水利工程施工中水土流失的影響及防治策略研究

摘要：水土流失是水利工程施工不可忽視的問題，直接關系到工程結構和周邊生態環境的穩定性。施工引發的土壤侵蝕、水流對土壤的侵蝕，易導致水庫淤積和水質惡化，對生態系統造成直接和間接的影響。為有效應對這一問題，防治策略主要涵蓋工程手段、管理措施以及社會參與宣教。通過坡面保護、植被恢復、護坡結構等工程手段，有效降低了水土流失的風險；施工管理與技術創新、規劃與監測體系建設等管理措施也為防治提供了科學依據；同時，社區合作、農戶培訓等社會參與方式，加強了防治效果。通過案例分析，文章闡述了水土流失在具體水利工程中的影響與防治實踐[1]，有效性評估表明，綜合施行多層次的防治策略可為水利工程提供可持續發展的路徑。

關鍵詞：水利工程；水土流失；防治策略

水利工程的建設在促進經濟發展和社會進步中發揮著重要作用。然而，與之而來的水土流失問題日益引起關注。水土流失不僅對水利工程結構造成直接威脅，還對周邊生態環境產生深遠的影響。隨著施工活動的增加，土壤侵蝕、水流對土壤的侵蝕等現象日益凸顯，威脅到工程的長期穩定性和周邊生態系統的健康。因此，深入研究水利工程施工中水土流失的機制、影響及防治策略顯得尤為迫切。本文旨在深入剖析水土流失的機制及其對水利工程的影響，并系統地探討多層次的防治策略，包括工程手段、管理措施以及社會參與宣教[2]。通過對案例的分析，結合對防治策略有效性的評估，本研究旨在為水利工程的可持續發展提供理論指導和實踐經驗，以應對水土流失帶來的挑戰。

1 水土流失的機制與影響

1.1 水利工程施工中的土壤侵蝕過程

水土流失作為水利工程施工中的主要環境問題，其機制與影響在土壤侵蝕過程中表現得尤為顯著。施工活動中，土壤侵蝕過程主要受到兩方面因素的影響：機械性因素和水動力因素。機械性因素指施工活動中機械設備和工程車輛對土壤的機械破壞。例如，大型施工機械在開挖、挖填、運輸等過程中不可避免地導致土壤結構疏松、表土剝離等現象，使土壤失去原有的抵御水流侵蝕的能力。水動力因素主要表現為施工場地的水流引發的侵蝕。施工現場常因為裸露的土地、缺乏植被覆蓋等原因，使得水流容易對土壤進行沖刷。雨水或施工過程中的水流通過裸露的土地，形成溝道，帶走了大量土壤顆粒，造成水土流失。這種土壤侵蝕過程直接導致了水利工程施工中水土流失的不良影響[3]。

對于此，一方面，土壤的減少和流失使得工程結構的基礎變得不牢固，增加了工程的維護難度和成本。另一方面，流失的土壤含有豐富的養分，其丟失直接導致了周邊生態環境的破壞，可能引發水質問題和生態系統崩潰。因此，為減緩水土流失對工程和生態環境帶來的不利影響，深刻理解和有效應對水利工程施工中的土壤侵蝕過程至關重要。

1.2 水土流失對水利工程的直接影響

水土流失對水利工程的直接影響顯著，主要體現在工程結構的損害和水庫淤積與水質惡化等方面。水土流失導致了工程結構的不穩定，這是由于土壤的大量流失削弱了地基的支撐能力。工程結構如壩體、堤壩等在水土流失的影響下，易發生滑坡、坍塌等現象，直接危及工程的安全性和穩定性。同時，水土流失容易導致大量泥沙進入水體，導致水庫淤積。淤積加劇了水庫容積的減少，影響了水庫的防洪能力和調蓄效果。此外，水庫淤積還加速了水體富營養化的過程，可能引發藻類過度生長、水質惡化，對水庫的生態平衡造成破壞。

這些直接影響給水利工程帶來了嚴重的經濟和環境問題，不僅增加了維修和修復的成本，也危及了人們的生命財產安全。水庫淤積和水質問題則影響了水資源的可持續利用，威脅了生態系統的健康。因此，深入理解水土流失對水利工程的直接影響，采取有效的防治策略，包括工程手段和管理措施，對維護水利工程的安全、穩定和生態健康具有重要的意義。

