水利建設(shè)項(xiàng)目水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)

1、水利建設(shè)項(xiàng)目水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)摘要：目前，水利工程項(xiàng)目建設(shè)的不斷增加，對(duì)土地資源以及生態(tài)環(huán)境都造成 了諸多不利的影響，嚴(yán)重影響了人類生活與社會(huì)的和諧發(fā)展。而傳統(tǒng)的治理模式 已不能滿足人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求，在這種情況下，生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。鑒 于此，本文將針對(duì)水利工程水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用展開探討與研究，闡述 了生態(tài)修復(fù)的概念和水利工程建設(shè)中水土流失的特點(diǎn)，通過結(jié)合某河生態(tài)治理工 程這一案例，分析了幾種主要的生態(tài)修復(fù)方法和措施，并得出結(jié)論與建議，可為 此類工程提供技術(shù)指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：水利建設(shè)；水土保持；水土流失；生態(tài)修復(fù)；特點(diǎn)引言水土保持一直是保護(hù)生態(tài)環(huán)境中不可或缺的重要組成部分，是防治水

2、土流失， 保護(hù)、改良與合理利用水土資源，維護(hù)和提高土地的生產(chǎn)力，以利于充分發(fā)揮水 土資源的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，建立良好生態(tài)環(huán)境的事業(yè)。然而，在水利工程項(xiàng) 目在建設(shè)過程中無可避免地影響到了水土資源和生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致越來越嚴(yán)重的水 土流失情況出現(xiàn)，對(duì)自然環(huán)境和社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了不良影響。由此可見采取科學(xué)有 效的防治手段是非常重要的。生態(tài)修復(fù)是水土保持中較為關(guān)鍵和有效地手段，在 水土流失防治工作中發(fā)揮著其重要的作用。基于此，下文就探討水利建設(shè)項(xiàng)目水 土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)，可供參考。1生態(tài)修復(fù)的概念生態(tài)修復(fù)指的是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)停止人為干擾，以減輕負(fù)荷壓力，依靠生態(tài)系統(tǒng) 的自我調(diào)節(jié)能力與自組織能力使其向有序的方向進(jìn)

3、行演化，或者利用生態(tài)系統(tǒng)的 這種自我恢復(fù)能力，輔以人工措施，使遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)或使生態(tài)系 統(tǒng)向良性循環(huán)方向發(fā)展，并為人類持續(xù)利用。主要指致力于那些在自然突變和人 類活動(dòng)影響下受到破壞的自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建工作，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)原本的 面貌，比如砍伐的森林要種植上，退耕還林，讓動(dòng)物回到原來的生活環(huán)境中。這 樣，生態(tài)系統(tǒng)得到了更好的恢復(fù)，稱為生態(tài)修復(fù)。2水利工程中水土流失的特點(diǎn)水利工程是一項(xiàng)浩大的土木工程，工程建設(shè)涉及道路修建、場(chǎng)地平整、取土 采料、大壩基礎(chǔ)、岸坡開挖、棄土棄渣堆放、移民安置等項(xiàng)目。具有土石方量巨 大、占地范圍較廣、施工周期較長、棄渣量多、點(diǎn)線布置等特點(diǎn)。例如某河生態(tài)治理

4、工程，河段治理長度14.2km，土方開挖455.6萬m3，回填 種植土 148萬m3，綠化面積278萬m2,整個(gè)工程區(qū)域面積達(dá)608hm2，充分體 現(xiàn)了上述水利工程的各項(xiàng)特點(diǎn)。因此，在土石方量巨大，施工范圍廣的情況下，水土流失在水利工程中變得 不可避免，且具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：2.1水土流失以點(diǎn)狀、線狀分布水利工程場(chǎng)內(nèi)外的施工道路線路長，道路布設(shè)多沿江河兩岸布置，施工中土 石方易滾落至下游，占?jí)褐脖?，甚至滾落入河，破壞沿線植被，形成裸露邊坡， 造成水土流失。同時(shí)，大壩、料場(chǎng)、渣場(chǎng)及生產(chǎn)生活等設(shè)施呈點(diǎn)狀布設(shè)，大壩壩 基、岸坡開挖、場(chǎng)地平整、料場(chǎng)開采、棄渣堆棄均將擾動(dòng)原地貌，破壞占?jí)褐脖唬?形成裸露面

