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生态修复在水利工程设计中的应用分析

2021-04-03张富正

关键词:植被边坡施工人员

张富正

庆阳市普庆工程咨询有限责任公司 甘肃 庆阳 745000

我国提出了可持续发展理念和生态环保建设理念,水利工程设计应该积极融合生态修复理念和技术,预防水土流失,从而充分发挥出水利工程的社会效益。在水利工程设计中引进生态修复技术能够有效预防自然灾害、提升水利工程的社会效益,相关部门应该按照生态修复技术应用原则,减少水利工程设计中可能引发水土流失等环境问题的因素,促进水利工程项目的可持续发展,创造一个人与自然和谐共生的家园。

一、生态水利工程设计在水利建设中存在的问题

传统水利工程建设可能给生态环境带来消极影响,生态环境是人们赖以生存的空间,如果水利工程建设以破坏生态环境为代价,那么人类将会面临不可估量的损失。例如,很多水利工程在建设时沿着河水的顺流方向,人工湖泊出现的可能性大大提升,进而导致河流非连续性状况的发生,依靠该河流生存的动植物也将会受到生存威胁。因此,水利工程可能会带来生态破坏,需要人们在水利工程建设中加强生态工程设计,确保人和环境和谐相处,为人类生活带来福利[1]。

二、水利工程设计中引进生态修复技术的意义

2.1 预防自然灾害

生态修复技术在水利工程中的合理应用,可以有效预防自然灾害。由于水土流失会使得耕地面积减少,土壤中的营养成分会随着水流不断流失,农作物赖以生存的土壤肥力不足以使植物健康生长,农作物产量降低将成为必然趋势,加剧了人地矛盾。虽然我国重视土壤的可持续发展和利用,但是目前水土保持效果仍旧不理想。生态修复在水利工程设计和建设中的应用可以有效提升水土保持能力,确保土壤中的营养成分充足,促进农作物正常生长,提升产量[2]。植物生长可以提升土地植被覆盖率,提升土壤蓄水能力,水土流失的现象可以得到有效控制,保障周围居民的正常生活。保护环境才能保障人类社会的可持续发展,生命离不开地球资源,人类需要认识到生态环境和生态修复技术的重要性,强化生态修复建设。

2.2 提高水利工程的经济效益

水土流失会影响水利工程建设的经济效益,甚至影响整个城市水利领域的经济效益。生态修复在水利工程设计中的应用,可以有效提升水利工程的经济效益,提升植被覆盖率,保持土壤蓄水能力,人们面临的经济损失也将会降低。土地蓄水能力的高低与水库的使用寿命密切相关,在生态修复应用的前提下,可以增加水库蓄水量,延长水库使用期限,水库故障产生的少,使用时间长便可以节约水库资金投入,发挥水利工程实际的经济效益和社会效益,建设幸福家园。

三、水利工程中的水土流失特征

3.1 植被难以修复

水利工程建设和应用不可避免的会占用耕地或宅基地。这些地方植被被清除,长期缺乏植被覆盖,且短时间内想恢复被破坏的植被是较难的,降低了土地水土保持能力。与此同时,水利工程建设材料利用了水泥、钢筋等材料,会长时间占用土地,植物没有生存空间,农作物的种植也成了问题。

3.2 设计过于多样化导致的水土流失

水利工程设计过程中多样化程度过高将会加快水土流失的速度。水利工程图纸设计复杂繁琐,且水利工程建设期间产生的重力作用和引力作用需要保持在一定的阈值以内,如果水利工程设计时忽略了工程所能承受的最大阈值,不仅会引发很多侵蚀现象,还会加快水土流失。水土流失和侵蚀问题严重或持续出现,将会提升该区域泥石流、山体滑坡以及塌方等灾难的发生概率,给人们的人身财产安全带来消极影响[3]。

3.3 以点或线状的水土流失

水利工程建设实际施工过程需要在偏僻地区开展,施工难度和占地面积较大,地表长时间裸露,土壤蓄水能力下降。为了减少施工对周边植被的破坏,降低水土流失现象出现的频率,需要在水利工程设计中合理应用生态修复技术构建安全的施工环境,确保施工环境周围的食物链和生物生存环境不受影响,保护生物赖以生存的家园。

四、水利工程设计中生态修复的原则

水利工程设计中,生态修复技术的应用也需要遵循一定的原则,一般而言,绿色环保原则、自然性原则、经济性原则以及社会性原则能够有效提升生态修复的效果,提升水资源的利用率。

4.1 绿色环保原则

水利工程设计需要保证生态修复按照绿色环保的基本原则进行。水利工程建设的主要目标就是为了合理利用水资源,除害兴利,水利工程设计不应该背弃初始的建设目标,最终建设一个人与自然和谐相处的状态[4]。

4.2 自然性原则

生态修复需要以对大自然的综合分析为基础,遵循自然性原则。大自然自身具有一定的平衡状态,人们不能随意打破这种平衡,破坏大自然完善的循环系统,水利工程设计应该实现对大自然的细心呵护。

