水利工程建设中水土保持工作的应用

(整期优先)网络出版时间:2025-01-10
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水利工程建设中水土保持工作的应用

王坤悦

新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司 新疆乌鲁木齐 830000

摘要:水利工程,作为国家基础设施建设的基石,对于维护民众生活质量和推动经济社会发展具有不可或缺的价值。然而,在其构建与运作期间,水利工程往往会对毗邻的自然生态系统,特别是水土资源,带来一定的冲击。为了削弱这些不利影响,确保水利工程与生态环境的和谐并进,水土保持技术的采纳变得异常关键。鉴于此,本文主要分析水利工程建设中水土保持工作的应用。

关键词:水利工程;水土保持;应用

中图分类号:TU74   文献标识码:A

1、引言

如今,水土流失已成为全球各国共同瞩目的重大环境问题,联合国亦将其列为全球三大环境危机之一,凸显其严峻性。不合理的开发与利用方式,如过度砍伐、放牧及无节制耕作,正加速着这一进程,导致土壤肥力急剧下降、自然灾害频发以及生态环境日益恶化。水土流失,这个悄然威胁着人类生存根基的隐形威胁,正成为中国亟待解决的关键环境问题。

2、水利工程水土流失的原因

首先,施工阶段的土地挖掘、回填作业会不可避免地损害地表植被覆盖与土壤构造,使得原本受植被庇护的土壤暴露无遗,易于遭受雨水冲刷与风力剥蚀的侵袭。

其次,大规模的土石方作业会遗留众多松散的堆积物,若未采取适当的管理措施,这些堆积物在雨水等自然条件的影响下,极易触发水土流失现象。

最后,水利工程的建设往往伴随着对河道、水库等水体流动状态的调整,这会引起水流速度与流量的变动,进而可能削弱河岸与库岸的稳定性,进一步加剧水土流失的潜在威胁。

3、水土保持工作的必要性

首先,它有助于减轻自然灾害的影响。通过实施梯田建设、鱼鳞坑、水平沟等水土保持措施,可以有效截留雨水,减缓水流速度,减少坡面径流对土壤的侵蚀,从而降低滑坡、泥石流等自然灾害的风险。

其次,水土保持能够提升水利工程的效能。诸如水平梯田、小山塘、排灌沟渠等设施,可以有效拦截泥沙,增加水库蓄水,提高水利工程的综合效益,减少水库、湖泊及河道的淤积,延长水利工程的使用寿命。

最后,水土保持对于改善生态环境具有显著效果。通过植树造林、种草绿化等举措,可以增加植被覆盖,提升土壤的保水保土能力,进而优化生态环境,提升水质,为水环境的持续改善贡献力量。

4、水土保持工作的具体应用

4.1、工程措施

在山坡地带实施梯田、鱼鳞坑、水平沟等构造:这些设计旨在拦截雨水,降低水流速率,从而削弱坡面水流对土壤的冲刷力度。

构建谷坊、拦沙坝、淤地坝等设施:这些工程能够稳固沟床结构,防止沟道向下侵蚀及沟岸向外扩张,有效拦截泥沙流入河流。

实施护坡工程项目:在水库建设期间,于库岸区域构建护坡工程,旨在预防库岸崩塌,控制水土流失。

渠道规划与建设:通过精心规划渠道走向,力求将对地表的干扰降至最低。对于需填方的渠道,采取夯实与护坡加固措施;对于挖方渠道,则注重排水系统的设置与边坡的防护工作。

水闸建设中的水土保持考量:在水闸施工过程中,需关注周边区域的水土保持。具体做法包括在水闸前后配置消能装置,以减轻水流对河岸的冲刷影响。

4.2、生物措施

植树造林策略:精心挑选适应当地气候与土壤条件的树种,在水利工程的周边区域及整个流域范围内实施植树造林计划,旨在显著提升植被覆盖率,进而增强土壤的蓄水与保持能力。

种草绿化行动:在易于发生水土流失的坡面和河岸地带,广泛种植适宜的草类植物,这一举措不仅能有效遏制水土流失现象,还能为环境增添一抹绿意,提升景观美感。

生态脆弱区封禁保育:针对那些生态系统尤为脆弱、易受干扰的区域,采取封禁保护措施,禁止或限制人类活动,让自然力量主导植被的自然恢复过程,逐步恢复生态平衡,促进生态系统的自我修复能力。

