农田水利建设对水土保持与生态环境的影响及对策

火统朋

（甘肃省引大入秦水资源利用中心，甘肃 兰州 730000）

0 引言

在农业生产活动中，为了保证开展农业活动的质量，各种不同规模的水利工程开始被修建，满足了农业生产需求的同时，实现了水资源的高效节约和充分利用。但是，农田水利建设对周围环境造成了一定影响，尤其是对水土保持、生态环境的影响更加突出。因此，为了平衡农业发展与环境保护之间的关系，当前需要明确农田水利建设对周围环境造成的不利影响，并且提出有效的解决对策。通过降低水利工程造成的影响，实现水资源、土地资源的合理利用，确保农业活动能顺利进行，进而为我国经济、社会的持续健康发展提供支持。

1 农田水利工程类型概述

农田水利建设是指为发展农业生产服务的水利事业。其基本任务是通过水利工程技术措施，改变不利于农业生产发展的自然条件，为农业高产高效服务。通过兴修为农田服务的水利设施，起到灌溉、排水、除涝和防治盐、渍灾害等作用，建设旱涝保收、高产稳产的农田［1］。

我国农田水利工程多建造于20 世纪，主要作用是为大部分山区、丘陵地区的农田灌溉提供支持，有着非常明显地促进经济社会发展的优势，为人民安居乐业做出了较大贡献。但是，受当时的历史背景等各种客观因素的影响，工程建设标准较低，水利建设体系不完善。按照项目应用的不同，农田水利工程类型主要可以分为以下2 种：一是大型农田水利工程，主要包括灌溉水源工程、排涝工程、防洪工程、护坡工程等，这些工程细分后又可以分成涵洞、跌水、倒虹吸管等建设项目，同时包括各种排水沟、建筑物、排水泵站建设等［2］；二是小型农田水利工程，其形式也比较丰富（见图1），除了农田排灌外，还包括塘坝和圩垸工程、中小型河道整治工程、农田水土保持工程、土地整治和农牧供水工程等。随着农田水利工程的快速发展，我国小型农田水利工程建设也在稳步推进中，并且小型农田水利工程数量比大型农田水利工程更多，具体建设流程见图2。

图2 小型水利工程建设流程

2 农田水利建设对水土保持与生态环境的影响

2.1 水土保持方面

一是灌排渠道基础开挖会形成裸露的边坡（见图3），对地表造成了破坏，同时对原有的土质沟渠内部结构、岸坡植被也造成了破坏。加之田间修建道路占压地表，植被被破坏，致使原本的地表和植被水土保持功能不断减弱甚至丧失。尤其是一些新开挖的高、陡边坡，稳定性较差，易引发崩塌、滑坡等问题［3］。同时，开挖后形成的松散土壤如果得不到及时覆盖或者遮挡，遇到强降雨天气时，易出现水土流失问题。二是渠道实施防渗衬砌施工后需要进行土方开挖和回填，在这个过程中局部会形成回填边坡。由于其稳定性较差，并且短时间内植被难以覆盖，非常容易出现沟蚀、面蚀等现象。三是施工会造成的大量弃土弃渣，一方面来自原有土质沟渠开挖的淤泥流沙，另一方面来自原本破损的渠道或者设施的废渣。如果渣堆表面不平整，加之没有做好周边遮挡处理，则非常容易随着雨水的径流而流失［4］。四是大面积防渗衬砌渠道的糙率降低，水损也降低，但是水流速度加大，在坡降比较大的情况下，易对下游没有经过衬砌处理的渠道段造成影响。这主要是由于防渗衬砌渠道的建设仅仅是为了减少渗水量，无法真正实现节水。

图3 灌排渠道基础开挖施工现场

2.2 生态环境方面

一是沟渠防渗衬砌、田间道路构建会造成农田原本的生态系统被破坏，改变了原有动物栖息、繁殖的条件，对农田生态系统造成了非常大的影响。例如，当前农田水利建设中会采用砖砌、混凝土现浇、预制板衬砌等方式建设渠道，并且对见光面实施水泥砂浆处理（见图4），表面比较光滑，深度比较大，田间动物一旦进入沟渠，难以在短时间内逃脱。同时，实施防渗衬砌施工后，由于糙率降低，水流速度增大，失去了原本对水温、水流的调节作用，造成沟渠和土壤、水体之间的交换受到影响，进而造成田间鱼虾等生物生存环境发生改变，导致生态环境破坏比较严重。二是长期以来，我国农业生产过程中过度依赖化肥来提高作物产量，这在一定程度上导致农田生态系统水体环境中的氮和磷含量较高。加之畜禽粪便在未经过处理的情况下被用作有机肥，也会提高土壤、水环境中的重金属含量，导致出现重金属污染等问题。而土质沟渠能对这些污染物进行有效净化、截流，即通过底泥吸附、植物吸收等降低土壤和水质中的污染物含量，效果明显好于衬砌渠道［5］。衬砌沟渠修建改变了沟渠原本具备的水体净化功能，对于微生物的生长和繁殖非常不利，进而造成下游湖泊或者河流的水体污染加重，对水生态环境造成了严重影响。

