水利水电工程水土保持生态修复技术应用探究

张 科

（广东岐城水保技术有限公司，广东 中山 528415）

1 生态修复技术及其应用价值

1.1 生态修复技术概述

生态修复是依靠自然生态系统中自有的调节能力，对自然生态进行调节修复，使之走向良好有序的方向的过程。自然的生态修复过程一般不会由人工干预，在特殊的自然生态修复过程中会搭配一些辅助性的人工措施，以便于更加快速、高效地帮助受损的生态系统进行修复，最终修复到破坏之前的生态模式。地球的自然生态形成了一体化的稳固生态系统，由于人类日渐频繁的生产生活导致自然生态平衡被打破，因此需要帮助生态恢复到原有平衡状态，这被称为生态修复[1]。

生态恢复技术通常有相关部门技术人员支撑，依托现有的自然规律作为指导思想，通过现代技术对自然生态进行修复，最终达到恢复生态环境中的物种、生物多样性的目的。因此，生态修复技术并不是传统理解上的生态功能性修复，而是对自然生态环境的重新塑造。目前，人类并没有单一的科技能够修复所有类型的自然生态系统，不同的自然生态需要有针对性的使用不同的生态修复技术及模式进行生态修复。

1.2 生态修复技术的应用价值

我国的河流、湖泊众多，我国的水利水电工程事业利国利民，对我国社会经济建设起到强有力的推动作用。然而水利水电工程所带来的社会经济价值并不是持续性的，极易受到环境影响[2]。从社会效益来看，水利水电工程可以提升社会稳定性，减少居民用电限电情况发生，提高发电量等。但是从环境保护的层面来看，水利水电工程的建设会对工程周边的生态环境产生一定程度上的破坏，对自然环境平衡带来一定威胁。综上所述，水利水电工程人员不仅仅要注重工程建设过程中的环境保护，还需要合理利用生态修复技术对水土进行保持，让水利水电工程更好服务于国家和社会。

2 水利水电工程水土流失特点分析

2.1 破坏原有生态环境

水利水电工程是依托自然水文生态进行建设的，因此在建设过程中难免会对当地的自然生态产生一定的破坏，甚至会造成水土流失等严重问题。这不仅给工程人员的生命安全带来一定威胁，还会影响工程的工期、提升建设难度，对环境造成严重破坏。此外，在具体的工程施工中，非常容易对工程周边的生物、水土多样性产生破坏，被破坏的施工区域的环境、生态、生物的自然恢复进程相对缓慢。因此，即便是水利水电工程单位将施工地点的植物进行移植栽培，也无法在较短时间内对本地区的水土产生“固定”效果。此外，水利水电工程的建设还会对区域内土壤的含水量产生负面影响，更加重了对工程施工区域原有生态环境的破坏程度。在水利水电工程建设完成后，运行过程中的截流所形成的水库会逐步增加上游区域的土壤含水量，同时降低下游区域土壤的含水量，进而对水利水电工程周边的环境产生破坏性影响，此后的植被会难以适应全新的自然生存环境，导致当地植物的病虫害率大幅度提升，影响当地自然生态环境[3]。

2.2 形成更多灾害

我国幅员辽阔，地域分布、水域分布的范围十分广泛，因而不同地域所属的自然水域，其自然生态环境也十分复杂、多样。在水利水电工程建设过程中，管理人员通常会采用“因地制宜”的方式对工程地区的水质、水域进行全面考察，并依据调查结果选择相应的实施方案。但传统的知识、经验无法在调查过程中面面俱到，时常会在建设过程中出现相关问题，对环境造成一定负面影响，并且造成的灾害种类繁多，如水利水电工程建设过程中的不规范行为会增加区域山洪、水土滑坡、泥石流、堰塞湖等不同种类的灾害，不仅对自然生态产生不利影响，还会对周边的居民生命财产安全带来威胁。

2.3 植被难以修复

在水利水电工程的设计、实施过程中，通常会在施工现场建造一定的构筑物，而此类构筑物的修建则会一直与工程建筑一同存在，因而会占用一部分土地。在水利水电工程长期使用过程中，被占用的土地持续被构筑物所挤压，导致构筑物所在地区的土壤逐渐弱化，具体表现为肥沃程度降低和水土保持能力降低等问题，对应自然生态中植物的自我修复十分不利，最终使得当地生态系统的修复能力减弱，而此类情况下人工对已遭受破坏的植物、生态进行辅助修复也较为困难[4]。

