生態(tài)修復(fù)技術(shù)在水土保持工程的應(yīng)用分析

蔣文健

(江西省水投工程咨詢集團有限公司，江西 南昌 330000)

土地的社會效益和經(jīng)濟效益發(fā)揮直接受到土地生產(chǎn)力影響，由此開展的水土保持在防止水土流失、美化環(huán)境、提高水土資源利用率等方面均能夠發(fā)揮積極作用。對于本文研究的水利工程水土保持來說，生態(tài)修復(fù)技術(shù)能夠在其中發(fā)揮關(guān)鍵性作用，由此可見本文研究具備較高的現(xiàn)實意義。

1 生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用思路

1.1 保護生態(tài)環(huán)境

隨著經(jīng)濟與社會的快速發(fā)展，人們對生態(tài)環(huán)境保護的關(guān)注程度不斷提升，水利工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境帶來的影響也開始引起高度重視。因此，在具體的水利工程施工建設(shè)過程中，水土保持理念的充分執(zhí)行和落實必須得到重視，以此開展綠色化的水利工程建設(shè)。在開展施工前，必須全面勘查分析施工環(huán)節(jié)，具體設(shè)計和規(guī)劃也需要結(jié)合植被情況，以此保證施工方案編制的合理性和科學(xué)性。具體施工過程中需要對施工人員進行嚴(yán)格要求，以此保證施工質(zhì)量，施工結(jié)束后的現(xiàn)場清理也需要得到重視，規(guī)避水體因污染物破壞問題出現(xiàn)，以此實現(xiàn)水利工程建設(shè)全過程的生態(tài)環(huán)境保護，生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)可由此夯實[1]。

1.2 強化表層種植土保護

對于水利工程水土保持中生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用來說，土壤資源的保護與修復(fù)屬于關(guān)鍵內(nèi)容，生態(tài)修復(fù)的效果會直接受到土壤質(zhì)量影響。結(jié)合以往采用較為粗暴施工方式的水利工程項目進行分析可以發(fā)現(xiàn)，如采用開挖棄渣等方法往往會引發(fā)土壤破壞問題，在土壤中回填棄渣導(dǎo)致的植物在回填土地?zé)o法種植的情況也較為常見，這類問題必須設(shè)法規(guī)避。因此，水利工程建設(shè)需要強化土壤保護工作，以此保證做好對表層土壤與地表植物的保護，有效預(yù)防水土流失問題。

1.3 科學(xué)編制修復(fù)計劃

我國不同地區(qū)的地質(zhì)、水域差異較為顯著，不同地區(qū)間的水土流失也存在不同表現(xiàn)形式，因此水利工程水土流失修復(fù)計劃編制需結(jié)合實際情況，以此結(jié)合生態(tài)修復(fù)技術(shù)和區(qū)域特點，保證計劃設(shè)計與編制的科學(xué)性與合理性。此外，還需要區(qū)別水土流失種類，科學(xué)應(yīng)用各類技術(shù)手段，遵循因地制宜策略，以此基于生態(tài)學(xué)原理充分發(fā)揮生態(tài)修復(fù)技術(shù)的效用，保證草本、灌木、喬木植物能夠有效結(jié)合并充分發(fā)揮自身優(yōu)勢及作用，通過層次分明生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)，即可促進經(jīng)濟、社會、生態(tài)的和諧發(fā)展[2]。

1.4 健全水土保持監(jiān)管體系

為科學(xué)應(yīng)用生態(tài)修復(fù)技術(shù)，強化水利工程水土保持，還應(yīng)結(jié)合實際情況推進水土保持監(jiān)管體系的建立健全，以此為水土保持工作開展提供支持。在具體實踐中，需重點檢查主干河流，強化監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，水利工程制度改革也需要結(jié)合相關(guān)政策不斷推進，以此實現(xiàn)科學(xué)高效監(jiān)測平臺的建設(shè)，水土保持監(jiān)管效率和有效性可由此更好得到保障。監(jiān)管體系應(yīng)涉及植物、水土、溫度、降雨量等內(nèi)容，結(jié)合明確建立的獎懲制度，即可規(guī)避監(jiān)督不到位問題，更好為水利工程水土保持中生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用提供支持[3]。

2 生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用路徑

2.1 邊坡修復(fù)技術(shù)