4.3 经济性原则

水利工程也要发挥一定的经济效益,生态修复也应该遵循经济性原则。例如,水利工程能够帮助人们抗旱、排涝、防洪,减少了人们的经济损失,带来了可观的经济收益。只有在水利工程设计时合理利用生态修复技术,才能确保水利工程经济效益的可持续性。

五、水利工程设计中的生态修复措施

5.1 划分区域等级

水利工程设计中生态修复技术应用需要根据不同地域的气候条件,因地制宜,科学划分区域等级,进行分级治理。设计人员在进行水利工程设计生态修复之前需要实地考察施工现场的地形、地貌、水文等自然特征,分析该地区的气候条件等因素,结合当地水土流失状况来针对性的进行设计,确保生态修复的有效性。

5.2 退耕还林政策

水利工程设计中生态修复技术的应用需要结合退耕还林政策,尽可能的提升植被覆盖率,保证大自然正常的生态系统,减少水土流失的程度,提升土壤蓄水能力,给各种植物和农作物提供最佳的生存环境,提升生态系统自我修复的能力。

5.3 利用主体施工空间

水利工程施工设计人员应该充分利用施工空间,例如,可以利用混合式布置方案,在两岸建设施工场地,提升空间利用率。其次,设计人员还需要规划好物资运输的最佳路线,降低施工运输过程中对周围植被的破坏以及环境污染,同时最短的运输路线规划在一定程度上也能降低运输成本,避免二次倒运,有效保持水土。与此同时,水利工程设计人员还应该牢记生态修复理念,以降低施工建设对周边环境的污染为目标,不断优化设计,及时回收和处理水利工程施工中产生的弃土和弃渣,降低施工占地面积,减少对地表的破坏。需要注意的是,如果施工过程中已经造成了地表的破坏,应该及时在被破坏的地表上种植植物,恢复植被覆盖率,避免出现水土流失。

5.4 提升施工人员的生态修复意识

施工人员作为水利工程建设的主要人员,需要提升其自身的生态修复意识。我国已经推出了很多政策来解决我国水土流失严重的问题。施工人员应该积极响应国家政策,积极参与生态修复,为治理水土流失贡献自己的力量。其次,施工企业还应该从外部监督施工人员,杜绝出现因为一己私欲而破坏生态环境的行为,加强监管力度,定期组织施工人员进行生态环保知识培训和考核,鼓励施工人员利用自己的实际行为保护环境。

5.5 对水利工程的边坡防护实施优化设计

水利工程建设中,边坡防护工作能够影响整体的工程质量。传统边坡防护设计忽视了对植物的保护,一般利用喷混凝土或是浆砌石护坡等方式,在发挥防护能力的功能的同时可能加速水土流失的进程。针对这一问题,施工企业可以优化边坡防护设计,采用给喷混植生植物的护坡方式,保护植被。这种护坡方式能够给植物生长提供良好的生长条件,提升生态修复能力和植被覆盖率,预防水土流失现象的发生。与此同时,合理的边坡防护措施能够扩大水利工程边坡的绿色植被占地面积,增加生态景观,人们在获得水利工程经济和社会效益的同时,还能够提升观赏性,有利于生态保护工作的开展。此外,水利工程护坡措施中还可以利用网格草皮,例如,当河道综合治理的长度为6.08km,而左右岸的新建堤防长度为11.01km,则施工人员可以利用网格草皮护坡措施,这种方式在预防水土流失现象发生的同时,有效节约了维护成本,还能够帮助企业节约资金,提升边坡防护的效果。

5.6 强化机制及加大投入

在水利工程设计中,生态修复技术的应用应该以健全的机制为基础,充分发挥其制约作用,提升水土保持能力。因此,水利工程相关企业应该重视项目安全管理制度和质量监管制度的建立和完善工作,不断强化机制,提升水利工程建设质量,让水利工程设计与生态发展理念相融合,促进水利工程项目的可持续发展。与此同时,水利工程项目设计工作应该有充足的资金投入,支持水土保持工作的开展。在过去,人们常常忽略在水土保持工作上的资金投入,限制了工作的顺利有效开展。随着人们对生态环境的重视程度的提升,水利工程设计开始关注水土流失治理工作,在水土保持和生态修复上设置了专项资金。此外,我国还针对水利工程设计出台了大量的法律法规,要求设计人员概算水利工程中水土流失治理的费用,严格监督水利工程项目的开展,使得水土流失专项资金能够实实在在的被用于生态修复工作,为人们的生产生活创造一个宜人的环境。

结语

生态修复在水利工程设计中的应用具有十分重要的意义,是使人类和大自然和谐相处的有力途径。生态修复方式可以预防水土流失问题,提升植被覆盖率。因此,在实际的水利工程项目设计的过程中,需要设计人员从对水利工程的边坡防护实施优化设计、划分区域等级、强化机制及加大投入、提升施工人员的生态修复意识、利用主体施工空间等方面入手,实现水土、植被的综合恢复,促进水利工程项目的可持续发展。

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