大型水利枢纽造福人类的同时,其施工建设也给周边生态环境造成比较严重的影响。近年来,随着环境科学的发展和人们生态意识的提高,水利建设出现的环境问题越来越被水利工作者的重视。因此,开展水利枢纽施工干扰区水土保持与生态恢复研究具有重要的现实意义和实际应用价值。水利枢纽施工干扰区的水土流失随着工程建设的进行,不断向纵深发展,其水土保持措施的设计也与工程建设同期进行、适时配套,如按照永久性工程措施、临时性工程措施、进行永久性植物措施、临时性植物措施和过渡性植物措施进行配套,构成相互协调统一的有机整体。以工程措施为先导,“点”、“线”措施相结合,利用工程措施的控制性和速效性,保证工程建设期内弃渣不流失。在新增水土流失得到集中拦蓄控制的前提下,通过“面”上的林草植被建设保护新生地表,改善生态环境,发挥植物措施的观赏性和后效性,实现水土流失防治由被动控制到开发治理的转变。
1. 工程施工对水土流失的影响
在水利工程建设过程中,主体工程的开挖、土石料开采、辅助设施的进站建设等都会产生大量的弃土、弃石及弃渣,这些弃土、弃石及弃渣在降雨径流冲刷力的作用下将对地表和土壤造成大面积扰动及侵蚀破坏,直接打破下游地区地形、地貌的原生平衡状态,造成水土流失的形成。
1)水利工程的建设项目项目一般包括主体工程、临建工程、料场、弃渣场、进站道路修建等,这些工程通过对地表剥离、压占等方式实现工程目的,进而会造成对地表植被的破坏,导致土壤涵水能力降低,加速水土流失。
如施工场地平整、主体工程清基、大坝施工、孵化池弃土等产生大量的弃土、石、渣,其中大部分为疏松的砂、砾石,这些弃土、石、渣随意堆放,遇雨后极易造成水土流失。
一般水利枢纽工程规模巨大,需要土料较多,采石取土的过程不仅破坏了地表植被,同时也破坏了原地貌的水土保持功能,且表土被运移,由于土壤母质、和易风化的岩石受表层结构变化和植被根系弱化作用,使风化壳层抗蚀、抗冲性迅速降低,遇大的降雨时,大部分地表水转化为地表径流,从而引起大量的水土流失。
在水库建成蓄水后,通常会改变河谷岸坡的原有的自然平衡状态,地表形状及稳定性发生变化,特别是在库水面风力的作用下会形成一定的波浪,使库岸淘刷坍塌,形成水土流失。
水利工程施工期一般都比较长,其民工生活起居、做饭、取暖等一般都是就近上山砍伐树木来解决,通常会使附近林木被砍伐一空,严重破坏了生态平衡,导致水土流失加剧。
在施工期料场采挖、弃料弃渣堆放等,也会导致营养丰富的地表土壤被冲刷流失,因而造成土壤肥力下降。同时,由于地表植被的扰动和破坏,土壤的自我恢复能力会大大降低,原有的土壤在水流的冲洗下会更加贫瘠。
2.保护措施
2.1 料场及弃渣场的水土保持措施
在采石场坡度较陡的地段,由于大量石料开采,改变了原生的地貌形态,一旦降雨,在地表径流的作用下极易产生滑坡,造成新的水土流失。堆放场内的弃土、石、渣多为松散存放形式,遇有雨水冲刷,会很快形成水土流失。为防止雨水对固体堆积物和覆土的冲蚀产生滑塌和崩塌,保证人工挖石场形成的高边坡的稳定,以及避免滑坡体前缘的再次滑坡,可修建挡土墙来保持高边坡的稳定。
2.2 施工道路的水土保持措施
道路防护整治的工程措施主要由挡墙、高边坡排水沟组成。在施工现场开挖路基时,应因地制宜。在施工取材、修建挡墙时,避免弃渣直接进入汇湾河道。在冲沟及陡坎地段应修建浆砌石挡土墙,并根据地形确定挡土墙的高度,一般控制在3m以内。在道路高边坡修建排水沟将坡面汇流引至排水涵洞,避免对坡面土体的冲刷。
2.3 施工临时用地防治措施
在工程施工期间,砂石料拌和、木材、钢材加工厂、风水电系统等临时占地和临时房屋建筑,应在工程完工时全部拆除。对由于施工占地对于地表植被和土壤造成的破坏,尤其是砂石料加工系统在工程建设完成后,其占用土地将完全丧失生产能力。因此,施工期间只能对施工临时用地进行土地整理,而后再采取相应的工程措施进行防护。
参考文献:
[1]余明勇,程胜高.桐子营水电站工程的水土流失及防治措施.湘潭师范学院学报(自然科学版),2004. 26 (4):94-96
[2] 东祖煜.水利水电工程中的滑坡和防治.重庆建筑,2005 (6):22-30