浅谈水利水电工程建设中预防水土流失的措施

康晓宁 王晓兰 张亚楠

水土流失预防是指通过法律、行政和经济手段进行管理、防止和减少水土流失的措施。水土流失预防是水土保持工作的重要组成部分,水土流失预防与水土流失治理构成了水土保持工作的两大方面。

1 水土流失預防的主要内容包括

(1)思想落实:必须把水土流失预防列为水土保持工作的首位。各个施工单位都应树立预防为先的指导思想,采取有力措施把人为活动可能引发的水土流失控制到最小限度。全社会、全体人民应增强水土保持意识,自觉保护水土资源,预防个人行为造成新的水土流失。

(2)法制落实:遵循国家制定的水土保持法律、法规,依法加强水土流失预防工作,依法对造成水土流失的案件进行查处。

(3)组织落实:各级水行政主管部门应该设立专门机构,建立一支素质高、业务精的执法队伍。

(4)措施落实:建立和完善水土流失预防监督和监测体系,从源头开始控制人为造成的水土流失,严格执行水土保持方案报批制度,对各类开发建设项目实施监督、检查和管理。

2 水利水电工程施工区水士流失形成的原因

(1)地表形态发生变化,原地形、地貌由于开挖、扰动、堆弃等形成新的形态,使水土流失的影响因子(坡度、坡长)变化极大,许多边坡处于不稳定状态,加剧了水土流失。

(2)地表组成物质发生变化,经过扰动的原地表土壤变成了由土壤、岩石等组成的松散堆积物,抗侵蚀能力下降,适宜种植的水土保持林、草品种已发生改变。

(3)地表植被受到破坏,工区原有的水土保持功能降低。

(4)降雨、径流过程发生变化,洪水过程往往陡涨陡落,水土流失程度加剧。一些项目对地下水也造成较大影响,使地下水水位下降,表层土壤干燥,地表植被退化,水土流失加重。

3 工区水土保持

工区水土流失防治涉及工区建设的整体布局、生产工艺、建设和施工方式。其恢复治理又涉及地质、土壤、环境保护、生态、土地复垦、土地整治等领域。防治措施主要有护坡工程、拦碴工程、土地整治工程、绿化工程等。

4 弃碴场水土保持

弃碴水土流失主要发生在坡面上,经常发生的水土流失形式有沟蚀、滑坡和坍塌。影响弃碴流失的因素较多,主要与弃碴堆放的地理位置、地形条件、汇流区径流的动力条件、弃碴的粒径组成等物理特征以及防治措施状况等因素有关。弃碴场水土流失防治措施主要如下。

4.1 堆碴及护坡措施

弃碴堆放采取“边拦边弃”、“回填压实”的方式。弃碴场堆碴坡面坡比控制在1∶1.5以内,坡脚采用干砌石固脚,坡面采用干砌石护坡(护坡厚度为0.2m)。在地形坡度较大的弃碴场,应修筑拦碴坝,以防止弃碴场底部水土流失。弃碴堆放至设计地面高程后,堆碴面结合堤防防浪林建设采用林、草相结合的方式,进行迹地恢复,植被恢复选择乡土树种。

4.2 排水措施

为防止顶雨直接冲刷弃碴坡面,坡面设坡度向下坡导流。为汇集山涧水,弃碴场设置排水沟、急流槽及消力池、将流水引入坡底排水沟中。弃碴场横坡上设梯形边沟,将山坡水截入沟中。急流槽砌筑在弃碴场坡面上,按原阶梯状用浆砌片石砌筑槽底部,并利用其阶梯状坡面消能。消力池部分接天然沟,池底坡度按实际情况设计。

5 道路水土保持

水利水电工程涉及的道路建设水土流失主要发生在施工建设过程中,如果不采取措施加以控制,水土流失往往非常严重,甚至引发滑坡、泥石流,造成灾难性后果。

5.1 道路建设产生水土流失的原因

(1)开挖和堆弃废弃物占压和破坏林草植被,使地表失去原有保护,并形成很多松散的裸露地面,在降水、大风等作用下极易产生水土流失。(2)道路建设穿山过岭,破坏了原始的地形、地貌,形成许多不稳定、易产生水土流失的地段和边坡。(3)在道路建设周边地区,如道路排水区、施工临时占地区等,因建设活动加重水土流失。

5.2 道路水土保持的措施

(1)路基路面排水

路基应设置完善的排水设施,以排除路基、路面范围内的地表水和地下水,保证路基和路面的稳定,防止路面积水影响行车安全。路基地表排水可以采用边沟、截水沟、排水沟、跌水及急流槽、拦水带、蒸发池等设施。

(2)路基防护

路基防护工程是保证路基稳定,防止水土流失,改善环境景观和保护生态平衡的重要设施。边坡防护工程应在稳定的边坡上设置,在适宜于植物生长的土质边坡上,应优先采用种草、铺草皮、植树等植物防护措施;岩体风化严重、节理发育、软质岩石等的挖方边坡以及受水侵蚀、植物不生长的填方边坡可以采用护面墙、砌石(混凝土块)等工程防护措施;沿河路基,在受水浸淹和冲刷的路段,可以采用挡土墙、砌石护坡、石笼、抛石等直接防护措施;对高速公路、一级公路的路基边坡,应根据不同地质情况及边坡高度,分别采取植物、框格、护坡等防护;对石质挖方边坡可以采用护坡、护面墙及锚喷混凝土等防护形式。各种防护措施可以配合使用,并注意互相衔接。

(3)道路绿化工程

道路绿化工程主要是指道路防护林。道路防护林通过庞大的根系网络固持土壤,防止路基由于雨水的冲刷而被破坏,或因湿软而塌陷下沉,同时还可以防止路旁的边坡崩塌、落石、泻溜等破坏路面,影响交通;林带的茂密树冠可以为路面遮荫,避免温度的急剧变化,从而保护沥青路面,延长沥青路面的使用时间;林带的防风作用可以减少路面的积沙、积雪对交通的阻碍,维持交通畅通,减少护路费用,提升行车安全;道路防护林对道路及周围环境的调节,可以防止烈日暴晒,寒风袭击,提升人们旅行的舒适度;同时道路防护林又是一项重要的林产品资源,可以获得木材、薪柴、饲料、肥料等。

施工完毕后进行平场、植被恢复。即对废弃的临时道路采取清理场地,平整土地,植被恢复措施。对加固拟保留的原土堤道路,施工结束后布置行道树进行植被恢复。

6 结语

综上所述,防治水土流失的措施主要是贯彻“预防为主、防治并重、因需制宜、因害设防、水土保持与生产建设安全相结合”的原则。要在工程措施和植物措施两方面把水土保持和工程建设充分考虑进来,处理好局部治理和全局治理、单项治理措施和综合治理措施的关系,相互协调,使工程施工及运行过程中造成的水土流失控制到最低限度,既保证短期内减少流域土壤侵蚀和入库泥沙量,又从根本上改善流域水文环境,实现水库流域生态系统可持续发展。

参考文献

[1] 刘建军.水利水电工程环境保护设计.2008.

[2] 牛魁斌.河北省矿区生态工程与土地复垦研究.2009.

[3] 康绍忠.农业水土工程概论.2006.