水利工程建设对生态环境产生的影响分析论文
在日常学习和工作中,许多人都有过写论文的经历,对论文都不陌生吧,论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。那么一般论文是怎么写的呢?以下是我精心整理的水利工程建设对生态环境产生的影响分析论文,希望能够帮助到大家。
1 、影响水利工程地的局部气候
影响局部降水量
水利工程建设对气候的首要影响就是降水量,具体体现在:
(1) 降水量有所增加,主要是因为水库工程建设蓄积大面积的水,在光辐射下增加蒸发量,引起降雨;
(2) 降水区域发生变化,水库的低温效应会影响降雨区域的变化,比如库区及其邻近区的降水量可能减少,而相距一定距离的外围区则会增加; 地势高且迎风面降水增加,背风面减少;
(3) 降水时间发生变化,夏季因水面稳定低于气温,气层稳定,对流变弱而减少降水; 冬天则相反,降水增加。
影响局部气温
水利工程竣工后,因水库区与空间的接触性质发生变化,由陆地变为水面,使得与空气间的能量交换方式和强度发生改变,进而引起气温变化,水利工程所在地的局部气温会略微升高,主要表现为冬季温度升高,而夏季温度降低,夏季水利工程外围区域降温明显。同时,会降低局部的日温差和年温差。
2 、影响水利工程相关的水文系统
水利工程,特别是大型水利枢纽工程的建设直接改变了相关流域的水文状况,对整个流域差生影响。大多数水库建设于水质较好、水流急、水量较大的流域上游,水闸则建设在渠道、河道,利用闸门来控制水流量及调节水位,关闭闸门可防洪、挡潮、蓄水将上游水位抬升满足上游通航、取水等需要。
开启闸门则可泄洪、排涝、灌溉等,或根据下游用水要求调控水流量。但是,上游水利工程如过度拦截非汛期水流,则会大大减少下游的水流量,降低水位,甚至出现断流,而入海河流会因河水流量变少而淤积泥沙,导致海水倒灌严重影响农业生产。
水文系统变化主要有: 流量稳定性和频率变化; 季节性峰流丧失,流速变缓,急流消失; 水位落差变化较缓; 水量蒸发和下渗出现变化等。
3、 影响相关流域的水质
积极影响
水利工程的建设对流域的水质有一定的积极影响,主要体现在: 一是库区河道的水流速度变缓,使得浮游生物活动频繁,其产生的 CO2和水中的镁离子、钙离子、钾离子等形成碳酸化合物,沉淀水底,降低水质硬度; 二是河水停留时间较长,可使水中杂物沉降,提高水体清晰度。
消极影响
因库区内水流速度变小,降低了水体与空气交换速率,使得污染物不易扩撒迁移,最终造成复氧能力降低,水体的自净能力减弱; 水流速度变小使得水体透明度提高,有助于藻类的光合作用,如河水长时间储存,则会导致藻类大量生长而导致水体营养化; 腐烂的植被、有机物会消耗水中大量的氧气,而释放出沼气和 CO2,造成温室效应; 水体含有大量的重金属和有毒物质会造成大量沉积,不能及时得到降解,造成水体次生污染而降低水质。
4 、影响工程所在地的土壤及地质
影响土壤
水利工程建设还会对库区的土壤造成严重的影响,主要表现为:
(1) 盐碱化,这是库区蓄水后常见的土壤问题。水库的建设,会把下游区域的地水位提升,而地下水的矿化程度较高,抬升到地面后经过蒸发、日照作用,盐碱类物质留存于地表,导致盐碱化,降低了土壤的肥力;
(2) 沼泽化,因水位抬升使得植物根系过于湿润而衰败,当潜水层提升到耕作层,会导致土壤湿度加大而造成包气带破坏,造成土壤沼泽化;
(3) 浸没,水位抬高,土壤被浸没,使得土壤的通气环境变差,造成土壤中微生物活动变弱,肥力降低,影响农作物生长。
影响地质
水利工程修建在一定程度上改变了地质,会引起地质灾害的发生,主要有:
(1) 地震,因巨大体积的蓄水加大了水压,在此状况下岩层出现断裂,是岩层和地壳原有的地应力平衡被打破,加大了地震发生的可能性;
