水利工程施工中水土流失特点及水保措施

2021-03-01 22:52郭伟
科学与财富 2021年28期
关键词:水利工程

郭伟

摘 要:水利工程具有抗旱防洪、农田灌溉和发电等功能,是我国国民经济发展的基础设施。但水利工程建设时间较长、规模较大,施工过程中很容易对附近的生态环境造成破坏。基于此,本文研究了水利工程施工中水土流失特点,同时针对水保的措施进行了分析。

关键词:水利工程;水土流失特点;水保措施

随着时代的发展,我国社会经济迅速发展,生态环境遭到破坏,水利工程建设过程中的水土流失问题较严重。应重视生态恢复,采用水土修复技术,有效防治水土流失,加强生态环境保护。

1.水土流失特点

(1)塬面水土流失的主要侵蝕形式为水力侵蚀,在坡面和沟头、沟边容易发生重力侵蚀。水力侵蚀主要呈现方式以降雨溅蚀、面蚀、片蚀和沟蚀为主,如遇特大暴雨,还会发生陷穴、地峡等塌陷现象。面蚀主要发生在坡耕地,降雨时雨滴击溅、淋溶地面,集蓄的地表径流冲刷逐渐形成细沟、浅沟、切沟等,结果往往导致土壤养分流失和肥力下降,这严重影响农业产业的发展。沟壑侵蚀是由塬面侵蚀逐渐发育而成,主要表现形式是沟头前进、沟岸扩张、沟床下切,在长度、宽度和高度三个方向发展,使得沟壑持续延长,加宽和加深,最终导致切割蚕蚀地面,使得塬面的面积日益缩小,沟壑纵横。重力侵蚀通常伴有水力侵蚀,主要表现形式为崩塌、滑塌、泻溜、陷穴等,若发生塌陷,一次性产生的土方量多少不等,生成的大量泥沙向沟道滑落,进而给下游增加负担。

(2)沟头溯源侵蚀严重。若沟头未采取任何防护措施,其侵蚀速度会迅速发展,一般以 0.3~3.0 m/年的侵蚀速度前进。沟头侵蚀并不是连续发生的,当汇集足够大的地表径流量时,以一个集中、狭小的特殊地形为出水口,径流会猛烈地冲击,进而导致沟头部位造成严重的溯源侵蚀,若遇特大暴雨则会使沟头一次前进几米甚至十几米不等。与此同时,人为的破坏也比较严重,一些村庄的居民会将大量的生活污水和垃圾直接弃(排放)到沟头,超过沟头部位承受力就会发展塌陷、崩塌。通过调研发现,几乎所有的沟头侵蚀都可能危及村庄或道路的安全,这是由于长期反复的冲刷侵蚀,道路成为降雨径流的通道,而沟头溯源侵蚀的方向就是来水方向,势必会威胁道路。

2.水土保持的应用意义

水土保持是指在山区、丘陵区、沙区防治水土流失,有效利用水土资源,提高土地生产力,将土地的经济效益和社会效益全部发挥出来。水土保持不但可以更好地避免水土流失,还可以提升对水土的利用率,开展植树造林等改善环的活动。水土保持是生态环境建设中最为艰巨的任务,涉及很多地质学科。所以,水土保持工作应建立在水土资源的基础上,按照我国相关法律,科学地制定各项工作内容,例如生态修复、水资源维护计划等,遵从自然规律,并积极学习以及运用国外的先进科技和经验,推动生态可持续发展。另外,在开展水土保持相关工作的过程中,不仅要体现资源可持续发展的理念,还要发挥市场的隐性作用,更好地避免水土流失等问题。

2.1尽可能降低自然灾害出现的概率

现如今,社会的迅速发展使科技越来越先进,生态修复功能也更加全面,其作用也得到了更好的发挥。有机恢复可以帮助植物生长,提高植被覆盖率,改善土壤的蓄水功能,缓解水土流失的问题,而水资源保护的主要目的是消除破坏和提高效益。加强生态修复可以更有效地降低自然灾害出现的概率。

2.2提升水利工程的整体经济效益

在以往的水利工程施工中,经常出现水土流失问题。泥沙随水流失,水利工程的蓄水功能也随之降低,不但极大地阻碍了水利工程的正常运行,还降低了水利工程的整体经济效益。应用水土保持、生态修复的新模式,可以有效地降低水土流失问题发生的概率,使水利工程更好地发挥蓄水功能。蓄水量的持续增加不但可以降低水利工程的建设成本,还可以延长水库的使用年限,有效提升其经济效益和社会效益。

