水利工程水土保持防治及治理措施试析

郭伟 北京市门头沟水利工程有限公司

水土资源是水利工程可持续发展的重要资源，如果没有水土资源，社会经济与物质的高速发展就无法获得根本保障，严重的水土流失会导致生态环境恶化。因此，要保护生态环境，就要做好水土保持工作。水土保持是防治水土流失，保护、改良和合理利用水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源的经济效益和社会效益，建立良好生态环境的综合科学技术。

一、水利工程水土保持防治及治理对水利工程的重要意义

1.水利工程水土保持防治及治理指利用水土流失治理方法解决水利工程施工区域水土流失问题，并保证地区内水土保持效果良好，同时保护地区内的水环境、植被环境。在水利工程施工中，地区内水环境、植被环境是水利工程的重要保护系统，可提高水利工程的防护性能，保证水资源和土壤资源，使水利工程施工更稳定。

2.水利工程投入使用后，水土流失问题是影响工程使用效率的主要问题。一方面，水土流失问题影响水利工程周边的自然资源环境，若治理不及时，会破坏生态环境；另一方面，水土流失问题严重将会造成泥石流等重大地质灾害，对现代水利工程产生安全威胁。因此，在水利工程施工中，完成水利工程水土保持防治及治理，可防止水土流失地质灾害形成，并对水利工程形成保护作用。

二、水利工程施工中形成的水土流失问题

水土工程施工中形成水土流失问题是比较常见的问题，不仅影响区域内的环境建设，更会在一定限度上影响水利工程施工和使用安全。

1.水利工程施工资源采集造成严重的水土流失问题，在实施的水利工程施工中，一方面，应建设水利工程区域内的水利资源、河流资源，包括河流阻断、泥沙挖掘等工作，易造成地区内的生态破坏，影响地区内的生态资源建设，导致地区内出现水土流失现象。另一方面，水土资源工程建设中应积极利用地区内的植被，同时需要大量的土方材料。在实际的资源采集过程中，水土资源采集会破坏地区内的水土资源，由于施工难度相对比较大，导致实际的水土资源难以恢复，造成地区内水土流失现象。

2.在水利工程建设过程中，需要建设工程常用的施工场地、施工临时场地、工程机械设备存放场地、土料石渣场等。在施工场地建设过程中，会对地区内的水土资源造成破坏，造成水土流失。水利工程施工中水土流失问题会影响工程施工质量，因此，在具体的施工过程中，应采取必要的水土流失治理方法对水利工程施工进行保护。

三、水利工程水土保持防治及治理注意要点

水利工程施工保护指在水利工程具体施工过程中，应用必要的施工技术，综合治理水土流失问题，在水利工程水土保持防治及治理过程中，主要包括预防和治理两种方法。

1.在水土流失预防过程中，合理规划水利工程，减少水利工程施工对地区内环境的破坏，加强水土流失预防。在水土流失预防工作开展的过程中，应合理规划工程的施工场地，有效保护水利工程的施工现场环境，提升水利工程施工质量。

2.水利工程水土保持防治及治理技术主要是对水利工程区域内水土流失问题进行有效处理。①植被破坏是产生水土流失问题的主要原因，因此，在实际的水土流失问题处理过程中，选择应用增加植被的方法，完成水利工程水土保持防治及治理工作。在水利工程水土流失区域内建立植被种植区域，选择适宜的植被进行种植，可实现水利工程水土保持防治及治理。②水土流失总额和治理技术应用过程中，包括水土流失工程施工防治技术、水利工程边坡防护工程施工设计、水利工程截水沟工程施工设计等技术内容，通过水土流失工程综合防治技术应用，保证工程施工更高效完成，提升水利工程自身的防护性能。③水利工程水土保持防治及治理技术应用过程中，应针对不同的综合治理场地，应用不同的防治技术。在水利工程施工中临时场地、资源开采场地均会出现水土流失问题，在实际的治理过程中，应根据场地合理应用综合防止技术，保证水利工程水土保持防治及治理的效率，可提升水土流失治理效果。