图4 水利工程衬砌渠道工程剖面

3 减少农田水利建设对水土保持与生态环境影响的对策

3.1 完善农田水利建设机制

农田水利建设是一项非常复杂的工作，要想降低工程建设对水土保持、生态环境的影响，需要综合落实整治措施，不仅需要保证经济性、有效性，还需要重视社会效益和生态效益，避免治理中对当地生态环境造成二次破坏。因此，需要通过完善现有的农田水利建设机制，及时发现问题、解决问题，制订针对性较强的完善措施，为更好地开展农田水利建设提供支持［6］。首先，需要建立包括环保评价指标的农田水利建设机制，在项目建设工作正式开始之前，对水土流失问题、对生态环境的破坏情况进行预测和评估，将潜在的问题直观呈现出来，而且需要针对性地制订防护措施。其次，在项目总体投资中，明确与水土保持、环保相关的投资措施，将其融入整个工程设计和施工中，做到共同竣工、共同验收，为更加有效地落实水土保持、环境保护措施提供支持。最后，在竣工阶段需做好环境保护工作验收、质量评估工作，了解相关措施的具体落实情况，提升建设部门对于水土保持、生态环境保护的重视程度。例如，可以建立对应的生态补偿机制，将责任落实到个人，并且预留专用资金，科学、合理地开展水土保持和生态环境保护工作。

3.2 优化工程规划设计

规划和设计作为农田水利建设的基础，对于保证水土保持、生态环境保护工作效果、平衡工程建设与环境保护关系有着非常积极的作用。因此，需要通过对建设之前的工程规划和设计工作进行优化，不断提升工程的整体建设质量，真正实现环境保护目标。首先，在规划设计过程中，需要做好调研工作，以获得最佳的社会效益和生态效益。其中，针对工程设计工作来说，需要将环境保护融入设计中，结合全新的设计理念，做好生态化设计，确保设计在满足工程使用要求的同时，加强环境保护。例如，在满足灌溉、排水要求的基础上，需要对沟渠的整体密度情况进行控制，并且控制基础设施占地面积，降低由于衬砌渠道造成的不利影响。其次，在单体设计中需要从多个方面考虑，如结构安全性、对生态环境和景观功能的影响等。尤其是衬砌防渗工作更要做到因地制宜，适当保留土质沟渠，禁止出现全硬化处理的行为。同时，要做好生态护坡建设工作，打造适宜的生态型沟道。最后，在规划和设计中，要尽量减少混凝土、浆砌石的实际使用量，设立对应的生态孔道、廊道，为动物设置逃脱台阶，降低水流速度的同时为田间作物健康生长、岸坡植物生存提供一定便利，保障生物多样性。同时，田间的道路宽度设计要适宜，尽量避免使用混凝土铺路，要选择砂石铺路，并且加强道路绿化，设计科学的生物通道，为田间动物正常活动提供便利。

3.3 加强施工监督管理

农田水利建设施工管理工作不仅影响整个工程的建设质量，而且与水土保持、环境保护各项措施的落实存在较为紧密的联系。因此，为了降低施工对环境和水土造成的不利影响，需要加强对施工的监督和管理，以提升施工的合理性和整体质量，为建设出生态型农田水利工程提供支持。首先，由于农田水利工程施工会占压地表、破坏植被、扰动土壤等，造成边坡不稳定，进而引发水土流失问题，同时产生噪声，造成水环境、大气等方面的污染问题。因此，必须制订针对性的施工监督和管理措施，从根本上对整个施工过程展开监督管理，最大化降低农田水利建设对周围环境造成的影响。例如，剥离表土和临时防护表土时，要对土方开挖过程进行合理控制，调节好回填土方工作进度，降低对地表造成的扰动，解决水土流失问题。其次，需要对取料场、废渣场进行合理布局，并且在场区周围做好防护措施。再次，需要在施工过程中加大对临时便道的实际防护力度，禁止出现越界干扰问题，施工完成后要第一时间恢复土地，使其能继续作为其他用途使用。最后，要加快对施工现场的清理速度，科学组织相关清理工作，并且对平整后的土地实施复垦处理，做好绿化工作。这样不仅能起到一定美化环境的作用，而且能有效避免出现水土流失、生态系统被破坏等问题。尤其需要注意的是，要处理好施工过程中产生的废水，尽量减轻对水环境的污染。

4 结语

农田水利建设对农业生产具有重要作用，是保证作物产量、质量的基础工程，在一定程度上影响着农业经济发展。因此，在明确农田水利建设对水土保持、生态环境的影响的基础上，需通过完善工作机制、优化规划设计、加强监督管理等措施，将科学的农田水利建设落到实处，以建设出高质量的农田水利工程，为农业生产活动提供支持。同时，落实保护环境相关措施，使工程建设与环境保护协调发展，促进农业可持续发展。