生態(tài)修復(fù)在水電水利工程水土保持生態(tài)建設(shè)中的應(yīng)用分析

侯　濤　王　丹　黃　滔

（四川興雅水利水電咨詢有限公司）

引言

生態(tài)修復(fù)能夠通過人為措施對生態(tài)系統(tǒng)進行保護，讓生態(tài)系統(tǒng)充分發(fā)揮其應(yīng)有的水土保持作用，讓水電水利工程能夠更好地運行。在水電水利工程水土保持生態(tài)建設(shè)中，需要針對引發(fā)水土流失的不同因素采取相應(yīng)措施進行生態(tài)修復(fù)，提升水電水利工程的運行穩(wěn)定性。

1　水電水利工程中水土流失問題特點

1.1　線狀水電水利工程中水土流失特點

線狀水電水利工程涉及種類很多，這類工程都具有較長的施工線路，導(dǎo)致在施工過程中，會穿過不同地域，施工環(huán)境較為復(fù)雜，尤其是針對大型水電水利工程，施工過程中很難開展水土保持工作[1]。另外對于大型水電水利工程，多數(shù)會在河道下游筑壩攔水，升高的水位會對周邊山坡地帶的植被造成很大影響，在一定程度上加劇了水土流失過程。在線狀水電水利工程運行過程中，會沿工程分布路線產(chǎn)生水土流失情況。同時這類工程地勢復(fù)雜，多包括山地、丘陵等地域，導(dǎo)致生態(tài)修復(fù)較為困難，并需要投入大量資源進行生態(tài)修復(fù)。

1.2　點狀水電水利工程中水土流失特點

在水電水利工程建設(shè)中，需要在現(xiàn)有河道上進行工程建設(shè)，這就導(dǎo)致水電水利工程施工現(xiàn)場情況復(fù)雜，并且通常情況下這些地區(qū)交通不便利，無法進行及時有效的生態(tài)修復(fù)。另外對于點狀水電水利工程中的水土流失，問題發(fā)生特點為開始時水土流失發(fā)生在一個較小的區(qū)域內(nèi)，在該區(qū)域的基礎(chǔ)上水土流失情況逐漸加深，水土流失范圍也不斷擴大，最終造成不可逆的后果[2]。通常情況下需要在水土流失的初始階段進行生態(tài)修復(fù)，但是受限于場地、交通以及周邊環(huán)境，生態(tài)修復(fù)較為困難，修復(fù)方案需要經(jīng)過合理設(shè)計。

1.3　水土流失區(qū)域植被難以恢復(fù)

水電水利工程導(dǎo)致的水土流失中，區(qū)域內(nèi)植被恢復(fù)緩慢甚至生態(tài)系統(tǒng)無法依靠自身進行植被恢復(fù)，引發(fā)這種情況的原因主要包括以下方面：①土壤含水量產(chǎn)生變化。水電水利系統(tǒng)運行過程中，通常情況下壩體上游土壤含水量大量增加，對山地原有土壤含水體系造成不可逆的破壞，植物無法適應(yīng)行動土壤體系，而壩體下游土壤含水量會大幅下降，破壞植被系統(tǒng)。②土壤流失。在工程建設(shè)過程中，會在一定程度上對原有土層進行挖掘和破壞，致使植物失去生長環(huán)境。③動物缺失。植物生長過程需要大量動物投入，但是在水電水利工程建設(shè)時，會對當(dāng)?shù)貏游锓N群造成破壞，進一步降低植被恢復(fù)速度。

2　生態(tài)修復(fù)在水電水利工程水土保持生態(tài)建設(shè)中的作用

2.1　提升水電水利工程經(jīng)濟效益

水電水利工程運行中，需要進行各類設(shè)備的維護，而水土流失會導(dǎo)致水流中的雜質(zhì)含量大幅上升，這些雜質(zhì)會加大對相關(guān)設(shè)備的損耗，縮短了設(shè)備的檢測維修間隔，降低經(jīng)濟效益。另外水土流失在很大程度上降低了庫區(qū)的蓄水量，尤其對水電工程來說，蓄水量的降低將引發(fā)發(fā)電量的降低，進一步降低了工程的經(jīng)濟效益。而生態(tài)修復(fù)能夠在很大程度上降低水土流失的發(fā)生程度，充分提升了庫區(qū)的需水量，提升經(jīng)濟效益，另外還能夠降低水流中的雜質(zhì)含量，降低了設(shè)備的檢測維修成本，進一步提升經(jīng)濟效益。

2.2　降低自然災(zāi)害發(fā)生幾率

水土流失會引發(fā)嚴重的自然災(zāi)害，其中最主要的就是山體滑坡和泥石流災(zāi)害，由于水電水利工程施工和運行中都會造成一定程度上的水土流失，將導(dǎo)致自然災(zāi)害的發(fā)生幾率大幅提升，對工程造成很嚴重的安全隱患。而生態(tài)修復(fù)能夠通過相關(guān)措施提高工程周邊的植被覆蓋率，降低了水土流失的程度，從而降低嚴重地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率。另外良好的生態(tài)系統(tǒng)具有更高的蓄水能力，當(dāng)發(fā)生大型降水時，工程周邊的生態(tài)系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮其蓄水功能，防止庫區(qū)水位短時間內(nèi)大幅上升，降低潰堤風(fēng)險。

