水利工程建設中水土保持生態舉措及效益分析

方 圓 楊 寧

浙江同濟科技職業學院（311231）

1 水土保持生態工程對水利工程建設的意義

習近平總書記在浙江考察時講：“‘綠水青山就是金山銀山’ 理念已成為全黨全社會的共識和行動，成為新發展理念的重要組成部分。” 浙江省近年來水利建設發展的方向一直與生態環境治理息息相關，從“五水共治”到“美麗河湖建設”，再到提出“幸福河”建設，一直秉承著總書記的新發展理念。

2 水土保持生態建設舉措

2.1 自然融合，平衡土方

該工程大壩背坡設計采用覆土重塑地形，結合景觀設計的方式代替傳統單一的混凝土面板。此設計是閑林水庫工程建設的特色之一，在浙江省尚屬首例，同時也開創了全國面板堆石壩壩體景觀綠化的先河。

該工程大壩為混凝土面板堆石壩，一改傳統堆石壩白化、硬化、粗放化的面貌，結合庫底清理土方的處理和生態景觀美化，在保障工程安全的前提下，大壩下游壩坡從原設計的1∶2.0 優化到1∶1.6，并在大壩主體結構外的下游壩坡上進行填土綠化，壩后填土放緩至1∶4.0，其中表面厚1.50 m，為庫區清表土。庫區清表土方約30 萬m3，用于大壩壩坡覆土，剩余清表土方全部用于管理區覆土和綠化，表土資源得到有效利用。

2.2 生態放水，凈化水質

水庫大壩的建設阻隔了原有水系的自然流通，工程通過泄洪兼導流洞設置放水管下泄生態流量。放水管通過設計營造生態跌水景觀，不僅保證全年24 h 穩定流量下泄，保護下游河道生態系統，還有利于工程景觀。另外，水流經過壩區跌水后曝氧，增加水體溶解氧濃度，有利于水中微生物順利進行好氧消化作用，凈化水質。

生態放水采用四級跌水的形式，并將大壩58 m 高程處的觀測房與景觀建筑一并考慮，布置假山石、園路、休閑亭，體驗山、亭、石、路、草相結合的自然休閑景觀空間。建成后的大壩，不是一座生硬的水工構筑物，而是一座與周圍環境融為一體的完整生態景觀界面。

2.3 優化設計，減量控源

工程的泄水建筑物設計時充分融入保護生態環境和注重景觀的理念，考慮到工程山體地形陡峭，如采用埡口開敞式溢洪道。整個溢洪道全長約360 m，地表開挖面積約2 hm2。大規模開挖對溢洪道沿線的生態環境產生較大破壞，開挖后的巖石面不利于植物生長，生態景觀恢復難度大。因此，工程設計突破傳統溢洪道的泄水方式，采用導流洞兼深孔泄洪洞。泄洪洞布置在山體內，減少了地表開挖面積，除進、出水口邊坡開挖對景觀產生一定影響外，洞內開挖對景觀基本不造成影響，且進口邊坡基本淹沒在水下。泄洪洞的設計降低了大規模的邊坡開挖對山體景觀造成的影響，減少了地表開挖和對生態環境破壞[1]。

2.4 合理挖填，棄渣利用

該工程在前期設計階段不斷深化土石方挖填設計，注重土石方的合理調配。在施工階段合理安排施工時間和進度，減少開挖量，防止土石方的重復開挖和多次運倒，減少可能造成的水土流失。

工程經優化設計和多方協調，取消了水土保持方案設計階段的棄渣場，將工程棄方全部綜合利用。本工程棄渣64 萬m3，除用于大壩背水坡覆土外，棄渣運往杭州之江度假區深塘石料加工場粗骨料加工、場地回填。杭州震洋市政工程有限公司市政道路路基回填、園區地坪抬高，杭州市雙浦鎮周富村西山廢棄礦山整治等利用。棄渣全部綜合利用，有效防止新增棄渣造成的水土流失危害。棄渣綜合利用節約渣場用地2 hm2，減少水土流失量1018 t。

2.5 高標綠化，水景合一

工程以展現水庫水景觀、科普教育、生態修復以及濱水景觀特色的生態園林式水庫形象為主要出發點，著力打造人水和諧的品質工程。委托專業單位進行景觀專項設計，包括壩后及管理區景觀設計，還增加了壩肩及上壩公路邊坡的植被恢復和庫灣的綠化。