(2) 滑坡,水库蓄水后使得山坡山地的强度降低,易引发坍塌、山体滑坡等灾害。另外,一些大型水利水利工程需要大量泥土来填充,被挖掘区因受外力影响易发生坍塌和滑坡;
(3) 渗漏,主要是因为对库区周围水文环境的改变,如水库出现污染则会对周边区域及地下水造成污染。
5 、水利工程建设对生态环境的保护对策
要实现水利工程建设和生态环境的和谐统一发展,应积极做好这几点:
(1) 强化生态环境保护,提升环境的承载力。在水利工程设计中应充分遵循因地制宜的原则,将环境承载力为基础,选择最佳区域进行建设;
(2) 在实际建设中,应重视生态环境的保护。在建设的不同阶段,应采取相应的措施保护生态环境。比如: 施工前应明确各方环境保护的责任和义务,并制定严格的限污标准; 施工中,应强化生态环境的监测,对工程所在地的水体、水质、土壤、植被等进行密切监测; 在竣工后,应及时恢复被破坏的植被,保护耕地;
(3) 强化生态环境保护的监管,在建设中应严格按照我国的环境保护相关的法律、制度进行监管,对出现严重破坏生态环境的行为进行严惩。
6、 结语
总而言之,水利工程的建设直接关系到社会经济的发展,但生态环境则关乎人类的生存与生产。因此,必须充分重视水利工程建设给生态环境带来的影响,从设计、建设、使用等阶段采取积极有效的措施确保生态环境的稳定,以实现两者的和谐、健康、可持续发展。
1、建设水利工程的现状
社会经济的发展也扩大了对能源的需求量,因此加快了资源的消耗。水资源是世界上缺乏比较严重的资源,因此人们应该合理的利用水资源,防止出现浪费水资源的情况。目前我国在建设水利工程的过程中,会消耗大量的水资源,面对这一情况来说,应该运用集中化的形式合理的管理水资源,而集中管理水资源的方法就是建设水利工程,可从根本上解决水资源的短缺问题,但是随着建设水利工程的项目不断增多导致了对生态环境破坏愈发严重,因此合理的开发水资源和建设水利工程成为了当前重点探讨的重要问题,应加大对水利工程建设的探讨,寻找可消除建设水利工程对周围环境的影响的解决方法。
2、建设水利工程对周围生态环境的影响
(1)对河流区域的影响。
大型的水利工程建设往往会改变水流方向、水流量等,在进行人力建设的过程中会将钢筋泥土等通入到当地的生态环境中,因此对原来的天然河流产生一定的影响,为河道内的生态平衡带来严重影响,并且天然河道受到严重的损坏,更严重的会影响河内的生物正常生存,如果河流内常年存有泥沙,会使得河道内产生大量的泥沙,河床的高度提升,为两岸带来严重的水患问题。
(2)土壤条件发生变化。
我国北方的半湿润地区是黄色土壤,其主要原因是由于该地区土壤的水分不足,使得土壤的含有的碱性物质增高;南方为红土,其原因是由于降水量大而导致,由于土壤常年受到雨水的侵蚀,进而增加了土壤内的碱性物质。
而在水利工程施工完成嗨皮,促使当地的地下水发生了变化,因此使得该地区的土质的酸碱度发生了变化,对土壤内的含碳量带来一定的影响,使得该地区的农作物减产,当然,如果土壤环境发生了变化,将会影响该地区动物的正常生存,甚至严重的会造成动物死亡。
(3)对生物的影响。
在进行水利工程建设的过程中对生物的影响是不能避免的,随着水位的不断提高使得水流速不断变缓,在水体中的营养物质发生了沉淀,生物原本在10米时就能获得食物,现在需要20米才能获得到,因此这样严重影响了水生物的正常生存,长此以往会造成大量的水生物死亡,甚至会使得水生物出现灭绝的现象。
与此同时,水利工程的建设对陆地生存的生物也会带来严重的影响,由于本区域增加了需水量,使得陆地生物的活动范围不断减小,一些以水生物为食物的陆地生物由于加深的水的深度,加深了觅食的难度,再加上气候条件的严苛,因此对陆地生物的生存环境带来了严峻的挑战。
3、建设水利工程的.措施
水利工程的建设对我国社会经济的发展具有重要的意义,其可通过水利发电来促进我国经济的可持续发展,可通过水利进行存蓄、疏导来应对干旱和洪涝灾害。但是以往兴建水利工程的时打破了原有的生态环境,使得生态环境遭到了严重的破坏,为此应运用合理的解决方法避免产生类似情况。
