靳成斌
(甘肃省张掖市甘兰水利水电建筑设计院,甘肃 张掖 734000)
水利建设在贯彻新发展理念、提高社会建设水平以及生态保护工作中有重要作用。当下洪涝灾害、干旱、泥石流等问题日益严重,对水土保持工作必须加以重视。随着环境问题的日益加剧,人们的正常生活受到影响。水土流失致使植被覆盖率下降,加剧了洪涝灾害的发生概率。水利建设中的水土保持工作有利于改善水土流失问题。本文探究了水利工程中水土保持的作用,并提出具体实施策略。
水土流失是一个生态问题,是自然因素、人类活动联合作用下,水土资源和土地生产力的破坏和损失。自然因素包括暴雨、风、坡度、植被覆盖率不高等,人类活动包括过度放牧、毁林开荒以及工程建设等。水土流失对人类社会可持续发展威胁较大,如暴雨长时间冲刷会导致田地被毁,沟壑面积扩大,可耕种面积逐渐缩减,影响正常的农业生产;水土流失会降低土壤中有机物质含量,抑制土壤微生物活动,导致土壤肥力下降,影响农作物产量和品质;水土流失会导致生态失衡,尤其是频繁发生的洪涝灾害会导致上游河水泥沙含量增大,冲刷下游河床,增加洪涝灾害发生概率。
第一,点状水利工程覆盖范围广、涉及内容较多、建设周期长,属于综合性工程项目,存在保护措施不到位的情况,无法有效遏制水土流失,暴雨天气时水土流失严重。在工程施工准备阶段应该综合分析施工要求、地形地貌、材料和人员分配情况,采取相应措施防治水土流失。水利工程通常是在山区偏远地区建设,场地狭窄,交通条件较差,施工前会修建施工道路、进场道路以及材料存放场地等,前期准备工程量较大,不可避免地对当地植被造成破坏,如果防治措施不到位,将会出现严重的水土流失,且施工过程中产生的弃渣、弃土,会加剧水土流失问题。此外,部分地区需要设置移民安置区,安置区的建设会又一次破坏植被。
第二,线状水利工程线路长,途经区域地质地貌复杂多样,水土流失类型也多种多样,增加了水土流失防治工作的难度。如输水和灌溉等线性工程,途经山地、平原和丘陵等不同地貌,在防治水土流失时要根据不同地质地貌采取适宜的措施。
首先,良好的水土保持可以规避水利工程建设过程中的一些危险因素,保障水利工程的正常运行,做好水土保持工作,能够控制河道中的泥沙含量,使水利工程保持较高运行效率。其次,科学合理的水土保持管理和维护可以延长水利工程使用寿命,有利于减轻洪涝等自然灾害的危害[1]。
水利工程项目建设中的水土保持有利于环境保护。做好水土保持可以减少水体中的泥沙含量,有利于水利建设。同时,水土保持能有效提高植被覆盖率,减少入河泥沙,改善区域生态环境。水土保持在改善水环境质量方面具有积极作用,将水源保护作为工作核心内容,推动小流域综合一体化治理,建立生态修复、生态治理、生态保护三级防线,形成完善的水土保持防护体系,尽可能减少环境污染对水环境的污染和影响,保护水环境平衡[2]。
水土保持能够改善区域土壤结构,提升当地土壤蓄水能力,可缓解干旱问题。基于实际情况,选择科学合理的水土保持措施,可以增加土壤入渗量。在干旱季节,良好的水土状况能减少地貌变化,涵养水源。在洪涝频繁的季节,水土保持可以有效固化土壤,降低洪涝灾害发生概率[3]。
截至2020年年底,张掖市全市水土流失面积为10 320.53 km2,全市水土流失综合治理面积6 829.2 km2,其中:营造水土保持林 208.97 km2,种草 7.86 km2,封育、封禁面积 998.67 km2,治理“三化”草原面积343.33 km2,生物防控面积2 076.67 km2,保育面积20 km2,退还湿地面积2.13 km2,高标准农田建设面积380 km2,黑河流域综合治理水土流失面积134.50 km2,防风固沙面积6.67 km2,其他措施面积2 650.44 km2。从中可以看出,全市的水土保持工作始终面临着严峻挑战,还有待进一步深化。
