河道治理工程中水土保持与水土流失防治要点研究

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

李峰

承德市双滦区水务局 河北省 承德市 067101

摘要

我国面临的土壤侵蚀问题历来严峻,特别是在农业领域,土壤侵蚀长期以来一直是科学研究的热点。工程和覆盖技术对于减少土壤流失具有重要意义,但对于那些土层薄弱、地形复杂的山区耕地,找到一个既长效又稳定的土壤侵蚀防治技术尚未成形,这一局限性成为阻碍农田水土保持发展的“瓶颈”。因此,本文将讨论河道治理工程中水土保持与水土流失防治要点。


关键词

河道治理工程;水土保持;水土流失;防治要点

正文


前言对于各种类型和程度的水土流失问题,制定出精准、高效的治理方案并实施,是我国水土保持工作的首要任务。通过科学的规划和分类管理,结合现代化技术的应用,有望在坚固的水土保持体系构建中取得突破,有效地控制和减缓土壤侵蚀,促进农田的可持续发展,进而为全社会经济的均衡增长提供有力支撑。

1. 河道治理工程中水土保持与水土流失防治分析方法

在最近几年的发展过程中,尽管某些山区得益于丰富的天然植被资源,但由于其地势陡峭,加之对无经济效益的灌木林的过度开垦以及对速生用材林和高效率经济林的推广,对该地区水土保持功能的正常发挥带来了极大的负面影响。随着河流流域的快速开发和各类基础设施项目的增多,土地的过度利用导致了植被的大量破坏、地表的严重扰动以及坡地和森林的大规模采伐,从而加剧了水土流失和资源损毁的程度。同时,人口增长带来的压力使得对自然资源的需求日益增长,环境问题也随之加剧。这种趋势不仅导致了水土资源的过度开发,更使土壤资源的退化问题变得日益严峻。
    为有效应对这一挑战,在河流治理和土壤保护的原则指导下,对于河流流域长期和重点的水土保持与生态环境建设工作,需要基于实际情况、考虑区域经济发展的差异性和自然地理分布的规律。这包括对不同的自然环境因素和社会经济因素在水土流失问题上的影响程度进行深入分析[1]。为此,利用“以最少的数据获取最多的信息”为原则,精选了合适的指标,开发了用于区域水土保持领域的土壤侵蚀预测模型。通过这种方式,可以更精确地预测和评估特定区域可能遭受的土壤侵蚀情况,进一步指导河流流域的水土保持工作和生态环境建设,旨在最大限度地减少人类活动对土壤资源的负面影响,从而保障自然生态系统的可持续发展。此种方法的实施,不仅需要科学合理的规划和管理,也需要综合考虑环境保护和经济发展的平衡,以实现水土资源的合理利用和保护。通过持续的努力和科学的管理,管理部门能够有效地减缓甚至逆转由于不合理开发造成的水土流失问题,为未来的环境保护和可持续发展奠定坚实的基础。

2. 河道治理工程中水土保持与水土流失防治模型构建方法

本文通过建立了一套数学模型来预测水土流失和土壤侵蚀的趋势,并深入探讨了流域产沙的本质原因及其量化关系。这项创新技术的开发依托于对土壤侵蚀现象的细致观测和精确模拟,同时也融合了计算机科技、仿真技术及遥感技术的应用,为没有直接测量数据区域的水土流失提供了预测能力。这一水土流失预测模型在开展水土保持相关实验、推进水土保护及制定有针对性的水土流失治理策略方面发挥着关键作用。基于河流流域和沟谷之间裸地区块的土壤流失预测,这个模型采取了一种特殊的方法来量化土壤侵蚀的影响程度,即通过应用修正系数来完成计算。此种方法的设计旨在提供一种相对简易且精确的手段,以评估特定区域内土壤流失的可能性及其严重程度,从而为制定有效措施提供科学依据。
    这一预测工具的意义不仅仅体现在对现有水土流失情况的准确评估上,它更重要的是能够为水土保持的实践工作提供指导,辅助决策者制定更为科学、合理的水土保护政策[2]。通过对不同地理环境、气候条件下流域产沙机理的量化分析,可以更深层次地理解水土流失的内在动力机制,为防治土壤侵蚀提供更为精准的理论指导和实操参考。此外,该模型的开发也助力于水土保持工程的设计与实施,能够在水土保护领域形成一套完善的理论与实践相结合的框架。

