張 科
(廣東岐城水保技術有限公司,廣東 中山 528415)
生態(tài)修復是依靠自然生態(tài)系統(tǒng)中自有的調(diào)節(jié)能力,對自然生態(tài)進行調(diào)節(jié)修復,使之走向良好有序的方向的過程。自然的生態(tài)修復過程一般不會由人工干預,在特殊的自然生態(tài)修復過程中會搭配一些輔助性的人工措施,以便于更加快速、高效地幫助受損的生態(tài)系統(tǒng)進行修復,最終修復到破壞之前的生態(tài)模式。地球的自然生態(tài)形成了一體化的穩(wěn)固生態(tài)系統(tǒng),由于人類日漸頻繁的生產(chǎn)生活導致自然生態(tài)平衡被打破,因此需要幫助生態(tài)恢復到原有平衡狀態(tài),這被稱為生態(tài)修復[1]。
生態(tài)恢復技術通常有相關部門技術人員支撐,依托現(xiàn)有的自然規(guī)律作為指導思想,通過現(xiàn)代技術對自然生態(tài)進行修復,最終達到恢復生態(tài)環(huán)境中的物種、生物多樣性的目的。因此,生態(tài)修復技術并不是傳統(tǒng)理解上的生態(tài)功能性修復,而是對自然生態(tài)環(huán)境的重新塑造。目前,人類并沒有單一的科技能夠修復所有類型的自然生態(tài)系統(tǒng),不同的自然生態(tài)需要有針對性的使用不同的生態(tài)修復技術及模式進行生態(tài)修復。
我國的河流、湖泊眾多,我國的水利水電工程事業(yè)利國利民,對我國社會經(jīng)濟建設起到強有力的推動作用。然而水利水電工程所帶來的社會經(jīng)濟價值并不是持續(xù)性的,極易受到環(huán)境影響[2]。從社會效益來看,水利水電工程可以提升社會穩(wěn)定性,減少居民用電限電情況發(fā)生,提高發(fā)電量等。但是從環(huán)境保護的層面來看,水利水電工程的建設會對工程周邊的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定程度上的破壞,對自然環(huán)境平衡帶來一定威脅。綜上所述,水利水電工程人員不僅僅要注重工程建設過程中的環(huán)境保護,還需要合理利用生態(tài)修復技術對水土進行保持,讓水利水電工程更好服務于國家和社會。
水利水電工程是依托自然水文生態(tài)進行建設的,因此在建設過程中難免會對當?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)產(chǎn)生一定的破壞,甚至會造成水土流失等嚴重問題。這不僅給工程人員的生命安全帶來一定威脅,還會影響工程的工期、提升建設難度,對環(huán)境造成嚴重破壞。此外,在具體的工程施工中,非常容易對工程周邊的生物、水土多樣性產(chǎn)生破壞,被破壞的施工區(qū)域的環(huán)境、生態(tài)、生物的自然恢復進程相對緩慢。因此,即便是水利水電工程單位將施工地點的植物進行移植栽培,也無法在較短時間內(nèi)對本地區(qū)的水土產(chǎn)生“固定”效果。此外,水利水電工程的建設還會對區(qū)域內(nèi)土壤的含水量產(chǎn)生負面影響,更加重了對工程施工區(qū)域原有生態(tài)環(huán)境的破壞程度。在水利水電工程建設完成后,運行過程中的截流所形成的水庫會逐步增加上游區(qū)域的土壤含水量,同時降低下游區(qū)域土壤的含水量,進而對水利水電工程周邊的環(huán)境產(chǎn)生破壞性影響,此后的植被會難以適應全新的自然生存環(huán)境,導致當?shù)刂参锏牟∠x害率大幅度提升,影響當?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境[3]。
我國幅員遼闊,地域分布、水域分布的范圍十分廣泛,因而不同地域所屬的自然水域,其自然生態(tài)環(huán)境也十分復雜、多樣。在水利水電工程建設過程中,管理人員通常會采用“因地制宜”的方式對工程地區(qū)的水質(zhì)、水域進行全面考察,并依據(jù)調(diào)查結果選擇相應的實施方案。但傳統(tǒng)的知識、經(jīng)驗無法在調(diào)查過程中面面俱到,時常會在建設過程中出現(xiàn)相關問題,對環(huán)境造成一定負面影響,并且造成的災害種類繁多,如水利水電工程建設過程中的不規(guī)范行為會增加區(qū)域山洪、水土滑坡、泥石流、堰塞湖等不同種類的災害,不僅對自然生態(tài)產(chǎn)生不利影響,還會對周邊的居民生命財產(chǎn)安全帶來威脅。
