前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的生態理念與水利工程設計的結合3篇,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
近年來,隨著我國經濟實力的增強,水利水電設施建設也不斷增加,在對我國的水資源利用與開發方面發揮重要作用,調節了我國水資源分配不均的現象。但是許多水利水電建設在工程的設計階段沒有綜合的考慮到各種因素,會在工程建成后對環境造成影響,造成資源的浪費。所以需要在水利水電工程的設計階段就引入生態理念,順應周圍生態環境,遵循當地自然發展的規律,在發揮水利工程的基礎上,充分的發揮出環保的功能。
1生態理念在水利水電工程中的特點
生態理念在水利水電工程中具有以下特點:
1)可持續的特點,水利水電工程在生活中發揮重要的作用,對于我國社會的可持續發展有重要意義。在進行水利水電工程的設計時,要與當地的生態環境相結合,設計出促進經濟可持續發展的方案,比如,可以增添旅游項目,帶動當地經濟發展。還要對工程中所需的各種資源進行準確的估算,對資源進行優化配置,降低能源消耗,盡量保護當地的環境,促進社會的可持續發展。
2)自然性的特點,自然性是生態理念的主要特點之一,意味著尊重自然,順應自然,保護自然。水利水電工程與周圍的自然環境有著密切關聯,對周圍環境會產生重大影響,所以在進行設計時,要控制不能對周圍的環境有太大的破壞,以免破壞生態平衡。
3)社會性的特點,水利水電工程是國家基礎設施建設的重要組成部分,具有公益性,在對其進行設計時要充分的考慮到其社會價值,比如抗旱防洪、灌溉蓄水、航運發電等,根據生態理念進行設計,就要了解當地的具體需求,針對性的突出水利水電工程的某些功能,從而更好地發揮其價值。
2生態理念在水利水電設計中的意義
1)有利于生態環境的保護,在水利水電的施工中,經常會對周圍的生態環境造成破壞,如水土的流失、損壞堤壩、淤積河道等,這些都對生態發展產生重大影響。而引入生態理念,可以有效的緩解和預防這些破壞,促進生態平衡。
2)在水利水電設計中引入生態理念能夠把一些缺點轉化為優勢,比如可以對洪澇災害進行轉化,使其不再對人們的生產和生活造成危害。還可以解決地表水分配不平衡的問題,使圍湖和圍海造田等現象得到緩解。
3)可以提高自然資源的利用率。水利水電工程主要是為了對水資源進行調節,以便實現水利施工的生態與環保,促進人與自然和諧發展。相應的,在水利水電設計中引入生態理念,能夠提高對其他資源的利用率,減少資源的浪費,從而促進環境的整體發展。
3生態理念在水利水電設計中應用遇到的困難
3.1缺乏嚴謹科學的水文資料
水利水電建設是一項復雜的水利工程,與多種因素聯系緊密,所以在對其進行施工設計之前,需要對整個工程的施工現場以及周圍的水體與環境進行全面、科學的考察,根據實際情況對工程周邊的自然情況進行因地制宜的設計。但是,工程在實際進行設計時,相關的設計人員經常會遺漏或忽略掉這些信息,沒有對工程所需的相關資料進行全面的收集,工程中涉及的水文資料對整個工程設計起到支撐的作用,如果這方面的資料缺乏,就會使整個工程設計出現缺陷與不足,進而造成這項水利工程不能全面、科學的利用當地的各種自然資源,對工程的施工和進度產生影響,也不利于生態理念在水利水電工程設計階段的應用。
3.2相關的設計人員的生態理念意識缺乏
目前我國的設計人員在對水利水電工程進行設計時,一般只對工程的基本功能進行關注,而忽略了工程對自然環境的保護功能,缺乏在設計中融入生態理念的意識,從而無法很好的對生態理念進行應用。在把生態理念引入水利水電工程的設計時,設計人員需要具備專業設計的能力,還需要對環保理念有所了解,目前大部分的設計人員并不能把專業能力與環保知識合理的結合。
