水利工程水土保持防治及治理措施試析

郭偉 北京市門頭溝水利工程有限公司

水土資源是水利工程可持續發展的重要資源，如果沒有水土資源，社會經濟與物質的高速發展就無法獲得根本保障，嚴重的水土流失會導致生態環境惡化。因此，要保護生態環境，就要做好水土保持工作。水土保持是防治水土流失，保護、改良和合理利用水土資源，維護和提高土地生產力，以利于充分發揮水土資源的經濟效益和社會效益，建立良好生態環境的綜合科學技術。

一、水利工程水土保持防治及治理對水利工程的重要意義

1.水利工程水土保持防治及治理指利用水土流失治理方法解決水利工程施工區域水土流失問題，并保證地區內水土保持效果良好，同時保護地區內的水環境、植被環境。在水利工程施工中，地區內水環境、植被環境是水利工程的重要保護系統，可提高水利工程的防護性能，保證水資源和土壤資源，使水利工程施工更穩定。

2.水利工程投入使用后，水土流失問題是影響工程使用效率的主要問題。一方面，水土流失問題影響水利工程周邊的自然資源環境，若治理不及時，會破壞生態環境；另一方面，水土流失問題嚴重將會造成泥石流等重大地質災害，對現代水利工程產生安全威脅。因此，在水利工程施工中，完成水利工程水土保持防治及治理，可防止水土流失地質災害形成，并對水利工程形成保護作用。

二、水利工程施工中形成的水土流失問題

水土工程施工中形成水土流失問題是比較常見的問題，不僅影響區域內的環境建設，更會在一定限度上影響水利工程施工和使用安全。

1.水利工程施工資源采集造成嚴重的水土流失問題，在實施的水利工程施工中，一方面，應建設水利工程區域內的水利資源、河流資源，包括河流阻斷、泥沙挖掘等工作，易造成地區內的生態破壞，影響地區內的生態資源建設，導致地區內出現水土流失現象。另一方面，水土資源工程建設中應積極利用地區內的植被，同時需要大量的土方材料。在實際的資源采集過程中，水土資源采集會破壞地區內的水土資源，由于施工難度相對比較大，導致實際的水土資源難以恢復，造成地區內水土流失現象。

2.在水利工程建設過程中，需要建設工程常用的施工場地、施工臨時場地、工程機械設備存放場地、土料石渣場等。在施工場地建設過程中，會對地區內的水土資源造成破壞，造成水土流失。水利工程施工中水土流失問題會影響工程施工質量，因此，在具體的施工過程中，應采取必要的水土流失治理方法對水利工程施工進行保護。

三、水利工程水土保持防治及治理注意要點

水利工程施工保護指在水利工程具體施工過程中，應用必要的施工技術，綜合治理水土流失問題，在水利工程水土保持防治及治理過程中，主要包括預防和治理兩種方法。

1.在水土流失預防過程中，合理規劃水利工程，減少水利工程施工對地區內環境的破壞，加強水土流失預防。在水土流失預防工作開展的過程中，應合理規劃工程的施工場地，有效保護水利工程的施工現場環境，提升水利工程施工質量。

2.水利工程水土保持防治及治理技術主要是對水利工程區域內水土流失問題進行有效處理。①植被破壞是產生水土流失問題的主要原因，因此，在實際的水土流失問題處理過程中，選擇應用增加植被的方法，完成水利工程水土保持防治及治理工作。在水利工程水土流失區域內建立植被種植區域，選擇適宜的植被進行種植，可實現水利工程水土保持防治及治理。②水土流失總額和治理技術應用過程中，包括水土流失工程施工防治技術、水利工程邊坡防護工程施工設計、水利工程截水溝工程施工設計等技術內容，通過水土流失工程綜合防治技術應用，保證工程施工更高效完成，提升水利工程自身的防護性能。③水利工程水土保持防治及治理技術應用過程中，應針對不同的綜合治理場地，應用不同的防治技術。在水利工程施工中臨時場地、資源開采場地均會出現水土流失問題，在實際的治理過程中，應根據場地合理應用綜合防止技術，保證水利工程水土保持防治及治理的效率，可提升水土流失治理效果。