5、，引發(fā)水土流失。2.2破壞占?jí)褐脖?，?jīng)擾動(dòng)后增加植被恢復(fù)難度水利工程占用林草地大，工程占地不僅破壞了原有植被，而且改變了其利用 現(xiàn)狀，而且水利工程中有大量的永久占地，永久占地被硬化或建筑物占?jí)海y以 恢復(fù)植被，使原有水土保持功能損失。同時(shí)，經(jīng)施工擾動(dòng)后的地表被壓實(shí)，且多 為土石混合，使土壤肥力下降，增加植被恢復(fù)難度。2.3 土石方量大、棄渣多，人為水土流失嚴(yán)重水利工程的特點(diǎn)決定了工程本身會(huì)產(chǎn)生大量的土石方挖運(yùn)。例如某河治理工 程，其土方開挖量為303.54萬m3，土方回填量為28.42萬m3，棄渣量為123.73 萬m3。大量的土石方挖填、堆棄不僅形成裸露面，為水土流失創(chuàng)造條件，而且 松散堆澶

6、體成為人為水土流失的重要源頭。2.4工程項(xiàng)目多，水土流失形式多樣水利工程項(xiàng)目涉及道路、場(chǎng)地平整、土方開挖回填等眾多施工項(xiàng)目，因工程 施工可能引發(fā)的水土流失形式多樣，主要表現(xiàn)為由水力和重力作用引發(fā)的蝕、 面蝕、溝蝕、山洪侵蝕、崩塌、滑坡，甚至可能引發(fā)石洪、泥流。2.5水土流失重點(diǎn)時(shí)段為施工前期水利工程在三通一平等工程施工期為土石方挖填的高峰期，在項(xiàng)目施工的 同時(shí)，水土保持措施尚未實(shí)施或未完全發(fā)揮固土保水的功能，地表面裸露，是水 土流失的重點(diǎn)時(shí)段。3水利建設(shè)項(xiàng)目水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)我國水利工程水土保持建設(shè)主要以工程措施為主，措施布設(shè)先是滿足主體工 程的要求，對(duì)不穩(wěn)定邊坡、堆體、場(chǎng)地等擾動(dòng)區(qū)多采用工

7、程治理，導(dǎo)致水土資源 保護(hù)、生態(tài)措施沒有得到有效落實(shí)，防治模式難以滿足我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)形成的 要求。按照生態(tài)修復(fù)理論，水利工程水土保持生態(tài)修復(fù)應(yīng)注重保護(hù)、轉(zhuǎn)變觀念、重 視改良、合理配置重建結(jié)構(gòu)。下面通過某河生態(tài)治理工程這一案例，分析幾種主 要的生態(tài)修復(fù)方法和措施：3.1保護(hù)表層種植土，確保生態(tài)修復(fù)植物重建的土壤資源土壤是生態(tài)修復(fù)措施必不可少的重要資源，土壤資源的數(shù)量、質(zhì)量同生態(tài)修 復(fù)的效果密切相關(guān)。在水利工程三通一平等工程施工時(shí)，表層種植土往往同開 挖棄渣堆至渣場(chǎng)，或被回填掩埋，因開挖、回填施工具有不可逆轉(zhuǎn)性，在后期跡 地生態(tài)修復(fù)植被重建時(shí)，短缺的表層種植土成為重要制約因素，直接影響到植物 措

8、施實(shí)施的質(zhì)量，甚至能否實(shí)施也是個(gè)問題。因此，開展表層種植土收集儲(chǔ)存是 水利工程實(shí)施水土保持生態(tài)修復(fù)的重要前提。該河的歷史悠久，河道經(jīng)過長時(shí)間逐漸形成了許多大大小小的沙坑，由于坑 壁陡峭，大部分卵礫石裸露地表，部分地段分布有雜填土，因此，在河道主體工 程施工之前，特別區(qū)分了雜填土和原有種植土，將雜填土運(yùn)棄后，留下了原有種 植土，為后期綠化工程做好了準(zhǔn)備。3.2減少生態(tài)植被的破壞，維護(hù)其原有生態(tài)系統(tǒng)在水利工程施工中，減少對(duì)現(xiàn)有生態(tài)植被的破壞，維護(hù)其有生態(tài)系統(tǒng)是最有 效的生態(tài)修復(fù)途徑。水利工程施工擾動(dòng)面大，原地表植被被擾動(dòng)破壞后，將散失 其生態(tài)功能，被施工裸露地所取代，不僅造成水土流失，而且增加植被

