趙昌亮

(山西省水土保持科學研究所)

1 水利工程建設導致水土流失的因素分析

在水利工程建設過程中，土石料開采、主體工程的開挖、輔助設施建設等會產生大量的棄土、棄石及棄渣，這些廢棄物在降雨徑流作用下，將會造成短期內的劇烈水土流失，直接危及下游與周邊地區(qū)。實踐證明，水利工程建設對水土流失的影響，主要集中在施工時期。

水利工程在建設過程中導致水土流失的因素主要有以下幾點:一是破壞地表植被。項目主體工程、臨建工程、土石料場、棄渣場及修建道路等，通過地表剝離、塌陷、壓占等方式，破壞地表植被和原地貌，從而導致土壤蓄水能力下降，水土流失加劇。二是棄土、棄石、棄渣堆放。施工場地平整、主體工程清基、大壩施工、臨時工程建設等，均產生大量需處理的棄土、棄石、棄渣，其中大部分為疏松的砂礫石，這些棄渣任意堆放，遇到雨水后極易導致水土流失的發(fā)生。三是采石、取土。水利樞紐工程規(guī)模巨大，需要土石料較多，采石、取土過程中，不僅破壞了地表的植被，破壞了原地貌的水土保持功能，而且表層土石被運走后留下來的是土壤母質和易風化的巖石風化殼，由于表層結構的變化和沒有植物根系的固土作用，抗蝕性和抗沖性迅速降低，降雨時大部分雨水轉化為地表徑流，從而引起嚴重的水土流失。四是水庫浸沒。水庫蓄水后，改變了河谷岸坡的自然生態(tài)平衡條件，引起地表形狀及穩(wěn)定性變化，特別是水庫水面在風力作用下會形成一定的波浪，沖掏庫岸，形成坍塌，從而造成水土流失。五是人為破壞樹林。施工期間，大量民工聚集在施工場地，其居住、取暖、做飯等，大多就近上山砍伐林木來解決，而水利工程施工期一般都比較長，經過較長時期的人為破壞，附近林木被砍伐，降低了植被覆蓋率，從而導致水土流失加劇。

2 水利工程施工區(qū)的水土保持工程措施

水土保持工程措施具有控制性、時效性，可保證施工區(qū)內棄土棄渣不流失、不入河。再通過配套林草措施，可充分保持水土，改善環(huán)境，達到事半功倍的效果。

2.1 邊坡工程防護措施

水利工程邊坡的防護措施主要有以下四種:①減載和壓坡。削頭和在坡趾壓坡是提高邊坡穩(wěn)定性最經濟也是最有效的手段;②排水工程。邊坡排水分為地面排水和地下排水兩大類，規(guī)模巨大的邊坡通過內在排水洞可大幅度降低地下水位，是增加邊坡穩(wěn)定性的戰(zhàn)略性工程措施;③錨固技術。隨著巖土鉆鑿技術的進步，使得在巖質高切邊坡，甚至是以砂礫和塊石為主的堆積體中采用錨桿、錨索加固等方式均可取得良好的加固效果;④鋼筋混凝土支擋結構。主要有抗滑樁、抗剪洞、錨固洞以及各種形式(重力式、扶壁式)的擋墻;⑤坡面防護。依據坡面的陡、緩不同和基質條件，可分別選擇掛網、噴護和坡面砌石等措施。以上結構在水電和交通鐵道建設中都取得了較好的效果。

2.2 料場及棄渣場的水土保持工程措施

2.2.1 擋土墻

在采石場坡度較陡的地段，由于大量石料開采，改變了原有地貌，一旦降雨，在地表徑流的作用下可能會產生滑坡，造成新的水土流失。棄土、棄石、棄渣堆放場內的廢棄物，多為松散的土、砂、礫石，遇到雨水沖刷，極易導致水土流失。為了防止固體堆積物和覆土的沖蝕，以及陡坡地段發(fā)生滑塌和崩塌，穩(wěn)定人工土石料場形成的高陡邊坡與避免滑坡體前緣再次滑坡，可修建擋土墻進行防護。

2.2.2 排水溝

為防止雨水對采石料場、棄土場、棄石場、棄渣場的沖刷，在修建擋土墻攔擋下，可在其上方順山坡走向修建梯形斷面的排水溝，并用漿砌片石護砌，從而有效防治水土流失。

2.3 施工道路的水土保持工程措施

道路防護整治的工程措施主要有擋墻、高陡邊坡排水溝等。在施工現場開挖路基時，應因地制宜，就地取材，修建擋墻，防止棄渣直接進入匯灣河道。在沖溝及陡坎地段應修建漿砌石擋土墻，根據地形確定擋土墻的高度，一般控制在3m以內。在道路高陡邊坡修建排水溝，將坡面匯流引至排水涵洞，以避免對坡面土體的沖刷。