2.3　保證工程地物種多樣性

水土流失必然會導(dǎo)致工程地周邊森林覆蓋率下降，壓縮了陸地生物的生存空間，降低陸地生物的物種多樣性，而在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，陸地生物也能反作用于植被系統(tǒng)，讓植被覆蓋率快速升高，進行生態(tài)修復(fù)能夠提升陸地生物的物種多樣性，降低水土流失程度。另外在水電水利工程施工和運行過程中，會對水下生態(tài)系統(tǒng)造成更為嚴重的破壞，甚至?xí)?dǎo)致一些水生生物的滅絕，而生態(tài)修復(fù)過程可以通過相關(guān)措施的施行，對水下環(huán)境進行保護，降低水生生物棲息地的破壞程度，保證工程區(qū)域的物種多樣性。

3　提升生態(tài)修復(fù)在水電水利工程中應(yīng)用的措施

3.1　保護周邊土壤資源

土壤是制備生長的基礎(chǔ)資源，所以在需要土壤資源體系建設(shè)，該過程涉及以下兩個方面：①土壤資源保護。在施工中由于土方挖掘等過程，會產(chǎn)生大量的渣土，在渣土堆放中會對當(dāng)?shù)胤N植土系統(tǒng)造成重大破壞，所以在開挖施工中可以將渣土堆放在專門區(qū)域中，防止渣土對原有土壤資源造成破壞，另外施工過程中需要降低種植土的挖掘量。②對流失區(qū)域進行填土。對于種植土資源稀薄的地區(qū)，可以通過填土的方式增加土壤含量，并選取適合土壤環(huán)境的植物種類，降低水土流失情況，但是這種方式工程量過大，當(dāng)前主要使用的方案是對原有的土壤資源進行保護。

3.2　降低原有植被破壞程度

水利水電工程周邊生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過很長時間的發(fā)展，已經(jīng)具有很高的穩(wěn)定性，其中最主要的植被系統(tǒng)已經(jīng)與工程地區(qū)域中的土壤相契合，并充分適應(yīng)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，所以在工程建設(shè)過程中，需要最大程度對當(dāng)?shù)氐闹脖幌到y(tǒng)進行保護。要達成這一目的，可以通過合理的區(qū)域劃分來進行，區(qū)域劃分過程中需要充分考慮不同地區(qū)的降水量、植被覆蓋面積以及土壤種類等因素，并在此基礎(chǔ)上采取相關(guān)措施進行植被保護。另外需要在邊坡加裝防護網(wǎng)，在進行邊坡保護的同時能夠最大程度降低水土流失程度，防護網(wǎng)架設(shè)如圖1所示。

圖1　一種植被防護網(wǎng)

3.3　合理重建和修復(fù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)

合理的生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建能夠充分降低水電水利工程建設(shè)和運行過程中的水土流失，在進行當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)重建和修復(fù)過程主要涉及以下方面：①陸地生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。陸地生態(tài)系統(tǒng)以植被系統(tǒng)為基礎(chǔ)，各類動物參與生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，所以需要對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境進行詳細調(diào)查，尤其需要對當(dāng)?shù)氐闹参锊∠x害種類進行分析，采用生物防治和物理防治結(jié)合的方式對植被進行保護。但是需要注意的是，由于生物防治主要涉及各種動物的引入，需要對引入生物的習(xí)性進行詳細研究，防止發(fā)生生物入侵現(xiàn)象[3]。②水下生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。水下生態(tài)系統(tǒng)對河道水質(zhì)要求很高，但是在水電水利工程運行中，會在一定程度上改變水溫，對動物的生存和生長造成很大影響，另外河流中的泥沙含量也會對水生生物的生長環(huán)境產(chǎn)生影響，所以生態(tài)系統(tǒng)重建和修復(fù)中，需要嚴格控制水電水利工程運行中的排水溫度，另外還要對水土流失程度進行人為干預(yù)，需要進行擋土墻建設(shè)。對小型水利工程，擋土墻可按圖1形式進行建設(shè)。

圖2　某小型水利工程擋土墻建設(shè)

4　結(jié)論

綜上所述，生態(tài)修復(fù)能夠提升水電水利工程的經(jīng)濟效益，并降低自然災(zāi)害的發(fā)生幾率，還能夠保持水電水利系統(tǒng)周邊的生態(tài)多樣性，對生態(tài)建設(shè)具有重要意義。要進行生態(tài)修復(fù)，可以通過土壤資源保護、降低原有植被破壞程度以及重建和修復(fù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)達到目的，以更好地進行水電水利工程的建設(shè)和運行。