3.3生態材料缺乏科學的管理標準與規范
在水利水電工程中引入生態理念需要使用大量的生態材料,尤其是河岸護道方面。隨著生態科技的提高,生態材料的使用也越來越廣泛,但是在實際使用這些材料時,并沒有嚴格的標準和規范,應用時大多是參考原料廠家提供的數據,這些方面的缺乏限制了生態材料的運用,所以在工程的設計階段,設計人員要充分的考慮到材料的標準問題,根據實際情況,對工程所需的生態材料進行具體的計算,以便更好的體現生態理念。
4生態理念在水利水電設計中的具體應用
生態理念在水利水電設計中應用越來越多,需要相關人員加大重視力度,下面對生態理念在水利工程設計中的具體應用進行分析。
4.1相關的設計人員要具備生態理念,大力創新
在對水利水電工程進行設計時,設計人員必須進行創新,這是一個企業不斷發展的根本,也是水利工程質量的保證,所以進行創新時,要合理的運用生態理念,對工程中使用的技術和材料進行創新。材料和技術的創新會給施工單位帶來經濟效益,而理念和思想創新卻能夠影響整個社會。
4.2要注意使生態理念和工程、社會相結合
以前的水利水電工程形式單一,設計比較簡單,許多工程的設計都是使用以前的設計為模板,例如,我國20世紀60年代設計的水閘建設,雖然具有眾多的數量,但其形式缺乏多樣化,比較單一,也沒有對工程當地的地質、水文等環境進行實際的調查,所以水利水電的功能發揮非常有限。在科技高度發展的今天,水利水電工程已經不再具有單一的功能,而是多種功能的復合體,以往工程設計中復制的手段已經不符合時代的要求。必須在設計中融入生態理念,注重工程與人文、自然環境的相互影響,營造一個生態環保的氛圍。
4.3加強對生態技術和材料的運用
隨著生態理念在水利水電行業的應用,許多新型的生態技術和材料也不斷出現,如在河道護岸方面可以使用的石籠、膜袋和植草的專用磚等。水閘的技術也不斷得到創新和改進,如近些年流行的翻板閘和鋼壩閘等,這些新型的水閘結構比較簡單,容易操作,可以取得很好的效果,所以得到普遍應用。生態技術與材料是在水利水電工程應用生態理念的基礎,所以需要在工程設計時,準確的把握生態技術和材料的使用范圍與特點,通過對相關實踐的總結,為以后的具體施工階段打下基礎,促進生態理念的應用。
5結論
生態問題已經是全球性問題,得到了人們的廣泛關注,水利水電工程也是一項為人們謀福利的工程,在工程設計中引入生態理念,可以使水利水電工程更好的發展,體現人與自然和諧發展的理念,有利于整個國家的可持續發展。
作者:張燕平 單位:新余市水利規劃設計室
生態理念與水利工程設計篇2
在人類文明的發展中,城鎮化是文明發展的重要標志,城鎮化必然伴隨著水利工程的建設,水利工程的建設必然會影響到生態環境,這種矛盾在人類文明發展之初就已存在。過往的發展經驗告訴我們,以犧牲生態為代價的發展是短暫的、盲目的,且伴隨著諸多的歷史問題,因而為實現社會經濟的可持續發展,取得社會效益與經濟效益的最大化,科學解決水利工程建設與生態環境保護之間的矛盾尤為重要。
1生態理念與水利工程的重要意義
生態理念不容忽視,因為這是經濟社會可持續發展的基本保證,完整的生態環境建立于健康、可持續的生態理念之上,它維系著人類、自然與社會三者之間的平衡。過去的發展經驗顯示,一個缺失、不完整的生態理念導致的生態環境問題是非常嚴重的,會導致泥石流、山體滑坡、水土流失、水質污染、沙塵暴等嚴重自然災害,因而生態理念的重要性不言而喻。水利工程是伴隨著人類文明進程越發完善的建設工程,從本質上講,水利工程學由水文學與工程學組成,在實際建設中,常常由于不能準確預知未來的生態危機,因此生態理念在水利工程設計中的應用就很容易被忽視。將生態理念應用到水利工程設計中,首先應轉變觀念,將生態理念放在首要地位,把水利工程視為生態水利工程。既要保障水利工程的現實作用,又要重視水利工程的生態理念。
