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解析水土保持理念在水利工程设计中的应用陆技伟

发表时间：2021/6/8 来源：《基层建设》2021年第2期作者：陆技伟俞峰

[导读] 摘要：现阶段，水利水电工程的重要性尤为突出，其在诸多领域发挥着至关重要的作用，如发电领域、防洪领域以及农田灌溉领域等。

        嘉兴市恒德水利建设有限公司浙江省嘉兴市 314000
        摘要：现阶段，水利水电工程的重要性尤为突出，其在诸多领域发挥着至关重要的作用，如发电领域、防洪领域以及农田灌溉领域等。同时，水利水电工程是十分复杂且烦琐的工程项目，随着建设机会的增多与建设规模的扩大，会对周围环境造成一定程度的影响，这与我国可持续发展的战略目标是相违背的。因此，在水利工程的设计环节，应注重水土保持理念的融入，减少或是避免发生水土流失的问题。
        关键词：水土保持理念；水利工程；设计应用
        1水土保持措施及其特点
        在人类破坏以及自然因素的双重作用下，我国水土流失越来越严重，为了减小水土流失带来的危害，相关部门采取了各种水土保持措施，包括工程措施和生物措施。工程措施指通过修建各类水土治理工程达到水土保持的目标；生物措施指采用林草植被措施进行绿化，是减少地表土壤侵蚀的一种措施。水土保持措施具有3个特点：一是涉及较多的学科领域，如水利、法律以及地质等。二是差异性较大。我国幅员辽阔，不同的领域土质不同，自然条件更是存在较大差距，加之受到经济水平、土地利用水平以及社会状况等因素的影响，差异性更为明显，因此需要水利工作人员在水土保持工作中考虑到差异性，采取针对性的措施提高水土保持效率。三是综合性较强。水土保持措施涉及财政、环保、农业、林业、水利、国土资源等诸多部门，需要通过大量的协调工作，争取各部门的支持，才能搞好水土保持工作。
        2水土保持措施的作用
        2.1促进国民经济可持续发展
        提高水土保持工作效率有利于推动国民经济长足发展，同时保证水资源与环境资源的可持续发展，提升水利工程效益。因此，做好水土保持工作在一定程度上有利于水利的发展，能够对水资源进行合理利用，有效保护环境。
        2.2降低洪涝灾害发生概率
        目前，我国采取的水土保持措施主要有退耕还林、植树造林等，在增加植被覆盖率的同时提高了土壤涵养水源。降水量增加可以使更多水分进入到土壤中，若遇到暴雨天气，更多的水通过土壤渗透到地下，达到降低洪峰的效果，降低洪涝灾害发生的概率。若地表水枯竭，土壤中的地下水就可以发挥自身作用进行补救，稳定地表径流量。因此，水利工作人员应科学做好水土保持规划工作，从思想上提高对水利可持续发展的重视，深入分析我国发生水土流失问题的原因，因地制宜地制定针对性的解决措施。
        2.3提高水资源质量
        从水资源开发利用的角度看，造林可以防止水土流失。雨季来临时，植被可以减少水土流失量，降低土壤中农药等有害化学残留流入河流的概率，在一定程度上改善水资源质量。水利工作者在具体的水土保持工作中，通过增加植被覆盖率，可以有效地控制水污染，保护水资源。
        2.4提高河流行洪能力
        水土流失使水流含沙量不断增加，大量泥沙随水流入河，不仅抬高了河床，导致水位上升，而且降低了河流的蓄水和防洪能力，给周边居民带来很大的安全隐患。做好水土保持工作，可以有效防止水土流失，减少泥沙来水，提高河流蓄水和防洪能力，最终减少对水利工程的危害。比如小浪底水库就是黄河的主要调节方式。汛期来临时，可调蓄水量，避免因汛期水量大而造成下游洪灾。此外，做好水土保持工作，可以在一定程度上避免滑坡、泥石流等灾害的发生，保障人民健康和财产安全。
        3水土保持理念在水利工程设计中的应用
        3.1明确设计规范
        与国外发达国家的分析相比，我国水利工程在建设过程中还存在着建设标准、设计规范、工程规划、精细化管理等诸多问题和不足。同时，水土保持方案设计的合理性和准确性是水利工程建设的重要依据。

