劉 丹 陳修同
(青州水建工程建設有限公司,山東青州 262500)
水利工程的修建主要是為了滿足灌溉農田、防洪抗旱、地區(qū)用電需求。水利工程是一項耗時長、內容復雜、要求高的工程項目,在施工時對周邊環(huán)境的影響相對較大。傳統(tǒng)水利工程設計主要以“先破壞、后治理”理念為主,此模式已無法滿足社會發(fā)展需求。為了推動水利事業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展,必須深入研究水土保持生態(tài)修復技術,實現(xiàn)水利工程建設與環(huán)境保護協(xié)調進行的目標。
由于水利工程建設是一項大規(guī)模的施工建設活動,容易導致水土流失問題,在水土流失區(qū)域,大多數(shù)植被都無法快速恢復,嚴重時還會導致當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)徹底崩潰,只有少數(shù)物種能夠存活。
(1)土壤結構變化。
土壤的水分組成出現(xiàn)了明顯變化,導致生活的適應性下降。水利系統(tǒng)運行時會定期截流與泄洪,導致水利壩體下游與上游區(qū)域的土壤含水量發(fā)生明顯變化,兩個區(qū)域土壤含水量的變化引起生物組成結構出現(xiàn)變化,部分植物無法在變化頻率較高的土壤體系中存活,導致植被系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰,動物出現(xiàn)遷徙。
(2)土壤流失。
修建水利工程時,需要挖掘選址區(qū)域原有土層,導致區(qū)域植物生長環(huán)境遭到破壞,影響地底生物的生存。
(3)動物缺失。
由于植物生長并不是一項單一的生命活動,還需要動物參與整個生命系統(tǒng),修建水利項目會破壞動物種群結構,影響整個生態(tài)圈。為了確保本地區(qū)自然資源不遭到破壞,需要優(yōu)化水利生態(tài)修復技術,確保生態(tài)結構的可持續(xù)性。
我國面積遼闊,不同地區(qū)的氣候以及水文特點都具有差異。例如,南方地區(qū)主要以潮濕的氣候為主,降水量較大,北方地區(qū)則以干燥為主,降水量相對較小。解決水土流失問題時,應結合地區(qū)氣候、水文等條件選擇合適的治理方案,通過個案分析制定具體的治理方案。結合不同地區(qū)特點設計完善的質量方案,才能夠確保治理方案的科學合理性。
通常情況下,在坡面匯流處布設堰塘,能夠提升水利項目的蓄水、提水能力,形成綜合型的灌溉網絡,有效解決灌溉死角問題。進行工程設計時,首要任務是選擇壩址,理想的選址地主要以來水充足、地質結構穩(wěn)定、地形肚大口小的區(qū)域為主,要求選址靠近用水區(qū),盡量將壩址附近存在的材料應用到水壩修建中。
水壩高度控制在5.0 m內,壩體寬3.0 m即可,設計水壩內外邊坡時按照1∶2的比例設計,內坡塊修建材料以石料為主,外坡以草皮為主,外坡腳修建以干砌堆石固腳為主。
迎水坡1∶0.15~1∶0,背水坡1∶0.65~1∶0.85,要求邊坡底寬不超過壩高的80%,修建重力壩時需要對重力壩進行應力分析以及穩(wěn)定分析。
施工前需要將施工所用的土料、石料準備齊全,做好施工導流準備工作,如果施工時采用的放水涵管同時也用作導流管,應先進行放水涵管施工作業(yè)。施工時應根據(jù)設計尺寸開展施工放線作業(yè),施工時注意溢洪放水設施控制位置,施工人員需要保護好施工定線樣樁,及時對樣樁進行校核。根據(jù)設計要求開展清基工作,清基時應做好基礎處理工作。防滲襯砌構筑物設計應結合設計程序進行,要求護砌工程的建設應在洪水來臨前結束,結束后及時進行回填夯實。施工時應選擇專職施工員對各項施工工序進行把關,聘請質量監(jiān)理員對工程質量進行監(jiān)督。
建立管理制度,管理人員能夠及時發(fā)現(xiàn)問題,及時對這題進行處理;定期檢測樞紐工程的質量,收集樞紐沉陷量、裂縫寬度、滲漏位、移量、淤積量等數(shù)據(jù),為后期維護提供依據(jù);調整用水計劃,禁止出現(xiàn)猛蓄猛放的現(xiàn)象,要求夏季蓄水控制好水量;落實防汛檢查要求,汛期到來前應組織人員對堰塘進行巡守;優(yōu)化集雨區(qū)水土保持工作,進一步減少進入塘堰的泥沙量;合理利用水土資源,確保其合理性。
在生態(tài)修復中,土壤資源質量直接影響生態(tài)修復效果。水利工程設計中,通常采用“三通一平”方式進行施工,例如開挖地土壤、填埋回填作業(yè)以及渣堆棄渣場,會對整個工程產生較大影響。后期生態(tài)恢復工作中,地表種植土壤質量下降會制約地表植被生長,使得植物生長環(huán)境惡化。做好地面種植土壤保護工作十分關鍵,設計期間應挖掘并存儲地表土壤,做好防流失工作,施工后可以將這些土壤進行再利用,提升土壤的利用率,降低對植被的影響。