3 水利水电工程水土流失主要原因分析

3.1 植被破坏的后果

在水利水电工程在建设实施的准备工作中，会协同相关技术部门对实际工程现场进行实际考察，依据考察调研所得出的地质、环境、水质、水源等因素设计制定出一套对本地自然生态破坏最小的方案，并按照方案选择合适的设备进行施工工作。即便是方案制定恰到好处，但只要使用工程机械就势必会对周边区域的土地、植被造成一定程度的破坏，致使该区域的水土保持能力下降。此外，工程建设中的废弃物及工人生活垃圾都会对水土造成一定的空间挤压和污染，降低本地区的土壤质量及水土的保持能力，严重影响当地植被的生长，而植被的生长受阻又会反过来继续恶化自然生态，形成负反馈。综上所述，地面原有的植被能够起到很好的防沙固水作用，而植被的破坏会对本地区的自然水土生态产生负面影响，这是水利水电工程中水土流失的原因之一[5]。

3.2 临时占用造成的破坏

水利水电工程中造成水土流失的另一个原因，是建设用地的临时占用。水利水电工程通常具有规模大、建设时间长的特点，在实际的建设过程中投入大量的工程人员、机械设备，因而需要在工程区域的周边建设工作人员居所，以及设备仓库等临时建筑，以此来满足工程建设中人员生活和设备维护的需要。但原有的自然生态较为脆弱，临时建筑用地会对原本的生态植被、自然水土造成损害，在临时建筑拆除后，占用区域先前的植被、水源难以恢复到先前的状态，进而造成水土流失问题[6]。

3.3 工程造成的水土流失

水利水电工程是一项复杂的系统性工程，工程的推进过程中会涉及到多层环节。从体系化的角度来看，在工程初期设计中会涉及到电力、洪水防控、农业控制、水流量控制、生活用水量、工业用水量、水资源利用率等多方面，因此每一个环节都会或多或少的造成一定程度的水土流失，破坏自然水土的生态多样性。在上述环节中，不同环节所造成的水土流失的原因不尽相同，进而会对土地的重力、水力产生不同的功能性影响。因此，水利水电工程环节繁杂多样，如果不能及时有效地进行针对性处理，势必会对当地水土甚至是自然生态造成破坏，最终影响当地生态环境及社会经济的增长。

4 水利水电工程水土保持生态修复技术分析

4.1 水资源保护及所利用技术

水利水电工程施工过程中，使用水资源保护技术是十分重要且必要的，该技术主要面向水利水电中的河道水资源管理。护岸在水利工程中主要的作用便是防洪控水，对水资源进行保护利用，因此在整个工程中，河道的整治十分重要，需要对护岸进行工程设置。相关技术人员、工作人员需要结合工程实际情况，采取合理的管控措施，以求提升该水利水电工程的泄洪安全指标，对水资源的生态进行保护，并且提高水资源的使用效率，同时为两岸的居民生命财产提供安全保障。此外，需要重视水利水电工程中的疏浚。水源的疏浚与河床的变化存在十分密切的联系，为了更好地保护水资源、利用水资源，就必须要使用合适的疏浚手段，提高水源的泄洪效率，改善水土品质。在生态修复过程中，需要用最新的技术模式，依据“不轻易加深河道”原则，对淤泥堆积较为严重的流段进行技术处置。具体而言，应利用大数据及水资源测算技术，定期对水土的保持度进行测量、存档，并将存档数据进行周度、月度总结，形成可视化的图表，以此来强化对水利水电工程的水资源利用情况的监测[7]。

