水利工程施工区水土保持措施研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：王春草（1993），女，汉族，河南驻马店人，硕士研究生，助理工程师，研究方向为水利工程方向。-161-水利工程施工区水土保持措施研究 王春草 河南省驻马店市河湖事务中心，河南 驻马店 463000 摘要：摘要：为了促进国内水利工程的环保化发展，文章针对水利工程施工区的水土保持进行研究。首先，文章简单分析了水利工程施工区的水土流失特征及其危害，并探讨了水利工程施工区的水土保持作用以及基本原则。最后，分别从水利工程施工区的边坡工程、施工临占地、弃渣场、料场四个层面出发，探讨了相应的水土保持措施，并提出了强化水利工程建设管理力度、植物保护措施搭配应用、水土保持方案持续调整等几点保障措施。关键词：关键词：水利工程；施工区；水土保持 中图分类号：中图分类号：S157 在我国经济社会高质量发展的影响下，国内水利工程数量和规模都在持续增加，水资源利用率有所提升，但在水利工程建设的过程中，施工区域却会对地表植被产生破坏，尤其是我国的部分水利工程因为处于生态环境较为脆弱的地区，很容易在多种自然因素的影响下出现水土流失问题，这完全违反了我国可持续发展理念的要求。如果水土流失倾向未能得到有效的治理，必然会影响到附近的农业发展以及居民的日常生活。基于此，本文针对水利工程施工区域的水土保持工作进行研究，提出了相应的技术措施和保障措施，为水利工程建设过程中水土保持工作的调整和优化提供参考。1 水利工程施工区的水土流失概述 1.1 特点 以目前我国水利工程的施工建设经验看来，其中出现的水土流失现象存在如下几项基本特征：一是影响范围广泛。因为我国的水利工程规模较为庞大，施工区域面积也在不断扩张，意味着水土流失并非单纯局限在某一个区域的自然风貌、生态环境方面，会以不同的形式在多个区域中分布，随着时间的推移，水土流失现象的影响范围也会逐渐扩张，对于农业生态环境必然会产生明显的影响1。二是时间集中性。水利工程的建设阶段以施工准备、施工建设、运营管理为主，各个施工阶段普遍存在着水土流失现象，且以水利工程建设和运营管理阶段表现得更加明显。以现阶段我国水利工程建设的实际案例看来，水土流失现象在工程的建设阶段发展最为严重，相关人员要在工程建设环节完成排水沟区的挖掘、建筑物施工，开展机械施工作业，工程面数量较多，并且整体分布较为分散，弃渣数量明显增加，在破坏应有地貌的同时，直接腐蚀了深层的地表土层，从而使得水土流失现象变得更加剧烈。三是强大的破坏力。目前我国部分水利工程建设项目规模较大，普遍存在着较大破坏强度这一特征，国内常见的大型灌溉工程和修缮工程管道都需要修建较长的线路，在工程建设过程中会对地表植被产生严重的损坏，甚至于部分植被会因为土壤表层破坏而出现灭绝现象。1.2 危害 在水利工程施工区出现的水土流失现象将会对附近区域的生态系统平衡产生明显的影响，具体表现在水资源流失方面。这种现象的长期存在使得土层中存在的营养元素也会逐渐流失，对于附近区域的植被生长会产生明显的影响。在水利工程施工区的雨季，洪涝灾害的发生概率明显提高，会对当地的农业生产发展产生影响2。此外，水土流失也会对促进水利工程的沟渠区域及水库建设产生影响，因为存在着数量较多的泥土和淤泥，水利工程的储水功能有所下降，甚至于水体环境也会遭到破坏，从而陷入连锁反应。同时，水利工程本就具备防洪灌溉养殖的功能，在出现水土流失问题之后，沟渠内会出现泥沙淤积的现象，水利工程的效应发挥会受到影响，同时也会带来一定的经济损失，水利工程的使用寿命明显缩短。