水利工程建设中的水土保持与可持续发展探讨
王韬
博思百睿检测评价技术服务有限公司 黑龙江 大庆 163300
全球范围内,伴随工业化与城市化进程加速,水资源开发强度持续增大,大型水利枢纽、跨流域调水工程、梯级水电站等不断涌现,在显著提升水资源调控能力与利用效率的同时,也因其施工期大规模土石方开挖、填筑、堆弃及运行期库区水位变动、消落带侵蚀等,对原地貌植被造成剧烈扰动,加剧了土壤侵蚀强度,导致泥沙淤积、土地退化、生物多样性下降、面源污染加剧等一系列生态环境问题。因此,亟需在深入理解水利工程扰动下水土流失规律的基础上,创新发展兼顾工程效益与生态福祉的水土保持技术体系与管理策略,为构建人与自然和谐共生的现代化水利工程提供坚实的科技支撑。
一、水利工程建设中的水土保持与可持续发展的关联性分析
(一)水土保持对工程可持续运营的基础支撑作用
水利工程的设计使用年限普遍跨越数十年乃至百年尺度,其长期功能稳定性高度依赖于库容维持、坝体安全与泄洪能力保障等核心要素,而工程建设与运行过程中诱发的周边区域水土流失现象正是直接威胁前述要素的关键风险源,通过侵蚀作用导致的泥沙入库不仅削减有效库容,加速金属结构磨损,甚至可能因岸坡失稳引发地质灾害连锁反应,因此采取科学的表土保护、植被恢复、排水系统优化及弃渣场规范化整治等水土保持措施,成为维系工程结构完整性、延长服役周期、确保防洪灌溉发电等基础功能可持续发挥不可或缺的工程技术保障,本质上形成工程安全与生态安全协同的共生关系[1]。
(二)资源高效利用体系构建的双向促进机制
水土保持实践超越了单纯防治侵蚀的初级目标,更深刻影响着水资源与土地资源的全周期利用效率,水利工程施工阶段实施表土剥离集中堆放与后期回覆技术,既减少优质耕作层破坏又为库区复耕复绿创造物质基础。边坡采用草灌结合防护替代纯混凝土衬砌,既降低建材消耗又增强降雨入渗补给地下水功能。沉淀池淤泥经无害处理后用于土地整治或制作建材,实现了固体废弃物的资源化转化,这种贯穿资源获取、利用、再生环节的系统性水土保持策略,实质推动了水土资源从单向消耗向循环利用的转型,为工程所在地域资源节约型社会建设提供微观层面的操作路径。
(三)生态环境自组织功能修复的核心纽带地位
水利工程扰动区域的水土保持工作通过地形重塑、植被群落配置、微型湿地构建等生态化工程手段,不仅机械性固土减沙,更重要的是重构被破坏的生物栖息环境与生态廊道,库岸消落带栽植耐淹植物群落可减缓波浪淘刷同时为鱼类产卵提供遮蔽,施工迹地快速覆盖乡土树种能抑制扬尘并恢复昆虫鸟类觅食空间,排水沟渠生态化改造可增强水体自净能力,此类措施通过加速生态系统结构与功能的自我修复进程,显著提升了区域环境对工程干扰的承载韧性,使得水利设施在服务社会经济需求的同时,仍能维系流域基本的生态平衡与服务价值,构成工程与自然系统和谐演化的缓冲介质。
(四)长效管理机制与社会经济效益的深度耦合
水土保持效益的可持续性不仅取决于工程技术本身,更依赖于与区域发展政策相协调的管理制度设计,如在水库移民安置中同步规划坡耕地梯田化改造与特色经果林种植,既控制耕作区侵蚀强度又培育替代生计来源。将库区消落带治理纳入流域生态补偿范畴,通过市场机制调动多方参与治理积极性。依托智慧监测平台对弃渣场、料场等动态侵蚀风险点实施全周期监管,大幅降低后期维护成本,此类将工程管理、社区发展、市场规则融贯一体的治理模式,使得水土保持从被动防御转向主动价值创造,最终转化为支撑水利工程综合效益可持续释放的社会治理基础。
二、水利工程建设中水土保持与可持续发展的优化策略
(一)水土资源循环利用技术体系强化
在工程规划设计初始阶段即深度整合资源节约理念,对于施工区域表层肥沃土壤实施系统性剥离储备及专项保护方案制定,保障后期植被重建与土地复垦的优质基质供给,针对工程开挖产生的石料及渣土通过分级筛选与破碎再生工艺提升其作为路基填筑或混凝土骨料的利用率,同步在移民安置区推广坡面集雨设施与蓄水池管网配套,将雨季径流转化为旱季灌溉水源,此种贯穿资源获取、转化、回用全链条的技术整合模式,可实质性降低工程建设对区域水土资源的净消耗量,奠定工程与资源环境协调发展的物质基础。
(二)生态化工程措施的全面嵌入
突破传统工程防护的刚性结构依赖,在库岸防护设计中优先采用格宾网箱结合活木桩的柔性生态挡墙替代混凝土护坡,利用植物根系固土功能与结构透水性实现侵蚀控制与生境营造双重目标,针对水库消落带治理引入耐淹灌木与草本植物组合形成立体防护层缓解水位波动侵蚀,施工便道两侧布设植生纤维毯与喷播混合草种实现即时覆盖,输水渠道采用多孔生态混凝土衬砌促进水生生物附着。
(三)全周期智慧管理平台深度应用
基于地理信息系统与物联网感知网络构建覆盖工程全生命周期的水土流失风险动态监测体系,利用无人机遥感定期扫描弃渣场、料场及边坡的裸露地表变化,结合雨量站网数据智能预判侵蚀高风险时段与区域,同步在关键排水口布设浊度传感器在线追踪泥沙迁移状况,构建水土流失预测预警模型指导防护资源精准投放,依托区块链技术建立从表土剥离量到植被恢复面积的全程可追溯台账。通过数据驱动的智能决策替代经验型管理,显著提升水土保持措施的响应速度与资源调配效率,避免后期治理成本的非理性攀升。
(四)多元主体协同治理机制创新
构建政府监管、企业实施、社区参与的三维责任网络,通过立法明确水利项目法人在水土保持方案编制、实施、验收环节的终身责任,要求建设单位将施工队伍水土保持操作规范纳入工程招标技术评分细则,引导地方政府将库区消落带治理纳入河长制考核目标并设立专项生态补偿基金,支持科研机构与社区合作社合作开发生态护坡技术与本土苗圃基地,培育专业化的水土保持劳务合作社承接生态修复工程,形成责任清晰、利益共享、技术落地的社会化治理框架,破解传统工程管理中生态保护措施实施不力、监督缺位、持续性差的制度性困境[2]。
总结
综上所述,水利工程建设中的水土保持实践已从单一侵蚀防控逐步演化为支撑工程可持续运营、资源高效循环、生态功能修复与社会治理创新的系统性工程,其核心价值在于通过技术集成与管理变革破解工程活动与生态保护的对立关系,构建水土资源消耗与再生动态平衡的绿色发展范式。唯有通过科技创新、制度重构与人文关怀的多维耦合,方能使水土保持真正成为水利工程全生命周期可持续发展的重要支柱,最终实现水资源开发与生态文明建设的深度统一。
参考文献
[1]李素强. 水利工程建设中水土保持存在的问题及对策分析 [J]. 工程技术研究, 2025, 10 (08): 219-221.
[2]韩晓杰. 农业水利工程建设中水土保持与生态环境保护分析 [J]. 数字农业与智能农机, 2025, (03): 73-75.