水利工程水土保持生态修复技术研究

2021-04-01 11:14长文辉
工程建设与设计 2021年21期
关键词:水土保持水利工程土壤

长文辉

(临夏州水土保持试验站,甘肃 临夏731408)

1 引言

生态修复指的是对受破坏的生态系统进行修复,主要是借助生态系统自身的调节能力,适当辅助一定的人工措施,使其能够有序发展。受人类活动的影响,自然生态系统的平衡被打破,因此,需要遵循和谐共存,循环再生的修复原理,进行科学的生态修复,促进生态系统的可持续发展。

2 水利工程水土流失特点

2.1 点多面广的特点

在水利工程建设施工中,会进行大量的土石方工程作业,不可避免会引发水土流失问题,在未采取有效措施应对时,会破坏当地生态环境。此外,地面植被有着防风固沙、防止水土流失的作用,部分水利工程多处于偏远山区、河流地区,施工中会造成地面环境和地面植被破坏,打破生态系统平衡,容易引发水土流失现象,其分布情况通常呈现点多面广的特点。

2.2 被破坏植被难以恢复

在水利工程规划设计过程中,需要建筑物等基础设施建设,这些构筑物修建会永久性占用部分土地,造成土壤弱化、土壤肥力降低、水土保持性能变弱,对植被的恢复带来很大影响。而生态系统虽具备自我恢复能力,但其速度较慢,即使辅助人工措施,要将被破坏的植被高效恢复也是较难的。

2.3 水土流失形式多样化

水利工程设计类型较多,在不同生态系统中会存在不同类型的水土流失情况,可能会出现滑坡、塌方等现象,甚至引发洪水和泥石流等灾害。因此,水利工程施工中生态修复也同样具有多样化特点。

3 水利工程水土流失危害以及生态修复作用分析

3.1 水土流失危害

1)破坏土壤地质结构。在受到破坏后,植被无法有效保护土壤,水流长期侵蚀下,表层土壤支离破碎,其涵水能力大大降低,无法为生产生活、自然景观提供基础支持,在遇到短时大降水量、泄洪的情况下,还会导致水流快速进入河道引发山洪等,对下游和附近群众生命财产产生威胁。此外,在暴雨天气影响下,地表土壤疏松的斜坡地带易产生自然灾害,如山体滑坡、泥石流等。

2)加大洪涝灾害发生频率。水土流失会淤积湖泊和河道,降低其涵水能力,导致枯水期水流量更小、丰水期水流量加大,容易频频引发洪涝灾害。堵塞河道的安全隐患相当大,易引发洪涝灾害,水库淤积会导致其蓄水量减小,汛期来临或者短时强降雨的情况下,水库无法储存更多雨水,其防洪能力降低,严重的话会导致垮坝、漫坝,引发严重后果[1]。此外,水库淤积还会引发土壤盐渍化灾害。

3.2 水土保持生态修复作用

1)减少自然灾害发生。实施水土保持生态修复措施,可以恢复水利工程施工中破坏的植被,还可促进土壤肥力、蓄水能力提升,对于维护生态系统平衡有着积极意义。水土保持还可在一定程度上调节地表水与地下水,降低发生自然灾害的概率。

2)推动水利工程发展。水利工程与水土保持二者之间是相辅相成的,只有保证土壤蓄水能力充足,才可以更好地避免发生水土流失情况。严重的水土流失问题下,土壤涵水能力较差,正常的水循环过程被影响,也就无法保障水利工程建设和使用意义。因此,在水利工程实施和运行中,需合理进行水土保持,使用生态修复技术维护生态平衡,实现可持续发展。

3)提高相关行业经济效益。水利工程实施中,通常采用人工方法改造原先的水循环,实现对水资源的合理、环保应用。但在当前我国水利工程建设中,由于技术问题,施工易影响到水土稳定,因此,采用生态修复技术对水利工程施工中存在技术缺陷加以弥补,进一步保障水利工程施工目的的实现,可提高相关行业经济效益。

4 水利工程中水土保持生态修复重要原则

为保证水利工程总体效益,需要根据可持续发展理念,对水利工程实施科学设计,以实现人与自然的和谐发展。因此,在开展水利工程水土保持生态修复中,要注意遵循以下基本原则。

