師 妍
(太原市水利科學研究所,山西 太原 030002)
水利水電工程建設項目是指為減輕洪澇災害或開發利用水資源而建設的工程。在水利水電工程建設中設計水土保持規劃時,需要確保工程的經濟效益與生態效益協調發展[1]。我國幅員遼闊,地理環境比較復雜,保證水利水電工程建設當中水土保持設計的可行性、有效性,是當下需要重點關注的關鍵所在。本文就水利水電工程實施過程中水土保持規劃設計的要求,以及有效措施進行探究分析。
水利工程建設對水土保持造成的影響主要表現在生物多樣性、土地資源和生態環境3個方面。
部分水利水電工程項目的建設實施,如水庫、堤壩等的施工建設,會嚴重影響區域生態環境,破壞動物棲息環境,也會造成植物、微生物資源嚴重破壞,甚至可能會導致一些物種的滅絕。并且水利水電工程項目在實際施工過程中的開挖、回填、削坡等施工活動,同樣會對周邊生態環境造成極大的破壞,造成地區流域內生物多樣性退化。
水土保持主要是通過土壤、植被、原有地貌、地表物質和人工設施來實現的。根據相關資料顯示,在我國水利水電工程建設過程中,對區域原有地貌特征及植被造成了極大的破壞,尤其是永久性占地,其植被所受破壞難以恢復[2]。
河道上方的水利水電工程項目,施工過程中因土石方開挖、棄土(石),會有部分渣土直接滾落至河道當中。圍堰施工時,拆除過程中產生的大量土石,也會直接落入河道中,對河流生態、河道防洪、行洪等都會產生嚴重影響。
大自然擁有強大的自我修復能力,并且有著自我更新、演變規律。在其演化過程中,土壤、水分、植被、氣候、地形等相互作用,通過物質循環以及能量的轉換,大自然形成了具有一定調節能力、相對平衡穩定的生態系統。水利水電工程項目在施工過程中,首先,需要充分考慮施建地區的自然條件,嚴格把控工程占地范圍,盡量縮減工程建設臨時占地面積。其次,在水利水電工程的具體施工階段,還需要充分考慮地理特征,盡可能避免工程施工造成原有生態環境破壞,進而實現水利水電工程建設同生態環境保護統一協調的良好效果。
2.2.1 植被保護
在地表環境中,植被可起到防風、防水的作用,尤其在改良土壤、阻隔泥沙、保持水土、改善局部氣候等方面具有重要作用。水利水電工程施工中,在進行水土保持規劃設計時,應對可能或已受破壞的植被進行修復保護,以確保其發揮良好的水土保持作用。
2.2.2 表土資源保護
表土作為自然界中極其寶貴的資源,對水利水電工程建設有著非常重要的作用。一般情況下,水利水電工程的施工區域均處于高山峽谷之中,其中可以種植的土地資源十分稀少。工程建設結束后,往往需要大量種植土對工程建設所造成的生態破壞進行修復和改善。所以對表土資源的有效保護顯得尤為重要。
2.2.3 原始地貌保護
水利水電工程施工過程中,為了更好地保護原始地貌,應從實際施工的具體情況出發,加強對棄土場地和臨時占地的管理,同時在工程建設水土保持規劃設計中,對棄渣進行綜合利用。例如,在對料源選擇以及料場的規劃方面,要著重考慮工程開發土石料以及廢渣的有效利用,減少對料源的過度開采以及廢渣的堆放量,不僅可以有效保護原始地貌,同時還對工程建設區域的水土保持具有十分重要的作用。
水利水電工程水土保持的規劃設計,要在確保當地生態環境的基礎上,結合工程建設的環境特點,充分利用生態環境作為保護措施,保護已經被破壞或正在遭受破壞的生態環境,進一步加強水土保持的再生性設計。因此,在項目施工過程中,要采取科學有效地措施,選擇合適的輔助措施來恢復生態環境。例如,對因工程建設受到破壞的區域環境中,構建喬木、灌木、草坪及具觀賞性的花卉、景觀等植被群落,實現水土保持規劃設計的良好效果。
鄉土植物的產生需要特定的氣候條件以及地理環境,因此,鄉土植物有著較強的適應性,并且還可以代表當地的植被特性。因此,要選擇適宜當地氣候、環境生長的植物苗種,進行合理搭配,充分發揮鄉土化設計的優勢。
水利水電工程施工中水土保持規劃設計的核心就是維持生物多樣性。即通過種植大量地方植被,構成生物群落,保護當地的生態環境。生物多樣性主要體現在生物遺傳基因、生物系統以及生物物種的多樣性這三個方面。在一定程度上來說,保障生物多樣性,就是對生態物種、生態系統的多樣性進行保護。
在水利工程項目的水土保持規劃和設計中,始終要把保護建設區生態環境放在首位。尤其是近年來,隨著科技水平的不斷發展,水利建設工程當中的水土保持規劃設計不僅要滿足基本的固持水土作用,并且還需要起到改善、修復生態環境的作用。目前,植樹種草是促使生態環境恢復的有效策略。研究表明,在相同降水條件下,植被覆蓋地面與裸露地面相比,雨水沖刷量減少了80 %左右,載水量比上年增加了60%[4]。
因此,水利水電工程項目建設的水土保持規劃設計,要重點考慮植被是否起到固土保水的功效。在實際工作中,要結合當地的具體情況,有針對性地開展工作,有效預防當地水土流失。
水利水電工程建設地點通常都存在土層瘠薄、水分蒸發較快,降水量小的情況。對于施工建設地區生態恢復來說,土壤和水分成為限制其生態恢復的重要因素。因此,在水土保持規劃設計中,一定要注重新技術、新材料、新工藝的應用,對干旱、貧瘠地區的水土流失、生態恢復進行更好地防治、恢復。
隨著社會經濟水平的不斷提高,近年來人們在環保意識方面也得到明顯增強,對于水利水電工程施工,也不再只關注經濟效益的提升,而是逐步向經濟效益同環境效益協調統一的思維方式轉變。因此,必須加強水利水電工程建設當中的水土保持規劃設計及措施實施,結合當地的實際情況,有針對性地采取水土保持工程、植物措施及新技術、新材料、新工藝,促進水利水電工程建設項目的健康發展。