生态理念与水利工程设计的结合3篇

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生态理念与水利工程设计的结合3篇

生态理念水利工程设计篇1

近年来,随着我国经济实力的增强,水利水电设施建设也不断增加,在对我国的水资源利用与开发方面发挥重要作用,调节了我国水资源分配不均的现象。但是许多水利水电建设在工程的设计阶段没有综合的考虑到各种因素,会在工程建成后对环境造成影响,造成资源的浪费。所以需要在水利水电工程的设计阶段就引入生态理念,顺应周围生态环境,遵循当地自然发展的规律,在发挥水利工程的基础上,充分的发挥出环保的功能。

1生态理念在水利水电工程中的特点

生态理念在水利水电工程中具有以下特点:

1)可持续的特点,水利水电工程在生活中发挥重要的作用,对于我国社会的可持续发展有重要意义。在进行水利水电工程的设计时,要与当地的生态环境相结合,设计出促进经济可持续发展的方案,比如,可以增添旅游项目,带动当地经济发展。还要对工程中所需的各种资源进行准确的估算,对资源进行优化配置,降低能源消耗,尽量保护当地的环境,促进社会的可持续发展。

2)自然性的特点,自然性是生态理念的主要特点之一,意味着尊重自然,顺应自然,保护自然。水利水电工程与周围的自然环境有着密切关联,对周围环境会产生重大影响,所以在进行设计时,要控制不能对周围的环境有太大的破坏,以免破坏生态平衡。

3)社会性的特点,水利水电工程是国家基础设施建设的重要组成部分,具有公益性,在对其进行设计时要充分的考虑到其社会价值,比如抗旱防洪、灌溉蓄水、航运发电等,根据生态理念进行设计,就要了解当地的具体需求,针对性的突出水利水电工程的某些功能,从而更好地发挥其价值。

2生态理念在水利水电设计中的意义

1)有利于生态环境的保护,在水利水电的施工中,经常会对周围的生态环境造成破坏,如水土的流失、损坏堤坝、淤积河道等,这些都对生态发展产生重大影响。而引入生态理念,可以有效的缓解和预防这些破坏,促进生态平衡。

2)在水利水电设计中引入生态理念能够把一些缺点转化为优势,比如可以对洪涝灾害进行转化,使其不再对人们的生产和生活造成危害。还可以解决地表水分配不平衡的问题,使围湖和围海造田等现象得到缓解。

3)可以提高自然资源的利用率。水利水电工程主要是为了对水资源进行调节,以便实现水利施工的生态与环保,促进人与自然和谐发展。相应的,在水利水电设计中引入生态理念,能够提高对其他资源的利用率,减少资源的浪费,从而促进环境的整体发展。

3生态理念在水利水电设计中应用遇到的困难

3.1缺乏严谨科学的水文资料

水利水电建设是一项复杂的水利工程,与多种因素联系紧密,所以在对其进行施工设计之前,需要对整个工程的施工现场以及周围的水体与环境进行全面、科学的考察,根据实际情况对工程周边的自然情况进行因地制宜的设计。但是,工程在实际进行设计时,相关的设计人员经常会遗漏或忽略掉这些信息,没有对工程所需的相关资料进行全面的收集,工程中涉及的水文资料对整个工程设计起到支撑的作用,如果这方面的资料缺乏,就会使整个工程设计出现缺陷与不足,进而造成这项水利工程不能全面、科学的利用当地的各种自然资源,对工程的施工和进度产生影响,也不利于生态理念在水利水电工程设计阶段的应用。

3.2相关的设计人员的生态理念意识缺乏

目前我国的设计人员在对水利水电工程进行设计时,一般只对工程的基本功能进行关注,而忽略了工程对自然环境的保护功能,缺乏在设计中融入生态理念的意识,从而无法很好的对生态理念进行应用。在把生态理念引入水利水电工程的设计时,设计人员需要具备专业设计的能力,还需要对环保理念有所了解,目前大部分的设计人员并不能把专业能力与环保知识合理的结合。

3.3生态材料缺乏科学的管理标准与规范

在水利水电工程中引入生态理念需要使用大量的生态材料,尤其是河岸护道方面。随着生态科技的提高,生态材料的使用也越来越广泛,但是在实际使用这些材料时,并没有严格的标准和规范,应用时大多是参考原料厂家提供的数据,这些方面的缺乏限制了生态材料的运用,所以在工程的设计阶段,设计人员要充分的考虑到材料的标准问题,根据实际情况,对工程所需的生态材料进行具体的计算,以便更好的体现生态理念。

