侯繁荣，刘永基，吕涛，
陕西省水利电力勘测设计研究院 陕西省西安市 710000
摘要：水利工程能够控制、调配自然界的地表水和地下水资源，从而除害兴利。然而，水利工程往往规模较大，耗时较长，施工过程中对当地的生态环境很容易造成影响。当前，可持续发展理念逐渐深入人心，我国的水利工程建设工作也开始与可持续发展理念融合，民生水利、生态水利已经成为人们关注的焦点。把水土保持理念应用到水利工程设计中，能够减少水土流失，减少对环境的破坏，对于生态水利的建设具有重要意义。
关键词：水土保持理念；水利水电工程；设计
一、水利水电工程对生态环境影响
破坏地表，改变原地貌。水利水电工程的建设，破坏了原地貌，使原本自然和谐的景观被破坏，比如永久占地区域裸露的大坝坝肩、生硬的混凝土或浆砌石护坡等，临时占地区域的料场、渣场、施工场地和施工便道，通过地表挖除和占压等方式，改变了原地貌，使得原地表的水土保持功能发生变化，从而导致土壤蓄水能力下降，保土能力减弱，水土流失加剧。在水利水电工程建设过程中，大坝的填筑、堤防的建设等都需要大量的土料、石料和砂砾料，取料过程中，不仅损坏了地表的植被，且在后期留下来极易产生土壤侵蚀的表层，或为易风化的岩石层、或为松散的土质层，表层的抗蚀性迅速降低，遇到降雨会引发较为严重的水土流失，同时也破坏了生态景观。
二、水土流失造成的原因及危害
2.1施工过程中造成水土流失的原因
（1）地表植被的破坏
在水利水电工程建设过程中，相关单位一般都会进行地表开挖工作，过量的土壤搬运会对原始水土表层带来不良影响，导致地表受到损害，而这会对地面路基产生严重影响，因此在施工结束后，科学的加固处理工作对原始地基十分重要。对没有完成的表层来说，如果遇到雨水较多的天气，就会对相关地表带来冲刷作用，进而致使水土出现流失，尤其是某些山体区域，会产生较大的影响。
（2）挖土和填方
道路开挖及其之后的填方工作在水利水电工程中较为普遍，为了节省工作时间，提高工程效率，达到设计标准，填方时离项目最近位置的土壤便成了不二选择，而过度开挖则会使施工路面出现大量不平衡的土坑，致使许多土层裸露在地表，失去了原有依附于土地里层的能力，土壤很难吸附于地表，从而导致在强风天气，土层受到风力作用而四处飘散，较强降水的天气容易导致土壤随雨水流失，在两种情况的长期作用下加剧了水土流失的问题产生。
2.2水土流失的危害
由于水利水电工程建设造成的水土流失使当地的生态平衡得到破坏，环境状况受到影响，尤其是在靠近河岸的施工地区，流失的土层进入河道会对河道本身的防洪及其他能力产生严重的影响，破坏了工程附近居民的生存环境，对人们的安全造成威胁，同时对于施工工程的影响也是巨大的，严重情况下将导致工程施工无法顺利进行。
三、水土保持理念在水利工程设计中的应用措施
3.1优化工程结构设计
水利工程结构优化中，应用水土保持理念，将地表扰动和挖填的土石方量控制在一个小范围内。对于不同的水利工程结构，应采用不同的结构设计方案来减少水土流失。
设计水库大坝，由于混凝土坝对周边环境的破坏影响最小，应该优先考虑采用此工程结构。同时考虑当地的地形、水文、地质等一系列条件是否满足工程结构的基本要求。
若混凝土坝不能采用，再考虑采用面板堆石坝等其他工程结构；
输水工程设计中，对于深挖渠段、高填渠段等部分渠段，应重点在高填方案、渡槽方案、隧洞方案和深挖方案中进行比选，优先考虑渡槽或隧洞方案，减少大开挖和大回填，控制施工成本，减少对周边环境的破坏，预防水土流失；
围堰设计中，应优先考虑采用结构稳定性好的钢围堰，减少传统土石围堰的应用；
堤防工程设计，传统的堤防通常采取1∶3的边坡坡率，但最终的设计坡率，应该根据现场的实际情况和大量计算进行确定，比如说部分堤防的边坡坡率可以设计成1∶2的坡率，减少水土流失。总之，上述工程结构的设计方法充分体现了水土保持理念的应用，尽可能减少水利工程施工过程产生的残渣和取土量，做好水利工程周边的生态景观保护。
3.2优化工程边坡防护设计
水利工程中用于边坡防护的主要措施有浆砌石护坡、喷混凝土护坡等，水土保持理念充分地应用于边坡防护，则可以采取喷混植生植物护坡、蜂巢式网格植草护坡等护坡形式，在美化生态景观的同时也能减少水土流失。例如在四川省的国电大渡河水电站就采用高边坡防护；长江三峡五级船闸下游引航道边坡防护工程中应用喷混植生植物护坡。因此，在设计边坡防护时，要结合工程的实际情况，客观又科学地设计边坡的防护形式，这样才能维护生态景观、控制水土流失。
3.3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。
四、水利水电工程优化设计应用
4.1弃渣场的水土防护工作
在水利水电工程施工中进行基坑和沟渠的开挖所排出的废土和废渣，在对其防护过程中，要采取措施进行科学防护和治理。首先，合理安排和安置废弃渣土等，使其占用地面的面积在保障堆放安全的前提下尽可能的优化，将废渣和废土进行摊铺和撵平，科学合理的制定工程规划，合理使用适合的种植物将废渣土进行覆盖，避免水土流失现象的发生，有效降低水土流失的概率。相关的工作人员应当做好调研和科学计算，对废渣土的斜坡进行合理的放坡，采取土工等措施对坡面进行稳固和保护，有计划和有目的的保障生态的平衡。
4.2生态水利工程的设计应用
水利水电工程在近些年来得到了大力发展，水土保持理念的应用和生态环境意识的加强，在水利水电工程建设中发挥着重要的作用和功效，充分的将水流域生态和水资源的调控统一起来。在建设中主要面临着两个方向的问题：①我国水资源丰富，在水利水电工程中会面临着不同的流域和生态系统，往往不能照搬以往经历和经验，没有参考的工程实例，不能将生态水土保持理念完全的执行到工程施工当中去。②生态学和建筑学的出发点不同，有时会造成交叉和冲突，会出现分歧，建筑施工队伍往往为了赶工期和争效益，对生态环境保护方面考虑不到，更严重者以破坏生态环境为代价。这就要求施工企业要加强施工设计人员和施工作业人员共同的生态环境保护意识，从顶层设计到下层建筑都要贯彻好生态保护环境观念，实现可持续性的发展。
结语：
综上所述，随着人们对生活水平要求的不断提高，如何在发展的同时保护好我们身边的生态环境显得尤为重要。在水利水电的施工过程中，要对水土保持理念引起高度重视，并且将其理念落实到实际工作中，促使我国水利水电建设的不断提高，我国经济建设可持续性发展和人们生活水平的不断提高做出贡献。
参考文献：
[1]吴玫.水土保持对生态修复建设的作用及措施[J].吉林农业，2019（13）：48.
[2]陈维江.试论水土保持生态修复在水利工程设计中的应用[J].低碳世界，2019，9（02）：92-93.
[3]陈炎松．水利水电设计中的水土保持理念［J］．科技创新与应用，2018，(28)．