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摘要:随着生态文明建设的推进,水利行业由工业水利时代向水资源综合开发时代过渡,水土保持在水利工程中的作用越来越受到重视。一方面水利施工给地貌带来极大程度的破坏,引起了水土流失和生态环境恶化。另一方面水土流失造成泥沙下泄、淤积河道和库坝,使水利工程报废或减少使用寿命。由此水利工程中防治水土流失势在必行。本文首先分析了水利工程施工中水土流失特点,然后说明了水土保持在水利工程中的作用,最后探讨了水利工程水土流失的防护措施。
关键词:水利工程;水土流失;水保;水库;弃渣场
我国水利基础设施尚处于继续发展完善的阶段,今后一段时期基本建设项目仍将维持相当规模。目前在水利工程建设中引发的人为水土流失问题已经逐渐被重视,但缺少必要水土保持措施的水利工程还有很多。在节约型经济和资源可持续发展的大趋势下,我们需要将减少水土流失的举措融入水利施工的每个环节。通过作者这些年的水保工作经验,总结出水利工程施工中水土流失的特点,提出可行的水土保持防护措施。
1 水土流失特点
1.1 时间集中
水利工程施工工期集中。水利工程建设分为工程筹建期、施工准备期、主体工程施工期和工程完建期等四个施工期,在确保安全和经济的情况下,尽量缩短了工期。施工准备期主要是“三通一平”,为主体工程施工做好准备;主体工程施工期主要进行大坝、水闸、灌渠等水利工程施工,往往占地大扰动剧烈。通过水土流失量预测,绝大多数工程的水土流失集中在建设期。在这一过程中通常会涉及到项目区场地平整、主体建筑基础开挖和回填、道路修建、临时堆土、弃渣等施工活动,对原有的地貌都造成了一定程度的破坏,同时破坏了地表土与周边植被之间的生态平衡,降低了地表层土的抗蚀性能,最终造成水土流失现象。
1.2 破坏力大范围广
在水利工程中,由于水土流失可分为点型工程和线型工程,一些大型的水利建设项目,如灌溉工程、输水工程渠道等线状水利工程的路线较长,长则达到几千公里,短则在几十公里以内,其涉及的范围广,涉及到几个自然区域或几个行政区域。在开挖回填施工中,通常会将工程区域的地表造成破坏,降低了土壤的性能,并且这些破坏是不可修复的,从而造成了严重的水土流失问题。
1.3 潜在性
在进行工程建设施工中,被破坏的地表在一段时间的侵蚀后,其水土流失危害才会逐渐的显现出来。若形成水土流失危害后才实施治理,不但造成了土地资源破坏和土地生产力下降、淤积河流水系等问题,还产生治理难度大费用高的弊端。这就表明水土流失问题具有一定的潜在性,其预测难度相对较大,既给生态环境造成影响,还给预防和控制工作带来难度。
2 水土保持在水利工程中的作用
2.1 减少洪涝灾害的发生
在水利工程当中应用水土保持措施能够增加土壤的水渗量,比如一些水利工程中的梯田、水库等,还可有效的削减汛期的洪峰,发挥出拦蓄径流的作用。此外,在枯水季节,水土保持措施能够有效的补充地表径流,从而降低径流的变化幅度。水土保持还可以减少滑坡、泥石流等灾害的发生,同时预防了泥沙淤积抬高河床,引起的漫堤、垮坝等灾害出现。
2.2 提高水利工程效益
水土保持可以减少水土流失量,采用水土保持措施 能够增加塘库的需水量,发挥出烂泥拽沙的作用,有效的降低了水库、河道以及湖泊等地域的泥砂淤积,延长水库的使用寿命和降低水工建筑物的损坏率。
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2.3 提高水质
目前国家大力提倡以水源保护为中心的清洁小流域项目,通过引入生态保护、生态修复、生态治理三位一体的水土保持思路,来进行小流域的水土流失综合治理工作。结合流域实际污染情况,分区分项布置水土保持、环境保护和生态治理措施,使水利工程所处的水环境有较强的生态恢复力和清洁力,提高水源地的水质。
3 水利工程的水保措施
