解析水土保持理念在水利工程設(shè)計中的應(yīng)用

鄭維，陳馥芳

（宜昌清江水利電力勘察設(shè)計院，湖北 宜昌443500）

1 引言

現(xiàn)階段，水利水電工程的重要性尤為突出，其在諸多領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，如發(fā)電領(lǐng)域、防洪領(lǐng)域以及農(nóng)田灌溉領(lǐng)域等。同時，水利水電工程是十分復(fù)雜且煩瑣的工程項目，隨著建設(shè)機(jī)會的增多與建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，會對周圍環(huán)境造成一定程度的影響，這與我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)是相違背的。因此，在水利工程的設(shè)計環(huán)節(jié)，應(yīng)注重水土保持理念的融入，減少或是避免發(fā)生水土流失的問題。

2 水土保持理念的概念與目的

近些年，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對自然環(huán)境的過度開發(fā)與破壞已十分嚴(yán)重，植被種類的不斷減少、水土流失等現(xiàn)象的頻發(fā)，為社會敲響了警鐘，保護(hù)自然環(huán)境已刻不容緩【1】。由此，水土保持理念的提出得到了社會的廣泛認(rèn)可，并且全面應(yīng)用于水利工程的建設(shè)中。在進(jìn)行水利工程建設(shè)時，相關(guān)人員應(yīng)具備良好的環(huán)保意識與知識，企業(yè)也應(yīng)注重對其水土資源保護(hù)觀念的培養(yǎng)與提高，加強(qiáng)環(huán)保知識的宣傳，確保設(shè)計人員與施工人員以保護(hù)環(huán)境為前提開展相關(guān)的工作，進(jìn)而減少水利工程項目對自然環(huán)境的破壞。

3 水利工程水土流失的特征

3.1 點狀水利工程水土流失的特征

首先，點狀水利工程具有工序繁雜、體量較大以及施工周期較長等特征，如水庫、塘壩等。由于其施工周期較長，極易受到惡劣自然天氣的影響，造成水土流失的問題。其次，通常情況下，點狀水利工程施工現(xiàn)場的交通條件與現(xiàn)場環(huán)境并不理想，為了保證施工的順利進(jìn)行，需要較長時間的施工準(zhǔn)備，如場地的整平與清理、運(yùn)輸?shù)缆返男藿ǖ取Ｍ瑫r，由于準(zhǔn)備階段的施工難度相對較大，且工期較長，所以有必要做好水土流失的防治工作，以此來避免或是減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。最后，點狀水利工程的開展會對多個方面造成較大的影響，如淹沒區(qū)與移民安置區(qū)會占據(jù)大面積的土地資源，極易加劇水土流失的現(xiàn)象，動植物生態(tài)系統(tǒng)也容易遭受破壞【2】。

3.2 線狀水利工程水土流失的特征

灌溉工程、供水工程等屬于線狀水利工程，且該類型的工程項目具有施工線路長、施工條件多變、施工環(huán)境較差以及施工周期較長等特征。由于線狀水利工程的施工線路較長，途徑的自然環(huán)境也都不盡相同，所以對施工現(xiàn)場的要求更加嚴(yán)格，如取料、棄渣等場地的選擇應(yīng)特別謹(jǐn)慎與科學(xué)，從而規(guī)避可能發(fā)生的水土流失問題。

4 水土保持理念在水利工程設(shè)計中的應(yīng)用分析

4.1 明確設(shè)計規(guī)范

與國外發(fā)達(dá)國家的分析比較可以得出，國內(nèi)水利工程的建設(shè)過程仍舊存有較多的問題與不足，如建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計規(guī)范、工程項目規(guī)劃以及精細(xì)化管理等方面。同時，水土保持方案設(shè)計的合理性與準(zhǔn)確性又是水利工程施工的重要基礎(chǔ)，所以，相關(guān)施工企業(yè)與政府職能部門應(yīng)加強(qiáng)對水利工程設(shè)計階段的管理工作，從而保證水利工程的建設(shè)效率與質(zhì)量。首先，相關(guān)設(shè)計人員在進(jìn)行工程設(shè)計時，應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)有關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與要求，結(jié)合水土保持理念，提高水土保持方案的可行性【3】。其次，施工企業(yè)應(yīng)提高對設(shè)計單位與相關(guān)設(shè)計人員的資質(zhì)審查力度，以此來提高方案設(shè)計的科學(xué)性與專業(yè)性。最后，由于水土保持方案的設(shè)計需要用到較多的架構(gòu)、巖土等方面的知識和技能，所以，設(shè)計隊伍的整體專業(yè)水平顯得尤為重要，因此，設(shè)計單位應(yīng)注重提高設(shè)計人員及隊伍的專業(yè)水平，完善質(zhì)量管理制度，從而保證水利工程項目高效率、高質(zhì)量地開展。