2目前水利工程存在的問題
2.1生態理念被忽略
在過去只追求經濟效益的粗放式的經濟發展模式中,生態理念常常被忽略,但幸運的是,人類經過修復生態環境之后,保護生態環境這一理念日益被更多人重視。然而,生態理念的應用目前只停留于表面,生態理念的應用不僅在于保護已有生態環境,更在于減少水利工程建設中材料對自然環境的影響,如使用對地質、土質無害的新型材料,維護動植物生態的平衡等。水利工程設計須摒棄守舊的方式方法,將生態理念上升到大自然的生態平衡狀態,考慮讓大自然自身的調節功能來維系生態系統,以實現生態理念應用于水利工程設計的最佳效益。
2.2應用材料規范的缺失
水利工程設計中涉及使用到的材料多種多樣,選擇對生態無害、物美價廉的新型材料關乎到生態水利工程的優劣。而對這些新型材料的使用制定相應的規范與標準要求,則是水利工程設計必須先行的一步,這將使得水利工程的設計向生態理念邁向一大步。這需要對市場上的現有的材料了解透徹,經過篩選比對,再結合材料使用規范,選擇最優質的建設材料。
3生態理念的設計應用
3.1水利工程的特性
水利工程與民生休戚相關,有其明顯區別于其他行業的特性。將水利工程設計與生態理念相結使得其可持續發展這一特性充分得到展示,水利工程在于滿足居民生活便利性的要求,而生態理念則以保護生態環境為目標,二者合一則是興利剔弊,改造環境的同時實現人與自然的和諧共處。其經濟與社會特性則說明水利工程建設是人類社會發展中必須興建的項目,水利工程不僅能防止洪澇等自然災害,還能滿足農業灌溉、發電等人類發展的社會需求,其成果帶來的經濟效益同樣是國民經濟的重要來源。將生態理念與水利工程相結合,其對生態環境的保護同樣重要,似是一只無形的手在調節生態平衡,因而有其自然性。
3.2生態理念與水利工程設計的結合
水利工程的建設對環境的影響在短期內是無可避免的,但水利工程設計中仍然不能忽略生態理念,在保證水利工程安全性、持續穩定性的前提下,根據不同環境帶來的不同問題進行科學設計,立足于長遠發展,即使水利工程的實用性不能充分發揮,也要保留生態的自我修復功能[1]。水利工程在實際建設中面對的可變量因素較多,涉及到較多的專業知識,水利工程必須在河流地質學的基礎上進行設計,其中河流的流向、侵蝕方向、風向以及周圍的地質狀態都須在考慮范圍內,生態理念是其靈魂,而工程質量是其根本所在。水利工程設計中,還不能忽視水文資料的調查與研究,水文資料的合理利用不但能為其指明設計方向,還能使其設計事半功倍。一套完整并具有可行性的水利工程設計方案必然少不了水文資料的協助,水利工程設計需考慮系統性及經濟安全性,其設計方案既要滿足相關標準的技術要求,其特有的預防自然界惡劣環境的功能不能少,如干旱、洪澇等。水利工程設計相關工作人文應當不斷提升自身專業素養與技能,善于站在巨人的肩膀上,強化自身責任感,方能設計岀合理、科學、經濟與社會效益并行的設計方案,保護生態環境,實現國民經濟效益。
3.3水利工程設計生態保護創新與觀念
歷史的進步表明,創新是一個社會進步的基石,因而水利工程設計人員須將生態理念置于首要位置,堅定生態水利工程建設的理念,并積極推廣生態理念,不斷創新水利工程設計的方式方法。同時相關部門應鼓勵創新,營造創新的環境氛圍,站在行業的頂端,推動生態水利工程設計的發展,為更長遠的社會發展貢獻一份力量。與此同時,相關部門應重視對相關從業人員專業的培養,開設培訓課程,積極展開行業交流活動,使水利工程設計人員意識到保護環境是其職責所在。水利工程設計工作人員除了樹立不斷創新的意識,還要樹立積極的生態觀念,生態的觀念常記心中,與時代發展趨勢步伐一致。以生態理念為核心,以實現人與自然和諧相處為基本原則,在水利工程設計過程中,充分考慮其實用性與可持續發展性,水利工程與自然環境融為一體,因地制宜加強生態與水利工程的融合。同時,水利工程設計人員須了解現有生態狀態,了解其前因后果,吸取教訓,將一些現有的成功技術,如網絡式擋土墻技術[3]等科學合理地應用到水利工程中,在發展中不斷修復歷史遺留的問題。在生態水利設計中不僅要考慮生態理念,還要將當地原有的植被覆蓋率、生態自身的平衡能力等考慮在內,而且在設計中還要考慮其可行性,是否具有積極性意義。
