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水利工程水土保持中生态修复技术的应用研究

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  摘 要:近年来,随着国家对民生问题的重视,各类水利工程项目逐步增多。水利工程具有防洪、抗旱、发电等多方面的功能,在水利工程建设中,必须要做好相应的水土保持工作,否则,水土流失将会造成严重的生态问题,影响水利工程生态功能的实现。生态修复技术是水土保持中应用较多的技术,该技术的应用具有优势明显,大大降低了水土流失的危害性。基于此,本文分析了水利工程水土保持中生态修复技术的具体应用,有利于发挥水利工程的经济、社会与生态效益。
  关键词:水利工程;水土保持;生态修复技术;应用
  在传统的水利工程建设中,人们更为关注水利工程经济与社会效益的实现,忽略了水利工程的生态效益,在水利工程建设施工过程中存在严重的生态环境问题。在水利工程的现代化发展中,人们逐步意识到水利工程生态保护的重要性。水利工程水土流失现象将会造成严重的后果,因此,在当前的水利工程建设中,工程企业必须要采用相应的生态修复技术,来保障水土保持的效果,最大程度上减小水土流失的危害,发挥水利工程在经济社会中应有的作用。
  1水土保持中生态修复技术的作用
  水利工程项目中,生态修复技术的应用有利于提升水利工程的整体效益,使得水利工程施工建设、运营更为安全与高效。水土保持中生态修复技术的应用减小了传统水利工程中存在的水土流失威胁,保持了区域内生态环境的稳定性与平衡性。
  1.1减少自然灾害的发生
  水土保持生态修复技术对水利工程的作用是不可替代的,在水土保持中应用生态修复技术,能够对植被的生长起到重要的促进作用,提高区域内的植被覆盖率,增强区域内的土壤肥力,使得土壤的蓄水能力大大提高,降低水土流失的发生概率[1]。水利工程建设的最终目的是为了满足经济社会中的防洪、发电与蓄水、灌溉等需求,对于地表水、地下水具有一定的调控能力,而生态修复技术的应用能够维持区域内自然生态的平衡,减少自然灾害的发生。
  1.2促进水利工程经济效益的提高
  水利工程项目建设实现了水资源的合理控制与调配。在水利工程的使用过程中,很多因素都会导致水土流失现象的出现,一旦出现严重的水土流失现象,将会影响水利工程对水资源的调配作用。生态修复技术的应用有效减少了水土流失危害,使得水利工程水库中的水资源更为充足,保障了水利工程蓄水、拦洪等作用的实现,有利于提升水利工程的经济、社会与生态效益。
  2水利工程设计中水土流失的特征
  2.1线状水利工程中水土流失特点
  我国很多水利工程多为线状工程,这种类型的水利工程主要表现为施工线路很长,在实际的施工过程中,可能会穿越不同的地域,施工环境具有复杂性,甚至常常会面临极端恶劣的施工条件。针对线状水利工程而言,由于其施工线路的特殊性,水土保持工作难以顺利进行,在不同的施工区域内需要结合区域特征,采取有针对性的水土保持策略。对一些大型水利工程而言,常常会在河道的下游位置进行筑坝拦水,当汛期水位异常升高时,高水位会影响周边山坡的植被,加剧水土流失现象。因此,线状水利工程的运营中,水土流失现象会随着工程分布呈现出线状的分布特征,由于其工程常常穿越不同的地域环境,在生态修复上需投入大量的人力与物力资源,水土保持工作极为复杂[2]。
  2.2点状水利工程中水土流失特点
  与线状水利工程相比,点状水利工程的地域跨度相對较小,其工程往往集中在某一特定区域内,比如,河道上、山区等。因此,由于点状水利工程建设地点的特殊性,其在实际的施工过程中常常存在施工现场空间的限制,尤其是交通的不便利使得材料与设备的运输与使用存在较大的困难。为保障点状水利工程的顺利建设,在正式的施工开始之前,相关人员必须要先对施工场地加以必要的平整修复等处理,而此处理将会破坏区域内原有的植被,造成严重的水土流失现象。点状水利工程的水土流失具有集中性,首先在某一特定的小区域内出现,随后水土流失现象加剧,范围逐步扩大[3]。因此,在点状水利工程建设中,在场地的平整处理上,要兼顾水土保持与生态修复。
  2.3被破坏的植被难以恢复
  水利工程属于永久性工程,当投入使用以后,水利工程会造成永久性土地资源的占用,而在这种情况下,在水利工程项目占地范围内,建筑物固定与长久的占压将会导致区域内的植被难以恢复。当前,大部分建筑为混凝土结构,如果存在长期的占用情况,将会导致区域内的土壤肥力大大降低,进而将影响植被的恢复。当前,蓄坝拦水工程的建设严重影响了下游的用水,且在工程建设过程中还会造成区域生态环境的破坏,周边动植物的生存环境发生了巨大的变化,部分动植物如果难以适应这种环境变化,将会影响物种的保持,在未来的工程建设中,要尽量将这种不利影响降至最小。
  3水土保持生态修复技术的应用
  3.1自然退化生态系统修复技术