4.1 自然性原则

水利工程建设是结合自然资源开展的,因此,具有自然性这一基本属性。在水利工程设计中水土保持与生态修复技术的应用,需要在合理设计自然循环系统中,维护区域生态平衡,保证水利工程得以可持续发展。

4.2 经济性原则

水利工程建设是推动经济健康发展的基本驱动力,在社会生产生活中水利工程发挥着重要作用,包括防洪、抗旱、航运和灌溉等,因此,实际设计与施工中要注意其水土保持与生态修复工作,保证项目整体经济效益。

4.3 社会性原则

水利工程施工建设会产生一定经济效益,给社会发展资源提供支持,在很大程度上改善区域水环境和自然生态系统。

5 水利工程水土保持中生态修复技术应用

5.1 加大水土保持生态修复力度

1)强化机制,加大投入。水土保持工作的实施关乎国计民生,需要广大群众积极参与其中,对水土保持事业给予有力支持。长期以来,在水利工程施工中对水土流失治理有所忽视,在水土保持方面投入资金有限。水利工程施工项目立项中,在项目概预算中将水土流失治理费列入,通过设置专项费用,确保专款专用、水土保持工作资金到位。

2)实施分类管理和构建区域化治理格局。依据水土保持项目治理目标,并依照分类指导原则全面、积极开展工作,有机结合生态修复与生态治理,并保证各有侧重。在实施水土保持过程中,要贯彻人与自然和谐发展原则,以以人为本的理念指导水利工程建设与水土保持。同时,完善相关制度体系,确保水土保持符合发展要求,以保证项目的社会效益[2]。

3)全面强化水土保持,有效控制人为水土流失。在施工项目招投标过程中要对水土保持专项条款加以明确,确保施工道路沿线弃渣清运干净,做好整修工作,同时要求施工单位采取防护措施避免石渣下降,弃渣需运输到指定渣场堆放。相关部门需做好检查工作,提出整改意见,以保证水土保持工作得到落实。

4)逐步开展生态修复。熟悉相关政策法规,在科学发展观理念指导下因地制宜选择合适的生态修复技术手段,实施生态环境大面积修复,同时也要积极探索创新修复措施。

5.2 保护土壤和表层种植土

在水利工程水土保持生态修复中的一项重要内容就是土壤资源,土壤质量在生态修复中作用重大。传统水利工程中,施工易大面积破坏表层土壤,而在施工场地上覆盖施工弃渣会破坏原先地表植物,因此,在水利工程施工中,要加大对地表植物和表层土壤的保护力度,以避免水土流失。

5.3 优化边坡防护设计

在设计和建设水利工程过程中,边坡防护环节至为关键,其设计质量会对工程建设整体效果产生直接影响。设计中,水利工程边坡防护方式多为铺设混凝土面板护坡、浆砌石护坡,这种形式有一定防护功能,但不利于植物保护。因此,为有效治理水土流失现象,在水利工程边坡防护中应尽量采取喷混植生植物护坡方法。这种形式水土保持与生态修复功能更强,创造了周边植物生长良好空间环境,促进植物正常发育,可有效抑制水土流失过程。同时,这种设计方式还可拓展护坡绿化面积,增强其观赏性,形成生态景观,对水利工程持续发展有着积极意义。

5.4 沿河生态修复技术

在生态修复沿河生态系统过程中,要避免出现河流生态环境单一性的问题,这种河流生态系统易被破坏,应保证河流向着多元性和多样化方向发展,保证河流连续性与连通性,使其在被破坏后可及时恢复[3]。必要时需设置好复合断面形态,如主河槽、护堤地,施工条件允许则可提前设置好季节性河道、马道。

5.5 开发建设生态退化修复技术

水利工程施工在一定程度上会对当地生态平衡产生影响,如果项目对生态影响严重,则需及时停工,找到生态破坏原因并合理调整、防治。比如,可选择在施工区域种植一些成活率高、适应性强的植物,以保持水土、实现生态修复,区域生物覆盖适当加强,可以有效减轻水土流失问题。

6 结语

综上所述,水利工程施工会造成较大的生态破坏,在当前可持续发展理念下,需要重视水利工程对生态环境带来的不利影响,选择合理的水土保持方案与生态修复技术,保持水土平衡,避免引发严重的水土流失。监督管理部门要做好监督和预防,修复和改善被破坏生态环境,实现水利工程建设的发展可持续。

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