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近年來,生態文明建設被提高到國家發展戰略高度,在社會生產活動中更加注重節能環保和生態文明建設。在水利工程建設的過程中,往往存在片面追求工程效益而忽視生態環境保護和利用的問題,沒有很好的把水利工程建設與生態環境保護有機結合起來,使得工程綜合效益沒有得到很好的發揮。因此,在現代水利工程建設中應注重對環境和可持續發展的關注,在設計和施工中采取合理的方案和措施,實現良好的節能環保、順應當地的生態環境,在發揮水利工程功能的基礎上,進一步發揮環保效益,推進可持續發展。
1生態理念在水利工程中的重要作用
在水利工程建設過程中會對周圍環境產生不利影響,容易對周邊的生態環境造成嚴重破壞,引發水土流失、河道堵塞、堤壩坍塌等嚴重問題,影響到生態的發展。因此,在水利工程設計中引入生態理念,有利于實現更好的生態環境保護。對水利工程設計中一些缺陷進行改善,可以避免人們的生產生活受到水利工程實施中帶來的危害,同時也有利于解決我國地表水資源分布不均勻的問題。此外,生態理念的引入,可以進一步提高對資源的利用效率,實現水利工程促進水資源合理分布的目的,實現人與自然的和諧發展。
2水利工程建設對生態環境產生的影響
2.1對區域氣候產生影響
水利工程的建設會使當地的降雨量增加,庫區臨界的降雨量減少,而一定距離外的區域則會出現降雨量增加的情況。如果工程所在區域的地勢比較高,則背風預期的降雨量會減少。此外,其所在區域的降雨時間也會發生一定的改變,比如在我國一些夏季炎熱的地區,夏季水庫的水面溫度較高,加強了大氣流,使降雨量進一步增加。而在水庫建設完成之后,該區域下墊面也從陸面轉為水面,并與空氣進行能量交換,而交換的方式和強度也會發生一定改變,導致氣溫產生變化,年均氣溫也會在一定程度上提高。
2.2對水文水體產生一定影響
水利工程的修建會對河道的水文水體產生不好的影響,由于水利工程要修建水壩來蓄水,因此河道水流動性減弱,變成了人造湖泊。在上游進行截流,下游的河流在受到影響時,其水量會下降,周邊的地下水位也會發生不規律的變化,河流的自凈能力也會受到損害。而在水利工程建設完成之后,其水體也會隨之發生改變。
2.3對地質產生的影響
在水利工程中大壩修建完成之后可能會引發地震或者滑坡現象,這種現象產生的主要原因是大壩的修建加大了水體壓力和地殼應力,因此水分進一步滲透到深層,使地殼浸潤,加大了巖層的空隙水壓力。而水庫的水位升高,會使巖坡土體的抗剪能力降低,引發水庫的塌方以及山體滑坡的問題。此外,還有可能造成水體污染,比如入歸水庫的水已經被污染,在出現滲透的情況下,會進一步污染到周圍的地下水。
3水利工程設計中生態理念的應用
3.1要充分掌握當地的水文資料
水文資料是一個地區進行生態記錄的重要方式,在設計中應用生態理念發揮著重要作用。因此,在水利工程設計中要實現對生態環境的保護,要對當地的水文情況有充足的了解,掌握足夠的水文資料。在設計工作開始前,相關工作人員要積極與當地的水文單位進行溝通,獲得有效的水文信息,并對實地進行考察和分析,減小生態環境改變引發的意外情況。此外,還要對工程相關陸域的生態環境現狀進行調查,包括對影響范圍內涉及的物種、種群和生態系統,特別是該區域內是否存在珍惜物種和自然保護區等,還要清楚動物的分布、庇護所以及遷徙規律等。除了動物之外,還包括對植被和生態系統的調查,植被調查要包括其組成、分層現象和生物量等。
3.2提高設計人員素質
在水利工程設計中,設計人員的素質對設計水平有直接的影響。因此,提高設計人員素質,引入先進的設計理念,才能在水利工程設計中更好地應用生態理念,保證其能夠為人民服務,并實現對生態環境的保護。
3.3增強水域環境多樣性