3.4經濟發展與可持續生態統一
生態理念在水利工程中的應用,即立足于水利工程的經濟與社會特性,用最低的成本,構筑最優質的生態水利工程。生態理念與水利工程本質上就是經濟發展與社會可持續發展的結合,尤其在國內面臨污染嚴重、資源短缺的前提下注入生態理念,必然在很大程度上避免破壞環境,從而減少資源浪費。在技術創新的帶領下,生態理念與水利工程建設必將迅速發展,水利工程不僅能為國民經濟的發展提供有力保障,還能保護生態環境,構筑一個人與自然和諧相處的自然環境。
4結語
在我國經濟快速發展的階段,生態理念與水利工程結合不僅順應了時代潮流,而生態水利工程的設計有著決定性的作用。社會資源有了保障,人與自然協調發展,實現社會的可持續發展二者缺一不可。重新審視生態理念的社會地位,不斷創新水利工程建設技術,堅持人與自然和諧發展的原則,我國的生態水利工程必將邁進新的階層。
作者:張建民 單位:貴州水利水電職業技術學院
生態理念與水利工程設計篇3
“綠色青山就是金山銀山”,水利工程設計一定要順應時代發展潮流,融入生態理念。這些年很多區域的水利工程建設期間,發現存在破壞生態環境、污染、浪費等各種情況,嚴重影響工程建設的生態效益,且在建成之后很容易出現質量與安全問題。不僅未能發揮水利工程的實際作用,還對后期的使用造成極大影響。所以在本項目中,水利工程設計引入生態理念,確保設計的綠色性、可靠性與合理性。
1工程案例
工程建設河段已進行中小河流治理,為廣東省新豐縣新豐江(梅坑段)綜合治理工程以及新豐縣2016年度中小河流治理項目新豐江治理工程,結合已有工程與規劃,打造“一廊、三帶、三景”的鄉村生態體驗展示碧道。新豐江是珠江水系東江的一條支流,全長163km,河道平均坡降1.29‰,集水面積為5813km2。在距河源市僅6km的新豐江下游亞婆山峽谷出口處建立了一個水電站,形成了一個廣東省最大的人工湖———新豐江水庫(又稱萬綠湖)。在該水利工程設計過程中,為落實“綠色青山就是金山銀山”的理念,需要在設計過程中合理應用生態理念,確保設計的可靠性與合理性。
2生態理念在水利工程設計中的重要性
2.1踐行綠色發展理念
開展萬里碧道規劃建設,就是以水為主線,統籌山、水、林、田、湖、草等各種生態要素,打造“清水綠岸、魚翔淺底、水草豐美、白鷺成群”的生態廊道,進而推動河湖綜合治理、沿線休閑游憩設施建設、產業結構轉型、宜居城鄉建設和區域協調發展,探索出一條經濟社會與生態環境協調發展的新路徑。
2.2水環境治理
梅坑河碧道類型主要為鄉村型碧道,根據《廣東萬里碧道試點建設指引(暫行稿)》,碧道水質應清澈無異味,水體流動,健康有活力。碧道水質不低于IV類水標準。梅坑河現狀水質基本達到Ⅲ類水標準。
2.3水生態保護與修復
梅坑河現狀河岸沿線灘地多為天然卵石灘地,本碧道建設方案將對現狀沿河灘地進行保留,部分灘地進行改造;但關于到灘地范圍較大時,需要從當地實際情況出發,將生態河流打造為更加優美與宜居的景色,確保人與自然地和諧相處。當灘地的范圍不大時,需要盡量保存下來,不對其進行改造。梅坑河沿岸部分區域植被較茂密,碧道建設盡量保留岸邊帶現狀自然植被,遵循鄉村型及自然生態型碧道建設理念,控制開發程度,減少對岸邊帶原生態的影響。
2.4水安全提升