(1)合理的建设监督机制。
为了能够构建良好的生态环境应在人们努力保护环境的恩同事将监督管理机制有效的引入到其中,对于当前情况来看,应严厉打击在生产过程中不顾生态环境恶化的行为。在建设水利工程前、建设的过程中、建设完成还有,应全方位的进行监督神煞,确保水利工程与生态环境的友好性。
(2)关闭或整改高污染的项目。
在一般情况下建设水利工程的过程中会使得一些高耗能的企业对其进行靠拢,,因此相关单位应将监督管理工作做好,要严格控制高污染量排放的项目,要整改和关停生产超标的企业,并向所有依托水利工程的项目收取环保税务,其中所收取的费用可用于治理该地区的生态环境,使得人们更爱护环境和水资源。
(3)建设河道生态。
水利工程的关键是河道,建设一个大型的水坝应该建设在河道的上方,因此这对生态环节产生不利的影响。所以在建设水利工程的过程中应该加强对河道保护的监视工作,特别是针对与天然河床的保护工作。在开发河道资源的过程中也应将保护责任做好,本着谁受益谁保护的原则,严格打击人为破坏河道的行为,在水利工程建设中应确保河道状况的良好性。
(4)合理的进行工程设计。
为了能够保护生态环境和人们的可持续发展为此,在现代化水利工程建设的过程中应该充分认识到保护生态环境的重要性,可通过项目的设计。施工等相关问题进行探讨和研究引导改变生态环境,可实现生态环境的良性的发展,继而可达到白虎生态环境的目的。与此同时,在水利工程施工建设的过程中,有关管理部门应该通过工程价值、环境评价等出现的相关问题进行探讨和研究,找出相应的解决方案,进而能确保我国保环境保护工作的顺利实施。
4、总结
综上所述,我国在建设水利工程的过程中会对施工周围的生态环境产生一定的影响,因此在现代化建设水利工程的过程中,应实施施工环境评价工程,深入研究和探讨建设水利工程的过程中影响周围环境的影响,运用科学的手段引导受到破坏的环境趋向良性的方向发展,继而可达到保护生态环境的而目的,同时也能减少对周围生态环境的破坏。
生态水利在河道治理工程中的应用探讨论文
摘要: 随着社会经济的发展以及可持续发展理念的不断深入,在河道治理上越发多的将生态水利建设融入到工程建设当中,那么,如何在河道治理的过程中既能保证水利工程建设的合理运行还能充分的体现可持续发展原则,这是当前河道治理过程中亟待解决的问题,笔者针对河道治理过程中对于生态水利的运用,且对河道治理的可持续发展进行了相应的探究。
关键词: 生态水利;河道治理;工程;应用
众所周知,对于水资源的利用是人类得以生存的基本因素,随着现阶段我国经济的不断发展,不断的出现水资源与经济发展的矛盾,从而使得水资源在一定程度上造成了破坏。面对这一矛盾,生态水利工程建设就可谓是实现对水资源可持续发展原则的落实,由此可见,在进行河道治理的过程中,从生态的角度着手,增强对于河道的管理力度,积极应用生态水利的渠道对河道进行治理,是实现人类社会经济发展与生态环境的有效统一就的重要步骤。笔者针对生态水利建设中的河道建设中的研究为论点,从而对生态水利建设在河道治理中的应用进行了相应的探究。
1对于生态水利的探讨
河道的生态水利建设如果以“在维持有效的人文应用以及持久的自然景观与可持续发展原则的相融合”为基础,不仅可以对河道的治理形成持久以及安全性的作用,还能在实行治理的过程中,结合当地的水土状况逐渐的实现可持续发展的模式,从对当地的生态环境建设实现有效的维护。
生态水利建设是以生态学的原则为基础进行尊重生态要求以及法则的工程行为。要想实现水利建设的生态化,就要以生态的层面入手,对水利工程的建设进行不断的探究,从而建立起适应当地发展的满足良性循环的体系建设,最终实现自然和人的和谐共处。
