水土保持工程技術(shù)及有效措施探討

石玲

德昌縣水利局，中國·四川 德昌 615500

1 引言

水土保持工程，是防治水土流失的一項措施，是應(yīng)用工程學(xué)原理，防治山區(qū)、丘陵區(qū)、風(fēng)沙區(qū)水土流失，保護(hù)、改良與合理利用水土資源，并充分發(fā)揮水土資源的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益；建立良好生態(tài)環(huán)境的一項措施。水土流失是指在水力、風(fēng)力、重力及凍融等自然應(yīng)力和人類活動作用下，水土資源和土地生產(chǎn)力的破壞和損失，包括土地表層侵蝕及水的損失。水土流失可分為水力侵蝕、重力侵蝕和風(fēng)力侵蝕三種類型。在水土保持方面，水土保持工程能夠通過相關(guān)技術(shù)建造保持水土地設(shè)施，對水土流失現(xiàn)象的治理起到重要作用。水土流失現(xiàn)象在中國頻繁發(fā)生，而且規(guī)模巨大，已經(jīng)對自然環(huán)境造成了極大的破壞。建設(shè)水土保持工程，對水土流失進(jìn)行治理的同時保護(hù)水土，已經(jīng)刻不容緩。

2 水土流失的危害

2.1 造成土地流失，降低土壤肥力

在中國，水土流失現(xiàn)象已經(jīng)十分嚴(yán)重，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計顯示，中國已經(jīng)有150 萬平方公里的土地正在遭受水土流失的侵害，將近中國國土總面積的1/6。在水土流失的影響下，平均每年有將近50 億噸的土壤遭到流失，土壤中的氮磷鉀等肥料，也隨之流失。折合將近4000 萬噸，足以抵得上中國一年的農(nóng)業(yè)化肥用量。如此龐大的肥力資源和土壤資源都被浪費在水土流失中，對中國造成了巨大影響。中國人均耕地面積本來就十分短缺，加上水土流失造成的土壤損失，嚴(yán)重制約了中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

2.2 造成河道淤積，引發(fā)洪澇災(zāi)害

水土流失還會造成河道淤積，進(jìn)而引發(fā)洪澇等自然災(zāi)害。水土流失主要是指土壤涵養(yǎng)水源的能力下降，加上林業(yè)資源被大量砍伐，造成了土壤暴露在空氣中，缺乏植被對土壤進(jìn)行保護(hù)。一旦雨季來臨，缺乏植被保護(hù)的土壤就會被雨水沖刷，造成水土流失。地面徑流攜帶泥土流入河道，被湍急的水流沖到下游，等到下游水流平緩之后，泥土就會沉入河道底部，造成河道的淤積。淤積越來越多，抬升了河床，在雨季來臨時，就很容易引發(fā)洪澇災(zāi)害，造成重大的損失，甚至對群眾的生命造成威脅。

2.3 污染水質(zhì)，影響生態(tài)

在水土流失災(zāi)害的影響下，導(dǎo)致土壤被大量的帶入河流中，地面上的垃圾也因此被帶到河流中，造成河流地污染。另一方面，土壤中的肥力自然也被水體所吸收，這就會造成水體的富營養(yǎng)化，造成河流水質(zhì)的變化。河流營養(yǎng)的增加，就會讓水生植物得到充足的養(yǎng)分，大量繁殖，擠占魚類的生存空間，造成河流魚類的大量死亡，進(jìn)而破壞河流生態(tài)的平衡，影響生物多樣性（見圖1）。

圖1 水土保持的山坡防護(hù)工程

3 水土保持的工程技術(shù)

在水土保持的工程中，經(jīng)過長時間的摸索，中國已經(jīng)形成了一套科學(xué)的防護(hù)體系，用來治理水土流失，保持水土。該治理體系包括四種類型，即山坡防護(hù)工程、山溝防護(hù)工程、山洪排導(dǎo)工程以及小型蓄水用水工程。這四種工程類型在水土保持方面發(fā)揮了重要作用。

3.1 山坡防護(hù)工程

在水土保持工程中，山坡防護(hù)工程是對水土保持的防護(hù)環(huán)節(jié)。梯田、攔水溝埂、水平溝、水平階、山坡截流溝、旱井以及穩(wěn)定斜坡下部的擋土墻等，都屬于山坡防水工程。在水土防護(hù)工程中起到攔截水源，防止水土流失的作用。具體的技術(shù)措施是在有可能發(fā)生或者已經(jīng)發(fā)生水土流失現(xiàn)象的山坡上，修筑排水管道或者其他工程，用來收集聚攏雨水；或者是在山坡較為脆弱的部位，設(shè)置金屬支撐結(jié)構(gòu)，用來對山體起到支撐作用，防止山體滑坡。排水溝和排水管道可以在雨季來臨時，將雨水或者是融雪流水聚集起來，讓雨水自行下滲或者是作為林地和農(nóng)田的灌溉用水[1]。這樣一來，就能有效地減少地表徑流，避免水土的流失。對于多余的雨水，還可以通過排水管道，將水流引入到小型蓄水工程中，做到水資源的合理利用。

