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摘要:水利工程建设与周边环境的保护是相辅相成的,水利工程的建设不能够以牺牲周边生态环境或者水土资源为代价。但是现阶段水利工程建设或多或少都会影响周边的生态环境。近年来对生态环境保护工作引起了国家及各地政府的重视,因此对水利工程建设中的环境保护提出了更高的要求。本文首先介绍了生态修复的概念,然后分析了水利工程中水土流失的特点,最后提出了水利工程施工中水土保持及生态修复的常见技术。
关键词:水利工程;水土保持;生态修复技术
随着经济的发展,人们对于生态环境的过度开发和利用导致各类生态资源越来越紧张,生态环境修复受到了广泛的关注。水利工程施工会对周边的水土保持等产生较大的影响,施工过程中如果不及时采取一些措施,可能会导致严重的水土流失,破坏生态环境。目前,水利工程施工过程中的一些技术措施已经不能够满足当前生态修复的需求,因此,需要借助生态修复相关理论来预防水利工程施工过程中的的水土流失。
1生态修复的概念
生态修复指的是依靠生态系统自我调节能力使其能够向有序的方向发展,生态修复过程中一般不会人工干涉,但是特殊情况下可以辅助一些人工措施,帮助一些受破坏的生态系统进行修复,使其能够可持续发展。自然生态组成了一个稳定的系统,由于人类的活动导致自然生态平衡被打破,帮助生态系统恢复到原有的平衡,称之为生态修复。学术界并没有界定生态修复和生态恢复的区别,但是一般欧美国家采用生态恢复的说法,一些亚洲国家则更加倾向于使用生态修复的说法,其本质上是相同的,都是帮助自然生态系统可持续发展,并为人类所利用。
2水利工程水土流失特点
2.1以点或线状分布
水利工程的施工过程中由于涉及到大量的土石方工程,因此在施工过程中必然会产生水土流失的现象,如果不采取相应的措施,可能会导致生态环境的破坏。地面上的植被能够起到防风固沙、防止水土流失的作用,但是水利工程一般位于偏远的山川或者河流地区,且施工占用面积较大,导致水利工程施工不便利,难度增加。大兴水利,修建水库、大坝等设施,一定程度上已经对原有的生态环境进行了破坏,生态系统的平衡被打破,地面的环境遭到了破坏,导致土地大面积的暴露出来,极易造成水土流失,水土流失一般呈现出点状或者线状分布。
2.2被破坏的植被难以修复
水利工程设计规划的时候需要修筑一些构筑物,这些构筑物的修建需要永久的占用部分土地,被占用的土地被构筑物长久挤压,导致该地区的土壤弱化,土壤的肥沃程度降低,水土保持性能降低,不利于植被的恢复。生态系统自我修复能力降低,辅助人工措施后往往也难易恢复被破坏的植被。
2.3水利工程设计的多样化
水利工程的设计范围较大,主要包括防洪、港口、农田等多种类型的区域,不同的生态系统中的水土流失类型不同,因此水利施工过程中生态修复呈现出多样化的特点,水土流失的表现形式也多种多样。水土在重力作用下可能产生滑坡、塔防等现象,严重的还会引发洪水和泥石流等灾害。
3水土保持生态修复的作用
3.1减少自然灾害发生
水土保持生态修复对于维持生态系统的平衡具有重要意义,不仅能够使得水利工程施工过程中被破坏的植被得以修复,同时能够增加土壤的肥沃程度和蓄水能力,避免在在水利工程施工和运行过程中产生水土流失现象。水土保持还能够对地表水和地下水起到一定的调节作用,降低自然灾害发生的概率。
3.2促进水利工程经济效益的提高
水利工程的兴建就是为了优化水资源的配置,控制和调配水资源,但是实际工程施工过程中存在大量的属兔流失现象,水资源的含泥量较高,导致水资源数量减少。在水利工程施工时,同时进行生态修复,能够保证水库中的水资源充足,提高水资源的需水量,延长水利工程相关构筑物的使用年限,提升其经济效益。
4水土保持生态修复技术分析
4.1自然退化生态系统修复技术
水土流失产生的原因有很多,针对不同原因产生的生态破坏应当采取不同的措施进行防治。一些水资源比较丰富的地区,在进行水利工程施工过程中,应当充分结合当地的条件,采取引地表水或者打井、禁止放牧等措施帮助构建利于植被恢复的环境,在进行修复的过程中应当对不同的区域按照一定的分类标准进行划分,实行分级分块的生态修复,确保生态修复的质量和效果。
4.2过渡垦殖生态系统修复技术
针对过渡开发造成的生态系统破坏,需要退耕还林。按照国家相关法规和政策的规定,对于25度以上的坡地,都应当退耕发展生态林草,严格控制坡度大于25度的农田的开垦,做好坡地的生态保护工作。对于15度以下的坡地,根据坡地周围的环境,在靠近人、村和路的地方进行改造,在保证农民基本需要的情况下进行水土保持耕作。针对由于樵采导致的生态系统破坏,严重的可以采取封山育林的方式,对遭到破坏的地区进行一定时间的封闭,封闭时间一般可以为3年、5年或者8年,具体需要封闭的时间参考生态系统类型、气候、地区等因素综合确定。除此以外,封山育林还可以辅以补种植被等措施。
4.3沿河生态修复技术
不断减轻导致生态破坏的驱动力,对生态系统加以修复是沿河生态系统修复的重点工作内容,与此同时,还要避免河流生态环境的单一性过高,单一性过高的河流生态系统容易出现破坏,应当保证河流朝着多元性、多样化的方向发展,并且要确保河流的连续性和连通性受到破坏后能够及时恢复。必要时可以设置复合断面形态,包括主河槽和护堤地,如果施工条件允许,也可以提前设置马道或者季节性河道。
4.4经济过度开发生态修复技术
对于由于经济过度开发导致的生态破坏,可以采取粮果、林果间套种植的方法帮助恢复土壤原有的肥力,充分利用山地的自然坡度进行植物的种植,增加土地的使用效率。采取植物轮作的方式,提升植物的产出率。对原有生态系统生物链进行分析研究,采取措施模拟原有的生态链,逐步建立农田的循环经济模式,实现生物链的良性循环。
4.5开发建设生态退化修复技术
水利工程的施工会打破当地的生态平衡,由于早先的水利工程对于环境修复这部分并不重视,并没有制定有针对性的措施,因此已经造成了严重的生态环境破坏。针对这种水利工程项目应当立即停止施工,找出生态环境破坏产生的原因,并进行适应性的调整和防治。比如,施工范围内,可以充分利用土地种植一些成活率高、适应性强的植物进行生态修复,能够起到很好的水土保持的作用。适当加强区域的生物覆盖,避免出现施工过程中大量水土流失的现象。
4.6减少生态植物的破坏,维护原有生态系统
水利工程施工对周边环境的扰动较大,尽可能的保护原有生态植物不被破坏,维护原有的生态平衡,对于一些必须要进行砍伐的植被,在其被破坏后应当适当的采取措施,替代其丧失的生态功能,防止裸露的土地产生水土流失。水利工程施工是应当尽量避开植被茂密的区域,控制整个工程对生态环境的破坏。
5结语
水利工程施工过程中产生较大的生态破坏,随着国家越来越重视生态环境的保护和修复,因此,需要特别重视水利工程对周边环境产生的负面影响。针对不同原因产生的生态环境破坏,应当选用不同的生态修复技术,保持水土资源平衡,防止出现大面积的水土流失。
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作者:张尚伟 单位:甘肃省古浪县水土保持工作站