4.3、农业措施

优化土壤构成:采取施肥、合理耕作等手段,提升土壤肥力,加强土壤抵抗侵蚀的能力。

调整农业生产布局:缩减陡坡地带的耕作面积,转而发展林业、果业及畜牧业等,以减轻水土流失的潜在威胁。

改进耕作技术:在坡地耕作时,遵循等高线进行耕作作业,以此减少坡面径流的生成量。

5、水土保持工作案例分析

以阿不都拉河流域的水土保持实践为例,该流域总面积广阔,达6255.3平方公里,其中水土流失区域占据显著部分,约为2800平方公里。在流域内,水土流失问题尤为突出的奴拉段被划定为重点整治区域,其治理面积达到306.67公顷,占整个水土流失面积的38.32%。

治理策略聚焦于种植水土保持林、经济果林以及实施封禁治理,旨在激发自然界的自我恢复潜能,并通过水源保障促进林木与草场的茁壮成长。具体措施细致入微:

在水土流失严峻且具备治理条件的奴拉村东南角,精心规划并种植了6.67公顷的水土保持林带,同时在村南区域栽种了50公顷的经济果林。

灌溉系统得到了优化,利用现有渠道为水土保持林及部分经济果林提供水分,而剩余的经济果林则采用高效的有压滴灌技术,确保每一滴水都能发挥最大效用。

为守护阿不都拉河下游草场的生态平衡,防止人为活动引发新的水土流失,特地建造了9.6公里长的混凝土桩刺铁丝围栏,封禁治理面积达到250公顷,有效限制了人为干扰。

经过这一系列治理举措,项目区域的水土保持林工程显著减轻了沟壑侵蚀对土地的分割与吞噬,有效遏制了水土流失的破坏力,使阿不都拉河两岸的土地与居民免受洪水侵袭,确保下游河道的顺畅泄洪。同时,植被覆盖率的显著提升,不仅为地表土壤提供了天然的屏障,减少了风力侵蚀,还通过调节风速与风向,进一步改善了当地的生态环境,为居民创造了更加宜居的生存空间。

6、水土保持新技术

随着科技的日新月异,水土保持领域也迎来了众多创新技术,这些技术在实践中展现出了巨大的潜力,不仅显著降低了水土流失问题,还极大地提升了土地的生产能力和生态环境的品质。

生物工程技术:借助植物、微生物等生物资源,实施水土保持策略。具体而言,通过栽培耐旱、耐涝、抗风等环境适应力强的植物种类,大幅增加地表植被覆盖,有效减轻水土流失现象。

梯田工程技术:在丘陵和山地地带,通过构建梯田系统,巧妙地改造地形地貌,降低水流速度,从而有效控制水土流失。这一技术在中国的黄土高原等地区已被广泛采纳并取得了显著成效。

土壤保水剂应用技术:引入土壤保水剂,这种物质能够显著提升土壤的持水能力,减少水分的蒸发和流失,确保土壤保持适宜的湿度和肥力。

水土保持型耕作技术:通过调整耕作模式,如实施轮作、间作、套种等多样化种植策略,有效减轻土壤侵蚀,同时增强土壤肥力。此外,科学的施肥和灌溉管理也是水土保持的重要辅助手段。

生态恢复与修复技术:针对已遭受水土流失侵害的土地,采取植树造林、种草绿化等生态恢复措施,旨在重建土地生态系统的功能,提升土地的生产潜力和生态价值。

7、对策与建议

提升技术应用能力:增强水利工程建设团队的水土保持意识,提升其技术应用的专业性和实效性,确保各项水土保持措施得以规范、有效地实施。

增加资金投入力度:政府应进一步加大对水土保持项目的财政支持,并鼓励私营部门投资参与,拓宽资金来源,为水土保持工作提供充足的资金保障。

强化监督管理体系:构建和完善水土保持的监督与管理机制,加强对水利工程建设期间水土保持工作的监督与检查,对违反规定的行为采取严厉措施,确保工作质量和效果。

推广先进技术应用:积极引进国内外先进的水土保持技术,并通过示范项目、技术培训等方式加以推广,提升水土流失治理的效率和质量。

加强公众教育与宣传:充分利用电视、报纸、互联网等媒介,广泛宣传水土流失的危害性及水土保持的重要性,提升公众的水土保持意识,鼓励社会各界积极参与,形成全社会共同关注和支持水土保持工作的良好氛围。

8、结束语

在水利工程的实践中,水土保持技术的应用扮演着至关重要的角色,它不仅有助于保护自然生态环境,还是确保水利工程安全稳定运行的关键所在。展望未来,水利工程的规划与建设必须将水土保持工作置于核心位置,通过科学、合理的方式运用各类水土保持技术,力求实现水利工程与生态环境的和谐共生。

参考文献:

[1]白峰,马小真.水土保持工作在水利工程建设中的应用分析[J].产业创新研究,2021,(18):134-136.

[2]冯忠良.水土保持工作在水利工程建设中的应用分析[J].低碳世界,2021,11(07):160-161.