2.4 施工臨時用地的工程防治措施

水利工程施工中，砂石料拌和、木材加工、鋼材加工、風水電系統等臨時占地和臨時房屋建筑，在工程完工時均應拆除。由于這些臨時占地項目在生產過程中對于地表植被和地表土壤均有很強的破壞性，尤其是砂石料加工系統在工程建設完成后，其占用土地將完全喪失生產能力。因此，施工結束后應結合臨建拆除對施工臨時用地進行土地平整、表層覆土，使其恢復原有的土地功能。

3 水利工程施工區(qū)的水土保持植物措施

植物措施，簡單地說就是采取一定的方法或措施在需要保護的坡面種植植物，形成保持水土的天然植被。植被覆蓋在地表，具有立體多面防止侵蝕的特征，因此可以說植被是防止水土流失最積極的因素。植被防止水土流失主要通過地上部分和地下部分兩部分進行。

植被通過地上部分截流降雨，減少降雨擊濺，減少表層結皮以及枯枝落葉層的蓄積水分而削弱徑流，延長入滲時間;地上部分的生物柵欄作用，可減弱降雨侵蝕能量，從而減弱地面徑流的沖刷力;地面的枯枝落葉疏松多孔，有利于水分的蓄積，削減徑流;枯枝落葉被微生物分解后形成有機質進入土壤，可改善土壤的理化性質，提高土壤的蓄水容量，從而減少侵蝕量。

植被通過地下部分的機械物理作用，比如網絡、串連、勃結，可增強其土壤的抗剪切強度、抗拉強度;植物根系的生物化學作用，對土壤具有改良效果，可增大其土壤抗沖性指數、抗蝕性指數。

水利工程施工區(qū)的植物措施，主要指的是不同區(qū)域栽種的樹木、綠籬、花卉、草皮等綠化、美化、香化植物，在改善生態(tài)環(huán)境的同時，可起到良好的保持水土作用。

4 工程措施與植物措施的結合運用

近年來，隨著生態(tài)環(huán)境建設的深入開展，植被建設成為恢復脆弱生態(tài)環(huán)境的主要措施。植物措施要發(fā)揮最大的生態(tài)、經濟和社會效益，需要與水土保持工程措施有效結合。工程措施為植物措施的實施提供有利條件，促進植物措施的實施，反過來，植物措施的實施又鞏固了工程措施的防護功能，兩者結合運用，相輔相成，可起到事半功倍的效果。植物防護措施與工程防護措施結合主要應用于邊坡防護方面，目前比較常見的主要有以下幾類。

4.1 蜂巢式網格植草護坡

蜂巢式網格植草護坡，多用于填方護坡，是在修整好的邊坡坡面上拼鋪正六邊形混凝土框磚形成蜂巢式網格后，在網格內鋪填種植土，再在磚框內栽草或種草的一項邊坡防護措施。該技術受力結構合理，拼鋪在邊坡上能有效地分散坡面雨水徑流，減緩水流速度，防止坡面沖刷，保護草皮生長。這種護坡施工簡單，外觀齊整，造型美觀大方，具有邊坡防護、綠化美化雙重效果。

4.2 客土植生植物護坡

客土植生植物護坡是在邊坡坡面上掛網，機械噴填(或人工鋪設)一定厚度的適宜植物生長的土壤或基質(客土)，再在其上種植植物的一種邊坡防護措施。該技術具有廣泛的適應性，可根據地質和氣候條件進行基質配方，多用于普通條件下無法綠化或綠化效果差的邊坡?？屯林采参镒o坡施工機械化程度高，速度快，效率高，成本低，對于基質條件差的邊坡是一種較為理想的防護措施。

4.3 噴混植生植物護坡

噴混植生植物護坡，是指在穩(wěn)定巖質邊坡上使用短錨桿鋪掛鍍鋅鐵絲網后，采用專用噴射機將拌和均勻的種植基材噴射到坡面上，植物依靠“基材”生長發(fā)育形成植物護坡的施工技術，具有防護邊坡、恢復植被的雙重作用。該技術使用的種植基材由種植土、混合草灌種子、有機質、肥料、團粒劑、保水劑、穩(wěn)定劑、pH緩解劑和水等組成，若基材搭配得當，可在陡于1∶0.75的巖質邊坡上施行，既能抵抗雨水沖刷坡面，又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長。噴混植生植物護坡以傳統的噴錨防護、片石護坡等圬工技術為基材創(chuàng)造生長空間，利用植物的超強生長能力實現生態(tài)護坡。

［1］張永才，賴萬玉.幾種優(yōu)良的工程護坡草種應用介紹［J］.草業(yè)科學，2000(2):26－30.

［2］何明威.黃河萬家寨水利樞紐水土保持工程效果分析［J］.內蒙古電力技術，2002(2):68－69.

［3］程冬兵，劉士余.生物措施在水土保持中的應用探討［J］.西北農業(yè)大學學報(社會科學版)，2003(12):144－146.

［4］東祖煌.水利水電工程中的滑坡和防治［J］.重慶建筑，2005(6):22－30.