水利工程水土保持中生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用研究

馬麗云 胡朝試 趙鵬

摘 要：近年來，隨著國家對(duì)民生問題的重視，各類水利工程項(xiàng)目逐步增多。水利工程具有防洪、抗旱、發(fā)電等多方面的功能，在水利工程建設(shè)中，必須要做好相應(yīng)的水土保持工作，否則，水土流失將會(huì)造成嚴(yán)重的生態(tài)問題，影響水利工程生態(tài)功能的實(shí)現(xiàn)。生態(tài)修復(fù)技術(shù)是水土保持中應(yīng)用較多的技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用具有優(yōu)勢(shì)明顯，大大降低了水土流失的危害性?；诖?，本文分析了水利工程水土保持中生態(tài)修復(fù)技術(shù)的具體應(yīng)用，有利于發(fā)揮水利工程的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)效益。

關(guān)鍵詞：水利工程;水土保持;生態(tài)修復(fù)技術(shù);應(yīng)用

在傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)中，人們更為關(guān)注水利工程經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)，忽略了水利工程的生態(tài)效益，在水利工程建設(shè)施工過程中存在嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。在水利工程的現(xiàn)代化發(fā)展中，人們逐步意識(shí)到水利工程生態(tài)保護(hù)的重要性。水利工程水土流失現(xiàn)象將會(huì)造成嚴(yán)重的后果，因此，在當(dāng)前的水利工程建設(shè)中，工程企業(yè)必須要采用相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，來保障水土保持的效果，最大程度上減小水土流失的危害，發(fā)揮水利工程在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中應(yīng)有的作用。

1水土保持中生態(tài)修復(fù)技術(shù)的作用

水利工程項(xiàng)目中，生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用有利于提升水利工程的整體效益，使得水利工程施工建設(shè)、運(yùn)營更為安全與高效。水土保持中生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用減小了傳統(tǒng)水利工程中存在的水土流失威脅，保持了區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性與平衡性。

1.1減少自然災(zāi)害的發(fā)生

水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)對(duì)水利工程的作用是不可替代的，在水土保持中應(yīng)用生態(tài)修復(fù)技術(shù)，能夠?qū)χ脖坏纳L(zhǎng)起到重要的促進(jìn)作用，提高區(qū)域內(nèi)的植被覆蓋率，增強(qiáng)區(qū)域內(nèi)的土壤肥力，使得土壤的蓄水能力大大提高，降低水土流失的發(fā)生概率[1]。水利工程建設(shè)的最終目的是為了滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的防洪、發(fā)電與蓄水、灌溉等需求，對(duì)于地表水、地下水具有一定的調(diào)控能力，而生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用能夠維持區(qū)域內(nèi)自然生態(tài)的平衡，減少自然災(zāi)害的發(fā)生。

1.2促進(jìn)水利工程經(jīng)濟(jì)效益的提高

水利工程項(xiàng)目建設(shè)實(shí)現(xiàn)了水資源的合理控制與調(diào)配。在水利工程的使用過程中，很多因素都會(huì)導(dǎo)致水土流失現(xiàn)象的出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的水土流失現(xiàn)象，將會(huì)影響水利工程對(duì)水資源的調(diào)配作用。生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用有效減少了水土流失危害，使得水利工程水庫中的水資源更為充足，保障了水利工程蓄水、攔洪等作用的實(shí)現(xiàn)，有利于提升水利工程的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)效益。

2水利工程設(shè)計(jì)中水土流失的特征

2.1線狀水利工程中水土流失特點(diǎn)

我國很多水利工程多為線狀工程，這種類型的水利工程主要表現(xiàn)為施工線路很長(zhǎng)，在實(shí)際的施工過程中，可能會(huì)穿越不同的地域，施工環(huán)境具有復(fù)雜性，甚至常常會(huì)面臨極端惡劣的施工條件。針對(duì)線狀水利工程而言，由于其施工線路的特殊性，水土保持工作難以順利進(jìn)行，在不同的施工區(qū)域內(nèi)需要結(jié)合區(qū)域特征，采取有針對(duì)性的水土保持策略。對(duì)一些大型水利工程而言，常常會(huì)在河道的下游位置進(jìn)行筑壩攔水，當(dāng)汛期水位異常升高時(shí)，高水位會(huì)影響周邊山坡的植被，加劇水土流失現(xiàn)象。因此，線狀水利工程的運(yùn)營中，水土流失現(xiàn)象會(huì)隨著工程分布呈現(xiàn)出線狀的分布特征，由于其工程常常穿越不同的地域環(huán)境，在生態(tài)修復(fù)上需投入大量的人力與物力資源，水土保持工作極為復(fù)雜[2]。

