新疆维吾尔自治区水土保持生态环境监测总站 新疆 830000
摘要:水利工程最大的特点是规模大且周期长,施工过程会在一定程度上破坏当地的生态环境,而随着科学发展观的提出,可持续发展理念成为人们的共识,因此,要求我国水利工程建设中,也应注重构建民生水利、生态水利,贯彻落实水土保持的理念,把水利工程设计与水土保持的理念进行结合,提高水土流失的防治效果,并有效维护土地生产力。
关键词:水土保持 理念 水利工程 设计 应用
一、水土保持的基本概述
随着人类活动越来越多元化和频繁化,使得滥砍滥伐的现象屡见不鲜,各种植被破坏现象十分严重,植被覆盖率开始不断减少,可用土地也开始出现供不应求的状况,耕地的沙漠化以及水土流失问题也日渐严重化。因对生态的破坏,造成了雾霾、沙尘暴、山体滑坡、泥石流等各种自然灾害,一方面由此产生了巨大的经济损失,另一方面也对人民的生命安全带来了严重威胁。因此,当前从经济的可持续发展以及为了人类生存的长远方向来讲,必须重视水土保持,广泛利用水土保持的生态学原理和经济规律,对国土资源进行有效治理,切实对生态环境予以改善和优化。
二、水利工程建设中水土流失的特点
1、点状水利工程水土流失特点
此类型水利工程不仅工程量较大、耗时时间长,同时拥有复杂的施工工序,在长期施工中,很可能受到台风、暴雨等的侵袭,从而产生水土流失现象。首先,施工准备期是防治水土流失的关键阶段。通常情况下,水利工程的建设地点通常会选择山区等交通不便的地区。因此,工程施工需要经历一个较长的准备期,努力进行施工场地的平整操作,对进场道路和交通道路进行修筑,因此,拥有较大的工程量和较大的施工难度,此时如果不及时加大水土流失预防力度,将严重扰动当地地表植被。其次,水利工程拥有较广的覆盖面积,这是因为,除了工程主体的建设,同时还需要构建水利淹没区和移民安置区等,因此,工程整体上将造成较大范围的影响,遭到破坏的地表植被也相对较多。通常情况下,会对水利工程涉及范围内的土地进行彻底的清除和平整,才能够提升施工便捷性和施工质量。然而,在这一过程中,将导致当地土地抗侵蚀能力大大下降,增加裸露地面,为水土流失现象的产生创造了条件。
2、线状水利工程水土流失特点
线状水利工程指的是输水工程渠道和灌溉工程等,此类型工程拥有较长的施工路线,工程最多拥有上千公里,最少也有几十公里,在各个施工段会遇到峡谷、丘陵或平原等多种类型的地貌,因此,也需要构筑分散性较强的取料场或废弃渣场等。在此类型水利工程中,水土流失也呈现出线状分布的特点,所以控制难度较高,各项预防措施必须针对不同施工段的特点来采用。
三、水土保持在水利工程中的有效作用分析
1、提升工程建设的效益
在水利工程中,通过加强水土保持,可有效减少水土流失的量,并使得湖泊河水的拥堵也得到缓解,保持生态系统的平衡性。而且,水土保持设施还可有效保障和促进水利工程的效益,这是因为水土保持可对泥沙等进行阻拦,有效降低泥沙在水库中的淤积量,从而增加塘库蓄水,使得水利工程的使用寿命更长,使得水利工程的效益最大化。
2、改善和优化生态环境
水土保持应秉着一切从实际出发的原则来进行设施的建设,因地制宜,特别是对小流域的治理,在建设时应结合水土保持的新思路,也即是三道防线,包括生态保护、修复及治理,充分运用这三道防线来发挥节节拦蓄、层层设防的有效作用,这样才能不断增加地表的植被数量,并确保地表的含蓄水源,从而对气候进行调节,并改善生态环境,真正让水环境的质量得以提升。
3、减少自然灾害的发生
水土保持一方面可使得土壤含水量得到维持,另一方面还可使得土壤水分渗透能力提升,并起到拦蓄径流的作用,让地质地貌更为稳定。所以,在水利工程建设中,必须充分意识到水土保持的重要作用。通过有效的水土保持,提高防洪能力的同时,也尽量避免和减少汛期尤其是山区山体滑坡及泥石流等自然灾害的发生,从而真正发挥水利工程的作用。
四、水土保持概念在水利工程设计中的应用
1、水利工程水土保持设计规范
现阶段,在国家的大力支持下水土保持方案编制工作取得了很大的进展,然而与发达国家相比在水土保持规划、水土保持设计与施工标准以及后期标准化管理仍然有较大的差距。在社会认可方面,水土流失防范设计也远远不如其他行业设计。对于这一问题,水土保持行业需要进行针对性改革,否则将会面临被其他设计行业吸收和归并的风险。因此,未来需要对水土保持方案的编制以及水土保持设计的资质管理进行强化,从资质等级和从事业务范围等方面对缺乏勘察、设计资质以及专业技术人员的编制单位,要进行整改,从政策上给予支持和优惠,鼓励他们吸纳数量众多的岩土、架构等水土保持专业之外的其他设计工作者,学习参考其他设计行业的高水平管控模式,进而提高整个水土流失防范领域的竞争力,最后让其在勘察设计领域中取得胜利。
2、对水利工程边坡防护进行优化设计
水利工程边坡防护以往主要采用浆砌石护坡和喷混凝土防护,他们都属于硬护坡设计,我们应该提倡喷混植生植物护坡和蜂窝式网格植物护坡,他们不仅能够给护坡带来绿色增加观赏性,还能有效利用其生长植物预防水土流失。还应该根据当地的地质水文环境特点,采用尽量降低坡度的设计,其能进一步降低水土流失的发生。我国四川省大渡河水电站就大量应用了喷混植生植物护坡,并取得了不错的防治效果。工程设计师在设计时应该尽量采用生态防治方法,这种方法不仅节省资金,还能增加生态景观,保护环境,可谓是一举多得。
3、优化工程土石方平衡设计
水利工程建设过程中,工程的弃渣量、借土方量都同土石方平衡性具有紧密的联系。因此,在进行土石方平衡设计的过程中,应用水土保持理念,必须努力减少借方并实现以挖作填,同时设计人员应对回填利用开挖方的可行性进行全面掌握。例如,在堤防工程中,部分土石方是清基用的,应对其进行直接利用的可能性进行分析,同时,在利用中也应综合考虑多种途径,如在掺灰工艺的基础上对其进行利用,从而促进弃渣量、取土量的减少。在这一过程中,周边环境受影响的概率也将大大下降,在引水渠道工程中,设计人员在水土保持理念的基础上,应努力对渠道高程进行优化,从而实现回填量、开挖量的减少。
4、增加植被覆盖率
由于工程需要我们难免会对施工地的自然环境造成破坏,因此我们要做好环境恢复工作,恢复土壤的水土保持能力。为此我们可以采取植树造林增加植被覆盖率的办法。我们应该对破坏的地貌进行部分恢复,对容易引发水土流失的地貌进行整改。并因地制宜种植一些适应当地气候的植物,提高植被覆盖率,以植物保护水土。这些植物不仅保护了生态环境,也有效避免了水土流失。
五、结语
在我国水土流失十分严重的情况下,开展水土保持工作非常重要,作为国家重要的基础设施工程的水利工程,在保证工程质量的同时,更要注重维护生态平衡,坚持水土保持理念。
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