可以让水土保持工作的开展得以更好发展。1.1调查监测法。目前对于国内生产建设项目进行过程中最实际最常用的监测方法就调查检测法,此种检测方法主要是结合现场勘查的方式开展相应的木事检测、量测实验等方法,主要借助普查、巡查和典型调查等形式进行监测,目的是有效掌握水土流失动态变化和水土保持措施的实际实施情况,目前,在国内所应用的主要调查检测方法包括植被状况、水土保持措施、弃土弃渣等方面。1.2地面观测法。一般情况下,对于扰动区域的土壤流失量同样会进行监测,其所应用的方法主要为地面观测法,所选用的地段往往为具有代表性的地面,并进行定期或者不定期的实地观测,从而进行相应的监测数值获取,通过这种形式对监测结果进行获取,地面观测法的应用对象通常是对于土壤的侵蚀性来进行监测,所包括的区域囊括了小区测量法、侵蚀沟体积测量法等多方法,并融合测钎法的应用。测钎法的应用可以说是这些方法中极为普遍,也最为常用的方法,其通过破面上中下横截面的选择来进行测量,从而达到沟宽、沟深、条数等数值的准确获取,并通过数值的计算得出破面沟蚀量。测钎法的应用更多情况下能够彰显其实用性,并对坡面面蚀量予以精准计算,沟蚀量的测算与人工坡面的自然沉降具有紧密关系,一旦测量出现问题,其结果就会产生极大误差。1.3资料分析法。资料分析法是对工程建设所需要或者应用的资料进行分析,诸如水土保持方案资料、工程设计资料、以及其他相关资料等,通过统计、分析等方法获得相应数据,并对数据进行整理,再与实际地面的监测、调查监测等相结合,从而获得准确的验证,资料分析法是目前在建设项目水土保持监测的基础方法。目前资料分析法广泛应用于水土流失范围、水土流失状况确定、水土流失危害分析、工程措施数量以及质量的确定,对于林草造林面积以及种草面积、质量等具有紧密关系,通过水土流失相关资料以及所涉及的内容进行监测则可以对水土保持予以有效开展,并对土壤保持的更好进行提供依据。

2新技术在水土保持监测中的应用

2.1遥感技术在水土保持监测中的应用。遥感技术在水土保持监测过程中同样具有极为出色的应用表现,其能够对植被情况、水土保持措施实施情况、扰动土地情况等等方面进行信息收集,并予以准确分析与监测。遥感技术在近些年来得以更大范围的应用和推广,成为新兴发展的一项科学观测技术,通过对施工区内的有效信息的获取分析,对生产建设项目进行水土保持监测,遥感技术在水土保持监测中的步骤通常为获取遥感影响、遥感解释、影像预处理、叠加分析等等。此过程种融合目视解译、监督分类法对土地的利用情况进行获取,通过第建设前后土地利用类型的对比,能够准确了解生产建设项目的土地利用状况。对于水土保持措施的实施情况同样可以予以监测,并结合中高分辨率遥感影响,目视解译法等方法来对水土保持的分步、数量、面积等进行全面而快速的监测。2.2GPS在水土保持监测中的应用。GPS定位技术在水土保持监测中同样发挥着重要作用。GPS技术在水土保持监测中的应用时间较早,并在水土流失面积计算、水土流失速度、弃土弃渣量计算等方面都具有重要的监测效应,具体应用过程中,GPS技术还与RTK技术相结合,通过已知点架设基点,借助相应的流动站对边界予以跟踪,通过相应三维现状图的处理达到精度较高图片的获得,并进行面积计算。当前,GPS技术还与手机相结合,促进了水土保持监测的便捷性,当然此方面在精准性方面还需要不断提升。2.3GIS在水土保持监测中的应用。在“全国水土保持监测网络和信息系统建设”工程的建设过程中,水利部对于GIS系统软件进行了充分利用,其通过分站的配置促进GIS软件空间分析处理功能的展现与应用,让其在水土保持监测数据集成和分析计算中发挥重要作用,同时对所监测的数据和定位数据进行集成化管理,结合自身特点进行图形分析、叠加计算,以及统计分析,从而对监测基础指标不同的数据进行汇总、整理,制定相应的水土保持目标,并就水土保持工作的开展做出客观评价。2.4无人机技术在水土保持监测中的应用。无人机技术是通过对无线电遥控设备和自身长须控制装置操控的无人驾驶飞机进行合理利用,达到影像获取、数据处理的目的,通过将航拍影像转换成专业遥感软件可以读取的数据,达到水土保持监测的主要目的。在无人机技术应用的过程中,主要分为两部分,飞行前准备阶段和飞行后数据处理阶段,在飞机飞行前需要对其各一起进行仔细检查并调试,确保运行过程中正常工作。无人机技术可以针对生产建设项目水土流失的基本特点进行快速监测,能够对项目建设的过程予以系统监测,还能够对水土扰动情况、水土流失情况、水土保持措施的布局等等情况予以客观、快速监测。2.5核素示踪技术在水土保持监测中的应用。核素示踪法目前在水土保持监测过程中应用最广泛的三种示踪核素137Cs、210Pbex和7Be,以137Cs为例,我们来具体说一下核素示踪法在水土保持监测过程中所呈现出的重要作用。首先,大气层中137Cs与降雨或者尘埃具有紧密关系,其虽则降雨和尘埃降落到大地上,也就是说相当于在大地表面撒播了一层137Cs示踪源,较小范围内我们可以考虑137Cs是均匀散布的,并会随着降雨被大地表面的土壤吸附,137Cs能够对植物摄取和淋溶流失的情况的发生具有重要改善作用,并随着土壤和泥沙颗粒的正常物理运动进行分步,通过迁移将移动后的地理位置与当地的参照点进行对比,再进行准确的土壤侵蚀速率或沉积速率定量计算,实现核素示踪技术在水土保持监测中的正常运用,目前137Cs广泛应用于表土侵蚀与堆积速率、示踪泥沙的来源等方面的估算2.6三维激光扫描技术在水土保持监测中的应用。三维激光扫描技术主要应用于土木工程、地形测绘、地理模型、水土保持等领域,具体来讲,它是一种全自动高精度立体扫描技术,也可以叫做“实景复制技术”,具有三维快速、主动无接触式进行测量的特点,在应用过程中,测量的密度高精度高,能够通过对事务进行快速的逆向三维数据采集和模型重构,重建扫描实物并获得测绘数据,在进行动态实时监测时采用数据采集、数据处理、建立模型和监测数据计算这四个部分进行。

3结语

水土保持一直都是我国生态环境保护中的重要内容,在进行生产建设项目开展过程中,更加需要注重水土保持监测技术与方法的应用,更加需要做好相应的水土保持工作建设,只有让生产建设项目的开展与水土保持的监测同时进行,才能够让我国的建设事业越来越好,才能够让我国的生产建设项目持续进行。

参考文献

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作者:朱波 王明明

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