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基于水土保持理念的水利水电工程设计

王芬芬
  
创新版媒体号
2024年223期
身份证号:610626198701280540

摘要:水土保持是水利水电工程设计中不可忽视的重要环节。本文以水土保持理念为基础,探讨了水利水电工程在设计过程中应考虑的各个方面,包括选址、枢纽布置和施工期水土保持等。通过实例分析,说明了水土保持理念在水利水电工程设计中的应用和实践,为我国水利水电工程可持续发展提供参考。

关键词:水土保持;水利水电工程;设计;选址;枢纽布置

引言

水土保持是我国环境保护和可持续发展的重要内容。水利水电工程作为国家基础设施的重要组成部分,其设计过程中必须充分考虑水土保持的要求,以确保工程的安全、环保和可持续发展。本文将从水土保持理念的角度,分析水利水电工程在选址、枢纽布置和施工期水土保持等方面的设计要点。

1.选址阶段的水土保持设计

1.1 地形地貌分析

水利水电工程设计中的水土保持理念,强调在工程地质、生态保护与可持续发展方面的全面考虑。水土保持设计对水利水电工程的安全、环境影响及长期效益起决定性作用,特别是在工程选址阶段。选址时,水土保持设计主要分析地形地貌,如坡度、坡向、流域形态和地面组成等,以降低水土流失风险。地质条件也是重要考虑因素,包括区域地质结构、断层活动性、岩土性质等,这些数据为工程设计和施工提供基础。同时,地质条件影响工程稳定性、地基处理和建筑材料选择。水文条件分析同样关键,如降雨模式、径流量、洪水频率等,这些因素对水土流失有显著影响。因此,在选址阶段需评估气候和水文条件,以制定有效的水土保持措施。

1.2 流域水文地质条件研究

选址阶段的水土保持设计旨在确保工程地点的选择不会对周边环境造成不利影响,同时也要考虑到工程对当地水文地质条件的影响。在选址阶段,首先需要对流域的水文地质条件进行深入研究。这包括了对流域的地形、土壤类型、植被覆盖、气候条件以及地下水文等进行详细的调查和分析。这些信息对于评估工程可能对当地水土资源的影响至关重要。通过水文地质条件的研究,设计师可以识别出可能存在的水土流失风险,并据此制定相应的水土保持措施。这些措施可能包括土地整治、植被恢复、构建水土保持设施等。此外,设计师还需考虑到工程对流域水循环的影响,包括对径流、蒸发和渗透等水文过程的影响。这有助于确保工程不会对当地的洪水周期和水资源造成不利影响。

1.3 生态环境影响评估

在选址阶段,还需要进行生态环境影响评估。这包括评估工程建设对当地生态系统的影响,如对植被、野生动物、水资源、土壤等的影响,以及对周边社区和居民生活的影响。评估的目的是确保工程建设与生态环境保护相协调,减少工程建设对环境的不利影响,确保工程建设的可持续性。在水土保持设计中,需要根据评估结果制定相应的水土保持措施,以预防和控制工程建设过程中可能产生的水土流失问题。这些措施可能包括土地整治、植被恢复、建设护坡、排水设施等。同时,还需要考虑如何将这些水土保持措施与工程建设的其他环节相结合,如施工、运行和维护等,以确保水土保持工作的持续性和有效性。

2.枢纽布置阶段的水土保持设计

2.1 坝址选择

在水利水电工程设计中,水土保持是一项关键的考虑因素,其措施应贯穿于坝址选择、枢纽布置等各个阶段。选址时需综合分析地形、土壤、气候、水文等因素,以最小化对生态环境的影响并预防水土流失。同时,评估潜在的流失风险,确保工程对环境的影响可逆。在枢纽布置阶段,根据坝址条件,水土保持要求应被综合考虑,合理安排建筑物布局,包括坝体、溢洪道、河道、库区等设计,以预防和控制水土流失。通过科学的水土保持设计,可以最大程度减少工程建设与运行对周边生态环境的影响,促进人与自然和谐共生。