建設河段已進行中小河流治理,在對工程項目進行治理期間,一定要針對實際情況做好治理工作。在防洪設計時,也要將其設計為10a一遇,不會再增加防洪工程。
3生態理念在水利工程設計中的應用原則
3.1經濟性原則
項目在建設期間,需遵循經濟性原則,降低成本支出,確保各方效益。在項目實施過程中,對施工材料的要求較高,但是為確保經濟效益,一般要就地取材,且需要對取材地的距離進行分析,這樣才能控制材料價格。同時,在工程開展期間,需要對人力成本進行有效控制,避免增加人力成本。
3.2安全性原則
工程建設河段一定要遵循安全性原則,這樣才能避免在施工過程中出現安全事故,也能確保建設項目建成之后,防止出現安全與質量問題。所以安全性原則是基礎,所以需嚴格遵循該原則。
3.3綠色原則
在生態理念的應用期間,水利工程項目建設全過程,要確保經濟、生態等協調發展,在確保水利工程安全、質量的基礎上,一定要堅持“綠色”理念,在操作過程中,要保持施工的可靠性與合理性,不要對環境產生影響。同時在材料的選擇過程中,要確保綠色性,不會增加成本,也不會造成環境污染。
4生態理念在水利工程設計中的應用策略
在新豐江新豐縣城上游段碧道建設項目的設計過程中,要堅持“生態理念”,確保設計符合時代發展潮流,滿足當地的生產需求。為提升水利工程設計質量與效率,確保在項目建成之后的可持續性,要合理應用生態理念。
4.1注重河流自然演變規律
水利工程設計期間生態理念的融入,要尊重河流,理解河流,也就是注重河流自然演變規律。這些年水資源短缺、水環境惡化等問題比較嚴重,在這種情況下,人們開始意識到環境保護的重要性,也認識到生態水利工程建設的重要性[6]。所以需要針對實際情況,在設計過程中,要符合自然規律,發揮好生態水利工程的價值與最用[7]。在水利工程設計期間,需要關注水利工程與生態系統之間的關系與相互影響,在水利工程設計期間,要關注河流的自我修復能力,這樣才能在生態理念堅持下,對水災害、水環境等各類問題進行有效解決。水利工程設計全過程,要堅持“生態優先、保護第一”的基本原則,這樣才能最大限度發揮水利工程的作用,降低對生態環境造成的破壞。
4.2重視規劃整體統籌
水利工程設計工作的開展過程中,要站在宏觀戰略角度看待水利工程與經濟、生態環境之間的關系,在水利工程設計師,要具備發展思維與眼光。設計需從防洪、供水、生態保護等多個角度出發,對河流的整個流域、上下游等進行整體分析,在生態理念基礎上,確保水利工程的效益最大化[8]。關注河流的縱向與橫向貫通性,要了解與探究各生態要素之間的關系。水利工程建成之后能成為生物適宜的棲息之地,一般可以設置沼澤濕地、種植林帶等。在設計期間,材料的選擇要遵循“綠色”原則,避免對生態環境產生污染。如果在施工期間有土方開挖,一定要及時填補[9]。
4.3注重科技創新
創新是水利工程設計與建設中的關鍵所在,需要對基礎科學進行分析與研究,然后創新基礎學科。通過理論創新,支持科學創新、技術創新,為水利工程設計提供支持。比如“近自然河道治理工程學”的提出與創新,可以為生態水利工程建設提供可靠支持。在理論創新基礎上,技術創新十分關鍵[10]。水利工程行業的發展離不來技術創新,需要通過生態型或者綠色型技術與材料的發展與應用,不斷提升水利工程設計水平。比如在設計過程中,可以將生態型材料運用到設計中,常見的材料有生態袋、生態毯等生態護岸材料,這些材料在實際應用中比較廣泛,效果良好。同時也可以在設計過程中,運用先進技術對河流流域相關數據信息進行監測,及時了解河流情況,為水利工程建設提供可靠支持[11]。
4.4節能設計