水利工程建設中,不僅是周邊的生態環境,其河流本身就是小的生態系統,是水、陸和氣之間的相互作用,在設計中要保證這幾點實現和諧統一。在其中要考慮到水域環境多樣性,特別是在大規模工程建設中,會使河流渠道化和非聯系化,造成河道內生態系統的退化。因此,生態理念的應用,要盡可能保留其原有生物,實現良好的繁殖和恢復,保證生物多樣性。比如在我國某山區擬建的水資源利用開發工程中,要建設的項目包括了水庫、引水工程和水電站。在施工前對施工期和營運期會對上游陸生動物產生的影響進行了調查分析,其中施工期產生的機械噪聲干擾、庫區拆遷等會驚擾到野生動物,而營運期水庫面積的擴大則會淹沒野生動物生產環境、阻隔陸生動物的跨河遷移。因此,該項工程的建設就必須考慮到對野生動物的保護,采取建立新的棲息地等措施。在此項工程建設中還分析了對魚類會產生的影響,在運行期大壩會阻隔上下游魚類物種的交流,大壩上游的魚類難以進入下游的魚類索餌和產卵場,并且水文的變化也會對魚類產卵造成不利影響,最終使河道的魚類種群發生改變。對此在大壩建設中,專門設置了過魚通道,并掌握河道生態和魚類生長繁殖信息,按照其需求進行分層放水,保證河道的生態和適宜的水文條件,使河道生物多樣性得到保護。
3.4在堤岸設計中生態理念的應用
在水利工程設計中堤岸設計也很重要,在對其進行設計時,要積極引入先進的設計理念,對堤岸的環境效益和經濟效益進行全面的分析、評估,并在此基礎上,科學設計堤岸的坡度、護砌形式,避免因為經濟增長而付出環境破壞的代價。
3.5加強對生態技術和材料的應用
在生態理念應用發展中,一些新型的生態技術和材料也在不斷出現。比如在河道護岸中可以應用連鎖護坡磚等生態護岸。此外,翻板閘等新型水閘結構簡單、易于操作,并且可以獲得良好的生態效果。作為生態理念應用的基礎,對生態技術和材料使用范圍和特點進行準確把握,有助于生態理念的實現,促進生態目標的實現。
3.6加強對生態評價體系的重視
提升水利工程建設中環保意識,需要從多方面進行。首先,要依靠國家的相關法律法規,產生強制約束的功效。其次,加強多渠道宣傳,對相關的獎懲機制進行優化。在以往的水利工程建設當中,沒有足夠重視對環境造成的影響,對此要積極采取防治策略,做好趨利避害。根據工程實際情況給予科學評價,使其實現最大價值。評價中要綜合考慮到工程的環境價值和生態經濟效益,從多個方面展開分析,此過程中更需要立足未來,以長遠的眼光看待問題。
4結束語
如今生態環境問題已成為人們普遍關注的話題,關乎到經濟社會可持續發展。作為關乎人民群眾切身利益的民生工程,水利工程設計中要積極引入生態理念,不但要實現工程自身效益,而且要促進生態環境的可持續發展,實現工程效益、生態效益良好結合,推動社會生態文明建設取得更大的發展和進步。
作者:霍小芳 單位:蘭州市中川上水綠化管理處
水利設計中生態理念篇2
“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[1]。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]。
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[4]。
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。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。
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。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。