4生态理念在水利水电设计中的具体应用

生态理念在水利水电设计中应用越来越多,需要相关人员加大重视力度,下面对生态理念在水利工程设计中的具体应用进行分析。

4.1相关的设计人员要具备生态理念,大力创新

在对水利水电工程进行设计时,设计人员必须进行创新,这是一个企业不断发展的根本,也是水利工程质量的保证,所以进行创新时,要合理的运用生态理念,对工程中使用的技术和材料进行创新。材料和技术的创新会给施工单位带来经济效益,而理念和思想创新却能够影响整个社会。

4.2要注意使生态理念和工程、社会相结合

以前的水利水电工程形式单一,设计比较简单,许多工程的设计都是使用以前的设计为模板,例如,我国20世纪60年代设计的水闸建设,虽然具有众多的数量,但其形式缺乏多样化,比较单一,也没有对工程当地的地质、水文等环境进行实际的调查,所以水利水电的功能发挥非常有限。在科技高度发展的今天,水利水电工程已经不再具有单一的功能,而是多种功能的复合体,以往工程设计中复制的手段已经不符合时代的要求。必须在设计中融入生态理念,注重工程与人文、自然环境的相互影响,营造一个生态环保的氛围。

4.3加强对生态技术和材料的运用

随着生态理念在水利水电行业的应用,许多新型的生态技术和材料也不断出现,如在河道护岸方面可以使用的石笼、膜袋和植草的专用砖等。水闸的技术也不断得到创新和改进,如近些年流行的翻板闸和钢坝闸等,这些新型的水闸结构比较简单,容易操作,可以取得很好的效果,所以得到普遍应用。生态技术与材料是在水利水电工程应用生态理念的基础,所以需要在工程设计时,准确的把握生态技术和材料的使用范围与特点,通过对相关实践的总结,为以后的具体施工阶段打下基础,促进生态理念的应用。

5结论

生态问题已经是全球性问题,得到了人们的广泛关注,水利水电工程也是一项为人们谋福利的工程,在工程设计中引入生态理念,可以使水利水电工程更好的发展,体现人与自然和谐发展的理念,有利于整个国家的可持续发展。

作者:张燕平 单位:新余市水利规划设计室

生态理念与水利工程设计篇2

在人类文明的发展中,城镇化是文明发展的重要标志,城镇化必然伴随着水利工程的建设,水利工程的建设必然会影响到生态环境,这种矛盾在人类文明发展之初就已存在。过往的发展经验告诉我们,以牺牲生态为代价的发展是短暂的、盲目的,且伴随着诸多的历史问题,因而为实现社会经济的可持续发展,取得社会效益与经济效益的最大化,科学解决水利工程建设与生态环境保护之间的矛盾尤为重要。

1生态理念与水利工程的重要意义

生态理念不容忽视,因为这是经济社会可持续发展的基本保证,完整的生态环境建立于健康、可持续的生态理念之上,它维系着人类、自然与社会三者之间的平衡。过去的发展经验显示,一个缺失、不完整的生态理念导致的生态环境问题是非常严重的,会导致泥石流、山体滑坡、水土流失、水质污染、沙尘暴等严重自然灾害,因而生态理念的重要性不言而喻。水利工程是伴随着人类文明进程越发完善的建设工程,从本质上讲,水利工程学由水文学与工程学组成,在实际建设中,常常由于不能准确预知未来的生态危机,因此生态理念在水利工程设计中的应用就很容易被忽视。将生态理念应用到水利工程设计中,首先应转变观念,将生态理念放在首要地位,把水利工程视为生态水利工程。既要保障水利工程的现实作用,又要重视水利工程的生态理念。

2目前水利工程存在的问题

2.1生态理念被忽略

在过去只追求经济效益的粗放式的经济发展模式中,生态理念常常被忽略,但幸运的是,人类经过修复生态环境之后,保护生态环境这一理念日益被更多人重视。然而,生态理念的应用目前只停留于表面,生态理念的应用不仅在于保护已有生态环境,更在于减少水利工程建设中材料对自然环境的影响,如使用对地质、土质无害的新型材料,维护动植物生态的平衡等。水利工程设计须摒弃守旧的方式方法,将生态理念上升到大自然的生态平衡状态,考虑让大自然自身的调节功能来维系生态系统,以实现生态理念应用于水利工程设计的最佳效益。

2.2应用材料规范的缺失

水利工程设计中涉及使用到的材料多种多样,选择对生态无害、物美价廉的新型材料关乎到生态水利工程的优劣。而对这些新型材料的使用制定相应的规范与标准要求,则是水利工程设计必须先行的一步,这将使得水利工程的设计向生态理念迈向一大步。这需要对市场上的现有的材料了解透彻,经过筛选比对,再结合材料使用规范,选择最优质的建设材料。