1.3 對周邊生態環境的間接影響

水土流失的間接影響主要體現在對周邊生態環境的嚴重破壞。土壤養分的大量流失直接導致了土壤的貧瘠，降低了土地的肥力。以贛南地區為例，探究該地區水土流失是否存在空間依賴及其變化特征，當地采用全局莫蘭指數空間自相關對其進行度量。檢驗結果如表1所示，可知1996年、2000年、2011年、2019年贛南地區18縣（市、區）的水土流失面積的Morans I呈現出由正值轉為負值的趨勢，且逐漸趨于0。鑒于行政區劃分的客觀事實，結果仍能在一定程度上代表贛南地區水土流失的空間發展趨勢，即由集聚向發散轉變，水土流失的地理空間依賴度減弱。

表1 贛南地區水土流失面積的Morans I

同時，大量泥沙進入河流和水體，引發了河流的淤積和水體的渾濁。這不僅影響了水體生態系統的正常運行，也加速了水體富營養化的過程。水體富營養化使得藻類過度繁殖，威脅水生態系統的平衡，引發魚類死亡和水生生物多樣性下降。此外，水土流失還可能引發坡地的塌方、泥石流等自然災害，對周邊生態環境造成更為嚴重的破壞。坡地失去了植被的保護，土壤容易發生流動，形成泥石流，對下游地區帶來威脅。

這些間接影響使得生態環境失去平衡，加劇了生態系統的脆弱性，可能導致生態功能喪失，甚至引發連鎖反應，對整個生態系統產生不可逆轉的影響。因此，深入了解水土流失對周邊生態環境的間接影響，提出有效的防治策略，對維護生態平衡和實現可持續發展具有重要意義。

2 水土流失防治策略

2.1 工程手段

水土流失的防治需要綜合運用多種工程手段，以有效減緩和防止土壤的侵蝕過程。一方面，坡面保護與植被恢復是重要的工程手段之一。通過在坡面鋪設覆蓋物、植被、草墊等材料，形成保護層，可有效降低水流對土壤的沖擊力，減緩土壤流失。同時，植被的引入不僅增加了土壤的抗侵蝕性，還有助于土壤結構的穩定，形成生態保護層。另一方面，護坡結構與防護措施是水土流失防治的關鍵工程手段之一。在易發生土壤侵蝕的斜坡上，設置護坡結構，如護坡板、護坡磚等，以增強坡面的抵御能力，有效減緩水流對土壤的侵蝕。此外，設置適當的排水系統，合理引導雨水流向，有助于減輕坡面水土流失的程度[4]。

另外，通過土地整治和合理規劃水利工程，可以減少土地開墾和改變地形的活動，從源頭上減緩水土流失。科學施工管理與技術創新也是重要的手段，包括合理安排施工過程、減少機械損傷、采用環保施工技術、提高工程施工的生態友好性。總體而言，綜合運用這些工程手段可以有效降低水土流失的風險，保護水土資源，維護生態平衡，為可持續發展提供有力的支持。

2.2 管理措施

水土流失的防治不僅僅依賴于工程手段，同樣需要科學有效的管理措施。建立完善的水土保持規劃和管理制度至關重要。通過明確施工區域的水土特征，科學規劃水土保持工程，合理布局工程項目，可以有效降低水土流失的概率。另外，加強施工管理和監測體系的建設，可以提高施工活動的科學性和可控性。建立定期的巡查與監測制度，及時發現和處理施工過程中的水土流失問題，防患于未然。科學管理還包括施工人員的培訓，提高其對水土保持的認知和實踐水平，確保施工過程中的環境友好性。

同時，應加強對土地利用的監管和規范，合理引導農民和開發者的行為。通過制定相關政策和法規，明確土地利用的限制和要求，引導農業、林業和城市建設等各個領域在進行土地利用時注重水土保持，減少對土壤的破壞，從而減輕水土流失的壓力。此外，應加強社會參與宣教工作，提高公眾對水土保持的認知和重視程度。通過廣泛宣傳水土保持的知識，引導公眾形成良好的環保觀念，促進社會各界的共同參與，共同維護生態環境。

這些管理措施的綜合運用，可以在制度、技術和社會層面形成多層次、多方位的水土保持體系，全面提高水土保持的效果，為水土資源的可持續利用提供全面保障。

3 案例分析

3.1 水土流失在具體水利工程中的案例

在具體水利工程中，水土流失問題常常表現為泥沙淤積、河床漫灘、河岸崩塌等情況，給工程的正常運行和生態環境帶來了一系列負面影響。以某水庫工程為例，由于該工程所在區域的強降雨，原有的植被覆蓋被破壞，土壤裸露，導致水土流失現象顯著。

