广西硼强建筑工程有限公司
摘要:水利工程一般建设规模比较大、周期比较长、施工技术复杂、通常在自然环境下进行施工、对自然环境改造比较大,因此非常容易破坏当地的生态环境。在水利工程设计中融入水土应用理念,有助于出降低生态破坏预防水土流失同时保护附近耕地生产力,发挥着不容忽视的重要作用。
关键词:水土保持理念;水利工程;设计;应用
1水土保持概述
近年来,我国植被破坏、水土流失现象严重,原因虽多种多样、各不相同,但总的来说是由于:(1)我国地质地形复杂,并伴随着气候反复无常的变化,造成了水土流失;(2)人类活动频繁,滥砍滥伐现象凸出,许多植被遭到严重破坏,覆盖率急剧下降,可用的土地越来越少,耕地沙漠化,水土流失严重。由于生态破坏造成的雾霾、沙尘暴、山体滑坡、泥石流等自然灾害,不仅造成严重的经济损失,而且直接威胁着人民的生命安全。对于经济发展和人类生存来说,水土保持是实现经济可持续发展和人类长远利益的重要途径,治理好国土资源,改善生态环境势在必行。
2水利工程建设水土保持工作的重要性
水土保持是防治水土流失,保护、改良与合理利用水土资源,提高水的利用效率和土地生产力,建立良好的生态环境,促进经济、社会、生态环境的可持续发展以及人与自然和谐相处的综合性措施。水土保持意义重大:(1)水土保持可以减少水土流失量,增加塘库蓄水,提高水利工程的效益,减少水库、湖泊、河道等的淤积,延长水库的使用寿命。(2)水土保持可以减少滑坡、泥石流等灾害的发生。(3)水土保持能减轻河道的淤塞现象,减少旱涝灾害的发生。修筑水库,多植树种草等这些水土保持工作都可以减少土壤的流失,使水土能够保持,还就可以减少水土的流失,减少了河道、水库等淤塞现象,延长它们的使用年限,提高了农村这些水利建设工程的可持续发展。水土保持可以在枯水季节或者是汛期时起到防旱涝灾害。如果水土没有被保持,大量的水土流失,就可能发生滑坡或者是泥石流这类的大型自然灾害,从而降低了水利建设的使用年限。(4)水土保持可以提高水环境的质量。水土保持与新农村建设密不可分,水土保持是新农村建设的重要内容,服务新农村建设是水利工程生态建设的重要任务。水土保持措施可以合理利用和保护水土资源,增加资源的利用率和承载力;可以增强农村的发展潜力和空间,提高农村生态环境质量,改善人居环境,保障新农村经济社会的可持续发展。
3水土保持理念在水利工程设计中的应用
3.1优化工程结构设计
在水利工程设计中,应从水土保持的角度优化主体工程的结构设计,从减少土石方量的挖填和地表的破坏等方面进行设计。例如,在进行一座水库大坝的设计时,在水工、地质、地形都满足要求的情况下,宜优先考虑混凝土坝,然后再考虑面板堆石坝等土石方挖填量和破坏原地表面积都较大的设计方案;在进行输水工程的设计中,对于一些高填或深挖的渠段,应该有高填方案和渡槽方案的比选以及深挖方案和隧洞方案的比选,在投资增加不多可控的情况下应尽量选择渡槽和隧洞方案,减少对地面的破坏,减少土石方的大开挖和大回填,从而尽量避免水土流失的产生;在施工围堰的设计中可考虑是否用较为先进的钢结构围堰代替原始的土石围堰;在堤防工程设计时,可考虑是否通过计算,改变传统设计的1∶3的堤防边坡,研究将局部堤防边坡坡率设计为1∶2的可能性等。以上理念不仅可以减少工程本身的永久占地面积,也可以大大减少工程的取土量和弃渣量,从而减少临时占地的面积,减少工程建设产生的水土流失和对周边生态景观的破坏。
3.2优化施工组织设计
施工组织设计直接关系到临时占地的大小,在设计过程中要贯彻尽量减少扰动的水土保持原则,合理确定施工占地范围,不可无序施工,随意扩大临时占地范围。
