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摘要：作为能源消耗大国，我国不断积极实现能源多样化利用。水利水电工程是利用水力能源的主要设施，我国的水利水电工程发展非常迅速，装机量不断增长。在水利水电工程建设过程中，为避免对环境造成过大的影响，水土保持理念被广泛应用于水利水电工程的建设中。水土保持理念贯穿于水利和水电设施的建设，不仅可以提高环境保护效益，而且可以促进水利水电工程可持续发展，对此做出分析。
关键词：水土保持理念；水利水电工程设计；环境影响；设计应用
1水土保持理念
水利水电工程建设规模较大，在建设过程中将对环境造成较大破坏。因此，有关部门在水利水电工程中贯彻水土保持理念方面可以发挥积极作用，不仅可以为工程的合理发展做出贡献，而且可以为维持生态平衡提供充分的保证。在我国高速发展的过程中，不得不说出现了较为广泛的植被破坏和水土流失问题。虽然导致以上问题是多种综合因素的共同结果，但总的来说，是由于人类活动频繁，森林砍伐明显，许多植物遭到严重破坏，再加上我国复杂的地质和地貌以及伴随气候变化，导致了大规模的水土流失和植被破坏，从而引起了自然灾害。在这种背景下，水土保持理念在水利水电工程中越来越受到重视。在建造水利水电工程时，技术和施工人员必须具有环保意识并树立水土保持理念。不仅有必要在思想上认识到水土保持理念的重要性，而且要在具体实施中实践水土保持理念，在施工前要做好充分准备并制定应急预案，防止各种突发情况。水利水电工程设计中水土保持理念的应用不只是体现在纸面上，而应该让参与施工的建设单位都真正的理解水土保持理念，并理解在具体施工中如何应用这一理念。此外还需要根据实际情况以及我国的基本政策，制定可行的方案，保证水利水电工程的顺利进行。
2水土保持理念在水利水电工程设计中的作用
近年来，随着我国的积极进行现代化发展，环境污染和环境破坏变得越来越严重，其中水土流失是关键的环境问题之一。水土保持是预防和控制水土流失的重要措施，这在水土流失严重或环境条件相对脆弱的地区具有重要意义。水土保持理念在水利工程中的作用主要体现在以下几个方面：①有助于防止各种自然灾害，例如滑坡或泥石流，可以确保水利水电工程不会轻易被破坏。②水土保持可以大大减少水土流失，增加水库的蓄水量，延长水利工程的寿命，并减少湖泊淤积，提高水利工程的经济效益。③在水土保持的影响下，洪涝灾害将得到有效减少，土壤渗透将增加。在干旱季节，在水土保持的基础上，有效减少径流逐年波动；在汛期，通过保护水土，将有助于提高防洪能力。④在水土保持的基础上，可以有效提高水质，实现环境恢复与保护的目标，达到保护水土，保护水源和改善环境的目的。
3水利水电建设中水土流失的特征
3.1点状水利水电工程水土流失的特征。点状水利水电工程的建设规模一般较大，而且建设周期长，施工过程中也很复杂。在长时间的建设过程中，台风、暴雨等恶劣的自然气候可能会出现，并导致水土流失问题。此种情况下，施工前的准备阶段是防止水土流失的关键环节。由于大多数点状水利水电工程建设都选择在山区和其他交通不便的地方，这就要求在施工前具有一个非常长的施工准备阶段，在该阶段必须努力平整建筑工地并建造出入和运输道路，在该阶段要加强预防水土流失问题，避免大规模破坏植被，以避免水土流失。点状水利水电工程的另外一个特征是施工影响区域非常大，除了其本身的水利水电工程建设外，还需要建设配套的水利淹没区和移民安置区等。这就导致了会州外环境的巨大影响和破坏，而为了保证水利水电工程的顺利进行，需要将周围的土地将被彻底清理和平整，以提高施工的便利性。但是同时也会导致土地的抗侵蚀能力将大大降低，裸地面积将显著增加，极易产生水土流失。
3.2线性水利工程水土流失的特征。线性水利水电工程设计是指供水项目的渠道和灌溉项目。这些项目的建设路线很长，最大长度为数千公里，最小为数十公里。在不同的施工地域会有山谷、丘陵或平原等不同地貌。因此，需要不断建设高度分散的取料场或弃渣场等。在这种水利水电工程中，水土流失也具有线性分布特征，因此难以控制，必须采取各种预防措施。根据各种施工现场的特点采取不同的预防措施。
4水利水电工程对环境造成的影响