在进行河道治理的过程中应用生态水利建设,可以大大的提升治理的效率并且也会发挥出关键的作用,从而为河道的利用制造出较高的收益。现阶段,我国的中小河流域,由于常常受到季风气候的影响,使得季节变化性逐渐的增大,那么在存储量不够的情形下,很容易使得水量蒸发,最终使得水资源的利用无法达到持续供应的目的。要想在河道治理中充分的应用生态建设,那么就要重视堤坝建设的结构、水土工程的'保养以及种植和灌溉的生产活动的影响,只有从各个层面对水源的蒸发量进行控制,才能最大程度的提升水资源的利用率,从而形成高效的经济收益。
在水利工程的建设中充分的发挥生态水利建设,可以满足现阶段的生存环境的多样化,从而逐渐的完成生态建设的和谐化构建。而在现阶段的水利工程建设中依旧会存在诸多的负面效应,不仅加重了环境污染的程度,也会对生态系统的协调发展形成破坏。这时生态水利建设的作用就可以较好的显现出来,对其充分的应用可对工程建设周边的环境实现良好的保护。
2对于河道治理过程中的生态水利建设探讨
在河道治理过程中应用生态水利建设可以使得河道的水生态保持、蓄水以及航运等环节形成良好的运行状态。从古至今间,提起河道的治理,就会想到它所包含的繁杂性和困难性。在实际的河道治理过程中,常常要考虑到各个层面的影响因素,并且使得生态建设实现良好的应用,从而改变水利建设所形成的负面状况。由此可见,在进行河道治理的过程中一定要采取生态水利的建设。在进行水利工程建设时实现生态化,就要充分的考虑可持续发展的原则,积极的协调生态环境和水利建设发展过程中的矛盾,也要对生态环境中水资源的开发不断重视,这样才将生态化的水利工程建设融入到河道的治理过程中。在河道治理的过程中将生态水利建设融入其中可以使得经济效率与生态环境实现良好的结合,最终实现水利建设的应用度最大化,也实现经济利益的最大化。
3在河道治理过程中对于生态水利建设的应用探讨
维持河道蜿蜒特性,实现自然化的河流建设
在进行河道的治理过程中充分的维持河流的蜿蜒特性可以使得河道利用自身的完全程度从而使得需水量增加,在一定程度上可以使得河道的水流更强且水体容量增加,也会使得生物生存空间更为广阔。由此可见,在进行河道的治理过程中保持河道的蜿蜒特性是十分重要的,也是对生态水利建设宗旨的良好体现,且也是河道治理过程中必然的应用手段。只有充分的实现河道的生态化以及河流的自然化才能更好的使得经济与环境的和谐发展和良好统一。
实现现代生态化水网工程的构建
除了实现河道的蜿蜒性,生态水网的构筑也是生态水利建设的重要环节,且要想更高效的实现现代化水网工程生态化的建设就要充分的对现代水资源网络体系进行体现。在进行现代生态化的水网工程就要将河流水系联网作为基础内容,且在工程进行之后,也可以使得对于各类水资源的进行有效的调度,从而逐渐的实现河道水利建设过程中生态环境的改善和逐步恢复。生态化水网的建设是一个具有相当程度复杂性以及庞大性的工程,那么,就要求在进行生态水网建设的过程中要实现各个层面的充分融合和考虑,只有这样才能对河流流域中的生态循环实现有序的运行,所以,生态化水网工程的建设对于生态水利建设中的作用是极其关键的。
利用水生动物种群的作用实现多样性的构建
保证水生动物种群的多样性也是进行生态水利建设中的重要环节,要想实现河流内部的稳定与平衡就要充分的对流域内的物种种类以及数量进行有效的控制和提高,这样才能为河流内部的平衡发展和可持续发展进行良好的控制。例如,可以一定程度上提升鲫、鲢以及螺的数量,通过提升生物物种的数量和种类可以对流域内的垃圾处理以及浮游生物的处理实现重要的作用,运用河流内的生态环境改善手段从而最终实现整个生态的平衡和水体的净化。
通过花卉的种植来提升水利生态系统的利用
要想使得河道建设中不仅具备防洪的作用,还具备美化景观的作用,就要充分的考虑生态水利建设中周围景观的建设,这就可以运用花草的种植来实现水利生态系统的完善,从而将它的利用率最大程度的提高。