在水利水電工程的設計、實施過程中,通常會在施工現(xiàn)場建造一定的構筑物,而此類構筑物的修建則會一直與工程建筑一同存在,因而會占用一部分土地。在水利水電工程長期使用過程中,被占用的土地持續(xù)被構筑物所擠壓,導致構筑物所在地區(qū)的土壤逐漸弱化,具體表現(xiàn)為肥沃程度降低和水土保持能力降低等問題,對應自然生態(tài)中植物的自我修復十分不利,最終使得當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的修復能力減弱,而此類情況下人工對已遭受破壞的植物、生態(tài)進行輔助修復也較為困難[4]。
在水利水電工程在建設實施的準備工作中,會協(xié)同相關技術部門對實際工程現(xiàn)場進行實際考察,依據(jù)考察調(diào)研所得出的地質(zhì)、環(huán)境、水質(zhì)、水源等因素設計制定出一套對本地自然生態(tài)破壞最小的方案,并按照方案選擇合適的設備進行施工工作。即便是方案制定恰到好處,但只要使用工程機械就勢必會對周邊區(qū)域的土地、植被造成一定程度的破壞,致使該區(qū)域的水土保持能力下降。此外,工程建設中的廢棄物及工人生活垃圾都會對水土造成一定的空間擠壓和污染,降低本地區(qū)的土壤質(zhì)量及水土的保持能力,嚴重影響當?shù)刂脖坏纳L,而植被的生長受阻又會反過來繼續(xù)惡化自然生態(tài),形成負反饋。綜上所述,地面原有的植被能夠起到很好的防沙固水作用,而植被的破壞會對本地區(qū)的自然水土生態(tài)產(chǎn)生負面影響,這是水利水電工程中水土流失的原因之一[5]。
水利水電工程中造成水土流失的另一個原因,是建設用地的臨時占用。水利水電工程通常具有規(guī)模大、建設時間長的特點,在實際的建設過程中投入大量的工程人員、機械設備,因而需要在工程區(qū)域的周邊建設工作人員居所,以及設備倉庫等臨時建筑,以此來滿足工程建設中人員生活和設備維護的需要。但原有的自然生態(tài)較為脆弱,臨時建筑用地會對原本的生態(tài)植被、自然水土造成損害,在臨時建筑拆除后,占用區(qū)域先前的植被、水源難以恢復到先前的狀態(tài),進而造成水土流失問題[6]。
水利水電工程是一項復雜的系統(tǒng)性工程,工程的推進過程中會涉及到多層環(huán)節(jié)。從體系化的角度來看,在工程初期設計中會涉及到電力、洪水防控、農(nóng)業(yè)控制、水流量控制、生活用水量、工業(yè)用水量、水資源利用率等多方面,因此每一個環(huán)節(jié)都會或多或少的造成一定程度的水土流失,破壞自然水土的生態(tài)多樣性。在上述環(huán)節(jié)中,不同環(huán)節(jié)所造成的水土流失的原因不盡相同,進而會對土地的重力、水力產(chǎn)生不同的功能性影響。因此,水利水電工程環(huán)節(jié)繁雜多樣,如果不能及時有效地進行針對性處理,勢必會對當?shù)厮辽踔潦亲匀簧鷳B(tài)造成破壞,最終影響當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境及社會經(jīng)濟的增長。
水利水電工程施工過程中,使用水資源保護技術是十分重要且必要的,該技術主要面向水利水電中的河道水資源管理。護岸在水利工程中主要的作用便是防洪控水,對水資源進行保護利用,因此在整個工程中,河道的整治十分重要,需要對護岸進行工程設置。相關技術人員、工作人員需要結合工程實際情況,采取合理的管控措施,以求提升該水利水電工程的泄洪安全指標,對水資源的生態(tài)進行保護,并且提高水資源的使用效率,同時為兩岸的居民生命財產(chǎn)提供安全保障。此外,需要重視水利水電工程中的疏浚。水源的疏浚與河床的變化存在十分密切的聯(lián)系,為了更好地保護水資源、利用水資源,就必須要使用合適的疏浚手段,提高水源的泄洪效率,改善水土品質(zhì)。在生態(tài)修復過程中,需要用最新的技術模式,依據(jù)“不輕易加深河道”原則,對淤泥堆積較為嚴重的流段進行技術處置。具體而言,應利用大數(shù)據(jù)及水資源測算技術,定期對水土的保持度進行測量、存檔,并將存檔數(shù)據(jù)進行周度、月度總結,形成可視化的圖表,以此來強化對水利水電工程的水資源利用情況的監(jiān)測[7]。