3.2 山溝治理工程

在水土保持工程中，山溝作為水資源經(jīng)常聚集的地方，水土流失現(xiàn)象極為嚴(yán)重，必須對其進(jìn)行治理，保證山溝的水土情況。山溝治理工程主要包括對山溝進(jìn)出口起到防護(hù)作用的溝頭防護(hù)工程、對山溝主體進(jìn)行水土保持的谷坊工程、建立起來作為耕地使用的淤地壩和防岸工程，以及起到攔截泥沙、防止淤積作用的各種攔沙壩和攔泥淤地。山溝治理工程依靠這些設(shè)施，用來防止溝床下切和溝岸擴(kuò)張，調(diào)節(jié)山洪的洪水流量，在雨季來臨時，讓山溝內(nèi)的雨水能夠排出，防止產(chǎn)生泥石流等自然災(zāi)害，避免水土流失。

3.3 山洪排導(dǎo)工程

水土流失的現(xiàn)象，一般發(fā)生在山地地區(qū)，由于山地地形崎嶇，地勢起伏較大，加上現(xiàn)在工業(yè)對林地的大量砍伐，在雨季來臨時，山地的泥土很容易受到雨水沖刷，被地表徑流攜帶到河流中。而且由于山地地形廣闊，但是出口狹小，就很容易暴發(fā)山洪，在造成巨大危害的同時對泥土產(chǎn)生沖刷，造成大量的水土流失[2]。這時候，山洪排導(dǎo)工程就顯得十分重要。山洪排導(dǎo)工程主要依靠設(shè)置排洪溝和導(dǎo)流堤等設(shè)施對山脈地區(qū)的水源進(jìn)行疏導(dǎo)，避免山脈積水過多，引發(fā)山洪或者泥石流等嚴(yán)重的自然災(zāi)害，危害道路、農(nóng)田以及工礦企業(yè)的建筑。

3.4 小型蓄水工程

在水土保持工程中，雨水是造成水土流失的主要因素。每當(dāng)雨季來臨，如果植被覆蓋面積不夠，雨水就會對泥土造成沖擊，卷走大量土壤。過大的雨量，還會對排水系統(tǒng)造成負(fù)擔(dān)，如果超過當(dāng)?shù)厮的軌虺休d的極限，加上處理不及時，就會引發(fā)洪澇災(zāi)害。小型蓄水用水工程的主要設(shè)施就是小水庫、蓄水塘壩、淤灘造田、引洪漫地、引水上山等，主要作用在于將坡地徑流及地下潛流攔蓄起來，減少水土流失危害，并將這些水源用來灌溉農(nóng)田，提高作物產(chǎn)量[3]。

4 水土保持工程的有效措施

4.1 要從水土保持工作的規(guī)劃設(shè)計入手

在水土保持工程開展之前，相關(guān)設(shè)計人員要進(jìn)行詳細(xì)地考察。設(shè)計人員要對需要進(jìn)行水土保持工程建設(shè)的地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)地調(diào)查，初步作出水土防治方案的設(shè)計。然后根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、環(huán)境氣候、降水總量以及排水需要等情況進(jìn)行實地考察。根據(jù)這些調(diào)查的結(jié)果制定出符合當(dāng)?shù)貙嶋H的水土保持工程設(shè)計[4]。在設(shè)計環(huán)節(jié)，還要注意工程對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響和對當(dāng)?shù)鼐用裆畹挠绊懀M量在不影響或者較小影響下進(jìn)行工程設(shè)計。這樣一來，就能在保證當(dāng)?shù)厣畹那疤嵯伦龅奖３炙粒卫硭亮魇闆r。

4.2 要加強工程隊伍建設(shè)

在對水土保持工程進(jìn)行建設(shè)時，雖然對水土留下現(xiàn)象進(jìn)行治理的是相關(guān)工程設(shè)施，但是工程卻需要人力建設(shè)，建設(shè)隊伍的水平就對水土治理工程的質(zhì)量有了重要的影響。所以，要提高水土保持工程的質(zhì)量，提升水土保持工程的技術(shù)水平，關(guān)鍵是要加強施工隊伍的建設(shè)，提高他們的施工水平。相關(guān)單位要對工作人員進(jìn)行培養(yǎng)，提高他們的技術(shù)水平和知識層次，讓他們在工程建設(shè)環(huán)節(jié)能夠避免失誤，保證水土保持工程設(shè)施的工程質(zhì)量。

4.3 需要政府方面的支持

在水土流失的治理環(huán)節(jié)，由于中國水土流失面積龐大，性質(zhì)嚴(yán)重，僅依靠相關(guān)單位難以完成水土保持的工程建設(shè)，這就需要當(dāng)?shù)卣鍪郑谫Y金和政策層面對水土保持工程進(jìn)行幫助。當(dāng)?shù)卣畱?yīng)該對水土保持工程進(jìn)行資金支持，中國水土流失面積大，需要進(jìn)行水土保持的地區(qū)多，這就表示水土治理工程資金的缺乏，當(dāng)?shù)卣畱?yīng)該認(rèn)識到保持水土的重要性，對相關(guān)工程進(jìn)行資金支持。還要設(shè)置監(jiān)管部門，監(jiān)督治理工程的落實情況，避免尸位素餐現(xiàn)象的出現(xiàn)。

5 結(jié)語

水土流失已經(jīng)成為中國急需解決的重要難題，進(jìn)行水土保持已經(jīng)刻不容緩。相關(guān)部門應(yīng)該通過山坡防護(hù)工程、山溝防護(hù)工程、山洪排導(dǎo)工程以及小型蓄水用水工程等措施，保持水土，并借助事先設(shè)計、隊伍建設(shè)和政府支持等環(huán)節(jié)，提高水土保持的水平。