2.2 河道整治与疏浚

河道整治与疏浚的目的是改善河道形态和流态,提高其泄洪、输沙和供水能力。工程中需考虑水土保持,确保工程安全与环境可持续发展。合理选择疏浚区域和深度,避免过度疏浚,减少河床和河岸破坏。根据河道实际情况选择合适的疏浚方法和设备,尽量减少对河道生态环境的影响。同时,保持河道自然形态和生态平衡,避免对生物造成不利影响。采用生态护岸、植被恢复等方法增强河岸稳定性和抗冲刷能力。通过构建湿地、护坡等生态景观,提高河道生态环境质量,促进生态系统恢复和保护。设置水土保持设施,如水土保持林、排水沟、截水土坝等,防止水土流失,减少泥沙下泄。

2.3 水库运行管理

在水利水电工程设计中,水土保持是一个重要的理念,它涉及到工程建设的各个阶段,包括枢纽布置阶段和水库运行管理阶段。在枢纽布置阶段,水土保持设计的主要目标是减少工程建设对周边环境的影响,防止水土流失,保护生态环境。这需要综合考虑地形、地貌、土壤、气候等因素,采取合理的工程措施和生态措施,如修建排水沟、护坡、绿化等,以减少工程建设对土地的破坏。在水库运行管理阶段,水土保持设计的重点是预防和控制水土流失,保护水库周边的生态环境。这需要制定科学的水库运行管理制度,合理调度水库水位,控制水库放水,防止水库周边土地过度浸泡和冲刷。同时,还需要对水库周边的土地进行绿化,恢复和改善生态环境,提高土地的抗侵蚀能力。

3.施工期水土保持设计

3.1 施工方案优化

为了实现可持续发展和环境保护,施工方案的优化是必不可少的。这包括对施工现场的合理规划,采用环保材料,采用低环境影响的开采和施工技术,以及施工过程中的污染防治和生态保护措施。此外,还可以通过采用先进的施工技术和设备,提高施工效率,减少对环境的影响。例如,使用环保型混凝土搅拌站和砂浆搅拌站,可以有效减少粉尘污染;使用封闭式运输车辆,可以减少运输过程中的扬尘污染。同时,还需要对施工过程中的废水、废渣进行处理和回收利用,以减少对环境的污染。例如,设置废水处理设施,确保废水达标排放;合理安排弃土、弃渣场地,加强水保临时措施,减少水土流失。

3.2 临时防护措施

在施工期水土保持设计中,临时防护措施的实施至关重要。针对施工区域的地形地貌,通过现场实地测量和数据分析,合理选择植被恢复、工程防护和生态修复等综合措施。在坡面防护方面,采用喷播植生、草皮覆盖、生物篱等技术,有效降低水土流失风险。在施工道路和临时堆场等区域,设置排水沟、边坡防护网等设施,确保雨水径流顺畅,减少对周边生态环境的影响。针对施工机械作业对土壤的扰动,采用覆盖、压实等手段,降低土壤侵蚀程度。

3.3 施工场地恢复与治理

施工场地恢复与治理需要对施工区域进行合理规划,明确施工临时设施的布局,减少对优质农田和生态敏感区的占用。同时,应采用临时防护措施,如铺设防尘网、设置排水系统等,以降低施工过程中土壤侵蚀的风险。其次,对于施工完毕后的场地,需要进行土地整治和植被恢复,以尽快恢复土壤的结构和功能,提高土地的生产力和生态系统的稳定性。这包括对弃土场和开挖区的土地进行压实、平整,以及种植适应当地环境的植物,加快土地的生态恢复。此外,施工场地恢复与治理还应重视施工过程中的污染防治,包括废水和固体废物的处理和处置,避免对周围水体和土壤造成污染。同时,应加强施工人员的环保教育,提高他们的水土保持意识和行动。

结束语

水土保持理念在水利水电工程设计中的应用具有重要意义。只有充分考虑水土保持要求,才能确保水利水电工程的安全、环保和可持续发展。希望通过本文的研究,为我国水利水电工程在水土保持设计方面提供参考,推动我国水利水电事业的健康发展。

参考文献:

[1]水利水电工程设计中的水土保持理念分析.张世超;王帅兵.农业开发与装备,2021(04)

[2]生态修复在水利水电工程水土保持生态建设中的应用.张丽丽;张光宝.绿色环保建材,2020(08)

[3]水利水电工程水土流失的特点及防治措施.梁艳秋.黑龙江科技信息,2015(28)

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