由于本工程是民生工程,主要功能是向縣城供水,主要的效益為社會效益,本工程的節能降耗效益主要體現在施工階段。在施工技術方案的確定上,一定要符合實際要求,切確保經濟型與可靠性,提升節能設計質量。綜合各個方面的情況,對工藝、設備等進行綜合分析。通過科學合理的節能設計,能有效降低能耗,節省成本,同時也能降低資源浪費,真正實現綠色發展。在該項目中,由于項目規模較大,消耗的精力、物力較多,所以在組織設計期間,不僅要考慮自身實際情況,還要積極引進先進技術與設備,確保整個設計的可靠性與先進性。施工機械設備選型和配套設計期間,方案的最終確定,需要結合地形、設備性能等各種情況,然后制定出符合本項目的一套方案。電動、液壓、柴油等能耗低、生產效率高的機械設備是優選方案,設備的數量一定要合理確定,避免造成浪費情況。同時也要能為施工的有效開展提供支持。下面就主要施工機械設備數量及能耗指標。
4.5注重水文化建設
生態理念下的水利工程設計,要從當地實際情況出發,在與生態環境相一致的情況下,也要緊密結合當地文化建設。通過與文化建設的聯系,讓水利工程建成之后,成為當地科教宣傳等的重要場所,肩負起科普的重責。同時,在宣傳教育工作開展期間,也能讓當地群眾認識到保護生態環境及生態水利工程的重要性。生態理念下的水利工程設計,需要兼顧文化建設,滿足時代發展需求。
5設計成果
生態理念在水利工程設計中的應用具有良好的節能效果,該工程綜合能耗計算。由于本工程是民生工程,主要功能是向縣城供水,主要的效益為社會效益,本工程的節能降耗效益主要體現在施工階段。施工組織設計中節能設計的重點就在于選擇經濟高效的施工技術方案,將節能降耗落實到施工材料、設備、工藝等技術措施上。本治理工程在采取節能降耗措施后,能耗總量為:柴油45.389t,汽油16.04t,電7.05萬kW·h。經濟效益良好。
6結語
在我國社會經濟快速發展期間,水利工程是重要基礎,這些年人們對水利工程事業的發展要求不斷提升,生態理念的融入成為關鍵??v觀全球水利工程設計與建設,生態理念必將成為主流,是生態文明建設中必不可少的內容。所以我國在未來要加強生態水利工程相關研究,為生態水利工程建設提供可靠支持。最后,在我國社會經濟改革創新過程中,需要生態水利的支持,同時也要不斷創新理念與技術,深化水利事業發展。
參考文獻
[1]黃鋅,彭嫣.三維動畫技術在水利工程設計中的應用———評《水利水電工程水力機械設計技術研究》[J].人民黃河,2020(06):175-176.
[2]陳瀚,楊海燕,王紅旗,等.調補水措施對水生態環境的改善作用研究———以粵東地區為例[J].珠江水運,2020(21):9-11.
[3]孫曉英,張建濤,張彤,等.MIKE21二維非恒定流模型在北京市延芳淀濕地洪水影響分析中的應用[J].水利水電技術,2018,049(1):52-59.
[4]陳志杰.新媒體營銷在衢州生態旅游中的應用———評《水利旅游吸引系統研究》[J].人民長江,2019(04):227.
[5]李明.河流心灘守護中的生態固灘方法研究———以長江倒口窯心灘植入型生態固灘工程為例[J].中國農村水利水電,2018(07):83-88.
[6]蘇躍宗.河道生態設計在浙江省現代水利示范區(德清洛舍)工程中的應用與探討[J].珠江水運,2020(07):66-67.
[7]吳剛.新時代背景下水利工程專業大學生思想政治教育的價值研究———評《水利工程施工安全管理規程》[J].水利水電技術,2020(03):193-194.
[8]王緯,劉秋生.水利樞紐計算機監控系統設計研究———評《水電站計算機監控系統分析與應用》[J].灌溉排水學報,2020(05):148.
[9]瑪依努爾·阿不都克熱木.農田水利工程設計中的渠道設計與施工管理要點[J].水電水利,2020,4(10):13-14.
[10]張洪.小型水利水保工程在平壩區石漠化綜合治理中的作用及思考[J].水電水利,2019,3(12):51-52.
作者:呂賀 單位:淮安市水利勘測設計研究院有限公司南華分公司