4结语
通过笔者对于河道治理过程中生态水利工程运用的相关探究,可以充分的了解生态水利工程建设的重要作用,众所周知,旧式的水利建设模式在一定程度上会大大的增加环境的负担,而且也会对水资源的利用造成相应的影响,那么,要向实现河道治理与经济发展以及可持续发展的重要作用,就要积极的对生态水利工程进行应用,只要这样,才能与可持续发展的原则与社会经济的效益发展相协调,才能实现河道治理过程中的利益最大化,才能实现自然与人类发展的和谐统一。
参考文献
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水土保持工程措施及其作用研究
水土保持是防治水土流失,保护、改良与合理利用水土资源,维护和提高土地的生产力,以利于充分发挥水土资源的经济效益和社会效益,建立良好生态环境的事业。水土保持的对象不只是土地资源,还包括水资源。水土保持的内涵不只是保护,而且包括改良与合理利用。
对于水土保持工作,有关法律法规明确地定义:水土保持是指对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施。主要涉及预防、治理以及成果管护3个层面。预防主要是针对一些尚未造成水土流失或水土流失状况较轻的地区,在这一地区除了要采取植物"工程等技术措施外,还要加大水土保持宣传,激发地区人民的积极性以及保护意识。而治理则是针对已经发生水土流失现象的地区,这一地区会采取植物、工程以及耕作措施等进行治理。成果管护是水土保持工作的最后一个步骤也是非常关键的环节,它可以有效巩固水土保持工作的效果。
一、水土保持的目标和任务
我国是世界上水土流失较严重的国家之一,其水土流失的基本特点是:分布广、类型多、强度高、危害深、治理难度大。黄土高原水土流失、土地沙漠化、绿洲生态环境恶化、天然草场退化、山区生态屏障破坏导致的水资源涵养功能下降等问题严重制约着我国生态环境改善、经济发展和社会进步。在新的形势下,水利部确立了以水土资源的可持续利用,维系良好的生态环境,支撑经济社会可持续发展,为全面建设小康社会提供保障的水土保持生态建设基本思路,明确了水土保持生态建设的“三大目标”、“四项任务”。
1、水土保持生态建设三大目标
(1)在有效减轻水土流失、减少进入江河泥沙的同时,加强对化肥、农药等面源污染的控制和对重点江河湖库周边的水源保护及生态改善。
(2)在大力改善农业生产条件的同时,突出促进农村产业结构调整和产业开发,集约、高效、可持续利用水土资源,有效增加农民收入。
(3)在改善生态环境,减轻干旱、洪涝灾害的同时,重视城乡人居环境质量的改善,促进人与自然的和谐,建设美好家园,提高人民生活质量。
2、水土保持生态建设四项任务
(1)预防监督
重点加强对主要供水水源地、库区、生态环境脆弱区和能源富集、开发集中区域等水土流失的预防保护和监督管理,把项目开发建设过程小造成的人为水土流失减低到最低程度。
(2)综合治理
继续加强长江、黄河上中游、东北熙土区等水上流失严重地区的治理和防沙治沙工程建设,坚持以小流域为单元进行综合整治。有条件的地方,大力推进淤地坝建设。
(3)生态修复
在地广人稀、降雨条件适宜的地区实施水土保持生态修复工程,通过封育保护、封山禁牧,利用生态的自我修复能力促进大范围的水上保持生态建设。
(4)监测预报
加强水土流失收测和管理信息系统建设,提高水土流失的监测预报水平,最大限度地减少水土流失所造成的灾害。
二、水土保持措施的分类
水土保持措施是指在水土流失区,为防治水土流失,保护、改良和合理利用水土资源而采用的农业技术措施、林草措施、工程措施的总称。水土保持农业技术措施、林草措施、工程措施是水土流失综合防治措施体系的主要组成都分,三种措施相互结合形成完整的综合防治措施体系。
(1)水土保持农业技术措施