譬如对于同一工程需同时取土和弃渣的,可分析弃渣临时堆放,后期回填土料场的可能性,在减少弃渣场占地的同时,也使取土坑得到一定的修复。对于堤防工程等需要在沿线多处取土和弃渣的线性工程,应在工程投资增加不多的情况下,适当做到集中取土和集中弃渣,避免随地乱挖乱倒,随意扰动地表的情况发生。对于施工场地的布置,应通过对施工工艺和施工工序的分析,研究是否可以将机械停放场、砂石料堆放场等可灵活移动的场地设置在渣场占地范围内或工程的永久占地范围内,不另行征占地。
3.3优化工程边坡防护设计
水利工程边坡在设计之初,需要特别注意在设计的时候,避免防护坡采用硬护的方式,蜂巢式的防护坡相对比较合适,要开展护坡工作,既可以采用植草护坡工作,也可以采用混凝土护坡,优化边坡结构设计,不仅能保护周围的生态环境,还可以控制当地的水土流失。
3.4优化工程土石方平衡设计
水利工程的建设中,土石方平衡性具有关键意义,而土石方平衡性是与水利工程的弃渣量、借土方量息息相关的,所以,对土石方平衡进行设计时,要把水土保持理念贯穿其中,尽可能地减少借土方量,并以挖代填。设计人员同时也要全方位地了解其他工序对于土石方用量的情况,并合理的优化各个工序土石方的平衡。比如在堤防工程中,有一部分土石方是用于清基的,要分析其被直接利用的可能性;此外,在利用这些土石方时,必须要综合考虑多种用途,比如可以用在掺灰工艺的基础上,减少掺灰工艺废渣的用量,也能减少所需要的取土量。另外,在引水渠道工程中,设计也应遵循水土保持的理念,优化渠道高程,做好土石方的平衡设计,把回填量和开挖量控制住。
3.5注重临时占地区域的恢复设计
一般重视主体工程区的边坡防护、拦挡以及景观绿化等的工程设计,往往忽略了对临时占地区域的恢复设计。而临时占地区域的恢复和治理是工程不可缺少的一部分,也需要重点设计。对于土石料场、砂砾料场、弃渣场、施工场地、施工道路以及临时堆料区等地,要因地制宜地布设恢复措施,有条件复耕的,需要尽量考虑复耕,弥补因工程建设征占的耕地损失,对于没有条件复耕的,应采取植树种草等方式恢复地貌。
3.6优化施工工艺的设计
工程施工工艺复杂多样,不同施工工艺产生的水土流失以及对生态的破坏极为不同,在设计时应慎重考虑、精细比选,不能图一时的施工方便和节省投资而采用粗放的施工工艺。譬如在大坝坝肩开挖时,应选择先拦后挖的施工方式,防止坝肩开挖的土石方滚落至河床;在弃渣堆放时,应选择先拦后弃的施工方式,先修建挡渣墙,然后开始弃渣,防止弃渣流失产生水土流失危害;在引水管道穿越公路、铁路或河流时,应该优先考虑采用定向钻等施工工艺,避免采用大开挖的施工方式;在大坝施工完毕后,有部分工程的下游围堰采取自溃的方式而不进行拆除,大量的围堰土石方直接进入河道,影响河道下游的河道行洪以及工农业生产,而水土保持要求必须采取拆除的方式,将围堰土石方全部挖除并运至指定的堆放地点。
4结束语
综上所述,做好水土保持工作对保障经济持续、健康发展和预防生态灾难有着十分重大的意义。水利工程水土保持工作是水利工程建设的重要组成部分,我们要将水土保持理念应用到水利工程设计中,认真做好生态环境评价工作,准确预测水利工程建设给生态环境带来的破坏,优化设计降低对生态环境的破坏,设计出水土保持合理方案,保证其能有效保护生态环境和降低水土流失的发生。
参考文献:
[1]水利工程中水土保持工作之我见[J].孔朝晖.河南水利与南水北调.2019(06)
[2]论水土保持的方法及水利工程的发展趋势[J].邱玲.绿色环保建材.2020(04)