9、重建難度。 水利工程施工雖然在征地紅線范圍內(nèi)進(jìn)行，但并非紅線范圍內(nèi)可以隨意進(jìn)行施工 擾動(dòng)。施工中應(yīng)避開植被良好區(qū)，控制施工占地，提高場(chǎng)地重復(fù)利用效率。在該河河道治理過程中，由于工程的三家店水庫段屬于植被良好的地段，為 了避開施工臨時(shí)占地對(duì)現(xiàn)有植被的破壞，于是將施工臨時(shí)占地往下游移動(dòng)了 800m，同時(shí)對(duì)土方開挖回填重新平衡，避免因施工臨時(shí)占地位置變化造成工程投資的增加。3.3轉(zhuǎn)變治理模式觀念，采用新型生態(tài)修復(fù)技術(shù)裸露邊坡遍布水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)所處位置和其重要性多采用噴錨等工 程措施防護(hù)，此類工程措施雖然保證邊坡的永久穩(wěn)定，但改變了土地利用類型， 降水難以滲人，隔離了原邊坡的水汽微循環(huán)系統(tǒng)，生

10、態(tài)系統(tǒng)難以自我恢復(fù)。隨著 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，噴混凝土、植生槽等新型技術(shù)已成為開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)修復(fù)的 主要技術(shù)方法，并取得良好的效果。該河河道生態(tài)治理采用了新型的護(hù)岸材料，主要以連柴柳枝與各種柔性護(hù)岸 相互結(jié)合，柳枝可用作護(hù)岸中的柵欄、筑堤的材料，也可以當(dāng)作附生海苔的材料 使用，這些枝條也被稱作柳木或枝柴”，可形成連柴柵欄植物護(hù)岸的形式。加 工連柴柵欄需要長度約為1.53.0m、直徑1025mm的枝條，并需要應(yīng)用活木 樁（長度約為0.8m）、死木樁（長度約為0.70.9m）和粗麻繩若干（直徑5 30mm）對(duì)連柴柵欄進(jìn)行錯(cuò)固。這種新型的生態(tài)護(hù)岸，可促進(jìn)地表水和地下水的 交換，滯洪補(bǔ)枯、調(diào)節(jié)水位，恢復(fù)

11、河中動(dòng)植物的生長，利用動(dòng)植物自身的功能凈 化水體。這種護(hù)岸既能穩(wěn)定河床，又能種植蘆葦、菖蒲、鳶尾等高等級(jí)的水生植 物和水柳等根系較為發(fā)達(dá)的樹種等水邊植物，形成自然的水陸過渡帶，使河岸趨 于自然形態(tài)，從而更好地形成河流生物鏈，同時(shí)，水邊植物可以削減波浪對(duì)河道 沖刷影響。3.4綜合恢復(fù)，重視土壤改良和植物配置在傳統(tǒng)的水利工程水土保持建設(shè)中，人工植物措施類型和植物物種單一，缺 乏多樣性，同時(shí)，土地經(jīng)施工擾動(dòng)后，土壤板結(jié)，肥力降低，有機(jī)質(zhì)減少，直接 恢復(fù)植被將影響其生長效果，以至植被恢復(fù)后生態(tài)效益低下，易退化。如在水利 工程網(wǎng)格梁植草護(hù)坡施工時(shí)，在網(wǎng)格梁完成施工后，未經(jīng)土壤改良便散播單一草 籽，其邊坡

12、生態(tài)效果極差。因此，實(shí)際施工中，應(yīng)在網(wǎng)格梁內(nèi)先進(jìn)行除雜整治， 然后覆蓋種植土 3040cm，選擇狗牙根、紫花苜蓿、三角梅、黃花槐等進(jìn)行草、 灌配置，效果會(huì)非常好。要注意的是，在植被重建前，應(yīng)對(duì)施工跡地進(jìn)行除雜清 理，所有植物根系、種籽需建植在肥沃的種植土上，以保證植物生長效果。3.5用于水利工程生態(tài)修復(fù)的植物物種在水利工程水土保持生態(tài)修復(fù)植物物種的選擇上，應(yīng)遵循以下原則：植物物 種應(yīng)適合項(xiàng)目區(qū)的自然環(huán)境，同當(dāng)?shù)匚锓N不互克；耐貧瘠、耐干旱、抗逆；速生、 管理粗放，應(yīng)優(yōu)先考慮能固氮的物種；生態(tài)效益明顯，兼具景觀觀賞性；在不同 區(qū)域的建植時(shí)，應(yīng)考慮植物根系對(duì)工程的影響。該河河道生態(tài)治理工程的植物景觀