3生态理念的设计应用

3.1水利工程的特性

水利工程与民生休戚相关,有其明显区别于其他行业的特性。将水利工程设计与生态理念相结使得其可持续发展这一特性充分得到展示,水利工程在于满足居民生活便利性的要求,而生态理念则以保护生态环境为目标,二者合一则是兴利剔弊,改造环境的同时实现人与自然的和谐共处。其经济与社会特性则说明水利工程建设是人类社会发展中必须兴建的项目,水利工程不仅能防止洪涝等自然灾害,还能满足农业灌溉、发电等人类发展的社会需求,其成果带来的经济效益同样是国民经济的重要来源。将生态理念与水利工程相结合,其对生态环境的保护同样重要,似是一只无形的手在调节生态平衡,因而有其自然性。

3.2生态理念与水利工程设计的结合

水利工程的建设对环境的影响在短期内是无可避免的,但水利工程设计中仍然不能忽略生态理念,在保证水利工程安全性、持续稳定性的前提下,根据不同环境带来的不同问题进行科学设计,立足于长远发展,即使水利工程的实用性不能充分发挥,也要保留生态的自我修复功能[1]。水利工程在实际建设中面对的可变量因素较多,涉及到较多的专业知识,水利工程必须在河流地质学的基础上进行设计,其中河流的流向、侵蚀方向、风向以及周围的地质状态都须在考虑范围内,生态理念是其灵魂,而工程质量是其根本所在。水利工程设计中,还不能忽视水文资料的调查与研究,水文资料的合理利用不但能为其指明设计方向,还能使其设计事半功倍。一套完整并具有可行性的水利工程设计方案必然少不了水文资料的协助,水利工程设计需考虑系统性及经济安全性,其设计方案既要满足相关标准的技术要求,其特有的预防自然界恶劣环境的功能不能少,如干旱、洪涝等。水利工程设计相关工作人文应当不断提升自身专业素养与技能,善于站在巨人的肩膀上,强化自身责任感,方能设计岀合理、科学、经济与社会效益并行的设计方案,保护生态环境,实现国民经济效益。

3.3水利工程设计生态保护创新与观念

历史的进步表明,创新是一个社会进步的基石,因而水利工程设计人员须将生态理念置于首要位置,坚定生态水利工程建设的理念,并积极推广生态理念,不断创新水利工程设计的方式方法。同时相关部门应鼓励创新,营造创新的环境氛围,站在行业的顶端,推动生态水利工程设计的发展,为更长远的社会发展贡献一份力量。与此同时,相关部门应重视对相关从业人员专业的培养,开设培训课程,积极展开行业交流活动,使水利工程设计人员意识到保护环境是其职责所在。水利工程设计工作人员除了树立不断创新的意识,还要树立积极的生态观念,生态的观念常记心中,与时代发展趋势步伐一致。以生态理念为核心,以实现人与自然和谐相处为基本原则,在水利工程设计过程中,充分考虑其实用性与可持续发展性,水利工程与自然环境融为一体,因地制宜加强生态与水利工程的融合。同时,水利工程设计人员须了解现有生态状态,了解其前因后果,吸取教训,将一些现有的成功技术,如网络式挡土墙技术[3]等科学合理地应用到水利工程中,在发展中不断修复历史遗留的问题。在生态水利设计中不仅要考虑生态理念,还要将当地原有的植被覆盖率、生态自身的平衡能力等考虑在内,而且在设计中还要考虑其可行性,是否具有积极性意义。

3.4经济发展与可持续生态统一

生态理念在水利工程中的应用,即立足于水利工程的经济与社会特性,用最低的成本,构筑最优质的生态水利工程。生态理念与水利工程本质上就是经济发展与社会可持续发展的结合,尤其在国内面临污染严重、资源短缺的前提下注入生态理念,必然在很大程度上避免破坏环境,从而減少资源浪费。在技术创新的带领下,生态理念与水利工程建设必将迅速发展,水利工程不仅能为国民经济的发展提供有力保障,还能保护生态环境,构筑一个人与自然和谐相处的自然环境。

4结语

在我国经济快速发展的阶段,生态理念与水利工程结合不仅顺应了时代潮流,而生态水利工程的设计有着决定性的作用。社会资源有了保障,人与自然协调发展,实现社会的可持续发展二者缺一不可。重新审视生态理念的社会地位,不断创新水利工程建设技术,坚持人与自然和谐发展的原则,我国的生态水利工程必将迈进新的阶层。