4.2 植被生态修复技术

从现阶段的水利水电工程建设情况来看，我国绝大部分的森林地域在实际的水利水电工程中，存在较为严重的水土流失现象，其中重要的原因便是森林植被遭到不同程度、不同原因的破坏。相关部门在工作中应把握植被生态修复工作的本质，依据实际情况寻找植被修复的可行方案及技术手段。具体包含普通绿化、喷播技术以及香草根技术。普通绿化主要是在相对平缓、平整的土壤铺贴草皮，适用于水土质量较好，无特殊要求的工程现场；喷播技术主要是在一定坡度的地区，通过草种、粘合剂、营养液等物质混合，实现喷播植草的技术，能够快速修复一定具有一定坡度的水利水电工程；香草根技术主要是将香草与其它根系发达的辅助草混合配置，按实际工程地区进行规划设计，形成高强度的生物墙体，以此来减少水土冲沟的形成，降低水土化滑坡概率。

4.3 边坡生态修复技术

边坡生态修复技术是水利水电工程水土保持的重要技术手段，在实际应用主要使用刚柔一体的防控原则，利用该技术进行水土生态修复，能够在一定基础上实现水土保持、坡度保护、景观改善以及生态维护。根据水利水电工程中边坡的现状，抽取不同边坡的岩体结构、土壤覆盖层情况，通过质量分析仪器对采集到的样本进行物质分析，以便于制定技术方案。该技术的具体实施需要与梯度绿化、基板绿化、点孔挖沟、沟槽绿化、植被恢复等方法进行相关操作。以点孔挖沟法为例，该技术模式主要应用于受拉变形的岩质边坡，此种结构边坡均匀度较差，裂痕较多，孔洞分布广泛。因此，在边坡表面较好的区域挖钻植被种植孔洞，并加入适宜水土，实现点孔种植。还可以通过边坡挖沟，在沟中放置植被种植材料，提升边坡的水土保持度[8]。

5 水利水电工程水土保持生态修复技术具体应用策略

5.1 保护表面种植层土壤

要做好水利水电工程的水土保持保持生态修复工作，需要强化对土壤资源价值的正确认知，只有保护工程区域的表面土壤，才能保障后续生态修复技术的应用及取得的成果。传统的水利水电工程主要保持“三通一平”的工作原则，这会使工程地区的生态环境遭到严重损害。因此，在实际的生态修复过程中，工作人员应将工程周边填埋的废弃渣质进行挖掘取出，并妥善处理，之后对挖掘区域进行施肥，强化表层的土壤肥力及水土保持力，确保后续的水土恢复植被能够获取足量的养分。此外，在水利水电工程建设初期，就应重点落实工程区域表面种植层土壤的保护，通过设置各类措施及规章制度降低对周边环境的破坏，保护原有生态[9]。

5.2 制定合理的水土修复计划

不同区域、不同工程的水土流失存在差异性，因此在水利水电工程水土保持生态修复工作实施前，需要遵循“因地制宜”原则，先制定科学、合理、合适的水土修复计划。

首先，计划制定者需要根据本区域的水土流失原因为导向，制定生态修复计划。重点关注区域水土保持情况、生态学水土量度，发挥技术人员的数理能力。此外，修复人员需要依据当地实际水土情况选择移植植物，搭配合理，发挥不同植物的生态修复优势，在工程区域构建多层次、全方位的人工生态。其次，借助技术及人工力量加快生态修复速度。计划制定者需要依据区域内的自然生态条件及具体情况，制定具备针对性的生态修复计划。利用最新的生物科学技术，促进水土生态的自我修复能力，同时强化管理人员的监管力度，实现水土自我修复与人工辅助修复的高效协调，最终实现水利水电工程水土流失的有效控制。

5.3 构建水土保持监测管理体系

首先，重视水利水电工程中河流的水土监测，构建网格化监测站、监测点体系，对本地区水土保持情况进行全方位监控。其次，保障水利水电工程监测管理的落实，工作人员结合当地水土及环保政策，有效提升生态修复效率。最后，依托水土保持监测管理体系，对管辖范围内的水土环境质量进行全方位分析，结合本地区生态情况定期进行考察调研，针对本地区植物、温度、湿度、降水量进行因素多元分析，并形成统计结果，确保区域水土保持监测及管理顺利进行。

6 结语

综上所述，水利水电工程与我国的国计民生息息相关，但水利水电工程不应该仅关注于其经济、社会效益，还需要重视水利水电工程对于生态环境影响。通过分析水利水电工程中水土流失及原因，依据实际情况选择科学、合理的水土保持与生态修复技术，最终保证水利水电工程区域内的生态环境得到保护。