  在水利工程项目的建设过程中,自然因素可能会造成生态退化现象,针对由自然因素所造成的生态退化情况,要采用自然退化生态修复技术,以达到治理与恢复作用。比如,针对水利工程建设中存在的盐碱地情况,可以应用化学制剂、挖沟排涝等处理措施;而针对水资源相对充足的地区,可以结合区域水资源的分布情况,修建水利工程、引地表水与打井等方式,实现水资源的合理利用;在一些特殊的林业地区,可以采用全年或者季节性禁牧措施,来促进植被的恢复[4]。
  3.2过度垦殖生态系统修复技术
  如果在水利工程周边区域内存在过度垦殖的情况,针对此区域内的水土流失现象,在水土保持方面需采用过度垦殖生态修复技术。在国家的相关文件中明确规定,25°以上的坡耕地要全部退耕还林,严禁农田的过度开垦,保持区域内的生态植被;而针对15°以下的坡地,水利工程施工企业要与相关林业部门等合作,根据近水、近路、近村的原则,实施坡改梯。如果在水利工程周边地区存在樵采所造成的生态退化现象,需采用封山育林的措施,而封闭时间需结合区域内生态系统的类型、受损程度、气候等来确定。   3.3对于不同的治理区域开展不同的规划
  我国国土面积辽阔,不同的区域内存在着地理条件、气候条件等的限制,而不同区域内的水土流失现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态修复技术的应用过程中,需结合区域特征,保障水土保持的有效性。在水土保持前期,相关人员需开展详细的水土流失调查,并结合水土流失的程度、原因等,做好总体规划。在水土流失调查上,需充分掌握区域内的地形地貌、水文、严重程度、气候等,实现水土保持的分区治理,保障在不同的水土流失区域内能够采用不同的水土保持措施[5]。不同治理区域内的水土保持规划能够提升区域内水土保持的有效性。
  3.4河流生态修复技术
  大多数水利工程都为临水修建,如果在施工过程中缺乏对生态环境的保护,将会造成更为严重的水质恶化、生态失衡现象。因此,水利工程水土保持中,河流生态修复技术是一种有效的处理措施,应用此种水土保持措施,大大降低了水利工程建设过程中对河流生态系统产生的不利影响,促进河流形态的多样化,使得在水利工程项目中,河流纵向连续性与横向连通性能够及时恢复。比如,在河流水利工程区域内,可以构建主河槽与护堤地所形成的复合断面形态,设置马道,在必要条件下,可以建立季节性河道。在河流的护岸地方,可以设置生态混凝土等防护结构,充分加强对各类天然材、植物护坡等的应用,恢复河流的生态系统,保持河流生态系统内的生物多样性。此外,在一些水利工程的河流区域内,还可以进行生物隔离带的设置,发挥该隔离带的作用,减轻河流污染,为水生生物等提供一定的营养源。
  3.5利用主体空间
  水利工程项目承担着重要的功能,在水利工程布置上,一般采用的是混合式布置方式,施工现场一般在河流的两岸分开布置。在实际的施工过程中,要尽量实现主体空间的利用,遵循小分散、大集中的原则,保障水利工程项目的顺利实施。在主体工程建设过程中,施工人员要充分考虑现场的交通情况,根据交通条件来进行物资运输路线的合理规划,避免在物资运输过程中出现二次倒运、反向运输等情况。主体空间的应用能够保障水利工程的安全、高效施工,降低施工活动对地表的扰动,充分实现施工区域内的水土保持,体现生态修复理念。在水利工程的土石方调配方面,要尽量减少现场的开挖作业,尽量在施工现场保持开挖、回填与碾压的同步进行。在水利工程建设之前,相关人员需进行总体施工设计方案的优化,在满足水利工程建设质量的基础上,最大程度上缩短施工时间,避免长时间施工对施工现场植被、生态等造成的不利影响。水利工程施工过程中,要严格遵循水土保持的基本要求,遵循“先拦后弃、先排水后开挖”的施工顺序[6]。
  3.6健全环境监管体系
  水利工程水土保持中生态修复技术的应用要以区域内的实际情况为基础。工程企业要根据以往的工程经验,逐步建立完善的环境监管体系,在施工阶段与施工结束以后进行严格的环境监测,及时根据监测结果来进行相应的水土保持,使得生态修复技术的应用更具针对性,避免水利工程建设所造成的区域生态环境破坏。
  4结语
  近年来,在水利工程项目中,人们逐步意识到水利工程水土保持的重要作用,应用相应的水土保持措施,来降低水土流失的危害,达到水利工程经济、社会与生态效益的统一与协调。生态修复技术作为水利工程水土保持中的有效技术,在未来还将具有广阔的技术发展与应用空间。
  参考文献
  [1] 廖承凌.水土保持生态修复在水利工程设计中的应用分析[J].黑龙江水利科技,2017(7):136-137.
  [2] 袁立恒.生态修复技术在水利工程水土保持中的有效运用[J].现代物业(中旬刊),2019(6):66.
  [3] 闫斌周.水利工程水土保持生态修复技术的有效运用研究——以某河流综合整治工程为例[J].水能经济,2016(3):154.
  [4] 杨远洋.浅析生态修复技术在水利工程水土保持中的有效运用[J].民营科技,2018(11):99.
  [5] 孫岳色.生态修复在水电水利工程水土保持生态建设中的应用[J].魅力中国,2017(34):66.
  [6] 王行斌.水库建设过程中生态修复与水土保持生态分析研究[J].环境与发展,2018(2):143-144.
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