3.水土流失防治要点

结合工程防治区划分科学合理地对各个防治区进行措施布设,主要注意以下3个方面:(1)工程措施中的表土剥离措施在水土保持方案报告中需明确剥离的范围、时间、面积、剥离厚度等,以便于施工期间严格按照方案中内容进行实施。(2)施工生产生活区施工结束后对占用耕地或良好植被区域需进行复耕或植被原样恢复;若使用时间较长,应当在施工生产生活区补充植物措施。选用的草种应具有发达的根系、耐贫瘠、较强的抗旱耐淹能力和改良土壤理化性状能力等,能够起到防治水土流失的作用。同时做好与主体工程施工进度衔接工作,尽量减少土质填筑面裸露时间。(3)临时措施主要在施工期间发挥水土流失防治作用,结合工程实际,在堤防工程区增加防尘网苫盖措施,建筑工程区增加临时排水沟措施,排水沟末端布设土质沉沙池;填塘固基区在施工结束后撒播草籽未发挥水土保持效益前进行防尘网苫盖;在施工生产生活区四周,设置临时排水沟,并在排水沟末端设置砖砌沉沙池,对汇集的泥水进行沉淀后排出。

4.水利工程施工中水保措施

4.1提升植被覆盖的比例

植被除了能发挥一定的生态功能,还有预防水土流失的作用。开展水利工程建设会不可避免地破坏周围环境。由此可见,使用有效方法减少对周围环境的破坏意义重大,有利于将水利工程的作用发挥到极致。从水土流失的角度来看,主要原因是水土保持能力持续降低。由此不难看出,提升植被覆盖的比例,能在原有基础上提高水土保持效果。

4.2强化水土保持意识

当下我国的生态环境持续恶化,政府不仅强调了保护生态环境的重要性,还提出了可持续发展的理念。在这种情况下,必须在水利工程设计中科学合理地应用水土保持、生态修复技术,以有效地修复和改善生态环境,既能提高水利工程设计的实际效果,又能满足可持续发展的要求。人们要更加重视水土保持,强化生态意识,正视水土流失的严重性,应用生态修复技术,确保植物茁壮成长,优化当地地质,减少水土流失。在水利工程设计和施工过程中,还可以主动保护生态环境,减少对施工区土地的破坏,有效保护土壤。

4.3完善相关机制并且加大投入

水土保持工作的重要性之所以常常被忽视,不仅是因为相关人员认识不足,更是因为机制存在缺陷,没有起到约束作用。因此,要完善水利工程质量监督体系和安全管理体系,严格把关建设质量,满足当前社会、生态可持续发展的需求。将“四项制度”贯彻到底,确保工程建设的最终成果达到国家相应的标准与规范。另外,建设水土保持工程需要资金支持,但在过去的水利工程设计中,往往忽视了资金的投入和水土保持工程的发展,针对这种情况,有必要设立专项基金,并在水土流失加剧时加大资金的投入。我国越来越重视防治水土流失,并制定了相关法律法规,所以必须将水土流失治理费用列入工程概算,相关部门要严格监督,使用生态修复资金必须专项拨款。

4.4水利工程护坡的完善

护坡是水利工程建设中的一大重点,关系到施工质量。但是,以往在建设护坡时,主要采用混凝土或砂浆墙护坡。虽然这种方式可以起到一定的防護作用,但实际上都是硬坡的防护形式,不利于保护植物。为了减少水土流失,可以采用混合坡,这种水土保持方式具有较强的生态恢复功能,特别是能有效促进植物生长,营造良好的植物生长环境,对防治水土流失具有重要作用。同时,水利工程的护坡也可以扩大护坡绿化面积、改善其装饰性、美化生态景观,对生态环境的保护和水利工程的发展有一定的促进作用。对底层网架的保护也是一种先进的护坡方法。采用网格防护法既能节约资金,又能降低维护费用,同时能防止水土流失,具有良好的护坡效果。

4.5优化土壤以及植物配置

水土流失目前未得到有效防控,虽然栽种了很多植物,但植物种类比较单一,设计时没有考虑土壤保护,导致土壤逐渐变硬、有机质不断减少。鉴于此,有必要引进创新、综合的方法,恢复水土保持的传统性质;不仅要理智地改善土壤,提高土壤的承载力,从植物入手合理布局,还要保证植物的多样性,减少水土流失问题,如处理后要充分覆土,控制土层厚度,最好控制在30~40cm,同时要科学配置植物。另外,植物应尽量种在植物地上,以促进植物健康生长。

结语

当下的水利工程在很大程度上影响着生态环境,利用水保措施,可以避免水利工程对当前的环境造成进一步的破坏。水利工程与生态环境互相依赖,不但可以延长水利工程的使用年限,还能维护生态环境,更有效地避免水土流失等自然灾害。优化水利工程边坡防护设计和工程结构,完善机制,加大投入,提高植被覆盖率,开展综合修复,注重土壤改良和植物配置,进一步加强水土保持,促进我国水利事业的发展。

参考文献:

[1]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(2):92-93.

[2]赵京.试论水土保持生态修复在水利工程设计中的应用[J].城市建设理论研究,2019(1):173.

[3]廖承凌.水土保持生态修复在水利工程设计中的应用分析[J].黑龙江水利科技,2017(7):136-137.

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