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因此，有关施工企业和政府部门应加强对水利工程设计阶段的管理，以保证水利工程的施工效率和质量。首先，相关设计人员应严格按照相关设计标准和要求，结合水土保持理念，提高水土保持方案的可行性。其次，施工企业应加强对设计单位和相关设计人员的资格审查，提高方案设计的科学性和专业性。最后，由于水土保持方案设计需要更多的建筑学、岩土工程等方面的知识和技能，设计队伍的整体专业水平尤为重要。因此，设计单位应注重提高设计人员和队伍的专业化水平，完善质量管理体系，以保证水利工程高效、高质量的发展。
        3.2优化结构设计
        结构设计是整个水利工程项目设计工作中的重要组成。首先，在开展结构设计工作时，应注重加强控制挖填土石方总量，规避或减少地表扰动过大的现象。特别是在进行水库大坝的结构设计时，尤其要做好现场勘测工作，重点关注施工现场的地质条件与地形构造。通常情况下，应首选混凝土坝，尽可能地减少对地表结构的破坏。其次，当进行灌溉工程设计时，设计人员应充分掌握高填与深挖作业的要求，确保设计方案的可实施性。最后，方案的设计应尽量减少大回填或是大开挖作业的内容，便于整体水利工程的成本控制。此外，对于围堰工程项目的设计工作来说，可以使用钢筋材料代替土石材料，提升其稳固性，从而减少对周围水土环境的扰动。在进行堤防工程的方案设计时，设计人员应格外注意堤防边坡的设计比例。一般情况下，堤防边坡的常用设计比例为1∶3，但设计人员可依据施工现场的实际条件，适当地调整为1∶2比例或是其他比例，降低对周围水土的影响。
        3.3优化防护设计
        目前，国内水利工程中常用的护坡方法有喷射混凝土护坡和浆砌石护坡。在工程实践中，应尽量避免硬边坡防护设计。蜂窝网格植草护坡和喷播混播护坡的防护设计，不仅能有效地控制水土流失问题，而且能提高整个水利工程的美观。因此，这两种防护方法在大型水利工程中得到了广泛的应用。另外，不同类型水利工程的特点也有一定的差异，因此在保护设计中，设计人员应充分考虑施工场地的地质条件和地理环境，并遵循因地制宜的设计准则完成方案设计，既要保护当地生态环境，又要达到水土保持的建设目标。
        3.4土石方平衡设计优化
        在土石方平衡设计中，应考虑取土量和弃渣量对土石方平衡的影响。
        1）为保证水土保持理念的有效落实，应有效控制取土量，采用挖作填的方法，减少对水利工程周围水土的影响。
        2）在堤防工程设计中，土方工程将用于地基的清理，因此设计人员应充分掌握工程的施工需要，设计各种解决方案，供相关施工人员选择和参考，从而提高地基清理质量。同时，在利用土方进行施工时，可适当采用掺灰技术，便于对土、渣量的管理和控制。
        3）导流明渠工程设计的重点应放在控制明渠高程和减少开挖回填上，以满足水土保持理念的相关要求。
        4）在进行水利建设时，经常修建临时施工便道。因此，有关人员还应充分考虑工程建成后施工便道的利用，提高水土资源的有效利用率。
        结论
        严重的水土流失导致耕地减少、土地沙化、沙尘暴频繁发生，恶劣的生态环境给我国经济社会的发展和人民群众的生产、生活带来诸多影响。做好水土保持工作能够促进我国水利可持续发展，最终实现国民经济和社会的可持续发展。
        参考文献：
        [1]王艳敏.浅析水土保持在水利可持续发展中的作用[J].应用能源技术，2019（4）.
        [2]李晓静，孟令宽.水土保持在水利可持续发展中的作用探讨[J].资源节约与环保，2019（10）.
        [3]赵国秀.水土保持在水利可持续发展中的作用[J].山西农经，2018（5）.
        [4]张国有.浅谈水利工程建设中水土保持的重要性[J].农业科技与信息，2020（18）：57+63.