四、水利工程水土保持防治及治理措施

水利工程水土保持防治及治理措施大致可分為三類，分別為工程、生物和耕作措施。同時運用三類技術措施即為綜合治理措施。

（一）工程措施

水利工程水土保持防治及治理的工程措施大致可分為：溝道治理工程、坡面治理工程和護岸工程三類。溝道治理工程：在溝道上修建防止溝蝕發展、攔蓄徑流和泥沙的工程設施，主要包括淤地壩、攔沙壩、溝頭防護工程、土石谷坊、引洪漫地、溝道蓄水工程以及滑坡防護工程等。坡面治理工程：在丘陵、山地和塬地坡面上修筑蓄水、排水和保土工程設施，主要包括（水平溝、水平臺地、山邊溝）梯田工程、引水、蓄水和排水工程等。護岸工程：防止溝道兩岸沖刷的重要工程措施，具有穩坡護岸、改變洪峰方向、保護耕地間道路等重要功能，包括導流堤、護岸堤和丁壩等。

在以上工程措施中，淤地壩可以快速減少黃粗泥沙，具有顯著的攔沙效益，被水利部評為“亮點工程”。對一級支流淤地壩攔沙減蝕作用研究表明，不同壩高的淤地壩每公頃平均攔沙量為57150m3，地壩的攔沙量約占水土保持總攔沙量的40%-80%。

（二）生物措施

1.水土保持林建設

水土保持林業營造措施是指在水土流失高發區營造林地提高植被覆蓋率，充分發揮生態系統徑流攔蓄、水源涵養、河川徑流調節作用，避免土壤侵蝕，提升土壤質地和改善生態環境的功能。水土保持林包括坡面防護林、侵蝕溝道防護林、分水嶺地帶防護林、溝坡防護林、水土保持經濟林、溝頭防護林、護岸護灘林、水庫防護林、道路防護林等。水土保持林營造宜采用人工造林、封山育林、飛播造林相結合，喬木、灌木和草本相結合的方式。

2.草牧業建設

草牧業建設措施是指在水土流失敏感性高、侵蝕等級高的草原和丘陵地區，恢復重建草地草場，增加植被覆蓋率，提高牧草產量與畜牧業開發并舉，可以通過以下具體措施進行草牧業建設：①禁封、封育，屬于自然修復的典范，是指在輕度退化的草地上，停止開發、放牧等一系列人為破壞活動，利用生態系統自我調節能力自然恢復；②草地改良，對于中度退化草地，通過人工干預，如優選草種、補播和耕翻、灌溉施肥、保水劑使用等輔助技術措施對草場進行改良；③草地建植，對于中重度退化草地，可以通過人工種植牧草或飛播草種而新建的草地，通常具有產量高、質量好的特點；④休牧、輪牧，根據草地類型、面積、產量以及牲畜的種類、數量將草場劃分成不同區域，在不同區域內進行牧草休養生息、適當放牧、輪流放牧的技術措施。

（三）耕地措施

水土保持耕地措施指就地攔蓄降水，改變小地形，或增加地面覆蓋的耕作、輪作、防止水土流失，并保證農業增產穩產而采用作物栽培、改良土壤和培肥等措施，把水土保持和農業產量提高統籌考慮。

1.退耕還林還草

坡度較大的耕地是水土流失易發的區域，需要進行退耕還林還草工程，將水土流失嚴重、產量低且不穩定的坡耕地和沙化耕地轉變為林地或草地，修建梯田或林間間作等措施來減輕土壤侵蝕。研究表明，實施退耕還林還草，能改善土壤結構，消減土壤侵蝕，林地能更好的消除降雨動能，降低細溝侵蝕到50%以下，面蝕到70%以下。

2.改變小地形

改變小地形的農業技術措施主要是指增加地面粗糙度的技術措施，主要包括：圳田、區田、坑田、水平溝、豐產溝、農壟作區田、等高耕作以及溝壟種植等。

3.增加覆蓋

覆蓋措施主要是指增加地面覆蓋率和增強土壤抗沖蝕性的技術措施，主要包括間作套種、合理密植、等高帶狀間作、草田輪作、少耕或免耕和殘茬覆蓋等。

（四）材料工程措施

根據砒砂巖侵蝕動力與侵蝕巖性機理，開發了抗蝕促生和原巖改性技術。抗蝕促生材料是基于W-OH的新型抗蝕促生復合材料，與水反應后可聚合成為凝膠體，與土和砂的附著力強，具備較佳的滲透性能、抗蝕性能、保水性能及植生性能。有研究表明，抗蝕促生試驗小區徑流量減少70%以上，產沙量減少91%以上。