在这种情况下，为了保障水利工程的经济效益和社会效益能够全面提高，必须投入更多的资金解决沟渠以及水库内存在的泥沙淤积的现象，导致水泥工程的建设、维护成本明显增加。中国科技期刊数据库 工业 A-162-2 水利工程施工区的水土保持作用及原则 2.1 作用 在水利工程施工区域中，水土保持工作的实施具备如下基本作用：一是避免灾害发生。水土保持工作的实施能够对于水利工程施工区域的土壤含水量进行调整，维持在相对合理的范围内，同时土壤的水分渗透能力能够有所增加。水利工程能够在拦蓄径流的同时，稳定附近区域的地质地貌。正因如此，在水利工程建设过程中，水土保持工作必须得到相关部门高度关注。水土保持工作的实施能够在提高水利工程自身防洪能力的同时，避免水土流失带来的山体滑坡、泥石流这类自然灾害，水利工程的施工质量和运行安全性都能够得到保障。二是水利工程经济效益持续提高。在水利工程施工区中，水土保持工作的实施，能够在有效控制水土流失数量的同时，避免出现湖泊、河流泥沙淤积的现象，维持附近区域生态系统的平衡发展3。此外，水土保持能够明显的提高水利工程的效益，在发挥水利工程拦截泥沙作用的同时，避免在水库中出现泥沙大量淤积的现象，水库蓄水量明显增加，全面提高水利工程的经济效益。2.2 原则 为了保障在水利工程施工区的水土保持工作能够达到既定的目标，水土保持工作需要遵循如下原则要求：一是宏观性原则。水利工程施工区的水土流失现象与多个因素都有着密切的联系，为了发挥水土保持工作的重要作用，施工方需要在工程建设的过程中从植被、土地、地形等多个层面出发，综合考虑水土流失现象发生的原因，以此为基础，形成较为完善的水土保持工作方案。二是经济性原则，水土保持所用的经济成本同样会算作水利工程建设的成本投入，在水利工程规模较大的情况下，水土保持工作的实施必须根据工程建设的总体投入，在保障水利工程安全稳定运转的基础上，保障选择的水土保持技术以及材料能够解决水土流失问题，并将成本投入控制在较低的范围内，提高水利工程的经济效益。3 水利工程施工区的水土保持措施 3.1 边坡工程部位的水土保持 在水利工程的施工区中，边坡位置的水土保持一般都会使用减载和压坡的方法，高边坡稳定性提升通常都会使用头和坡趾压坡两种方法，这两种方法成本投入最低，但其效果十分明显。在高边坡在排水工程设置的过程中，使用的排水方法以地面、地下排水两种为主，如果水利工程的边坡规模明显扩张，可以使用内在排水洞的方法针对地下水位进行管控，以此维护边坡工程的稳定性。在国内岩土凿除技术持续发展的影响下，岩石质高切边坡或者是以沙砾石矿为主的堆积体在开展水土保持工作时，通常可以利用锚杆和锚索加固等方法进一步提高高边坡的稳定性，避免出现滑坡崩塌这类现象4。施工方也可以选择在边坡工程上设置钢筋混凝土支挡结构，一般包括了抗滑桩、抗剪洞、锚固洞以及不同形式的挡墙，并根据坡面的起伏程度和基质条件，配合使用挂网、喷壶和砌石的方法，确保能够在水利工程建设的过程中，避免出现边坡工程的水土流失现象。3.2 施工临占地的水土保持 为了保障我国水利工程建设能够顺利落实，并避免对于附近的生态环境产生影响，我国出台了有关工程建设水土保持的法规政策，对于水利工程施工区域的水土保持工作给出了明确的规定，以此维护整体的生态系统平衡。在水利工程施工区域，尤其是临时施工占地区域需要全方位落实生态防护工作，将临时排水设施在道路的两侧设置，确保积水能够及时抽出，并对生活区进行绿化处理。而在完成工程建设之后，需要维护土壤的平整性，避免水土流失现象进一步恶化。在水利工程的临时占用地完成施工后，需要对内部环境及时进行恢复，分层剥离表土层集中进行堆放。