能源和水资源对社会经济发展具有十分重要的作用，合理而科学地进行水电开发工作不仅能够缓解我国目前的能源压力，而且能够改善能源结构。此外，通过水电工程建设还能增加湿地面积、减少洪水灾害的发生几率、增加旅游景点、控制河口的海水流量等。但任何一个水电工程在建设过程中都有可能对环境造成负面影响，土石方工程作为基础工程，应在建设过程中注重环境保护。
1土石方工程建设中存在的环境问题
1.1植被破坏和水土流失
在土石方工程施工过程中，会进行大规模的土地开挖和填筑工作，也会由于一系列的生产生活活动对施工区域周围的环境造成破坏，一旦地表所覆盖的植被遭到破坏，就会增加水土流失发生的概率。如果随意丢弃土石方工程中产生的弃渣，可能会污染河道水质，淤积河道，阻碍流水，使河道的行洪能力达不到要求，埋下安全隐患。此外，如果在施工过程中随意开挖，可能会发生泥石流或者山体滑坡，如果施工项目在城区，水土流失会进一步造成排水管道的堵塞，给人们的生活带来困扰。
1.2水质污染
在施工过程中开挖基坑所产生的废水、施工机械机修含油废水、砂石加工所产生的废水以及生活废水等各种不同用途的废水一并排放到河道，会给水质带来不小的压力[1]，再加上施工时在河道河岸采砂而使河道水出现浑浊，可能会影响河道下游几十公里的水体。一旦发生水土流失现象，就会加剧水质污染，使河道水质进一步降低。
1.3粉尘和噪声污染
在土石方工程施工现场有大量机械、钻机等的连续运作，一方面要对各种砂石进行加工，另一方面在岩石的爆破过程中、土石方的挖运过程中、车辆的行驶过程中以及各类施工机械排放的尾气中，包含了很多粉尘、岩尘等，这些都会对环境造成污染，既影响到施工人员的身心健康，又容易给附近的居民带来困扰，甚至引发一系列的并发症。除此之外，噪声和粉尘也会破坏植被。
1.4影响河道
如果混凝土骨料及土石坝料源需要从河道及河床开采，就必须要进行合理规划，适量开采，尽量不对环境造成影响。采砂时所造成的深坑或者临时堆放在河道和河岸的废料等，可能会造成河道内的河床变形或者水流发生变化，无法保证整个河道的安全和稳定，对河道的行洪能力造成影响，甚至威胁堤岸的安全，一旦发生坍塌事故，造成的后果是难以预料的。此外，采砂会使河道的河床加宽或加深，使浅滩减少甚至消失，急流变缓，河道的鱼类便失去了良好的产卵环境，影响了生态平衡。
1.5影响观赏性
从景观生态学角度来说，在土石方工程施工过程中，将施工区域分成了开挖区、填筑区以及弃渣场等区域，水电工程中的其他活动使施工区域原有的景观格局发生了改变，如果不严格控制好其产生的化学污染、电波污染甚至是核污染等，就会对环境造成一系列的连锁反应，使问题更加复杂。
2解决措施
一是综合考虑土石方优化配料以及料源规划等的经济技术指标。通过应用水土流失预测理论、非线性多目标优化决策理论以及地理信息理论等，建立科学有效的水土流失预测模型以及计算模型。结合工程现场不同土质的水土流失状况以及相关参数，利用非线性多目标遗传算法进行模型求解，进而确定土石方的相关施工方案，包括工程的具体参数、开挖区域、开挖体空间形态等。二是在GIS环境下，利用景观生态学中“驱动因子—景观变化—生态影响”模型，定量地分析和评价土石方施工前后“斑块—廊道—基质”的景观构成改变，以此来研究不同施工方案下的景观指标、经济指标以及技术指标，从而实现多目标之间的最优选。与此同时，可以通过虚拟现实技术来模拟施工现场，科学判断不同土石方工程施工方案造成的影响，最终做出最佳选择。三是在开采前对料场位置及采砂方案进行规划，利用水力学中的数值模拟的物理模型以及计算模型预先对河道的流失以及主流位置、输沙量等数据进行测算，并以此为依据对采砂方案进行有效优化。四是对施工区域内的动植物做全面系统的调查，掌握所有动植物的生活规律，在制定施工方案时要与动植物的保护方案相结合。如在开挖工作前，调查好植物生长地，开挖时尽量避开这些区域，或者将植物提前移植到与原生活环境相似的环境中。此外，要考虑施工后所占用区域内被迫迁徙的动物能否找到合适的生活领域，河道内的鱼类在采砂后是否能进行正常的繁殖。
3土石方工程中生态保护理念
3.1创新理念
在水电工程土石方施工以及设计过程中，要全面考虑施工对周围生态环境造成的影响，并将负面影响降到最低。生态环境的保护以及修复工作非常重要，在每一个环节都要贯彻落实生态环境的保护理念，将生态环境的目标落实到每个过程中，以实现生态的良性循环，达到可持续发展。
3.2制度建设
有效的环境保护措施需要制定相关的制度来保障其能够顺利实施，因此要制定系统的法律法规，保证环境保护工作有法可依[2]。同时，要完善施工现场的规章制度，加强管理，确保工作的顺利开展。
3.3理论应用
在具体的水电工程土石方施工过程中，保护生态环境需要多种理论、方法、技术作为指导和支撑，例如系统优化理论、水力学、动植物学、景观生态学以及现代新兴技术等，对于不同的环境问题要具体分析，制定科学合理的优化对策。
3.4技术改造
在土石方施工过程中要对各个环节以及工艺进行一定的创新，保证细节落实到位，降低施工对环境造成的影响，可以利用工程降噪设计、砂石生产系统水循环技术等。
4结束语
水利水电工程对社会发展具有积极作用，能够满足人民生活的多方面需求，然而在工程实际建设过程中，工程与生态环境之间常会产生矛盾[3]。因此，要进一步提高重视程度，时刻秉承保护环境的理念，促进经济发展与生态保护相统一。
参考文献
[1]张坤玉,李小艳.城市水系生态与环境保护及治理[J].技术与市场，2017，(6).
[2]周伟东.水利水电工程环境保护措施落实的保障机制研究[J].智能城市，2016，(12).
[3]蒋慧.造价对环境保护措施功效的影响建模研究[J].环境科学与管理，2019，(2).
作者：李云峰
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