設計水利工程項目時,應盡量降低施工對生態(tài)系統(tǒng)的影響,使原有生態(tài)植被結構能夠最大限度保留,這也是生態(tài)修復中十分重要的方式。
修建水利項目時會影響地面生態(tài),原有植被的破壞程度也因工程而異,植被的生態(tài)功能大幅度降低,取而代之的是被破壞后的裸露地面,引發(fā)了嚴重的水土流失問題,也增加了生態(tài)修復難度。大多水利工程選址都位于理想的區(qū)域,施工時應盡量確保植被良好區(qū)域不受影響,嚴格對施工面積進行控制,提升場地再用率。
植被的選擇以水保林樹種為主。松類植被,密度范圍為900~2 400 株/hm2;刺槐,密度設計900~6 000 株/hm2;紫穗槐,密度設計以900~3 300 株/hm2為最佳。樹種選擇應遵循一定規(guī)則,應以實地實樹為主,最好選取防護效果良好且有一定經濟價值的樹種,要求樹種具有較強的適應性,且樹種的抗逆性強,生長旺盛,具有發(fā)達的根系以及濃密的樹冠,可以提升修復的質量??晒┻x取的樹種為刺槐、濕地松(喬木林)、紫穗槐(灌木林)。
整地時主要以穴狀整地為主,要求原坡面與穴面能夠形成一定內傾角,要求穴徑的尺寸范圍為0.4~0.5 m,穴徑的深度應超過25 cm,形狀以品字形為主。對于植物栽植要求,應以喬、灌、草套種形式為最佳,栽植時需要確保樹苗的垂直度,確保樹種根系能夠得到舒展,栽植深淺適度。進行填土時作業(yè)時,應先進行表土、濕土作業(yè),再進行生土、干土添加作用,最后對土體進行分層踩實。如果土壤墑情較差,應對土壤進行澆灌透水處理,在土壤上覆蓋一層虛土。做好修枝整形工作,結合不同樹種特點進行修枝整形工作,修剪時應確保修枝的科學性,要求主干下部不夠存在太多枝條,具體的位置為1/3位置,如果是闊葉林則需要在第二年秋天后進行修建,修建時遵循因樹修剪的原則,按照隨枝作形原則進行整枝。灌水施肥時,應注意幼林可能因為干旱而出現(xiàn)缺水枯萎的現(xiàn)象,此時應及時補充水分。此外,還應做好防病蟲害工作,要求幼林的成活率能夠超過90%,均勻分布在周圍,缺少幼苗應進行補植,確保其成活率達到要求。
治理水土流失問題應選擇科學的生態(tài)修復方法,切實解決生態(tài)環(huán)境修復中遇到的主要問題,降低生態(tài)修復過程中對生態(tài)環(huán)境造成的影響,契合可持續(xù)發(fā)展理念。進行實際作業(yè)時,要求相關人員能夠遵循水土保持政策法規(guī),科學進行施工建設,樹立良好的水土保護意識,從根本上解決水土流失問題。在施工過程中,應盡可能將施工區(qū)域受到的破壞影響消除,確保工程區(qū)域不存在過多砂礫以及渣土。
進行工程管理作業(yè)時,管理人員應最大限度落實節(jié)水工作,防止水資源因為各項施工受到浪費及污染等問題。在項目建設前期,要求承包商能夠全面制定生態(tài)保護計劃,通過宣傳教育使施工人員形成良好的水土保護意識,推動水土保護工作開展,落實“三聯(lián)”制度落實,推動水土保護工作順利進行。部分施工內容進行提前應制定應急措施,有效解決施工中棄渣處理問題,提升邊坡防護質量,滿足水土保護工作的要求,解決水土保護工作中的不足以及缺陷。
對于水利項目水土保護工作的進行,應通過人為力量進行干涉,切實將環(huán)境部門出臺的法律、法規(guī)等落實下去,對于施工中不完善的地方進行糾正處理,確保施工的合理性,所有立項都應遵循標準,降低施工過程對水土環(huán)境造成的破壞,避免施工污染對水土環(huán)境產生嚴重影響,提升水土保護的質量。
要求施工方施工時科學設置臨時圍擋,避免施工碎屑進入水體,棄渣及時運至指定地點進行處理。水土保護工作屬于綜合性的工作,保護的質量與人類生存發(fā)展具有十分密切關系,需要廣大群眾參與,對施工作業(yè)進行監(jiān)督。水利工程建設過程中對于水土流失治理的重視程度不足,特別一些小型的施工項目,為了減少資金投入,部分企業(yè)未能嚴格執(zhí)行水土保護要求。水利工程施工時,應通過多種管理機制對水土保護工作進行規(guī)范,將具體措施納入保護機制,通過詳細的保護制度作為約束,確保保護質量不受影響,通過各種有力的制度約束,進一步推動水土保護工作的進行,減少施工過程對水體環(huán)境造成的影響。
綜上所述,隨著國家經濟發(fā)展,水利工程數(shù)量也越來越多,應進一步做好水利工程施工優(yōu)化工作,做好水土保持生態(tài)修復工作,確保水利工程周邊生態(tài)結構不出現(xiàn)過大變化。施工中應將人為失誤降低,通過民眾的力量解決水土流失問題。通過綜合整治的方法,使得土壤和植物生長環(huán)境得到保護,進一步提升水資源利用率,降低水利項目對自然生態(tài)的影響,保證人與自然協(xié)調發(fā)展。