生态修复措施在水利枢纽工程区水土保持中的应用及优化

水利枢纽工程作为水资源综合利用的重要基础设施，在防洪、发电、灌溉等方面发挥着关键作用。然而，工程建设过程中对地表植被的破坏、土方开挖及弃渣堆放等活动，导致水利枢纽工程区水土流失问题日益严峻[1]。水土流失不仅破坏区域生态平衡，还威胁水利工程安全运行及周边居民生产生活。生态修复措施作为解决水土保持问题长期有效的手段，其应用效果与优化方向值得深入研究，这对促进水利枢纽工程生态可持续发展意义重大。

一、水利枢纽工程区水土流失现状及问题

（一）水土流失成因分析

水利枢纽工程建设期间，大规模的土地开挖、工程施工和道路桥梁修建等活动，直接破坏了原有的地表植被和土壤结构[2]。植被的缺失使得土壤失去了天然的保护层，无法有效截留雨水、减缓地表径流速度。同时，工程产生的大量弃土弃渣若未合理处置，在降雨和风力作用下，极易成为水土流失的物质来源。此外，工程区所处的地形地貌、气候条件等自然因素也加剧了水土流失。例如，山区工程区坡度较大，降雨形成的地表径流具有较强的冲刷力，加速了土壤侵蚀过程。

（二）传统水土保持措施的不足

传统水土保持措施多以工程防护为主，如修建挡土墙、排水沟等硬质工程设施。这些措施虽能在短期内起到一定的水土保持作用，但往往忽视了生态系统的整体性和生物多样性保护。硬质工程设施改变了原有的生态环境，阻断了生物迁徙通道，影响了生态系统的物质循环和能量流动。

（三）水土流失的危害

水土流失导致工程区土壤肥力下降，土地生产力降低，影响周边植被的生长和恢复，进而引发生态系统退化。流失的泥沙进入河道和水库，会造成河道淤积、水库库容减少，降低水利工程的防洪、灌溉和发电效能，增加工程运行风险。

二、生态修复措施应用的理论基础

（一）水土保持学

水土保持学以保持水土环境、防治水土流失为核心，通过综合运用工程措施、生物措施和农业技术措施，构建科学的水土保持体系 [3]。该理论强调从生态系统的整体性出发，采取多种措施相结合的方式，控制土壤侵蚀，提高土壤抗蚀能力，实现水土资源的可持续利用。在水利枢纽工程区水土保持中，水土保持学理论为生态修复措施的选择和布局提供了理论依据。

（二）生态工程学

生态工程学遵循生态学原理，将工程技术与生态设计相结合，旨在构建高效、稳定的人工生态系统。在水利枢纽工程区，运用生态工程学理论可以设计和实施生态修复项目，如生态护坡、人工湿地等。这些生态工程设施不仅能够发挥水土保持功能，还能促进生态系统的自我修复和生物多样性恢复，实现生态效益与工程效益的统一 [4]。

三、生态修复措施在水利枢纽工程区水土保持中的应用效果

（一）植被恢复措施

植被恢复是水利枢纽工程区水土保持的重要生态修复措施。湖南省莽山水库在库区周边及施工区域种植适生的乔木、灌木和草本植物[5]，形成多层次的植被群落，能够有效截留降雨、减少地表径流，降低雨水对土壤的冲刷力度。植被的根系还能固持土壤，增强土壤的抗侵蚀能力，减少水土流失量。此外，植被恢复可以改善区域小气候，增加空气湿度，降低风速，为生物提供栖息地，促进生物多样性的恢复和发展，提高生态系统的稳定性。

（二）生态工程构建措施

生态工程构建措施如生态护坡、生态沟渠等，在水利枢纽工程区水土保持中发挥着重要作用。湖南省莽山水库在边坡区域采用草皮护坡、挂网喷播植草等技术，既能够稳固边坡，防止滑坡和坍塌，又能通过植被的生长实现生态修复，美化工程区环境。生态沟渠则可以对地表径流进行净化和调蓄，减少污染物进入水体，改善水环境质量。

（三）生物多样性保护措施

生物多样性保护措施通过营造多样化的生态环境，吸引和保护各类生物物种。在水利枢纽工程区，设置生态缓冲带、保护栖息地等，通过湿地的自然净化功能，改善水质，为水生生物提供栖息地，也为野生动物提供了觅食、繁殖和迁徙的场所。生物多样性的增加有助于维持生态系统的平衡和稳定，提高生态系统的抗干扰能力，进一步促进水土保持工作的开展。同时，丰富的生物资源也为工程区生态景观增添了活力。

四、生态修复措施在水利枢纽工程区水土保持中的优化策略

（一）科学规划与设计

在实施生态修复措施前，应对工程区的自然环境、社会经济发展进行全面的勘察和评估，结合工程区的自然条件、生态现状和工程需求，制定科学合理的生态修复规划。规划应注重生态系统的整体性和系统性，统筹考虑植被恢复、生态工程建设和生物多样性保护等方面的内容，确保各项措施相互协调、相互促进。同时，运用先进的规划设计理念和技术手段，提高生态修复方案的科学性和可行性。

（二）技术创新与应用

加大对生态修复技术的研发和创新力度，推广应用新技术、新材料和新工艺。例如，研发适用于工程区的高效固土植物品种、新型生态护坡材料和智能化监测技术等。加强产学研合作，促进科研成果的转化和应用，提高生态修复措施的科技含量和实施效果。通过技术创新，降低生态修复成本，提高生态修复工作的效率和质量。

（三）长效管理与维护

建立健全生态修复工程的长效管理机制，加强对生态修复措施实施后的监测和维护。定期对植被生长情况、生态工程设施运行状况进行检查和评估，及时发现和解决存在的问题。制定科学合理的养护方案，对植被进行适时的修剪、施肥和病虫害防治，对生态工程设施进行维护和修缮。

（四）公众参与与教育

加强对水利枢纽工程区生态修复和水土保持工作的宣传教育，提高公众的生态保护意识。通过开展科普活动、举办讲座、发放宣传资料等形式，向周边居民和工程建设人员普及生态修复知识和重要性。鼓励公众参与生态修复工作，如参与植树造林、监督生态环境等，形成全社会共同参与生态保护的良好氛围。公众的积极参与能够为生态修复工作提供有力的支持和保障。

五、结论

生态修复措施在水利枢纽工程区水土保持中具有显著的应用效果，植被恢复、生态工程构建和生物多样性保护等措施有效减少了水土流失，改善了区域生态环境。然而，为进一步提升水土保持效果，实现生态修复的长期目标，需要从科学规划设计、技术创新应用、长效管理维护和公众参与教育等方面进行优化。通过不断完善生态修复措施，能够更好地平衡水利枢纽工程建设与生态环境保护的关系，推动工程区生态系统的可持续发展，为区域经济社会发展提供坚实的生态保障。

参考文献：

[1] 张丽萍 . 水利工程中水土流失的原因及应对措施研究 [J]. 珠江水运 ,2020,(13):111-112.

[2] 许东翰 . 水利工程施工过程中水土流失原因及治理对策 [J]. 山西水土保持科技 ,2022,(03):22-23.

[3] 雷廷武 , 李法虎 . 水土保持学 [M]. 北京：中国农业大学出版社 ,2014.

[4] 董哲仁. 生态水利工程学[M]. 北京：中国水利水电出版社, 2019.

[5] 湖南省水利水电勘测设计研究总院. 湖南省宜章县莽山水库工程水土保持方案（弃渣场补充）报告书 [R]. 长沙：湖南省水利水电勘测设计研究总院 , 2020.