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。
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
水利設計中生態理念篇3
現階段,我國社會經濟發展速度不斷加快,水利水電工程項目建設數量也在不斷增加,水利水電工程項目的建設有利于調節我國當前水資源分配不足的現象,對我國社會整體發展起到促進作用。但是,我國水利水電工程項目建設的實際情況還存在一些問題,資源浪費是最突出的問題之一。因此,應該在水利水電工程項目設計中融入生態理念,進一步加強對當前生態資源的保護力度,促進我國水資源的科學利用,同時使水資源分配更為合理。此外,將生態理念融入到水利水電設計中可以為我國水利水電工程項目建設行業的整體綠色發展奠定堅實基礎,是保證水利水電工程經濟效益以及社會效益的關鍵手段。
1.生態理念在水利水電工程項目中體現的特點
1.1自然性特點
將生態理念應用到水利水電設計中最主要的特點表現為自然性,可以使水利水電工程項目的運行更加自然,不會破壞周圍自然環境,這也與當前我國所提倡的節能環保發展理念相符合。水利水電工程項目建設與自然環境之間存在著密切聯系,水利水電工程項目建設的根本目的是為了對現有自然資源進行合理利用以及保護,如果在工程項目建設過程中對周圍自然環境產生負面影響,勢必會使工程建設的根本目的難以實現。因此,在進行水利水電工程項目建設的過程中,應該注意將環境保護放在重要位置,采取有效控制措施,以免周圍生態環境受到負面影響。
1.2可持續特點
水利水電工程項目與人們日常生活以及生產活動的開展息息相關,也是保證我國社會可持續發展的重要力量源泉。因此,相關設計人員在進行水利水電工程項目設計的過程中應該充分結合當前生態環境實際情況,秉持可持續運用的基本原則。例如一些旅游地區可以嘗試將旅游項目融入到水利水電工程項目設計中,在保證水利水電工程項目功能性的同時使其具有旅游價值。在進行水利水電工程項目建設的過程中還應該注意對現有資源進行優化配置,保證有效控制能源消耗,使工程持續為社會發展供應價值。
2.生態理念在水利水電設計中存在的問題
2.1設計人員生態理念意識較為薄弱
在開展水利水電設計過程中,想要使生態理念得到有效落實,需要相關設計人員自身對生態理念有具體、深入的理解。但是目前來看,一部分水利水電工程設計人員在開展方案設計的過程中往往忽略了工程對周圍環境的保護作用,并沒有對當前生態環境狀況以及今后演變趨勢進行具體分析,使很多水利水電工程項目的生態理念價值沒有得到有效發揮。歸根結底,這與相關設計人員自身生態理念意識較為薄弱有直接關系。
2.2水文資料體系缺乏嚴謹性
對于部分地區來說,地理環境以及水文環境較為復雜。水文環境會對水利水電工程項目建設產生重要影響,因此,在開展水利水電工程設計過程中,應該有完整的水文體系對其進行支持,需要在正式開展工程設計之前對考察工程現場環境,確定工程施工現場的水體情況、環境情況以及建設施工過程中可能受到的影響因素,以此為基礎進行水利水電建設方案設計。目前來看,我國一部分水利水電設計人員在開展工程設計之前沒有全面收集相關數據信息,也沒有到擬定的工程項目建設現場進行詳細考察,難以保證得到的水文資料體系的完整性以及準確性。應用這樣的水文資料開展水利水電工程設計工作,勢必會影響到最終設計方案的科學性,進而影響施工進度以及施工質量。
3.生態理念在水利水電設計中的應用策略分析