四、水利工程水土保持防治及治理措施

水利工程水土保持防治及治理措施大致可分为三类，分别为工程、生物和耕作措施。同时运用三类技术措施即为综合治理措施。

（一）工程措施

水利工程水土保持防治及治理的工程措施大致可分为：沟道治理工程、坡面治理工程和护岸工程三类。沟道治理工程：在沟道上修建防止沟蚀发展、拦蓄径流和泥沙的工程设施，主要包括淤地坝、拦沙坝、沟头防护工程、土石谷坊、引洪漫地、沟道蓄水工程以及滑坡防护工程等。坡面治理工程：在丘陵、山地和塬地坡面上修筑蓄水、排水和保土工程设施，主要包括（水平沟、水平台地、山边沟）梯田工程、引水、蓄水和排水工程等。护岸工程：防止沟道两岸冲刷的重要工程措施，具有稳坡护岸、改变洪峰方向、保护耕地间道路等重要功能，包括导流堤、护岸堤和丁坝等。

在以上工程措施中，淤地坝可以快速减少黄粗泥沙，具有显著的拦沙效益，被水利部评为“亮点工程”。对一级支流淤地坝拦沙减蚀作用研究表明，不同坝高的淤地坝每公顷平均拦沙量为57150m3，地坝的拦沙量约占水土保持总拦沙量的40%-80%。

（二）生物措施

1.水土保持林建设

水土保持林业营造措施是指在水土流失高发区营造林地提高植被覆盖率，充分发挥生态系统径流拦蓄、水源涵养、河川径流调节作用，避免土壤侵蚀，提升土壤质地和改善生态环境的功能。水土保持林包括坡面防护林、侵蚀沟道防护林、分水岭地带防护林、沟坡防护林、水土保持经济林、沟头防护林、护岸护滩林、水库防护林、道路防护林等。水土保持林营造宜采用人工造林、封山育林、飞播造林相结合，乔木、灌木和草本相结合的方式。

2.草牧业建设

草牧业建设措施是指在水土流失敏感性高、侵蚀等级高的草原和丘陵地区，恢复重建草地草场，增加植被覆盖率，提高牧草产量与畜牧业开发并举，可以通过以下具体措施进行草牧业建设：①禁封、封育，属于自然修复的典范，是指在轻度退化的草地上，停止开发、放牧等一系列人为破坏活动，利用生态系统自我调节能力自然恢复；②草地改良，对于中度退化草地，通过人工干预，如优选草种、补播和耕翻、灌溉施肥、保水剂使用等辅助技术措施对草场进行改良；③草地建植，对于中重度退化草地，可以通过人工种植牧草或飞播草种而新建的草地，通常具有产量高、质量好的特点；④休牧、轮牧，根据草地类型、面积、产量以及牲畜的种类、数量将草场划分成不同区域，在不同区域内进行牧草休养生息、适当放牧、轮流放牧的技术措施。

（三）耕地措施

水土保持耕地措施指就地拦蓄降水，改变小地形，或增加地面覆盖的耕作、轮作、防止水土流失，并保证农业增产稳产而采用作物栽培、改良土壤和培肥等措施，把水土保持和农业产量提高统筹考虑。

1.退耕还林还草

坡度较大的耕地是水土流失易发的区域，需要进行退耕还林还草工程，将水土流失严重、产量低且不稳定的坡耕地和沙化耕地转变为林地或草地，修建梯田或林间间作等措施来减轻土壤侵蚀。研究表明，实施退耕还林还草，能改善土壤结构，消减土壤侵蚀，林地能更好的消除降雨动能，降低细沟侵蚀到50%以下，面蚀到70%以下。

2.改变小地形

改变小地形的农业技术措施主要是指增加地面粗糙度的技术措施，主要包括：圳田、区田、坑田、水平沟、丰产沟、农垄作区田、等高耕作以及沟垄种植等。

3.增加覆盖

覆盖措施主要是指增加地面覆盖率和增强土壤抗冲蚀性的技术措施，主要包括间作套种、合理密植、等高带状间作、草田轮作、少耕或免耕和残茬覆盖等。

（四）材料工程措施

根据砒砂岩侵蚀动力与侵蚀岩性机理，开发了抗蚀促生和原岩改性技术。抗蚀促生材料是基于W-OH的新型抗蚀促生复合材料，与水反应后可聚合成为凝胶体，与土和砂的附着力强，具备较佳的渗透性能、抗蚀性能、保水性能及植生性能。有研究表明，抗蚀促生试验小区径流量减少70%以上，产沙量减少91%以上。