13、設(shè)計(jì)理念是形成以溪流濕地為主的生態(tài)景 觀帶，故此在地被植物材質(zhì)的選擇上，主要選擇了適合沙質(zhì)土壤條件的地被植物， 如紫花地丁、二月蘭、麥冬等，這些地被具有耐瘠薄、生命力強(qiáng)等多種特點(diǎn)，便 于后期粗放式的養(yǎng)護(hù)管理。在植物材質(zhì)的應(yīng)用上，以混播為主，打造大色塊的大 地景觀效果，形成單一色調(diào)，多種材質(zhì)。同時(shí)，將河道根據(jù)三年一遇洪水線劃分 成多個(gè)區(qū)域，根據(jù)植物的特點(diǎn)合理布置，力求體現(xiàn)自然生態(tài)的設(shè)計(jì)理念。護(hù)坡覆土較厚，土壤條件干燥，故此以各種旱生草本組合搭配灌木，形成大 面積單一色塊的地被植物效果。三年一遇洪水線以上覆土相對(duì)較厚，且離水面有 一定的距離，相對(duì)來說比較干旱，故此種植主要以灌喬為主。喬灌下較陰處，

14、種 植耐陰的單一品種，如麥冬、二月蘭、白三葉等。在陽光充足的地方種植各種旱 生草本組合，形成綴花草坪。三年一遇洪水線以內(nèi)土壤條件比較濕潤，種植以各 種濕生組合為主，局部種植單一開花植物品種，如馬藺、鳶尾、花葉芒等。濕生 組合以開紅花植物為主，主要為紅寥、紅花醉聚草、沼生柳葉菜按2： 1： 1的比 例混播。湖岸線高程1.5m內(nèi)搭配多種挺水及浮水植物，豐富水面景觀，形成了 門城湖、蓮石湖、宛平湖、曉月湖等幾個(gè)重要湖面景觀。主要的植物品種有荷花、 荇菜、再力花、梭魚草、鳳眼蓮等。4相關(guān)建議水利工程水土保持生態(tài)修復(fù)已被參建各方所重視，打造綠色水利工程已成為 水利人的奮斗目標(biāo)，水利工程水土保持生態(tài)修復(fù)也

15、取得了較好的成績。但在水土 保持生態(tài)修復(fù)中，仍存在以下幾個(gè)方面的問題，如大壩兩岸邊坡噴錯(cuò)支護(hù)范圍偏 大，限制了生態(tài)修復(fù)措施的實(shí)施；不注重對(duì)表層種植土的保護(hù)，影響后期植被生 長質(zhì)量和效果；植物物種單一，易退化；植物措施建植后再次破壞嚴(yán)重，石質(zhì)堆 渣場(chǎng)防護(hù)仍為漿砌石擋墻加砌石護(hù)面的模式，需進(jìn)一步的改進(jìn)。針對(duì)上述問題， 本文提出以下建議：（1）在工程設(shè)計(jì)施工時(shí)，在保證邊坡穩(wěn)定的前提下，應(yīng)減少邊坡的開挖范圍;（2）對(duì)穩(wěn)定的開挖邊坡可采用噴混植生態(tài)恢復(fù)邊坡植被；經(jīng)工程支護(hù)的邊坡 應(yīng)預(yù)留植生槽、生態(tài)籠磚等復(fù)綠技術(shù)的設(shè)置空間；（3）在水土保持設(shè)計(jì)、施工布置時(shí)應(yīng)規(guī)劃表土堆存場(chǎng)，招標(biāo)文件中應(yīng)明確施 工單位表土保護(hù)責(zé)任，建議表土收集儲(chǔ)存施工單獨(dú)委托單位承擔(dān)；（4）根據(jù)項(xiàng)目所在地氣候條件，選擇多種優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土植物物種作為植物重建物 種，植物配置應(yīng)為喬、灌、草