同时，在水利工程建设前，需要施工方对于施工区域的气候和地质环境全方位进行调查，根据当地的气候特征，在完成工程建设之后进行植被的栽植覆盖，确保水土流失防治工作得以全面落实。3.3 弃渣场的水土保持 在水利工程的施工建设环节，开挖水利工程洞室、大坝基础施工以及坝肩的削坡处理等多个环节都会产生一定数量的废渣，正因如此弃渣场也会存在较为严重的水土流失问题，需要施工方在思想上给予关注。总体看来，施工方要在弃渣场的上游位置设置对应的防护墙，对于坡度合理进行保护，同时可以利用逐步扩张的方法从沟口逐渐向内部进行扩张，如果出现堆渣和挡渣墙高度基本维持一致的现象，需要施工方严中国科技期刊数据库 工业 A-163-格遵照 1:3 的比例落实削坡工作剖面，每提高 5m 便需要 2m 宽的马道，同时要截水沟在马道的内侧设置5。如果在下游存在边坡工程需要全方位落实覆土工作，为水利工程竣工后的植被恢复提供便利。施工方要将石渣在弃渣场的底部放置，随后在上方放置土方，如果堆渣高度达到既定的要求数值之后，需要对渣顶进行平整处理，这也是后续绿化工程施工实施的基础条件。在弃渣堆放的过程中，需要施工方完成坡面的削坡处理，避免出现水土流失现象，同时也可以为地表植被绿化提供基质。3.4 料场水土保持措施 因为水利工程的施工建设规模较大，为了保障施工材料能够及时运输到施工现场，通常都会在工程建设现场设置料场，这也是水土流失现象高发的区域。施工方要根据料场的类型设置针对性的水土保持措施，料场的性质与工程建设所用的材料之间有着密切的联系，石料场通常都会堆积堆石坝工程项目所用的各项材料，土料场则是堆积的土坝工程所用的各项材料。在工程建设工作完成之后，土料场上开展的水土保持工作需要相关人员完成土地以及料场顶部的截水沟平整处理工作，同时要实施地表的临时防护以及表土剥离工作。在开展砂砾料场的水土保持工作时，需要为其设置临时性质的水土流失防治措施，并在完成工程建设工作之后，及时进行表层土地平整以及剥离工作。堆石料场上的水土保持工作则需要落实坡底砌墙挡护以及表土剥离两项工作，同样需要完成土地、料场定福截水沟和绿化建设方面的处理工作。但必须要注意的是，在石料场、砂砾料场和土料场开展工程建设前都需要利用表土剥离技术进行处理。在工程建设的过程中，地表覆盖层对于水利工程的正常建设都会产生明显的影响，只有在剥离之后方能够保障工程建设质量和进度符合相应方案的要求。同时地表覆盖层能够为植被的生长提供相应的营养元素和水分，在工程建设之后需要施工方还原到地表，并恢复各项指标，全面落实水土保持工作。4 水利工程施工区的水土保持保障措施 4.1 强化水利工程建设管理工作力度 为了全面提高水利工程施工区的水土保持工作质量，水利工程建设部门需要将其工作重心集中在水力资源利用率最大化发展以及水土保持工作质量提升方面，通过高新技术以及相关人才的引进，并培养高素质的专业工作人员，持续研究与水利工程施工区相关的水土保持工作策略以及方案，这也是在可持续发展理念下针对水土资源全方位管理的必然要求。此外，在水利工程建设过程中，相关人员需要通过实地勘查，对于工程建设环节的水土流失状况以及附近的各项土地和植被分布情况全方位进行调查，利用实地勘查得到的相关数据，形成水土保持工作规划，确保水利工程的施工质量能够满足相关标准的要求，水土流失现象也能够得到控制。4.2 植物措施的搭配应用 目前水利工程的施工区水土保持工作中，工程技术措施也可以与植物措施结合应用，在恢复地表植被的同时，有效控制水土流失现象。