一方面，在工程建設過程中，開挖和填方活動使得大量土壤裸露，暴露在雨水和徑流的沖刷下，形成溝壑和坑洞。這些被侵蝕的土壤在降雨后被帶入水庫，導致水庫淤積加劇，影響了水庫的存水量和調蓄能力。此外，泥沙的輸入也影響了水庫水質，加速了水庫富營養化的進程，威脅了水體生態系統的平衡。

另一方面，河床漫灘和河岸崩塌問題也在水利工程中廣泛存在。由于水土流失，河道中大量泥沙沉積，導致河床抬高，增加了河流的洪水風險。河岸崩塌使得河岸線退縮，威脅沿岸生態環境和居民安全。這些案例突顯了水土流失對水利工程的直接影響，強調了在工程建設和管理中加強水土保持工作的重要性，以減輕水土流失帶來的不良效應。

3.2 成功案例的經驗總結

在一些成功的水土保持案例中，有一系列寶貴的經驗可以為未來類似工程提供重要參考。合理的土地利用規劃和環境影響評價是成功的關鍵。在工程前期，通過科學調查評估，明確施工區域的水土特征，科學規劃水土保持工程，合理布局工程項目，可以有效降低水土流失的風險。工程施工過程中的環保措施至關重要。采用環保施工技術，減少機械損傷，科學控制工程進度，避免大面積的土壤暴露，對水土資源的保護具有重要意義。同時，要在施工現場加強巡查監測，及時發現并處理水土流失問題，保障工程的可持續發展。

另外，社區參與宣教工作也是成功案例的經驗之一。鼓勵居民積極參與水土保持活動，形成社區共治的良好氛圍。通過定期的培訓班、講座、宣傳展覽等形式，向公眾普及水土保持的知識，提高社區居民對環保的認知和參與度。綜合而言，這些成功案例的經驗總結強調了科學規劃、環保施工、社區參與宣教等多方面的綜合治理，為未來水土保持工程的可持續發展提供了有益啟示。

4 結果與討論

4.1 防治策略的有效性評估

防治水土流失的策略有效性評估是確保工程可持續成功的關鍵一環?？茖W建立監測體系，定期對工程實施的防治策略進行全面、系統的監測。通過監測雨量、泥沙含量、植被覆蓋率等關鍵指標，及時掌握工程區域的水土流失狀況，為后續評估提供客觀數據。根據監測數據開展定量分析，評估防治策略的實際效果。借助專業的模型和統計方法，分析水土保持工程對土壤侵蝕、泥沙輸出等方面的影響。通過定量分析，可以準確判斷防治策略的效果，發現問題，并為進一步的調整和改進提供科學依據。

同時，從生態、社會和經濟等多維度角度進行綜合評估。生態方面，評估水土保持工程對周邊生態系統的影響，包括植被恢復情況、水體生態恢復情況等。社會方面，評估工程對當地居民生活和生產的影響，考察社區的參與度和滿意度；經濟方面，評估工程的投入產出比，綜合考慮經濟效益。根據評估結果調整和優化防治策略。通過對評估結果的深入分析，可以及時發現防治策略的不足之處，對工程進行調整和改進。整個過程是一個不斷優化的循環，以確保水土保持工程在長期內保持有效性，實現可持續發展。

5 結論

水土流失作為水利工程施工中的重要問題，在本研究中得到了全面的關注和深入的分析。通過對水土流失機制與影響的剖析，我們深刻認識到其對水利工程結構和周邊生態環境的嚴重威脅。在防治策略的研究中，通過工程手段、管理措施以及社會參與宣教的綜合應用，有效提高了水土保持的效果。案例分析為我們提供了實踐中的寶貴經驗，成功案例的經驗總結成為我們制定防治策略的參考依據。防治水土流失需要全社會的共同努力，而社區合作、農戶培訓等社會參與方式將在實踐中發揮重要作用。在未來的研究中，我們將進一步探索更加創新、可持續的水土流失防治策略，并將研究成果轉化為實際工程中的應用，為水利工程的可持續發展和生態環境的保護做出更大的貢獻。

參考文獻

[1] 程冬兵，趙元凌，孫寶洋，等.小流域水土流失治理優先度的評價與應用[J].農業工程學報，2023（22）：104-111.

[2] 陳亮.黑水河河道防洪治理水土流失預測[J].海河水利，2024（1）：22-24+28.

[3] 周月杰，楊洪波.佳木斯市水土流失特點及應對策略分析[J].山西水土保持科技，2023（4）：11-14.

[4] 黃惠清.福建寧化：治理水土流失助力鄉村振興[J].中國水土保持，2023（12）：2.