水土保持措施主要有生物措施和工程措施。生物措施是通过林草植被覆盖来涵养水源,减少地表土壤侵蚀;工程防护则是兴建截排水或土体稳定工程防护,如拦砂坝、挡墙、截水沟、护坡和沉砂池等。在水利工程建设中落实水土保持工作,要遵循以下要点:第一,减少对原地貌、植被和水系的破坏和干扰,尽可能减少水利工程建设占用的水土资源,提升资源利用率;第二,在水利工程建设过程中,同步落实环境保护措施,如剥离表层土、移植植物等方式,便于后期恢复使用;第三,工程建设中开挖土石方时减少不必要的借方、弃渣,同时设置专门区域用于弃渣堆放,做好围挡保护;第四,水利工程建设中采用生态边坡防护措施,符合混凝土、砌石条件的护坡,可以选择提高植被覆盖率改善水土流失问题;第五,排气、开挖场地需要设置护坡、拦挡以及截排水措施:第六,水利工程建设过程中,应该及时整治土地,结合土地利用方向逐步恢复草地或耕地[4]。
3.2.1 资金投入力度不足 水利工程建设规模普遍较大,工期长,投资大,因此在工程建设中用于水土保持措施的资金占比较少,水土保持工作未能有效进行。资金支持力度不足,导致水土保持措施无法全面有效落到实处,水土保持系统化不足,进一步加剧了水土流失问题。水土治理和保持过分依赖国家财政支持,对于一些已实施的生态保护项目,大多数无专项资金支持,投融资困难,资金规模较小,无法进行系统治理与保护。
3.2.2 工作意识薄弱 在水利工程建设中,相关部门或建设单位对水土保持的认知不足,即便编制了水土保持方案,但存在与实际情况不相符或落实不到位等情况。水土保持工作成果不理想,会导致水土流失问题进一步恶化,影响水利工程积极效应的发挥[5]。
3.2.3 缺乏专业技术 水土保持工作开展离不开专业技术手段的支持,为了提升工作的有效性,应该因地制宜,在充分调查和分析的基础上开展工作,但部分技术人员由于自身能力不强,调查资料不全面,致使后续水土保持措施选择和应用过于随意化,加之技术和管理等因素的影响,致使水土保持措施无法发挥积极效应,水土流失问题也未能得到有效解决。
水利工程施工准备阶段,为了减少不必要的资源损耗和环境污染,在进行挖、填、弃、平等工序时做好防护工作,防治水土流失速度。因此,在水利工程建设前提高水土流失防治重视程度,通过合理规划,建立防范围栏、临时排水系统等,减少水土流失[6]。
第一,坡面工程施工前做好合理规划,做好坡地、土地资源的合理开发利用,并采取修剪培地梗、水平沟、挖鱼鳞坑和水平埝地等措施,有效改善水土流失问题。
第二,水利工程施工中,各类型库坝修复常用的方法有拦泥淤地、控固侵蚀基点、蓄水浇地等措施。
第三,水利工程施工的同时,要做好地表径流的处理控制,改善水土流失区域的水资源匮乏问题。
水利工程开挖后,对于边坡防护多采用浆砌石防护处理,在维护工程安全基础上,应该积极引入现代化技术手段进行防护。
4.3.1 开挖面防护 施工过程中可以选择浆砌石网格植草或喷播植草方式,也可以开挖排水沟减少坡面侵蚀。如果边坡土地松散、结构不稳定,可以在上端位置植草,下端浆砌石护砌,同样可以改善水土流失、美化环境。此外,沿着开挖线边坡顶部位置设置截流沟,可以减缓雨水对边坡的冲刷作用。
4.3.2 加强弃渣场、取土场防护 取土场区域建立取土平台,并做好上层客土覆盖与坡面防护工作,也可以覆盖植被,周围建立排水系统将积水排除。弃渣场防护阶段,做好坡面整治工作,并设置浆砌石挡土墙在坡脚区域。为保护大面积裸露的坡面,可采取覆盖植被的方式,能起到固土和防护作用。
4.3.3 临时工程防护 水利工程施工期间,为了保证作业车辆正常行驶,现场会有施工扰动面,部分山区地段水土流失问题较为严重。因此,需要结合实际情况,因地制宜选择合理有效的水土防治措施。对于临时性施工道路,可以建立排水系统,道路两侧做好绿化处理。
水土保持离不开充足的资金支持,在水利工程施工中,普遍存在水土流失治理不到位,或是由于资金紧张制约水土保持工作开展等情况。因此,在前期编制水土保持方案时,应该为水土保持工作设置专项资金支持,编制合理的预算,提交相关部门审核,并由专门部门监督资金落实情况[7]。
水利建设中水土保持发挥着重要作用,既保证了河道治理工程发挥作用,同时有利于提高工程防洪抗旱、环境保护的效果。在工程建设中做好水土保护工作,既要制定系统性指导计划,还要形成完善的水土保持工作流程,运用先进技术提高水利工程建设水平,更好地为我国治水事业服务。