五、水利工程水土保持防治及治理建议

水利工程水土保持防治及治理工作取得一定成效，然而，也存在水土保持配套法规和制度还不够健全，水土保持信息化程度不高，水土流失总体好转、局部良性循环的局面尚未实现等问题，水土流失治理依然任重道远，因此，本研究提出水利工程水土保持防治及治理工程的对策与建议，进一步推进水土保持工作的有效开展。

（一）完善水土保持法规和制度

建立健全水土保持法律法规和相关制度，强化依法防治，严格执行相关制度机制。建立稳定的投入机制，实施金融扶持政策，引导个人、企事业单位等社会资金投入水土流失治理事务中；推进《生态补偿条例》制定，建立水土保持防治法律保障体系，贯彻执行《水土保持法》《草原法》和《森林法》等相关法律法规。

（二）加大水利工程水土保持防治及治理力度

坚持综合治理，增加水利工程水土保持防治及治理技术研发力度；自然恢复为主，人工干预为辅，建立以生态功能提升为最终目标的工程措施；遵循地带性规律和因地制宜原则，持续增加增加人工植被的稳定性，提升自然生态系统的水土保持功能；实行公益林补偿机制，实施天然林保护，强化封山育林。

（三）监测与评价相结合

加强生态监测与工程建设结合，建立长期、稳定的工程监测与评价体系，及时反馈工程建设效果、调整水土保持策略。通过地面监测和调查，基于遥感和GIS技术、无线通信系统、计算机技术，建立完善的工程监测和评价体系，实现对水土流失情况、治理动态以及治理效果进行实时监测，充分保障水土保持工程顺利进行。

（四）提高农牧民收入

优化产业结构，保障周边居民收入、创造良好生存生活条件。对生活条件恶劣，地质灾害频繁的地区，实施生态移民，落实国家精准扶贫的目标。对水土流失地区的富余劳动力，一方面，发展绿色生态农业，实现规模化、集约化畜牧业发展，推动绿色经济发展；另一方面，开展专业性技能培训，提高农民素质与就业能力，促进剩余劳动力转化。

六、水利工程水土保持防治及治理效益

（一）生态效益

水利工程水土保持防治及治理措施能够保护水资源，降低水污染程度，合理开发并保护土地资源，提高植被覆盖，改善土壤的内部结构，提高土壤的渗透力以及蓄水能力。当前大部分飞沙走石与水土流失的劣迹现象会逐步消失，耕地可以实现退耕还草、退耕还林。

（二）经济效益

进一步增加了每年的拦蓄水径流量，有效减少了土壤的侵蚀量，降低侵蚀率的同时又减少了自然灾害的发生概率。此外，全面改善了各个地区的水资源使用情况，解决了农民农业生产用水中存在的问题，促进了当地农业经济的发展，甚至开创了农业发展的新局面。在当前人口快速增长的背景下，人均农地与林地面积不断增加，经济发展的同时有效缓解了人多地少的矛盾，扩大了人口环境容量。

（三）社会效益

通过采取各种治理措施提高了人们对环保的认识，人们能够自觉维护生态系统平衡，不再乱砍滥伐。在治理荒山、荒沟、荒丘、荒滩过程中，防治了水土流失，保护和改善了生态环境，促进了土地资源的合理开发和可持续利用。同时，土地不再沙化、石化或者沟蚀，下游地区发生洪涝灾害的概率降低。土地资源得到了合理利用，农林牧地的使用比例逐渐变得合理，推动了社会的进步与发展。

七、结语

近年来，我国水利工程建设取得了一定的成效，其中水土保持工作发挥了重要的作用。由此可见，要切实提高水利工程建设的合理性与科学性，必须做好水土保持工作。水土流失是水利工程建设者面临的比较突出的问题，必须结合实际做好水土保持工作，才能有效预防与治理水土流失。水利工程建设规模较大，施工技术复杂，施工周期较长，在自然环境下施工必然会影响自然环境，导致当地生态环境遭到破坏。因此，需正确认识水利工程水土保持防治及治理工作。