在水利水电工建设过程中，需要进行大规模的开挖等工作，破坏了地表植被，如果施工现场属于易风化的岩石层或土壤疏松，则会破坏土壤表面的水土保持能力。如果遇到雨水，还将导致水土流失，甚至发生山体滑坡。此外在水利水电工程的建设过程中会产生大量废石和其他废物，如果没有有效的废物处理措施，随意堆放也会造成水土流失，并对当地环境造成巨大的破坏。在水利水电工建设过程中，由于需要大量建设渣场、建筑工地、露的坝基、用混凝土或砂浆保护斜坡等，对原始起地貌造成破坏并导致水土流失问题。例如，大坝的底部成为永久性表面，混凝土结构代替了植物等的原始表面，施工期间的所使用的开挖方法都会在施工期间影响原始地表特性，这直接降低了原始土壤的储存能力，导致水土流失。另外，建设单位水土保持意识不强，有关部门监督管理不力也是造成水土流失的原因。
5水土保持理念在水利水电工程设计中的主要功能
5.1注意水土流失的预测。在正常情况下，在开始水利水电工程建设之前，有关部门应认真调查当地的水土状况，并对水土流失做良好的预测工作。目标是将水土保持工作纳入水利水电工程设计的各个方面。水利水电工程设计任务非常繁重，施工内容非常复杂，施工配套设施非常多。显然，这些阶段会增加水土流失的可能性。这就要求相关人员在水利水电工程设计过程中了解施工破坏的严重程度，并根据具体项目条件制定科学合理的施工计划，以最大程度地减少水土流失的可能性。在废物处理方面，所有相关部门都希望将其恢复到以前的状态或在其上种植合适的植物，这为科学预防水土流失创造了有利条件。
5.2水土保持理念实施方案。无论如何，在不同地区和不同地理条件下，必须制定不同的施工计划，以保护水土不受损害。例如，某些盐渍土壤相对疏松，必须应用生物技术和工程技术加以改进以确保土壤稳定性。不仅如此，合理地利用开挖土壤，减少对外部土壤的使用，然后在项目中科学地构建边坡、河道以及其他重要设施。
5.3加强环境保护。生态环境的质量直接影响人们的生活质量。因此，有关部门在水利水电工程设计中应高度重视生态环境。从客观的角度来看，现阶段通过技术减少强风和大雨等恶劣气候仍然存在一些困难。但是，通过既定的技术手段合理设计水利水电工程，可以有效避免水土流失，为维持生态平衡奠定坚实的基础。因此，有关部门必须科学合理地确定符合实际情况的施工设计方案，以提高施工质量。不仅如此，有关人员还必须对周围的地质条件有充分的了解，然后科学种植植物，并根据具体的建筑面积制定实用的计划，在施工过程中，有必要充分了解技术的使用情况以减少对植被的破坏。
5.4设置临时占用区。在设计水利水电工程时，通常需要设计项目的边坡、墙体以及水利水电工程的景观。除以上设计内容外，实际上，还有许多易忽略的设计内容。例如，在建设过程中，水利水电工程会占用一些土地，这些土地被包括在设计过程中，并且是预先设计的。但是，在正式建设期间，还将临时占用其他土地，这些土地在项目完成后需要被恢复。而这部分土地的管理也很重要，在水利水电工程中要注意对这些临时占用土地的设计，避免造成环境破坏。
5.5优化工程结构设计。在水利水电工程设计的结构优化中，应体现水土保持理念，尽量较少开挖等过程对环境的影响范围，而针对不同的工程也应采取不同的结构设计方案，降低水土流失问题。主要有如下几类结构优化设计。5.5.1水库大坝：此类结构的设计应该优先考虑对环境影响最小的混凝土大坝，同时与实际的工程地质条件结合，如果无法使用混凝土大坝，可以考虑其他类型的大坝。5.5.2输水工程：在设计一些深水渠、高填水渠等运河输水工程时，应考虑对多种施工方案进行比较，优先考虑渡槽或隧道施工方案，减少大型开挖和大规模回填，控制建设成本，减少环境破坏并防止水土流失。5.5.3围堰工程：优先使用具有良好结构稳定性的钢制围堰的使用，减少传统土方围堰的使用。5.5.4堤防工程：在设计传统堤防工程时，通常采用1：3的边坡坡率，但是实际施工要与现场情况结合以进行确定，以减少水土流失问题。简而言之，以水土保持理念为基础优化各类工程结构的设计，可以有效在水利水电工程建设中减少废物产生量以及工程量，并保护周围的生态景观。
5.6明确水土保持理念的应用目的。一般而言，应用水土保持理念的主要目的是为了更好地研究和验证我国的水土保持分区，并在此基础上根据土壤侵蚀的不同类型和情况提出建议，合理化土地和水资源开发利用的方向。此外，应用水土保持理念的主要目的还包括采取的水土保持措施对重点地区以及防止水土流失的重点项目进行合理管理，通过必要步骤实现水土保持的管理目标。再者，根据我国的产业规划战略和环境保护战略，确定我国各地适合农业、林业和畜牧业生产的土地的比例和位置也是该技术的重要目标之一。由于生态环境严重影响着人类环境，因此，水利水电工程建设必须重视生态环境，这也是普及水土保持理念的主要原因，从外部因素入手，以减少水土流失并保持生态平衡。
6在水利水电优化设计中水土保持理念的实际应用