現階段來看,我國開始全面提倡可持續發展道路,在這樣的社會背景之下,水利水電工程項目建設也應該積極秉持可持續發展理念,在保證工程項目自身經濟效益的同時充分意識到生態調節的重要性,需要在水利水電工程設計過程中融入生態理念,從而提升水利水電工程與周圍生態環境的融合性,更加有利于人與自然的和諧相處。目前來看,在將生態理念融入水利水電設計中時,要充分考慮到工程項目建設對周圍生態環境中生物多樣性、植被正常生長、自然資源利用等方面的影響,才能使生態化的理念有效貫徹到水利水電設計中。
3.1加強對水利水電設計人員的培訓力度
對于水利水電設計人員來說,其自身應該具備較強的專業素質,要根據工程項目建設施工現場的實際地理條件、氣候條件以及水文條件等設定具有針對性的工程施工方案。水利水電工程往往較為復雜,在實際設計過程中需要考慮多方面因素,尤其要確定工程周圍生態環境情況。因此,水利水電工程設計對設計人員的要求非常高,需要定期對相關設計人員進行培訓,通過這種方式來進一步提升設計人員自身的綜合素質,從而保證最終設計出的水利水電工程能夠長時間安全穩定運行。在水利水電工程設計中融入生態理念需要相關設計人員對周圍生態環境的演變情況有具體了解,因此需要設計人員具備一定的生態環境學知識積累。同時,設計單位應該定期邀請行業內部專家來單位進行講座,使相關設計人員及時了解到當前生態設計理念在水利水電設計中的應用情況以及應用方法,才能更好地保護、調配、利用我國水資源。
3.2加強生態理念在河岸設計與河道改造中的應用
堤岸設計是水利水電工程項目設計過程中最為重要的環節之一,在開展這一環節設計工作時候應充分融合生態理念,意識到水資源以及自然環境的分布、演變具有多樣性;在進行河道改造過程中充分考慮不同的河道狀態可能會對周圍生態環境產生的影響,盡量避免破壞周圍生態環境或者將破壞力度降到最低,才能使河道后期運行的安全以及效率得到保證。堤岸設計的過程中還應該注意做好堤岸保護設計,需要設定河道清淤方案,并在整個設計過程中充分遵循生態化原則,保證堤岸設計與河道改造滿足我國生態化發展標準,以進一步提高水利水電工程項目的社會效益?,F階段來看,我國水利水電工程項目應用最為廣泛的堤岸保護材料包括植草專用磚(見圖1)、石籠(見圖2)等,這些保護材料以及保護技術方式在實際應用的過程中發揮出了較為理想的效果,提升了堤岸結構穩定性。
3.3建立完善的生態化水文資料體系
想要使生態理念融入到水利水電工程設計過程中,應該在展開工程設計之前充分了解施工現場的水文情況,需要有完善的水文資料來支持設計工作開展。我國生態文明理念不斷完善,水利水電工程項目在開展設計過程中也應該對以往重工程、輕環保的建設模式進行一定轉變,要將生態環境保護作為水利水電工程項目建設的重要方向之一,從項目自身的功能特性以及社會價值得到持續體現。因此,今后應該注意建立起更為完善的生態化水文資料體系,在開展水利水電設計工作之前委派專門的勘測隊伍到施工現場進行勘探,確定施工現場的地理環境情況、氣候情況以及水文情況,使水利水電工程設計有更為具體的數據信息支持,同時,也使得后續水利水電工程建設施工的開展更為順利。
3.4運用新型材料以及技術
在進行水利水電工程項目設計的過程中,應該積極響應環境環保政策要求。目前來看,我國行業市場環保材料以及環保技術層出不窮,想要在工程設計過程中有效踐行生態理念,應該注意積極引進環保材料以及環保技術,盡量降低工程設計以及施工過程中對周圍環境產生破壞的可能性。例如,水閘技術在我國水利水電工程建設中的應用越來越廣泛,主要包括翻板閘、當被查等新型技術,這些技術在實際應用的過程中體現出了較為獨特的自身優勢,即操作方便、結構簡單、方便安裝以及維修。
4.結語
綜上所述,水利水電工程項目建設規模在不斷擴大,為我國社會的整體發展起到了重要作用。整體來看,我國在生態化水利水電工程建設方面尚且處于發展階段,今后還需要業內專業人士對水利水電生態化建設以及運轉理念進行深入分析,更好地促進人與生態和諧發展。
作者:黃影 單位:吉林省水利水電勘測設計研究院