2.2點(diǎn)狀水利工程中水土流失特點(diǎn)

與線狀水利工程相比，點(diǎn)狀水利工程的地域跨度相對(duì)較小，其工程往往集中在某一特定區(qū)域內(nèi)，比如，河道上、山區(qū)等。因此，由于點(diǎn)狀水利工程建設(shè)地點(diǎn)的特殊性，其在實(shí)際的施工過程中常常存在施工現(xiàn)場(chǎng)空間的限制，尤其是交通的不便利使得材料與設(shè)備的運(yùn)輸與使用存在較大的困難。為保障點(diǎn)狀水利工程的順利建設(shè)，在正式的施工開始之前，相關(guān)人員必須要先對(duì)施工場(chǎng)地加以必要的平整修復(fù)等處理，而此處理將會(huì)破壞區(qū)域內(nèi)原有的植被，造成嚴(yán)重的水土流失現(xiàn)象。點(diǎn)狀水利工程的水土流失具有集中性，首先在某一特定的小區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)，隨后水土流失現(xiàn)象加劇，范圍逐步擴(kuò)大[3]。因此，在點(diǎn)狀水利工程建設(shè)中，在場(chǎng)地的平整處理上，要兼顧水土保持與生態(tài)修復(fù)。

2.3被破壞的植被難以恢復(fù)

水利工程屬于永久性工程，當(dāng)投入使用以后，水利工程會(huì)造成永久性土地資源的占用，而在這種情況下，在水利工程項(xiàng)目占地范圍內(nèi)，建筑物固定與長(zhǎng)久的占?jí)簩?huì)導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)的植被難以恢復(fù)。當(dāng)前，大部分建筑為混凝土結(jié)構(gòu)，如果存在長(zhǎng)期的占用情況，將會(huì)導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)的土壤肥力大大降低，進(jìn)而將影響植被的恢復(fù)。當(dāng)前，蓄壩攔水工程的建設(shè)嚴(yán)重影響了下游的用水，且在工程建設(shè)過程中還會(huì)造成區(qū)域生態(tài)環(huán)境的破壞，周邊動(dòng)植物的生存環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，部分動(dòng)植物如果難以適應(yīng)這種環(huán)境變化，將會(huì)影響物種的保持，在未來的工程建設(shè)中，要盡量將這種不利影響降至最小。

3水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用

3.1自然退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)

在水利工程項(xiàng)目的建設(shè)過程中，自然因素可能會(huì)造成生態(tài)退化現(xiàn)象，針對(duì)由自然因素所造成的生態(tài)退化情況，要采用自然退化生態(tài)修復(fù)技術(shù)，以達(dá)到治理與恢復(fù)作用。比如，針對(duì)水利工程建設(shè)中存在的鹽堿地情況，可以應(yīng)用化學(xué)制劑、挖溝排澇等處理措施;而針對(duì)水資源相對(duì)充足的地區(qū)，可以結(jié)合區(qū)域水資源的分布情況，修建水利工程、引地表水與打井等方式，實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用;在一些特殊的林業(yè)地區(qū)，可以采用全年或者季節(jié)性禁牧措施，來促進(jìn)植被的恢復(fù)[4]。

3.2過度墾殖生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)

如果在水利工程周邊區(qū)域內(nèi)存在過度墾殖的情況，針對(duì)此區(qū)域內(nèi)的水土流失現(xiàn)象，在水土保持方面需采用過度墾殖生態(tài)修復(fù)技術(shù)。在國家的相關(guān)文件中明確規(guī)定，25°以上的坡耕地要全部退耕還林，嚴(yán)禁農(nóng)田的過度開墾，保持區(qū)域內(nèi)的生態(tài)植被;而針對(duì)15°以下的坡地，水利工程施工企業(yè)要與相關(guān)林業(yè)部門等合作，根據(jù)近水、近路、近村的原則，實(shí)施坡改梯。如果在水利工程周邊地區(qū)存在樵采所造成的生態(tài)退化現(xiàn)象，需采用封山育林的措施，而封閉時(shí)間需結(jié)合區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的類型、受損程度、氣候等來確定。

3.3對(duì)于不同的治理區(qū)域開展不同的規(guī)劃

我國國土面積遼闊，不同的區(qū)域內(nèi)存在著地理?xiàng)l件、氣候條件等的限制，而不同區(qū)域內(nèi)的水土流失現(xiàn)象往往是由不同的因素所造成的。因此，在水利工程水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用過程中，需結(jié)合區(qū)域特征，保障水土保持的有效性。在水土保持前期，相關(guān)人員需開展詳細(xì)的水土流失調(diào)查，并結(jié)合水土流失的程度、原因等，做好總體規(guī)劃。在水土流失調(diào)查上，需充分掌握區(qū)域內(nèi)的地形地貌、水文、嚴(yán)重程度、氣候等，實(shí)現(xiàn)水土保持的分區(qū)治理，保障在不同的水土流失區(qū)域內(nèi)能夠采用不同的水土保持措施[5]。不同治理區(qū)域內(nèi)的水土保持規(guī)劃能夠提升區(qū)域內(nèi)水土保持的有效性。