從現(xiàn)階段的水利水電工程建設情況來看,我國絕大部分的森林地域在實際的水利水電工程中,存在較為嚴重的水土流失現(xiàn)象,其中重要的原因便是森林植被遭到不同程度、不同原因的破壞。相關部門在工作中應把握植被生態(tài)修復工作的本質(zhì),依據(jù)實際情況尋找植被修復的可行方案及技術手段。具體包含普通綠化、噴播技術以及香草根技術。普通綠化主要是在相對平緩、平整的土壤鋪貼草皮,適用于水土質(zhì)量較好,無特殊要求的工程現(xiàn)場;噴播技術主要是在一定坡度的地區(qū),通過草種、粘合劑、營養(yǎng)液等物質(zhì)混合,實現(xiàn)噴播植草的技術,能夠快速修復一定具有一定坡度的水利水電工程;香草根技術主要是將香草與其它根系發(fā)達的輔助草混合配置,按實際工程地區(qū)進行規(guī)劃設計,形成高強度的生物墻體,以此來減少水土沖溝的形成,降低水土化滑坡概率。
邊坡生態(tài)修復技術是水利水電工程水土保持的重要技術手段,在實際應用主要使用剛柔一體的防控原則,利用該技術進行水土生態(tài)修復,能夠在一定基礎上實現(xiàn)水土保持、坡度保護、景觀改善以及生態(tài)維護。根據(jù)水利水電工程中邊坡的現(xiàn)狀,抽取不同邊坡的巖體結構、土壤覆蓋層情況,通過質(zhì)量分析儀器對采集到的樣本進行物質(zhì)分析,以便于制定技術方案。該技術的具體實施需要與梯度綠化、基板綠化、點孔挖溝、溝槽綠化、植被恢復等方法進行相關操作。以點孔挖溝法為例,該技術模式主要應用于受拉變形的巖質(zhì)邊坡,此種結構邊坡均勻度較差,裂痕較多,孔洞分布廣泛。因此,在邊坡表面較好的區(qū)域挖鉆植被種植孔洞,并加入適宜水土,實現(xiàn)點孔種植。還可以通過邊坡挖溝,在溝中放置植被種植材料,提升邊坡的水土保持度[8]。
要做好水利水電工程的水土保持保持生態(tài)修復工作,需要強化對土壤資源價值的正確認知,只有保護工程區(qū)域的表面土壤,才能保障后續(xù)生態(tài)修復技術的應用及取得的成果。傳統(tǒng)的水利水電工程主要保持“三通一平”的工作原則,這會使工程地區(qū)的生態(tài)環(huán)境遭到嚴重損害。因此,在實際的生態(tài)修復過程中,工作人員應將工程周邊填埋的廢棄渣質(zhì)進行挖掘取出,并妥善處理,之后對挖掘區(qū)域進行施肥,強化表層的土壤肥力及水土保持力,確保后續(xù)的水土恢復植被能夠獲取足量的養(yǎng)分。此外,在水利水電工程建設初期,就應重點落實工程區(qū)域表面種植層土壤的保護,通過設置各類措施及規(guī)章制度降低對周邊環(huán)境的破壞,保護原有生態(tài)[9]。
不同區(qū)域、不同工程的水土流失存在差異性,因此在水利水電工程水土保持生態(tài)修復工作實施前,需要遵循“因地制宜”原則,先制定科學、合理、合適的水土修復計劃。
首先,計劃制定者需要根據(jù)本區(qū)域的水土流失原因為導向,制定生態(tài)修復計劃。重點關注區(qū)域水土保持情況、生態(tài)學水土量度,發(fā)揮技術人員的數(shù)理能力。此外,修復人員需要依據(jù)當?shù)貙嶋H水土情況選擇移植植物,搭配合理,發(fā)揮不同植物的生態(tài)修復優(yōu)勢,在工程區(qū)域構建多層次、全方位的人工生態(tài)。其次,借助技術及人工力量加快生態(tài)修復速度。計劃制定者需要依據(jù)區(qū)域內(nèi)的自然生態(tài)條件及具體情況,制定具備針對性的生態(tài)修復計劃。利用最新的生物科學技術,促進水土生態(tài)的自我修復能力,同時強化管理人員的監(jiān)管力度,實現(xiàn)水土自我修復與人工輔助修復的高效協(xié)調(diào),最終實現(xiàn)水利水電工程水土流失的有效控制。
首先,重視水利水電工程中河流的水土監(jiān)測,構建網(wǎng)格化監(jiān)測站、監(jiān)測點體系,對本地區(qū)水土保持情況進行全方位監(jiān)控。其次,保障水利水電工程監(jiān)測管理的落實,工作人員結合當?shù)厮良碍h(huán)保政策,有效提升生態(tài)修復效率。最后,依托水土保持監(jiān)測管理體系,對管轄范圍內(nèi)的水土環(huán)境質(zhì)量進行全方位分析,結合本地區(qū)生態(tài)情況定期進行考察調(diào)研,針對本地區(qū)植物、溫度、濕度、降水量進行因素多元分析,并形成統(tǒng)計結果,確保區(qū)域水土保持監(jiān)測及管理順利進行。
綜上所述,水利水電工程與我國的國計民生息息相關,但水利水電工程不應該僅關注于其經(jīng)濟、社會效益,還需要重視水利水電工程對于生態(tài)環(huán)境影響。通過分析水利水電工程中水土流失及原因,依據(jù)實際情況選擇科學、合理的水土保持與生態(tài)修復技術,最終保證水利水電工程區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境得到保護。