五、水利工程水土保持防治及治理建議

水利工程水土保持防治及治理工作取得一定成效，然而，也存在水土保持配套法規和制度還不夠健全，水土保持信息化程度不高，水土流失總體好轉、局部良性循環的局面尚未實現等問題，水土流失治理依然任重道遠，因此，本研究提出水利工程水土保持防治及治理工程的對策與建議，進一步推進水土保持工作的有效開展。

（一）完善水土保持法規和制度

建立健全水土保持法律法規和相關制度，強化依法防治，嚴格執行相關制度機制。建立穩定的投入機制，實施金融扶持政策，引導個人、企事業單位等社會資金投入水土流失治理事務中；推進《生態補償條例》制定，建立水土保持防治法律保障體系，貫徹執行《水土保持法》《草原法》和《森林法》等相關法律法規。

（二）加大水利工程水土保持防治及治理力度

堅持綜合治理，增加水利工程水土保持防治及治理技術研發力度；自然恢復為主，人工干預為輔，建立以生態功能提升為最終目標的工程措施；遵循地帶性規律和因地制宜原則，持續增加增加人工植被的穩定性，提升自然生態系統的水土保持功能；實行公益林補償機制，實施天然林保護，強化封山育林。

（三）監測與評價相結合

加強生態監測與工程建設結合，建立長期、穩定的工程監測與評價體系，及時反饋工程建設效果、調整水土保持策略。通過地面監測和調查，基于遙感和GIS技術、無線通信系統、計算機技術，建立完善的工程監測和評價體系，實現對水土流失情況、治理動態以及治理效果進行實時監測，充分保障水土保持工程順利進行。

（四）提高農牧民收入

優化產業結構，保障周邊居民收入、創造良好生存生活條件。對生活條件惡劣，地質災害頻繁的地區，實施生態移民，落實國家精準扶貧的目標。對水土流失地區的富余勞動力，一方面，發展綠色生態農業，實現規模化、集約化畜牧業發展，推動綠色經濟發展；另一方面，開展專業性技能培訓，提高農民素質與就業能力，促進剩余勞動力轉化。

六、水利工程水土保持防治及治理效益

（一）生態效益

水利工程水土保持防治及治理措施能夠保護水資源，降低水污染程度，合理開發并保護土地資源，提高植被覆蓋，改善土壤的內部結構，提高土壤的滲透力以及蓄水能力。當前大部分飛沙走石與水土流失的劣跡現象會逐步消失，耕地可以實現退耕還草、退耕還林。

（二）經濟效益

進一步增加了每年的攔蓄水徑流量，有效減少了土壤的侵蝕量，降低侵蝕率的同時又減少了自然災害的發生概率。此外，全面改善了各個地區的水資源使用情況，解決了農民農業生產用水中存在的問題，促進了當地農業經濟的發展，甚至開創了農業發展的新局面。在當前人口快速增長的背景下，人均農地與林地面積不斷增加，經濟發展的同時有效緩解了人多地少的矛盾，擴大了人口環境容量。

（三）社會效益

通過采取各種治理措施提高了人們對環保的認識，人們能夠自覺維護生態系統平衡，不再亂砍濫伐。在治理荒山、荒溝、荒丘、荒灘過程中，防治了水土流失，保護和改善了生態環境，促進了土地資源的合理開發和可持續利用。同時，土地不再沙化、石化或者溝蝕，下游地區發生洪澇災害的概率降低。土地資源得到了合理利用，農林牧地的使用比例逐漸變得合理，推動了社會的進步與發展。

七、結語

近年來，我國水利工程建設取得了一定的成效，其中水土保持工作發揮了重要的作用。由此可見，要切實提高水利工程建設的合理性與科學性，必須做好水土保持工作。水土流失是水利工程建設者面臨的比較突出的問題，必須結合實際做好水土保持工作，才能有效預防與治理水土流失。水利工程建設規模較大，施工技術復雜，施工周期較長，在自然環境下施工必然會影響自然環境，導致當地生態環境遭到破壞。因此，需正確認識水利工程水土保持防治及治理工作。