6.1临时堆放区域的水土保持应用。在正常情况下，在临时堆放区域内采取水土保护措施时，可以从以下几个方面着手：首先，应在临时堆放区域场地周围建造围栏和排水沟，并科学的堆放废物或者材料，尽量减少对空间的占有率，避免占用过多的土地；其次，根据项目的实际需要，平铺或者分散废土，种植适合当地气候的本地植物品种，防止地表裸露提高植被覆盖率降低水土流失；最后，收集和处理好相关的数据，比如堆放渣土，坡比一般为1：1.75。同时，做好护坡工作，通过科学规划将为维护生态平衡奠定坚实的基础。
6.2生态水利水电工程设计的开发与应用。在设计过程中，水利水电工程通常面临以下问题：第一，由于水域具有自身环境特征，且分布极为广泛，不同地区的同一水域也有较大的区别。因此，在实际设计中会遇到一些问题，且由于没有相关设计的实际经验以及可供参考的设计案例，所以不知道如何将环境知识整合到水利水电工程的设计方案中。第二，由于环境专家和工程师在不同领域工作，他们面对同样的问题会表达出不同的观点，这是由于思考角度不同导致的不和谐。而在实际设计中大多数情况下工程团队会遵循工程师的意愿，因此，没有体现出对环境保护的高度重视。有关部门要提高员工水土保持意识，采取有效措施，在水电工程中贯彻水土保持理念。只有这样，项目才能朝着最佳方向发展。
6.3水土保持理念在水利水电工程维护中的应用。水土保持理念的实施还包括在水利水电工程维护中的应用。为了正确科学地实施水土保持理念，提高对科学技术的支持水平和正确实施维护系统是减少水土流失的有效方法。现阶段，水利的维护方法相对落后，类型不多，缺乏维护标准和缺乏实际维护，极大的影响了水土保持设计的顺利进行。在这方面，必须加强水利水电工程维护计划的制定。相关应在工作中定期维护机械设备，避免设备故障。在设计过程中提前制定合理方案不仅可以确保建设项目的顺利完成，还可以减少水土资源的浪费，做到加强设备维护，定期检查发现设备后尽快解决问题，提高水利水电工程的经济效益。
6.4完善环境影响评价体系。发展水利水电工程的前提是实地勘测，监测当地地质、景观和人类环境，并促进水利水电工程的顺利进行。在不破坏自然环境，减少工程建设引起的生态环境变化和破坏的前提下，做好工程设计工作，做好分析和预防各种问题的工作，建立可靠的环境影响评估体系。该体系主要分析工程结构对社会发展和环境的影响，以实现社会经济和环境总体发展的目标。6.4.1合理选择存放材料的地点，在选择存放材料的地点过程中，有必要尽量减少对建筑外部区域的占用，并且必须按照相关规定进行施工，减少水土流失并确保施工质量。6.4.2增加植被覆盖：在水利水电工程的实施中不可避免地会对环境造成破坏。为了保护生态，做的工作，应采取一些措施，比如种草、造林、培育生物多样性等做好水土保持工作。在水利水电工程中施工人员还应根据植被类型和特点，提高植被的存活率和覆盖率。6.4.3合理发展农业：农业结合了水土保持和水土利用，通过合理发展农业不仅可以提高粮食产量，而且可以实现水土保持理念，比如通过建造梯田等农业可以有效预防山体滑坡和水土流失，实现水土保持的目的，形成良性发展。在山区或丘陵地区进行等高耕作，以提高保水性和土壤渗透性等。6.4.4护坡工程设计的优化：水利工程中对边坡的主要保护措施是用砖石砌筑的边坡，喷混凝土的边坡等。在设计工程边坡时，严禁使用刚性防护结构，必须充分反映水土保持的理念，科学设计提高环境的可持续性，达到防止水土流失的目的。6.4.5优化土石方平衡设计：在水利水电工程的建设过程中，废弃物的残留量和土方工程的借入量与密切相关。因此，在土石平衡设计过程中应采用水土保持的理念，以减少取土量并进行挖方。同时，设计人员应充分意识到土方工程在回填中的使用，大大降低环境影响的可能性。
7结语
通过以上分析，可以体现出在水利水电工程设计中，应以水土保持理念为原则。在施工过程中，应注意结构设计和施工方法的选择，以及边坡和围栏的保护设计，按照环境原则平衡土石方，对项目占用的临时土地进行生态修复。在水利水电工程建设完成的地区，如果有可能进行复耕，则应提供尽可能多的复耕基本条件，并确保水土保持。如果无法复耕，则需要通过种树种草，避免裸露土壤，减少水土流失和恢复当地生态景观，最大限度地减少项目建设对当地环境的影响，优化建设设计，提高水利水电工程的环境效益。
参考文献
[1]李佳萱.基于水土保持理念的水利水电工程设计[J].建材与装饰，2019，（20）：285-286.
[2]蒋言和.水利工程设计中水土保持理念的应用[J].建材与装饰，2017，（42）：257-258.
作者:张世超 王帅兵 单位:云南鲁布革顾问有限公司 玉溪师范学院化学生物与环境学院
