水利工程水土保持与侵蚀防治技术
姚晓东
内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗水利事业发展中心 025550
一、水利工程水土流失的成因与危害
(一)水土流失的主要成因:工程建设与自然因素叠加
水利工程水土流失是工程建设扰动与自然因素共同作用的结果。从工程建设因素看,场地平整与基础开挖会直接清除地表植被,破坏土壤表层结构,使土壤失去植被保护,抗冲刷能力显著下降;土石方转运与堆放过程中,松散土石暴露于地表,遇降雨易被径流冲刷,形成边坡溜塌或沟道侵蚀;工程临时设施(如施工便道、料场)的修建会压实土壤、改变地表径流路径,加剧局部水土流失。从自然因素看,降雨是诱发水土流失的关键动力——强降雨形成的地表径流流速快、冲刷力强,易对裸露土壤造成面蚀、沟蚀;工程区域若地处坡地、土质疏松或植被覆盖率低,会进一步放大自然因素的侵蚀效应,如坡地地形使径流汇集速度加快,疏松土壤更易被冲刷搬运。
(二)水土流失的核心危害:威胁工程安全与功能
水土流失对水利工程自身安全与功能发挥构成直接威胁。一方面,流失的泥沙会随径流进入河道、水库或渠道,导致水库淤积、库容减少,降低防洪与蓄水能力;渠道淤积会阻碍水流,影响灌溉与输水效率,增加工程清淤成本;同时,泥沙附着于工程建筑物(如闸门、泵站)表面,可能影响设备正常运行,甚至引发结构损坏。另一方面,边坡水土流失易导致工程边坡失稳——如坝体、渠道边坡因土壤侵蚀出现裂缝、溜塌,会削弱边坡稳定性,严重时可能引发溃坝、决堤等安全事故,威胁工程周边群众生命财产安全。
二、水利工程水土保持与侵蚀防治的核心技术
(一)工程防治技术:构建物理防护屏障
工程防治技术通过构建物理结构,直接拦截泥沙、控制径流,是水利工程水土流失防控的基础手段。在边坡防护方面,针对不同坡度与土质的边坡,采用相应的固化与支护措施——如缓坡区域铺设植草砖、生态袋,既固定土壤又为植被生长提供条件;陡坡或松散土石边坡采用浆砌石挡墙、格构梁支护,增强边坡稳定性,防止溜塌与沟蚀;对于河道、渠道边坡,采用混凝土预制块、浆砌石护岸,减少水流对边坡的冲刷侵蚀。在径流调控方面,修建截水沟、排水沟与沉砂池,截水沟用于拦截坡顶雨水,避免径流直接冲刷边坡;排水沟引导地表径流有序排放,防止径流汇集形成冲刷;沉砂池设置于径流出口处,通过减缓水流速度使泥沙沉降,减少进入水体的泥沙量。此外,对临时料场、弃渣场采用编织布、防尘网覆盖,或修建挡渣墙,减少松散土石暴露与流失。
(二)生物防治技术:恢复植被与土壤生态
生物防治技术通过恢复植被、改善土壤结构,从生态层面提升土壤抗蚀能力,是水土保持的长效手段。在植被恢复方面,根据工程区域气候、土壤条件选择适宜的本土植物,采用“乔木 + 灌木 + 草本”的立体种植模式,构建多层次植被覆盖体系——如在工程边坡种植耐旱、固土能力强的灌木(如紫穗槐、沙棘)与草本(如狗牙根、高羊茅),在闲置场地种植乔木(如杨树、柳树),形成乔灌草结合的防护带,通过植被根系固土、枝叶截留降雨,减少水土流失。在土壤改良方面,对裸露土壤或弃渣场施加有机肥、土壤改良剂,改善土壤肥力与结构,为植被生长创造条件;采用秸秆覆盖、地膜覆盖等措施,减少土壤水分蒸发,保护表层土壤,同时增加土壤有机质,提升土壤抗蚀性。生物防治技术不仅能防控水土流失,还能恢复区域生态,提升工程景观效果。
三、水利工程水土保持与侵蚀防治技术的应用保障
(一)完善技术标准与方案设计
技术标准与方案设计是防治技术有效应用的前提。行业层面,需制定适配水利工程特点的水土保持技术标准,明确不同类型水利工程(如水库、渠道、泵站)的防治指标(如土壤侵蚀模数控制值、植被恢复率)、技术要求与验收规范,避免技术应用的随意性;同时,针对特殊区域(如生态敏感区、高海拔地区)制定专项技术指南,确保技术适配性。工程层面,需强化水土保持方案的科学性与针对性——方案编制需结合工程实际(如地形地貌、气候条件、施工工艺),开展现场勘察,明确水土流失重点区域与风险等级;方案中需细化技术措施的参数(如挡墙高度、植被种植密度)、实施时序与责任主体,避免方案与实践脱节,确保措施可落地、可考核。
(二)强化资金保障与过程监管
充足的资金与严格的过程监管,是防治技术落实的关键支撑。在资金保障方面,需将水土保持费用足额纳入工程概算,单独列项、专款专用,涵盖技术措施采购(如苗木、防护材料)、施工安装、后期养护等全流程费用,避免因资金不足导致措施缩水或半途而废;同时,建立资金使用监督机制,确保资金高效用于水土保持工作,杜绝挪用、浪费。在过程监管方面,引入第三方监测与监理机构,对水土保持措施实施全过程进行监督—监理机构负责检查施工单位是否按方案落实措施(如防护工程质量、植被种植规范性),监测机构负责跟踪水土流失变化与措施效果(如定期监测土壤侵蚀量、水质指标),并及时向建设单位与主管部门反馈问题,督促整改,确保防治技术发挥实效。
(三)推动技术创新与协同应用
技术创新与多技术协同应用,能提升水土保持与侵蚀防治的效率和效果。鼓励产学研合作,研发适配水利工程的新型防治技术与材料,如环保型生态混凝土(兼具防护与植被生长功能)、抗冲刷新型植生毯(适用于陡坡快速植被恢复),提升技术的生态性与耐久性;探索数字化技术在防治中的应用,如利用无人机航拍监测水土流失区域、通过 GIS 系统构建水土保持信息平台,实现防治区域的动态监测与精准管理。同时,强调工程技术、生物技术与管理技术的协同——如边坡防护中,先采用工程措施(格构梁)固定边坡,再种植植被形成生态防护,后期通过管理监测确保植被存活与工程稳定,三者结合形成“物理防护+生态恢复+动态管控”的综合防治体系,避免单一技术的局限性,最大化防治效果。
结束语
水利工程水土保持与侵蚀防治是一项系统工程,需统筹工程安全、生态保护与区域发展,通过工程、生物、管理技术的协同应用,构建“预防-治理-监测”的全链条防控体系。当前,随着生态水利理念的深化,防治技术正从“被动治理”向“主动预防”、从“单一措施”向“综合协同”转型。未来,需进一步完善技术标准、强化资金与监管保障,推动技术创新与生态理念深度融合,让水土保持与侵蚀防治成为水利工程高质量发展的内在支撑,既保障工程长期稳定运行,又守护区域生态安全,助力实现水利事业与自然生态的和谐共生。
参考文献
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