在水蚀和风烛的农田中,采用改变小地形、增加植物被覆、地面覆盖和增强土壤抗蚀力等方法,达到保水、保土、保肥、改良土壤、提高产员的农业技术方法,即为水土保持农业技术措施,又称水土保持农业耕作措施。
(2)水土保持林草措施
为保护、改良与合理利用水土资源,在水土流失地区采用的人工或飞播造林种草、封山育林育草等措施,统称水土保持林草措施。
(3)水土保持工程措施
工程措施是指为防治水土流失危害,保护和合理利用水土资源而修筑的各项工程设施,包括治坡工程(各类梯田、台地、水平沟、鱼鳞坑等)、治沟工程(如淤地坝、拦沙坝、谷坊、沟头防护等)和小型水利工程(如水池、水窖、排水系统和灌溉系统等)。
三、水土保持工程措施的分类及其作用
水土保持工程措施是小流域水土保持综合治理措施体系的主要组成部分,它与水土保持生物措施及其他措施同等重要,不能互相代替。水土保持工程研究的对象是斜坡及沟道中的水土流失机理,即在水力,风力,重力等外营力作用下,水土资源损失和破坏过程及工程防治措施。
1、水土保持工程的分类
我国根据兴修目的及其应用条件,水土保持工程可以分为以下4种类型:①山坡防护工程;②山沟治理工程;③山洪排导工程;④小型蓄水用水工程。
2、不同水土保持工程措施的作用
(1)山坡防护工程及其作用
属于山坡防护工程的措施有:梯田、拦水沟埂、水平沟、水平阶、水簸箕、鱼鳞坑、山坡截流沟、水窖(旱井)、以及稳定斜坡下部的挡土墙等。
山坡防护工程的作用在于用改变小地形的方法防止坡地水土流失,将雨水及融雪水就地拦蓄,使其渗入农地、草地或林地,减少或防止形成地面径流,增加农作物、牧草以及林木可利用的土壤水分。同时,将未能就地拦蓄的坡地径流引入小型蓄水工程。在有发生重力侵蚀危险的坡地上,可以修筑排水工程或支撑建筑物防止滑坡作用。
(2)山沟治理工程及其作用
属于山沟治理工程的措施有:沟头防护工程、谷坊工程,以拦蓄和调节泥沙为主要目的的各种拦沙坝,以拦泥淤地,建设基本农田为目的的淤地坝及沟道防护工程等。
山沟治理工程的目的在于防止沟头前进、沟床下切、沟岸扩张,减缓沟床纵坡、调节山洪洪峰流量,减少山洪或泥石流的固体物质含量,使山洪安全排泄,对沟口冲积锥不造成灾害。
(3)山洪排导工程及其作用
属于山洪排导工程的措施有排洪沟、导流堤等。
山洪排导工程的作用在于防止山洪或泥石流危害沟口冲积锥上的房屋、工矿企业、道路及农田等,具有重大的经济意义。
(4)小型蓄水用水工程及其作用
属于小型蓄水用水工程的措施包括小水库、蓄水塘坝、淤滩造田、引洪浇地、引水上山等。
小型蓄水用水工程的作用在于将坡地径流及地下潜流拦蓄起来,减少水土流失危害,灌溉农田,提高作物产量。
四、坡面治理工程
坡面在山区农业生产中占有重要地位,斜坡又是径流的策源地,水土保持要坡沟兼治,而坡面治理是基础。坡面治理工程包括斜坡固定工程、山坡截流沟和沟头防护工程等。
1、斜坡固定工程
斜坡固定工程是指为防止斜坡岩土体的运动,保证斜坡稳定而布设的工程措施,包括挡墙、抗滑桩、削坡、反压填土、排水工程、护坡工程、滑动带加固工程和植物固坡措施等。
2、山坡截流沟
山坡截流沟是在斜坡上每隔一定距离修筑的具有一定坡度的沟道。
(1)截流沟
山坡截流沟能截短坡长,阻截径流,减免径流冲刷,将分散的坡面径流集中起来,输送到蓄水工程里或直接输送到农田、草地或林地。山坡截流沟与等高耕作、梯田、涝池,沟头防护以及引洪浇地等措施相配合,对保护其下部的农田,防止沟头前进,防治滑坡,维护村庄和公路、铁路的安全有重要的作用。
(2)梯田
梯田是基本的水土保持工程措施,对于改变地形,减沙、改良土壤,增加活性,改善生产条件和生态环境等都有很大作用。
3、沟床固定工程