4.2 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計

結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個水利工程項目設(shè)計工作中的重要組成。首先，在開展結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時，應(yīng)注重加強(qiáng)控制挖填土石方總量，規(guī)避或減少地表擾動過大的現(xiàn)象。特別是在進(jìn)行水庫大壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，尤其要做好現(xiàn)場勘測工作，重點關(guān)注施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件與地形構(gòu)造。通常情況下，應(yīng)首選混凝土壩，盡可能地減少對地表結(jié)構(gòu)的破壞。其次，當(dāng)進(jìn)行灌溉工程設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)充分掌握高填與深挖作業(yè)的要求，確保設(shè)計方案的可實施性。最后，方案的設(shè)計應(yīng)盡量減少大回填或是大開挖作業(yè)的內(nèi)容，便于整體水利工程的成本控制。此外，對于圍堰工程項目的設(shè)計工作來說，可以使用鋼筋材料代替土石材料，提升其穩(wěn)固性，從而減少對周圍水土環(huán)境的擾動。在進(jìn)行堤防工程的方案設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)格外注意堤防邊坡的設(shè)計比例。一般情況下，堤防邊坡的常用設(shè)計比例為1∶3，但設(shè)計人員可依據(jù)施工現(xiàn)場的實際條件，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整為1∶2比例或是其他比例，降低對周圍水土的影響。

4.3 優(yōu)化防護(hù)設(shè)計

目前，國內(nèi)水利工程項目較為常用的邊坡防護(hù)作業(yè)的方式為噴混凝土護(hù)坡與漿砌石護(hù)坡2種，工程實踐中，應(yīng)盡可能地避免使用硬護(hù)坡的防護(hù)設(shè)計【4】。蜂巢式網(wǎng)格植草護(hù)坡與噴混植生護(hù)坡的防護(hù)設(shè)計，不僅可以有效地控制水土流失的問題，還能提高整體水利工程的美觀性。因此，這2種防護(hù)方式已廣泛應(yīng)用于各大水利工程項目中。此外，由于不同類型水利工程的特點存有一定的差異性，所以在進(jìn)行防護(hù)設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)充分考慮到施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件與地理環(huán)境，遵循因地制宜的設(shè)計準(zhǔn)則來完成方案的設(shè)計，既要保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，又要實現(xiàn)水土保持的建設(shè)目標(biāo)。

4.4 優(yōu)化土石方平衡設(shè)計

在進(jìn)行土石方平衡設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)考慮借土方量與棄渣量對土石平衡性產(chǎn)生的影響。

1）為了保證水土保持理念的有效落實，應(yīng)有效地控制借土方量，并借助以挖作填的方法減少對水利工程周邊水土造成的影響。

2）在開展堤防工程的設(shè)計環(huán)節(jié)中，會使用到土石方進(jìn)行清基作業(yè)，所以設(shè)計人員應(yīng)充分掌握工程項目的建設(shè)需求，設(shè)計出多種解決方案供相關(guān)施工人員選擇與參考，以此來提高清基作業(yè)的質(zhì)量。同時，在使用土石方進(jìn)行施工時，可適當(dāng)?shù)貞?yīng)用摻灰工藝，以便于取土量以及棄渣量的管理與控制。

3）對于引水渠道工程的設(shè)計工作來說，設(shè)計的重點應(yīng)放在渠道高程的控制以及開挖量、回填量的降低上，從而滿足水土保持理念的相關(guān)要求【5】。

4）在開展水利工程項目時，經(jīng)常會修建臨時性的施工便道，對此，相關(guān)人員也應(yīng)充分考慮到項目結(jié)束后施工便道的使用情況，從而提高水土資源的有效利用率。

5 結(jié)語

綜上所述，水土保持理念在水利工程設(shè)計中的有效應(yīng)用，不僅可以明顯地減少水利工程項目對周邊環(huán)境造成的影響與破壞，還能保證其發(fā)揮出應(yīng)有的功能與優(yōu)勢。因此，設(shè)計單位與設(shè)計人員應(yīng)注重自身專業(yè)水平的提高，引進(jìn)并學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計理念與技術(shù)，完善現(xiàn)有的設(shè)計方法與內(nèi)容，加強(qiáng)水土保持理念的融入，從而提升水利工程項目的設(shè)計質(zhì)量，為后續(xù)的施工打下堅實的基礎(chǔ)。