模型公式为:RKLSCP

公式中,意义为水利侵蚀土壤流失量,R意义为降雨侵蚀力,K意义为土壤可蚀因子,S意义为河道坡度,L为坡长度,C含义为植被覆盖因子,P表达水土保持措施因子。

3. 河道治理工程水土保持与水土流失防治中河道土壤排水设施布设方法

在河道的边坡或是废弃物堆积地的斜面以及坡脚区域,特别是在河流工程的防洪区域,经常会看到设立的排水沟,其形状大多为长方形设计。这些位于边坡的排水沟,间隔大约每隔30米设置一处,它们的底宽约0.5米,深也是0.5米,壁厚为15厘米,并且使用强度等级为C15的混凝土来加固墙体。相比之下,坡脚处的排水沟则设计得稍宽些和深些,底宽达到0.85米,深度为0.75米,并采用20厘米厚的C25级混凝土来构建挡土墙。这样的排水沟布置形成了一个有效且有条不紊的水流排放系统,保证了水流的顺畅引导。

这种河道旁的排水系统不仅有助于对坡面上的径流水和携带的泥沙进行有效地控制和调节,而且通过减少斜坡上养分的流失,对于农田土壤的改良也有显著的效果。这样的排水措施,在一定程度上提升了土地的农作物产量。此外,河道相关的梯级蓄水灌溉技术,有效地减轻了土壤养分的流失,对于防治非点源污染方面发挥着重要作用。相较于直接的经济收益,这类措施带来的生态效益更为突出和长远。通过这些排水和水土保持技术的应用,不仅优化了河道及其周边地区的水资源管理,减少了泥沙的堆积,还对于提高土壤中的水分保持和营养素的循环转换有积极贡献。这些措施不仅有助于土地的持续健康利用,同时也为维护整个生态系统的稳定与发展奠定了重要基础。它们的引入,特别是在今天环境保护日益受到关注的背景下,显示出非常具有前瞻性的环境保护理念与实际操作的有效结合。

处理河道边坡排水问题时,专为温度低于20℃、年平均降雨量介于50至150厘米、并且每8年可能遭遇一次持续5小时的强降水事件的坡地设计的排水设施显得尤为重要。其设计核心是基于坡面侵蚀过程中从表面侵蚀向沟道侵蚀转变的机制,借此原理,通过构筑碎石缓冲带来有效缩短坡面长度,进而显著降低因沟蚀而引起的侵蚀率。此外,安装地下渗水管道,引导坡面径流通过管道系统排出,也是减轻地表径流冲击,达到降低坡面土壤侵蚀风险的有效策略。具体实施排水设施时,实地测量点应从上至下,以每隔500厘米的间隔,铺设一层砂砾过滤层。这一层的宽度为45厘米,厚度设为15厘米,并选择直径在1至3.5厘米之间的砂砾颗粒。在这层砂砾过滤层之下,应该埋设双层的波纹管道,管道自身应有开洞以促进水流[3]。这种管道直径大约为15厘米,管底需用水泥砂浆进行封闭,使其末端形成一个“U”形结构。通过上述排水系统的设计与布局,不仅可以在降雨条件下有效保护坡地防止水土流失,同时也优化了地下水渗透条件,减轻了地表水对坡面的冲击力。这种系统的实施,不单是为了应对极端天气条件下的水土保持挑战,更体现了在环境工程设计中对水土之间相互作用机理深入理解与应用的成果。

结语:河道治理工程中水土保持与水土流失防治极其重要的水资源管理项目,它目标不仅在于提高特定地区面对洪水威胁时的自我保护能力,确保洪水期间的安全稳定,同时也关注于预防和处理该工程可能引发的土壤侵蚀情况。这要求在施工阶段就积极采取措施,有效防控水土流失,减轻工程对当地生态环境的负面影响,确保自然与人工环境的和谐共生。此外,通过这样的工程建设,还能够为未来的水土保持工作,包括监测和管理等,奠定坚实的科学基础,从而在保护和改善生态环境的同时,增强区域防洪抗灾的整体能力。

参考文献:

[1]王振南.河道治理工程中水土保持与水土流失防治要点研究[J].水上安全,2024,(05):91-93.

[2]元子宁.钟山县深井河河道治理工程水土保持措施体系建设[J].中国水土保持,2024,(03):63-65.

[3]杨翠华.河道治理工程中水土保持防治措施探讨[J].地下水,2020,42(06):229-230+240.

 


...


阅读全文