沟床固定工程为固定沟床,拦蓄泥沙,防止或减轻山洪及泥石流灾害而在山区沟道中修筑的各种工程措施,谷坊、拦沙坝、淤地坝、小型水库、护岸工程等,称为沟道治理工程。沟床固定工程主要防止沟道底部下切,固定并抬高侵蚀基准面,减缓沟道纵坡,减小山洪流速。沟床的固定对于沟坡及山坡的稳定也具有重意义。沟床固定工程包括谷坊、防冲槛、沟床铺砌、种草皮、沟底防冲林带等措施。欧洲荒溪治理中的沟床固定工程称为固床坝、潜堰;日本防沙工程中的沟床固定工程有固底坝、防冲坝等。
(1)谷坊工程
谷坊是山区沟道内为防止沟床冲刷及泥沙灾害而修筑的横向挡拦建筑物,又名冲坝、沙土坝、闸山沟等。谷坊高度一般<3 m,是水土流失地区沟道治理的一种主要工程措施。谷坊的作用:①固定与抬高侵蚀基准面,防止沟床下切;②抬高沟床,稳定山坡脚,防止沟岸扩张及滑坡;③减缓沟道纵坡,减小山洪流速,减轻山洪或泥石流灾害;④沟道逐渐淤平,形成阶地,为发展农林业生产创造条件。
谷坊的主要作用是防止沟床下切冲刷。因此,在考虑沟段是否应该修建谷坊时首先应当研究该段沟道是否会发生下切冲刷作用。
(2)拦沙坝工程
拦沙坝是以拦截山洪及泥石流(荒溪)中固体物质为主要目的,防治泥沙灾害的挡拦建筑物。它是荒溪治理主要的沟道工程措施,坝高一般为3~15 m,在黄土区亦称泥坝。
在水土流失地区沟道内修筑的拦沙坝,有以下几个方面的功能:①拦蓄(包括块石)泥沙对下游的危害,便于下游对河道的整治;②提高坝址处的侵蚀基准,减缓了坝上游淤积段河床比降,加宽了河床,并使流速和径流深减小,从而大大减小了水流的侵蚀能力;③淤积物淤埋上游两岸坡脚,由于坡面比降降低,坡长减小,使坡面冲刷作用和岸坡崩塌减弱,最终趋于稳定,因沟道流水侵蚀作用而引起的沟岸滑坡,其剪出口往往位于坡脚附近。拦沙坝的淤积物掩埋了滑坡体剪出口,对滑坡运动产生阻力,促使滑坡稳定;④沙坝在减少泥沙来源和拦蓄泥沙方面能起重要作用。拦沙坝将泥石流中的固体物质堆积库内,可以使下游免遭泥石流危害。如前苏联阿拉木图市麦杰奥地区采用定向大爆破修建了一座高达115 m的拦坝,1973年7月15日在小阿拉木图河发生了一场特大泥石流,该坝拦蓄了400×104m3的固体物质,使阿拉木图市避免了一场泥石流灾害。
(3)淤地坝工程
淤地坝系指在沟道里为了拦泥、淤地所建的坝,坝内所淤成的土地称为坝地。淤地坝主要目的在于拦泥淤地,一般不长期蓄水,其下游也无灌溉要求。随着坝内淤积面的逐年提高,坝体与坝地能较快地连成一个整体,实际上可看作是一个重力式挡泥(土)墙。一般淤地坝由坝体、溢洪道、放水建筑物3个部分组成,溢洪道是排泄洪水建筑物,当淤地坝洪水位超过设计高程时,就由溢洪道排出,以保证坝体的安全和坝地的正常生产。放水建筑物多采用竖井式和卧管式,沟道常流水,库内清水等通过排水设备排泄到下游。反滤排水设备是为排除坝内地下水,防止坝地盐碱化,增加坝坡稳定性而设置的。淤地坝设计、施工、管理技术与水库有相同的方面,也有不同的方面。淤地坝在构成上也要求大坝、溢洪道和放水涵管“三大件”齐全,但由于它主要用于拦泥而非长期蓄水,因此,淤地坝比水库大坝设计洪水标准低,坝坡比较陡,对地质条件要求低,坝基、岸坡处理和背水坡脚排水设施简单。淤地坝在设计和运用上一般可不考虑坝基渗漏和放水骤降等问题。
五、结语
水土保持工程措施是小流域水土保持综合治理措施体系的主要组成部分,它与水土保持生物措施及其他措施同等重要,不能互相代替。另外水土保持工程措施与生物措施之间是相辅相成、互相促进的。水土保持的工程措施的主要作用是通过修建各类工程改变小地形,拦蓄地表径流,增加土壤入渗,从而达到减轻或制止水土流失,开发利用水土资源的目的。根据所在位置和作用,可分坡面治理工程、沟道治理工程和护岸工程三大类。
各类措施特别是工程措施与林草措施之间、始终存在着互相依赖,相辅相成的关系。水土保持工作对发展山区、丘陵区和风沙区的生产和建设,整治国土、治理江河、减少干旱和风沙灾害等都具有重要的意义。
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