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小型無人機在水土保持方案編制工作中的應(yīng)用探討

發(fā)布時間:2018-06-25 來源: 幽默笑話 點擊:


  摘 要:本次調(diào)查采用小型無人機為調(diào)查設(shè)備,選取公路工程為調(diào)查對象,特別把本次公路工程建設(shè)中的取土場、棄土場作為重點調(diào)查對象。公路工程的取土場、棄土場存在大量的土石方工程,對原地貌擾動最為明顯,因此也是水土保持工作中的重點監(jiān)督區(qū)域。做好公路工程取土場、棄土場水土保持方案編制前期的調(diào)查工作,不僅能夠記錄公路工程取土場、棄土場的原始形態(tài)、相關(guān)數(shù)據(jù),也能對工程結(jié)束后取土場、棄土場的恢復(fù)和保護工作提供圖像依據(jù)。
  關(guān)鍵詞:小型無人機 公路工程 取土場 棄土場
  1.前言
  近年來,無人機由于具有機動、快速、經(jīng)濟等優(yōu)勢,已經(jīng)成為世界各國爭相研究的熱點課題,現(xiàn)已逐步從研究開發(fā)發(fā)展到實際應(yīng)用階段,成為未來的主要航空遙感技術(shù)之一。無人機不僅結(jié)構(gòu)簡單、便于攜帶,而且對起降場地要求低。
  本次無人機調(diào)查選取公路工程為調(diào)查對象,特別把本次公路工程建設(shè)中的取土場、棄土場作為重點調(diào)查對象。
  公路工程存在大量的土石方工程,包括削坡,路基的開挖、回填等。取土場、棄土場作為工程中取土和棄土的專門區(qū)域,存在大量的開挖和填筑,對原地貌擾動也最為明顯,因此也是水土保持工作中的重點監(jiān)督區(qū)域。做好公路工程取土場、棄土場水土保持方案編制前期的調(diào)查工作,不僅能夠記錄公路工程取土場、棄土場的原始形態(tài)、相關(guān)數(shù)據(jù),也能對工程結(jié)束后取土場、棄土場的恢復(fù)和保護工作提供圖像依據(jù)。
  2.項目概況
  本次調(diào)查選取S101線公路改建工程(昌吉段)作為調(diào)查對象,S101線將烏魯木齊市、昌吉市、呼圖壁縣、瑪納斯縣,石河子市、沙灣縣、烏蘇市等市縣南部山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)相連接,是烏昌地區(qū)南部山區(qū)乃至整個天山北坡山區(qū)地帶東西向的重要通道。
  S101線公路改建工程(昌吉段)路線全長140.83km,工程總占地440.06hm2。工程穿越天山北坡中低山丘陵區(qū),地形地貌復(fù)雜,屬大陸性干旱氣候,道路沿線土壤種類多樣,植被覆蓋率30%-60%,土壤侵蝕類型屬輕度風蝕中度水蝕交錯侵蝕。道路沿線原生地貌土壤侵蝕模數(shù)為2600t/km2·a。
  3.航拍設(shè)備
  本次航拍設(shè)備選用大疆精靈3航拍器無人機。
  4.取土場
  4.1取土場現(xiàn)狀
  本次工程共設(shè)取土場6處,其中前2處分別位于S101線K44+100右側(cè)300m處和K46+100右側(cè)200m處,料場地勢平坦,儲量豐富,品質(zhì)良好,開采方便,有用層平均厚大于10m;K44+100右側(cè)300m處可開采范圍為:長×寬×深=300m×250m×10m,K46+100右側(cè)200m處可開采范圍為:長×寬×深=700m×200m×10m,可供沿線路基填料,工程開采等級為Ⅲ級。
  后4處分別位于S 1 0 1線K85+130左側(cè)200m處、K126+130左側(cè)10 0 m處、K 1 2 9 +1 3 0左側(cè)50m處和K151+100右側(cè)7.5k m處,料場地勢平坦,儲量豐富,品質(zhì)良好,開采方便;K85+130左側(cè)200m處可開采范圍為:長×寬×深=500m×300m×10m,K126+130左側(cè)100m處可開采范圍為:長×寬×深=500m×320m×10m,K129+130左側(cè)50m處可開采范圍為:長×寬×深=300m×100m×10m,K151+100右側(cè)7.5km處可開采范圍為:長×寬×深=3500m×100m×3m,可供沿線路基填料,工程開采等級為Ⅲ級。
  4.2取土場航拍評價
  通過對本次工程選取的6處取土場實地踏勘及航拍后發(fā)現(xiàn),本次工程取土場選址均地處河流兩岸階地,部分可利用現(xiàn)狀道路運輸,施工條件較為方便,且儲量滿足要求。此外,由于本次工程地形地貌的局限性,部分取土場離道路較近,在施工期間需要做好臨時措施的防護工作,施工結(jié)束后需要做好地表恢復(fù)工作;取土場不在崩塌、滑坡危險區(qū),也不在河道管理范圍內(nèi);新建施工便道減少了擾動面積;沿線取土場易于施工、便于布設(shè)措施、易于控制水土流失。
  5.棄土場
  5.1棄土場現(xiàn)狀
  本次工程共設(shè)置棄土場7處,其中天然山凹4處,取土場回填利用3處。工程產(chǎn)生的棄方主要來自于清表和特殊路基換填挖除的鹽漬土等。本著因地制宜,綜合利用的原則,為保護生態(tài)環(huán)境,少占地,工程選擇開挖后的取土場及現(xiàn)有山凹等作為棄土場,促進了取土坑的地貌恢復(fù),不僅節(jié)約用地,而且避免對環(huán)境的重復(fù)破壞。
  5.2棄土場航拍評價
  通過現(xiàn)場踏勘及無人機航拍,專門棄土場均為現(xiàn)有山坳,施工過程中,棄渣臨時堆放在指定的地點,施工結(jié)束后,拉運至最近的取土場和棄土場。取土場作為棄土場排棄工程棄渣,取土場得到了回填,不額外占用土地,同時不影響公共設(shè)施、工業(yè)企業(yè)、居民點等相關(guān)建筑的安全,也不在河道、湖泊、水庫管理范圍內(nèi),不影響行洪安全。
  6.結(jié)論
  通過利用小型無人機對本次工程取土場、棄土場初步勘查發(fā)現(xiàn):
 。1)主體工程選定的取土場的數(shù)量和位置基本上符合相關(guān)要求,主體設(shè)計滿足“集中取土,盡量不破壞景觀”的要求,取土場選取滿足選址的限制性規(guī)定。
 。2)主體工程選定的棄土場現(xiàn)狀或為天然凹地、或為道路沿線其他工程遺留的取土場,因此工程將棄渣排棄至其料坑內(nèi)不僅能填平料坑、放緩邊坡,降低危險性,還達到恢復(fù)地貌的水土保持功能。
 。3)利用小型無人機進行項目區(qū)航拍雖能獲取精度、角度較為全面的圖像資料,但是無人機續(xù)航時間較短,對天氣情況的依賴性較強,可飛行區(qū)域也有嚴格的限制,因此,無人機需首先在有關(guān)部門進行報備,在水土保持方案編制調(diào)查工作前需要在獲得有關(guān)部門允許的情況下謹慎飛行。
 。ㄕ撐捻椖浚鹤灾螀^(qū)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)經(jīng)費資助項目,編號:KY2017121)
  參考文獻:
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  [2]王新,陳武,汪榮勝,等.淺論低空無人機遙感技術(shù)在水利相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用前景[J].浙江水利科技,2010(6):27-29.
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