结合水利工程施工方案布置合适的水保措施,将工程措施、植物措施、临时措施合理配置、统筹兼顾,形成综合防护体系。
3.1 主体工程区防治措施
主体工程区往往占地面积大,工程建设过程中对地表的扰动强度也大,最可能产生剧烈水土流失,甚至影响主体工程建设进度和主体工程安全的,需进行水土流失重点防护,设计需考虑对开挖边坡采取工程、植物措施相结合的防护措施,并在施工场地平整前进行土石方平衡,采取临时覆盖、拦挡等防护措施。如针对主体开挖的土石方,施工方可将其调配到施工场地平整以及道路填筑等环节中,可利用的表土资源需要提前剥离存放在堆土场中防护,在山区与主体的连接处或者是进行发电厂的边坡开挖时,可合理设置浆砌石截排水技术来进行防护,避免其出现水土流失现象。
3.2 施工临时占地防治区水土保持措施
施工临时占地防治区在施工结束后要进行全面恢复,所以,应对表土进行分层剥离,集中堆放并进行苫盖和挡护。在场地平整后,施工方需要在其周围设置一定数量的排水沟和截水沟,从而对施工区域内的汇水进行拦截,便于后期临时占地恢复迹地。施工营地区等临时占地应及时恢复植被。项目区的裸露地,应尽可能地恢复植被。工程的植物措施,根据不同区域的立地条件,选择抗逆性强、耐瘠薄、固土能力强、易繁殖、速生的树种,选择具有耐践踏、耐修剪、抗旱力较强等特性的草种,尽可能多物种配置。此外还需要对施工道路、材料堆放区域等进行临时的排水作业。在临时道路两侧应设临时排水沟,在成品堆料场、成品料平台和施工骨料堆放场应设置临时排水。
3.3 料场防治区防治措施
取料场的选址要考虑尽量少占用施工区以外区域,尽量选在库区内山体,或者是地质条件良好的山凹内。在施工期间,需要确保料场的施工安全,同时设置砌石挡墙来进行有效的水土保持。合理的排水措施也是比不可少的,在进行边坡开挖时,技术人员要采取分台阶开挖的方式来确保其稳定性。在完成料场施工作业之后需要结合料场的实际位置来采取水土流失的防止措施。
3.4 弃渣场的水土保持措施
(1)挡土墙。通常情况下,在弃渣场中,其弃料都是松散的土砂等,在雨水的冲刷下较为容易出现水土流失现象。针对这一现象,采用挡土墙拦护非常有效。施工人员需要根据“先拦后弃”的施工顺序进行挡墙施工。在进行挡土墙施工前,应根据弃渣场最不利条件,进行弃渣场坡面稳定性分析和挡土墙稳定性分析。从而确保在挡土墙拦护下堆放弃渣的过程中场地边坡的稳定性,避免其不能承受渣体固体堆积物的冲蚀,以及陡坡地段滑塌和崩塌,引起弃渣场的次生灾害。
(2)排水工程。排水沟、截水沟、沉砂池等都是排水工程的主要内容。在弃渣场底部设置排洪涵洞,同时在其周边以及护坡的接壤处设置排水边沟,在其坡面设置纵向的排水沟,从而形成一个完整的坡面排水系统,减少雨水对弃渣场的冲刷,汇水对弃渣场的影响,同时又能增加边坡的稳定性。
(3)边坡防护。主要包括弃渣场的上游与下游的边坡防护两方面。在上游边坡防护中,通常采用了在涵洞入口处设置砌石护坡的方式,而场内的弃渣则采用分层碾压的方式来进行处理。下游边坡形成后,要进行耕植土覆土,以利于植被的恢复。
4 结语:综上,水土保持是我国生态文明建设的重要组成部分,是江河治理的根本,关乎国家生态安全、防洪安全、饮水安全和粮食安全。减少水土流失一直都是一项关乎民生发展、经济环境发展的重要问题。水土的保护工作在水利工程当中具有重要作用,其能够有效的遏制我国土地面积的减少,保护了我国的水资源。
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论文作者:曾祯,姚瑶
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/8
标签:水利工程论文; 水土保持论文; 措施论文; 水利论文; 工程论文; 料场论文; 防护论文; 《防护工程》2017年第10期论文;