作者:张建民 单位:贵州水利水电职业技术学院

生态理念与水利工程设计篇3

“绿色青山就是金山银山”,水利工程设计一定要顺应时代发展潮流,融入生态理念。这些年很多区域的水利工程建设期间,发现存在破坏生态环境、污染、浪费等各种情况,严重影响工程建设的生态效益,且在建成之后很容易出现质量与安全问题。不仅未能发挥水利工程的实际作用,还对后期的使用造成极大影响。所以在本项目中,水利工程设计引入生态理念,确保设计的绿色性、可靠性与合理性。

1工程案例

工程建设河段已进行中小河流治理,为广东省新丰县新丰江(梅坑段)综合治理工程以及新丰县2016年度中小河流治理项目新丰江治理工程,结合已有工程与规划,打造“一廊、三带、三景”的乡村生态体验展示碧道。新丰江是珠江水系东江的一条支流,全长163km,河道平均坡降1.29‰,集水面积为5813km2。在距河源市仅6km的新丰江下游亚婆山峡谷出口处建立了一个水电站,形成了一个广东省最大的人工湖———新丰江水库(又称万绿湖)。在该水利工程设计过程中,为落实“绿色青山就是金山银山”的理念,需要在设计过程中合理应用生态理念,确保设计的可靠性与合理性。

2生态理念在水利工程设计中的重要性

2.1践行绿色发展理念

开展万里碧道规划建设,就是以水为主线,统筹山、水、林、田、湖、草等各种生态要素,打造“清水绿岸、鱼翔浅底、水草丰美、白鹭成群”的生态廊道,进而推动河湖综合治理、沿线休闲游憩设施建设、产业结构转型、宜居城乡建设和区域协调发展,探索出一条经济社会与生态环境协调发展的新路径。

2.2水环境治理

梅坑河碧道类型主要为乡村型碧道,根据《广东万里碧道试点建设指引(暂行稿)》,碧道水质应清澈无异味,水体流动,健康有活力。碧道水质不低于IV类水标准。梅坑河现状水质基本达到Ⅲ类水标准。

2.3水生态保护与修复

梅坑河现状河岸沿线滩地多为天然卵石滩地,本碧道建设方案将对现状沿河滩地进行保留,部分滩地进行改造;但关于到滩地范围较大时,需要从当地实际情况出发,将生态河流打造为更加优美与宜居的景色,确保人与自然地和谐相处。当滩地的范围不大时,需要尽量保存下来,不对其进行改造。梅坑河沿岸部分区域植被较茂密,碧道建设尽量保留岸边带现状自然植被,遵循乡村型及自然生态型碧道建设理念,控制开发程度,减少对岸边带原生态的影响。

2.4水安全提升

建设河段已进行中小河流治理,在对工程项目进行治理期间,一定要针对实际情况做好治理工作。在防洪设计时,也要将其设计为10a一遇,不会再增加防洪工程。

3生态理念在水利工程设计中的应用原则

3.1经济性原则

项目在建设期间,需遵循经济性原则,降低成本支出,确保各方效益。在项目实施过程中,对施工材料的要求较高,但是为确保经济效益,一般要就地取材,且需要对取材地的距离进行分析,这样才能控制材料价格。同时,在工程开展期间,需要对人力成本进行有效控制,避免增加人力成本。

3.2安全性原则

工程建设河段一定要遵循安全性原则,这样才能避免在施工过程中出现安全事故,也能确保建设项目建成之后,防止出现安全与质量问题。所以安全性原则是基础,所以需严格遵循该原则。

3.3绿色原则

在生态理念的应用期间,水利工程项目建设全过程,要确保经济、生态等协调发展,在确保水利工程安全、质量的基础上,一定要坚持“绿色”理念,在操作过程中,要保持施工的可靠性与合理性,不要对环境产生影响。同时在材料的选择过程中,要确保绿色性,不会增加成本,也不会造成环境污染。

4生态理念在水利工程设计中的应用策略

在新丰江新丰县城上游段碧道建设项目的设计过程中,要坚持“生态理念”,确保设计符合时代发展潮流,满足当地的生产需求。为提升水利工程设计质量与效率,确保在项目建成之后的可持续性,要合理应用生态理念。