3.4河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)

大多數(shù)水利工程都為臨水修建，如果在施工過程中缺乏對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，將會(huì)造成更為嚴(yán)重的水質(zhì)惡化、生態(tài)失衡現(xiàn)象。因此，水利工程水土保持中，河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)是一種有效的處理措施，應(yīng)用此種水土保持措施，大大降低了水利工程建設(shè)過程中對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的不利影響，促進(jìn)河流形態(tài)的多樣化，使得在水利工程項(xiàng)目中，河流縱向連續(xù)性與橫向連通性能夠及時(shí)恢復(fù)。比如，在河流水利工程區(qū)域內(nèi)，可以構(gòu)建主河槽與護(hù)堤地所形成的復(fù)合斷面形態(tài)，設(shè)置馬道，在必要條件下，可以建立季節(jié)性河道。在河流的護(hù)岸地方，可以設(shè)置生態(tài)混凝土等防護(hù)結(jié)構(gòu)，充分加強(qiáng)對(duì)各類天然材、植物護(hù)坡等的應(yīng)用，恢復(fù)河流的生態(tài)系統(tǒng)，保持河流生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物多樣性。此外，在一些水利工程的河流區(qū)域內(nèi)，還可以進(jìn)行生物隔離帶的設(shè)置，發(fā)揮該隔離帶的作用，減輕河流污染，為水生生物等提供一定的營養(yǎng)源。

3.5利用主體空間

水利工程項(xiàng)目承擔(dān)著重要的功能，在水利工程布置上，一般采用的是混合式布置方式，施工現(xiàn)場(chǎng)一般在河流的兩岸分開布置。在實(shí)際的施工過程中，要盡量實(shí)現(xiàn)主體空間的利用，遵循小分散、大集中的原則，保障水利工程項(xiàng)目的順利實(shí)施。在主體工程建設(shè)過程中，施工人員要充分考慮現(xiàn)場(chǎng)的交通情況，根據(jù)交通條件來進(jìn)行物資運(yùn)輸路線的合理規(guī)劃，避免在物資運(yùn)輸過程中出現(xiàn)二次倒運(yùn)、反向運(yùn)輸?shù)惹闆r。主體空間的應(yīng)用能夠保障水利工程的安全、高效施工，降低施工活動(dòng)對(duì)地表的擾動(dòng)，充分實(shí)現(xiàn)施工區(qū)域內(nèi)的水土保持，體現(xiàn)生態(tài)修復(fù)理念。在水利工程的土石方調(diào)配方面，要盡量減少現(xiàn)場(chǎng)的開挖作業(yè)，盡量在施工現(xiàn)場(chǎng)保持開挖、回填與碾壓的同步進(jìn)行。在水利工程建設(shè)之前，相關(guān)人員需進(jìn)行總體施工設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，在滿足水利工程建設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，最大程度上縮短施工時(shí)間，避免長(zhǎng)時(shí)間施工對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)植被、生態(tài)等造成的不利影響。水利工程施工過程中，要嚴(yán)格遵循水土保持的基本要求，遵循“先攔后棄、先排水后開挖”的施工順序[6]。

3.6健全環(huán)境監(jiān)管體系

水利工程水土保持中生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用要以區(qū)域內(nèi)的實(shí)際情況為基礎(chǔ)。工程企業(yè)要根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)，逐步建立完善的環(huán)境監(jiān)管體系，在施工階段與施工結(jié)束以后進(jìn)行嚴(yán)格的環(huán)境監(jiān)測(cè)，及時(shí)根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果來進(jìn)行相應(yīng)的水土保持，使得生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用更具針對(duì)性，避免水利工程建設(shè)所造成的區(qū)域生態(tài)環(huán)境破壞。

4結(jié)語

近年來，在水利工程項(xiàng)目中，人們逐步意識(shí)到水利工程水土保持的重要作用，應(yīng)用相應(yīng)的水土保持措施，來降低水土流失的危害，達(dá)到水利工程經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)效益的統(tǒng)一與協(xié)調(diào)。生態(tài)修復(fù)技術(shù)作為水利工程水土保持中的有效技術(shù)，在未來還將具有廣闊的技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用空間。

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