水利工程水土保持中的邊坡修復(fù)技術(shù)屬于生態(tài)修復(fù)技術(shù)代表，這一技術(shù)主要以柔性防治為主、剛性防治為輔，由此開展的生態(tài)修復(fù)可實現(xiàn)水土保持、邊坡防護、景觀改善、生態(tài)維持，技術(shù)的具體應(yīng)用需結(jié)合邊坡的破壞形式、巖體結(jié)構(gòu)、覆土情況，槽溝復(fù)綠法、階梯復(fù)綠法、噴混植生法、種基盤復(fù)綠法、點穴挖溝法、筑槽植生法、箱型植生法、垂直植生法、搭臺支網(wǎng)法、溝道植生法均屬于常見的邊坡修復(fù)技術(shù)。以點穴挖溝法為例，該邊坡修復(fù)技術(shù)主要用于角度在75°以上且存在張裂變形、層狀結(jié)構(gòu)巖體的巖質(zhì)邊坡，這類凹凸不平、巖石結(jié)構(gòu)較差的邊坡存在較多巖壁裂痕，同時存在廣泛分布的巖穴、空隙。點穴挖溝法的應(yīng)用需結(jié)合坡面的巖穴分布及凹陷突起情況，以此在邊坡坡面存在相對較好立地條件位置挖掘植物種植穴，并在其中投放適量水分、土壤、肥料等基材，隨后進行植物栽植。也可以在邊坡鑿?fù)谏顪?，以此放入植物生存必須基質(zhì)并進行種子播撒，即可實現(xiàn)裸露巖壁美化、水土保持，邊坡景觀品質(zhì)也可隨之改善[4-5]。

2.2 土壤改良技術(shù)

作為植物生存的基礎(chǔ)，土壤屬于水利工程水土保持中生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用需要關(guān)注的重點，土質(zhì)理化條件、場地土壤性質(zhì)直接影響生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用效果。水利工程施工往往會引發(fā)嚴(yán)重的表土流失問題，受損土地因此出現(xiàn)的保肥保水力降低、貧瘠多鹽也將最終導(dǎo)致土壤退化。表土替代技術(shù)、生物改良技術(shù)、施肥改良技術(shù)屬于較為典型的土壤改良技術(shù)，以生物改良技術(shù)為例，該技術(shù)可用于解決水利工程施工后存在的土壤貧瘠、營養(yǎng)元素缺失等問題，通過利用特定微生物、植物的活化特性，即可有效實現(xiàn)土壤改良。對于在催熟土壤方面表現(xiàn)優(yōu)秀的培肥微生物來說，其能夠?qū)崿F(xiàn)養(yǎng)分活化、固磷固氮，在土壤產(chǎn)能提高、土壤結(jié)構(gòu)優(yōu)化、營養(yǎng)素分泌方面均有著不俗表現(xiàn)，植物根系的養(yǎng)分吸收、生長發(fā)育也能夠同時受到積極影響。生物改良技術(shù)的應(yīng)用也可以開展綠肥作物的輪作，以此實現(xiàn)土壤肥力狀態(tài)和物理結(jié)構(gòu)的改善，綠肥作物能夠有效實現(xiàn)土壤磷酸鹽及微量元素含量的豐富，不易溶解養(yǎng)料在土壤中的活化反應(yīng)催化也可同時實現(xiàn)，這對于土壤顆粒松散，以及土壤保肥、保水、透氣能力提升來說均能夠帶來積極影響。此外，綠肥作物在無用草種生長遏制方面所能夠發(fā)揮的積極作用也需要得到重視，依托自身具備的生命力頑強、抗逆性良好、耐酸堿等特性，這類植物能夠較好服務(wù)于水利工程水土保持中生態(tài)修復(fù)。

2.3 植物應(yīng)用策略

水利工程水土保持中生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用離不開植物的支持，這種植物應(yīng)用需關(guān)注植物品種篩選與植物種植搭配。植物品種篩選需結(jié)合水利工程所在地的氣候特點、土壤條件、地理位置等生境概況，分析限制性因素和特殊立地條件，遵循生態(tài)修復(fù)、豐富植物多樣性等基礎(chǔ)性原則，以及因地制宜、復(fù)綠較快、耐貧瘠、耐干旱、防止水土流失、品種豐富多樣等原則，優(yōu)選生態(tài)修復(fù)用植物，以此實現(xiàn)長遠永續(xù)林地系統(tǒng)、植物群落構(gòu)建；植物種植搭配需結(jié)合立地情況和種植條件，以此科學(xué)搭配常綠、落葉植物，水利工程周邊應(yīng)以低矮灌木和草本地被的協(xié)調(diào)組合為主要配植形式，輔以喬木點植，即可較好滿足生態(tài)修復(fù)需要。邊坡位置應(yīng)選擇淺根性、深根植物組合栽植模式，以此實現(xiàn)土方固結(jié)、松動邊坡穩(wěn)定、水土流失預(yù)防。土壤改良位置可采用豆科植物為主的綠肥作物，以此充分利用這類植物的改良土壤結(jié)構(gòu)、固氮固磷能力、活化養(yǎng)分等功能，受損土壤營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和理化環(huán)境的快速有效改善可順利實現(xiàn)。