蜂巢式网格植草护坡方式通常会在填方护坡的水土保持中使用，能够帮助施工方在边坡空间修整网格，完成正六边形混凝土砖的拼铺工作，最终形成蜂巢式网格，在内部设置种植土，并在其中栽花栽草，这种结构整体受力较为合理，在边坡上的网格能够对于坡面雨水径流进行分散处理，降低水流的速度，避免出现坡面严重冲刷的现象，促进植被的恢复和生长。同时，施工方也可以选择使用喷混植生植物护坡方法，便是在岩质稳定的边坡上利用短锚杆完成镀锌铁丝网的铺挂工作之后，选择喷射器将经过搅拌均匀的种植基材在坡面上进行喷射，为植物生长提供支持。这种技术在边坡防护以及植被恢复方面都有着十分重要的作用。种植基材通常都是由种植土、草灌种子、有机肥、有机质等元素共同组成，在基质搭配得当的状况下，施工方可以在都超度超过 1:0.75 的边坡上使用，能够避免雨水冲刷边坡的现象，同时也能够为植物的生长提供相应的空间和肥力6。此外，施工方也可以选择使用客土直生植物护坡方法，在边坡上进行挂网，利用机械喷填一定厚度的土壤或者是基质，并且可以在其上种植相应的植被。这种技术有着良好的适用性，能够根据地质以及气候条件的差异针对基质配方进行调整，通常会在普通条件下无法进行绿化的边坡工程中，该方法的应用意味着施工有着较高的机械化优势，速度较快，效率较高，工程建设成本投入有所降低，在边坡自身机制条件较差的情况下，水土保持工作可以达成既定的目标。中国科技期刊数据库 工业 A-164-4.3 水土保持方案的持续调整 一个高质量的水土保持工作规划能够对水利工程的建设效率产生正向影响，相关人员需要对水土保持工作规划及其内容进行优化和调整。水利工程建设单位以及施工单位的相关人员要对水利发展战略深刻进行研究，从战略发展的宏观层面来战水土保持工作规划，同时要与其他部门进行工作协调。此外，相关部门要在坚持人与自然和谐发展这一原则的基础上，对于水土保持工作方案的内容进行调整，确保各项理念得以贯彻实施。施工单位、政府部门以及相关工作人员需要发挥榜样示范作用，针对水利工程建设项目全方位进行筛选和清查，针对存在的违法违章现象及时进行处罚。政府部门需要针对施工方给出的水土保持工作方案，按照我国已有的法律法规要求进行审核和登记，并由水利局以及负责人仔细校验水土保持工作方案，在满足环保发展理念要求的基础上，确保在水利工程建设环节能够具备良好的可行性。5 总结 总体看来，在我国水利工程施工建设的过程中，不仅地表土壤会遭到破坏，并且因为土壤基质流失，植物多样性也会有所减少，从而带来较为严重的水土流失问题，对于水利工程作用的发挥、经济效益提升以及农业发展生产都会产生明显的影响。水利工程建设单位以及施工单位需要在经济性、宏观性两项基本原则的指引下，针对边坡工程、料场、弃渣场和施工临占地的具体情况形成相应的水土保持措施。同时，施工方需要选择相应的植被防护措施，在有效恢复水利工程施工区地表植被的同时，避免出现水土流失现象，配合水利工程建设管理工作的强化以及水土保持工作方案的调整，保障水土保持工作能够降低水利工程建设对于生态环境带来的负面影响。参考文献 1刘继平.水利工程施工区水土保持措施研究J.大众标准化,2023(10):80-82.2张光芹.水利工程施工区的水土保持措施探讨J.南方农业,2022,16(12):211-213.3武斌.水利工程施工中水土流失特点及水土保持对策浅析J.南方农业,2019,13(1):158-159.4杨应.水利工程施工区水土保持措施探究J.四川水泥,2019(04):260.5雷萍.水土保持工作受水利工程施工设计的影响探讨J.农业科技与信息,2017(16):37-39.6郑丹丹.水利工程施工区水土保持措施探究J.民营科技,2017(04):156.