工程以展現水庫水景觀、生態修復以及現代化園林式的辦公景觀為主要出發點，景觀設計體現自然山水園林的風貌。

壩后生態公園通過道法自然的地形重塑，與周邊山坡融為一體，并結合休閑步道、茶園、梅園等景觀休閑場地，打造自然、絢爛、愉悅的景觀效果。壩后的管理用地在保護場地特征性元素的基礎上進行布局，廣場和道路大部分選用透水地磚和透水混凝土鋪裝。泵站運用自然造林手法，讓建筑在植物中若隱若現，營造自然、生態、休閑的辦公空間。

大壩兩側壩肩和上壩公路邊坡主要為石質邊坡，原設計為噴混凝土防護。綠化設計考慮景觀的同時，兼顧石質邊坡植被生長的需求，采用懸掛生態袋處理后，進行厚層基材噴播植草。裸露邊坡被植被替代，極大地改善了工程區景觀[2]。

按照“生態優先”的原則，結合庫區管理和景觀綠化的需要，景觀設計在庫灣淺水區將種植大量的挺水、沉水、浮葉、漂浮等水生植物，在凈化水質的同時構筑庫灣自然野趣的風光，閑林水庫總綠化面積達11 萬m2。

2.6 表土清理，確保水質

該工程為供水水庫。為保證水體安全，水庫蓄水前對水庫淹沒線以下的種植作物、耕植土等潛在污染源全部進行了清理，一方面保護了珍貴的表土資源，另一方面也防止表土中豐富的有機質和微生物影響水庫水質。同時對庫區主要出入口進行了物理隔離、在線監控，確保水庫水源安全。采取水質實時監控和定期取樣監測，確保達到II 類標準[3]。

2.7 科普展示，服務大眾

閑林水庫是距離杭州主城區最近的中型水庫，不僅肩負著杭州城區抗險防洪、應急保供的重任，還是展示杭州市乃至浙江省的城市水利建設成果的標桿工程。工程的壩坡景觀綠化、庫區及壩肩生態修復設計，吸引了數十家工程設計單位前來學習調研。建成后的閑林水庫是集成防洪排澇、文化展示、生態示范于一體的現代城市水利工程。作為生態水利科普示范工程，閑林水庫已接待全國各地水利行業單位及高等院校、中小學校等來訪者100 余批次，同時還借助世界水日、中國水周等活動宣傳科普水利知識，展示水土保持生態文明建設成果[4]。

3 水土保持生態工程效益分析

3.1 基礎效益

項目建設區經治理后，擾動土地整治率為99.98%，水土流失總治理度為99.74%，土壤流失控制比大于1.7，攔渣率為99.33%，林草植被恢復率為99.84%，林草覆蓋率達到67.32%，土地生產力得到恢復，生態環境得到改善。

3.2 生態效益

項目建設減少永久占地158 畝，減少臨時占地面積81 畝，取消原有棄渣場，棄渣63.78 萬m3全部綜合利用。擾動地貌的減少和土石資源的節約利用，有效了減少水土流失源，保護了土地生產力，減少了江河淤積。

該項目各項水土保持生態工程實施后，工程建設可能帶來的不良影響將得到有效遏制，最大程度地減少了對周圍生態環境的影響，改善了局部生態環境，地表徑流沖刷帶來的水土流失明顯減少，對改善工程周邊生態環境、蓄水保土等都起到十分重要的積極作用，促進生態環境的良性、健康發展[5]。

3.3 社會效益

該項目開創性地將生態環保理念引入水利工程建設中，注重新技術、新材料、新工藝、新設備的應用，一改傳統水利工程大面積白化、硬化的工程面貌，用美化、綠化、集約化改變白化、鈣化、粗放化，綠化面積和綠化投入兩項指標高居全省水利工程前列，并榮獲省級綠化模范單位。

3.4 經濟效益

該項目地處杭州市主城區，通過優化設計節約利用土地，采用導流洞兼深孔泄洪洞，減少了地表開挖面積約30 畝，土地開發價值超過4 億元。項目運用多項新技術、新設備，施工簡便、高效節能，具有突出的經濟效益。

4 結語

水土保持生態工程在水利工程建設過程中發揮著重要作用。在水利工程建設全過程中要全面落實水土保持工作，提高水利工程建設水土保持效率，促進水利工程建設的可持續發展，進而保護生態環境。