3 生態(tài)修復(fù)技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 工程概況

為提升研究的實踐價值，以位于我國西北干旱地區(qū)的某水利樞紐工程作為研究對象，該工程由輸水隧洞、低壩引水樞紐、水庫樞紐組成。在工程建設(shè)過程中，該工程開展了開山修路、壩基深挖、山體開挖等一系列作業(yè)，施工區(qū)域生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，主要涉及坡體土質(zhì)松散且肥力低下、高陡土質(zhì)邊坡無植被覆蓋等問題，因此該工程針對性應(yīng)用了生態(tài)修復(fù)技術(shù)，以此滿足了水利工程水土保持需要。

3.2 土壤修復(fù)

案例工程北部的土質(zhì)坡體分為五臺，坡面陡長，跨度范圍廣闊，結(jié)合實際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，該坡體土質(zhì)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)較差，這給坡面生態(tài)修復(fù)、未來植物生長發(fā)育均將帶來嚴(yán)重負(fù)面影響，因此工程針對性開展了土壤修復(fù)改良處理，表層土壤結(jié)構(gòu)優(yōu)化、邊坡坡面穩(wěn)定性提升、坡體生態(tài)修復(fù)均由此得以實現(xiàn)。在土壤改良實踐過程中，工程輕微調(diào)整了邊坡的坡面結(jié)構(gòu)形式，首先挖取多條坡面上的溝道，將挖后余土堆疊至溝道之間的平整坡面，微型土丘由此形成，具體如圖1所示。

圖1 坡面調(diào)整示意圖

隨后在坡面溝道內(nèi)傾灌滲透強、活性高的溶水后有機肥料，采用水溶性有機肥料，之后栽植固土固坡植物于坡面小土丘內(nèi)，以此實現(xiàn)坡體穩(wěn)固和水土保持，降水而形成的坡面徑流在植物的栽植下能夠降低對表層土壤的侵蝕作用。案例工程中的土壤修復(fù)以橫向密集分布的坡體表面溝道為基礎(chǔ)，坡面雨水徑流可由此實現(xiàn)減速、截留、儲蓄，溝道周邊植物生長的水分需要可通過留在溝內(nèi)的雨水滿足，重力影響下的水溶性肥料也能夠從快速滲透至植物根系，滿足植物生長發(fā)育需要?；谏鲜龃胧?，坡體土壤肥力狀態(tài)和物理性質(zhì)得以實現(xiàn)逐步優(yōu)化、改善，邊坡的復(fù)綠因此獲得有力支持，圖2為土壤改良原理示意圖。

圖2 土壤改良原理示意圖

3.3 生態(tài)修復(fù)

案例工程存在多數(shù)巖壁坡度在75°以上的巖石邊坡，滑坡和落石等地質(zhì)災(zāi)害不時發(fā)生，這對生態(tài)修復(fù)作業(yè)提出了較高挑戰(zhàn)，為較好應(yīng)對這種挑戰(zhàn)，工程采用了點穴挖溝法和垂直復(fù)綠法進行生態(tài)修復(fù)。點穴挖溝法的應(yīng)用充分結(jié)合了巖壁側(cè)坡面存在的各處巖穴、裂縫溝道，以此挖淺穴并覆以10～30 cm的種植土，并在其中進行棣堂花載體，不斷侵入巖石縫隙的棣堂花根系可強化對巖體的保護，同時具備較高景觀趣味性。垂直復(fù)綠法的應(yīng)用需對巖壁底部開展挖溝、筑坑、鑿穴處理，以此進行凌霄、金銀花、爬山虎等攀援類植物種植，巨大的生態(tài)綠網(wǎng)可由此形成，最終實現(xiàn)巖坡坡面復(fù)綠。

4 結(jié) 論

生態(tài)修復(fù)技術(shù)在水利工程水土保持中的應(yīng)用價值較高。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的邊坡修復(fù)技術(shù)、土壤改良技術(shù)、植物應(yīng)用策略等內(nèi)容，則提供了可行性較高的生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用路徑。為更好應(yīng)用生態(tài)修復(fù)技術(shù)，相關(guān)投入的加大、水土保持意識的提高同樣需要得到重視。