水利工程设计中对水土保持理念探讨

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1、水利工程设计中对水土保持理念探讨摘要：水土流失对水利的危害非常严重，而水土保持是遏制水土流失的重要环节，也是水利可持续发展的一个重要组成部分，发挥着巨大的作用。本文对水利工程建设对生态环境的影响及工程设计中应有的水土保持理念进行了分析和探讨。关键词：水利工程设计水土保持中图分类号：TV文献标识码：A1水利工程建设对生态环境的影响1.1破坏地表，改变原地貌水库大坝、堤防、渠道等水利工程的建设，破坏了原地貌，使原本自然和谐的景观被破坏，比如永久占地区域裸露的大坝坝肩、生硬的混凝土或浆砌石护坡等，临时占地区域的料场、渣场、施工场地和施工便道，通过地表挖除和占压等方式，改变

2、了原地貌，使得原地表的水土保持功能发生变化，从而导致土壤蓄水能力下降，保土能力减弱，水土流失加剧。1.2挖砂取土采石水利工程建设过程中，大坝的填筑、堤防的建设等都需要大量的土料、石料和砂砾料，取料过程中，不仅损坏了地表的植被，且在后期留下来极易产生土壤侵蚀的表层，或为易风化的岩石层、或为松散的土质层，表层的抗蚀性迅速降低，遇到降雨会引发较为严重的水土流失，同时也破坏了生态景观。1.3弃渣堆放大坝的基础开挖、堤防的清基、引水渠道的开挖等都将产生较大量的弃渣，这些弃渣的乱堆乱倒，极易产生大量的水土流失，亦有可能演变为水土流失灾害性事件，同时也破坏了生态景观。2工程设计中

3、应有的水土保持理念2.1优化工程结构设计在水利工程设计中，应从水土保持的角度优化主体工程的结构设计，从减少土石方量的挖填和地表的破坏等方面进行设计。例如，在进行一座水库大坝的设计时，在水工、地质、地形都满足要求的情况下，宜优先考虑混凝土坝，然后再考虑面板堆石坝等土石方挖填量和破坏原地表面积都较大的设计方案；在进行输水工程的设计中，对于一些高填或深挖的渠段，应该有高填方案和渡槽方案的比选以及深挖方案和隧洞方案的比选，在投资增加不多可控的情况下应尽量选择渡槽和隧洞方案，减少对地面的破坏，减少土石方的大开挖和大回填，从而尽量避免水土流失的产生；在施工围堰的设计中可考虑是否

4、用较为先进的钢结构围堰代替原始的土石围堰；在堤防工程设计时，可考虑是否通过计算，改变传统设计的1:3的堤防边坡，研究将局部堤防边坡坡率设计为1:2的可能性等。以上理念不仅可以减少工程本身的永久占地面积，也可以大大减少工程的取土量和弃渣量，从而减少临时占地的面积，减少工程建设产生的水土流失和对周边生态景观的破坏。2.2优化工程边坡防护设计水利工程传统的边坡防护主要有喷混凝土护坡、浆砌石护坡、六边形框格植草护坡、植草护坡等，在工程边坡设计时应尽量不使用硬护坡，而采用蜂巢式网格植草护坡、客土挂网植草护坡以及喷混植生植物护坡等形式，可以有效恢复工程区的生态环境，减少工程产生

5、的水土流失和对景观的破坏。例如某省黄龙潭水电站水泥大坝开挖边坡防护、某省国电大渡河水电站营地高边坡防护、清江隔河岩水电站发电厂房边坡防护、长江三峡五级船间下游引航道边坡防护等工程都采用了喷混植生植物护坡的形式，该护坡技术被誉为“能让石头上长青草”的技术。又如在某省汉南至白庙堤防工程中，对堤防外边坡洪水位以下边坡采用了混凝土预制块护坡，而在洪水位以上则采用了草皮护坡，根据工程实际，分不同的防护形式进行设计，最大限度提升了工程的景观效果。在大力提倡生态水利的新时期，边坡防护设计应结合工程实际尽量选择生态型的护坡形式。2.3优化工程土石方平衡设计土石方平衡不仅直接关系到工

6、程投资，也关系到工程的借土方量和弃渣量，以及临时占地数量，在水利工程的土石方平衡设计时，要有以挖作填、减少借方和弃方的水土保持设计理念，要研究开挖方回填利用的可能性。譬如对于堤防工程清基的土石方，要进行分析研究，考虑是否可以直接利用，不能直接利用的，考虑是否可以通过掺灰等工艺进行利用，减少取土量和弃渣量，从而减少对周边生态环境的影响。对于引水渠道工程，考虑是否可以通过优化渠道高程减少工程的开挖量和回填量。2.4优化施工工艺的设计工程施工工艺复杂多样，不同施工工艺产生的水土流失以及对生态的破坏极为不同，在设计时应慎重考虑、精细比选，不能图一时的施工方便和节省投资而采用

7、粗放的施工工艺。譬如在大坝坝肩开挖时，应选择先拦后挖的施工方式，防止坝肩开挖的土石方滚落至河床；在弃渣堆放时，应选择先拦后弃的施工方式，先修建挡渣墙，然后开始弃渣，防止弃渣流失产生水土流失危害；在引水管道穿越公路、铁路或河流时，应该优先考虑采用定向钻等施工工艺，避免采用大开挖的施工方式；在大坝施工完毕后，有部分工程的下游E堰采取自溃的方式而不进行拆除，大量的围堰土石方直接进入河道，影响河道下游的河道行洪以及工农业生产，而水土保持要求必须采取拆除的方式，将围堰土石方全部挖除并运至指定的堆放地点。2.5优化施工组织设计施工组织设计直接关系到临时占地的大小，在设计过程