4.1注重河流自然演变规律

水利工程设计期间生态理念的融入,要尊重河流,理解河流,也就是注重河流自然演变规律。这些年水资源短缺、水环境恶化等问题比较严重,在这种情况下,人们开始意识到环境保护的重要性,也认识到生态水利工程建设的重要性[6]。所以需要针对实际情况,在设计过程中,要符合自然规律,发挥好生态水利工程的价值与最用[7]。在水利工程设计期间,需要关注水利工程与生态系统之间的关系与相互影响,在水利工程设计期间,要关注河流的自我修复能力,这样才能在生态理念坚持下,对水灾害、水环境等各类问题进行有效解决。水利工程设计全过程,要坚持“生态优先、保护第一”的基本原则,这样才能最大限度发挥水利工程的作用,降低对生态环境造成的破坏。

4.2重视规划整体统筹

水利工程设计工作的开展过程中,要站在宏观战略角度看待水利工程与经济、生态环境之间的关系,在水利工程设计师,要具备发展思维与眼光。设计需从防洪、供水、生态保护等多个角度出发,对河流的整个流域、上下游等进行整体分析,在生态理念基础上,确保水利工程的效益最大化[8]。关注河流的纵向与横向贯通性,要了解与探究各生态要素之间的关系。水利工程建成之后能成为生物适宜的栖息之地,一般可以设置沼泽湿地、种植林带等。在设计期间,材料的选择要遵循“绿色”原则,避免对生态环境产生污染。如果在施工期间有土方开挖,一定要及时填补[9]。

4.3注重科技创新

创新是水利工程设计与建设中的关键所在,需要对基础科学进行分析与研究,然后创新基础学科。通过理论创新,支持科学创新、技术创新,为水利工程设计提供支持。比如“近自然河道治理工程学”的提出与创新,可以为生态水利工程建设提供可靠支持。在理论创新基础上,技术创新十分关键[10]。水利工程行业的发展离不来技术创新,需要通过生态型或者绿色型技术与材料的发展与应用,不断提升水利工程设计水平。比如在设计过程中,可以将生态型材料运用到设计中,常见的材料有生态袋、生态毯等生态护岸材料,这些材料在实际应用中比较广泛,效果良好。同时也可以在设计过程中,运用先进技术对河流流域相关数据信息进行监测,及时了解河流情况,为水利工程建设提供可靠支持[11]。

4.4节能设计

由于本工程是民生工程,主要功能是向县城供水,主要的效益为社会效益,本工程的节能降耗效益主要体现在施工阶段。在施工技术方案的确定上,一定要符合实际要求,切确保经济型与可靠性,提升节能设计质量。综合各个方面的情况,对工艺、设备等进行综合分析。通过科学合理的节能设计,能有效降低能耗,节省成本,同时也能降低资源浪费,真正实现绿色发展。在该项目中,由于项目规模较大,消耗的精力、物力较多,所以在组织设计期间,不仅要考虑自身实际情况,还要积极引进先进技术与设备,确保整个设计的可靠性与先进性。施工机械设备选型和配套设计期间,方案的最终确定,需要结合地形、设备性能等各种情况,然后制定出符合本项目的一套方案。电动、液压、柴油等能耗低、生产效率高的机械设备是优选方案,设备的数量一定要合理确定,避免造成浪费情况。同时也要能为施工的有效开展提供支持。下面就主要施工机械设备数量及能耗指标。

4.5注重水文化建设

生态理念下的水利工程设计,要从当地实际情况出发,在与生态环境相一致的情况下,也要紧密结合当地文化建设。通过与文化建设的联系,让水利工程建成之后,成为当地科教宣传等的重要场所,肩负起科普的重责。同时,在宣传教育工作开展期间,也能让当地群众认识到保护生态环境及生态水利工程的重要性。生态理念下的水利工程设计,需要兼顾文化建设,满足时代发展需求。

5设计成果

生态理念在水利工程设计中的应用具有良好的节能效果,该工程综合能耗计算。由于本工程是民生工程,主要功能是向县城供水,主要的效益为社会效益,本工程的节能降耗效益主要体现在施工阶段。施工组织设计中节能设计的重点就在于选择经济高效的施工技术方案,将节能降耗落实到施工材料、设备、工艺等技术措施上。本治理工程在采取节能降耗措施后,能耗总量为:柴油45.389t,汽油16.04t,电7.05万kW·h。经济效益良好。

6结语

在我国社会经济快速发展期间,水利工程是重要基础,这些年人们对水利工程事业的发展要求不断提升,生态理念的融入成为关键。纵观全球水利工程设计与建设,生态理念必将成为主流,是生态文明建设中必不可少的内容。所以我国在未来要加强生态水利工程相关研究,为生态水利工程建设提供可靠支持。最后,在我国社会经济改革创新过程中,需要生态水利的支持,同时也要不断创新理念与技术,深化水利事业发展。

参考文献

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作者:吕贺 单位:淮安市水利勘测设计研究院有限公司南华分公司