水利设计中生态理念的应用3篇

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水利设计中生态理念的应用3篇

水利设计生态理念篇1

近年来,生态文明建设被提高到国家发展战略高度,在社会生产活动中更加注重节能环保和生态文明建设。在水利工程建设的过程中,往往存在片面追求工程效益而忽视生态环境保护和利用的问题,没有很好的把水利工程建设与生态环境保护有机结合起来,使得工程综合效益没有得到很好的发挥。因此,在现代水利工程建设中应注重对环境和可持续发展的关注,在设计和施工中采取合理的方案和措施,实现良好的节能环保、顺应当地的生态环境,在发挥水利工程功能的基础上,进一步发挥环保效益,推进可持续发展。

1生态理念在水利工程中的重要作用

在水利工程建设过程中会对周围环境产生不利影响,容易对周边的生态环境造成严重破坏,引发水土流失、河道堵塞、堤坝坍塌等严重问题,影响到生态的发展。因此,在水利工程设计中引入生态理念,有利于实现更好的生态环境保护。对水利工程设计中一些缺陷进行改善,可以避免人们的生产生活受到水利工程实施中带来的危害,同时也有利于解决我国地表水资源分布不均匀的问题。此外,生态理念的引入,可以进一步提高对资源的利用效率,实现水利工程促进水资源合理分布的目的,实现人与自然的和谐发展。

2水利工程建设对生态环境产生的影响

2.1对区域气候产生影响

水利工程的建设会使当地的降雨量增加,库区临界的降雨量减少,而一定距离外的区域则会出现降雨量增加的情况。如果工程所在区域的地势比较高,则背风预期的降雨量会减少。此外,其所在区域的降雨时间也会发生一定的改变,比如在我国一些夏季炎热的地区,夏季水库的水面温度较高,加强了大气流,使降雨量进一步增加。而在水库建设完成之后,该区域下垫面也从陆面转为水面,并与空气进行能量交换,而交换的方式和强度也会发生一定改变,导致气温产生变化,年均气温也会在一定程度上提高。

2.2对水文水体产生一定影响

水利工程的修建会对河道的水文水体产生不好的影响,由于水利工程要修建水坝来蓄水,因此河道水流动性减弱,变成了人造湖泊。在上游进行截流,下游的河流在受到影响时,其水量会下降,周边的地下水位也会发生不规律的变化,河流的自净能力也会受到损害。而在水利工程建设完成之后,其水体也会随之发生改变。

2.3对地质产生的影响

在水利工程中大坝修建完成之后可能会引发地震或者滑坡现象,这种现象产生的主要原因是大坝的修建加大了水体压力和地壳应力,因此水分进一步渗透到深层,使地壳浸润,加大了岩层的空隙水压力。而水库的水位升高,会使岩坡土体的抗剪能力降低,引发水库的塌方以及山体滑坡的问题。此外,还有可能造成水体污染,比如入归水库的水已经被污染,在出现渗透的情况下,会进一步污染到周围的地下水。

3水利工程设计中生态理念的应用

3.1要充分掌握当地的水文资料

水文资料是一个地区进行生态记录的重要方式,在设计中应用生态理念发挥着重要作用。因此,在水利工程设计中要实现对生态环境的保护,要对当地的水文情况有充足的了解,掌握足够的水文资料。在设计工作开始前,相关工作人员要积极与当地的水文单位进行沟通,获得有效的水文信息,并对实地进行考察和分析,减小生态环境改变引发的意外情况。此外,还要对工程相关陆域的生态环境现状进行调查,包括对影响范围内涉及的物种、种群和生态系统,特别是该区域内是否存在珍惜物种和自然保护区等,还要清楚动物的分布、庇护所以及迁徙规律等。除了动物之外,还包括对植被和生态系统的调查,植被调查要包括其组成、分层现象和生物量等。

3.2提高设计人员素质

在水利工程设计中,设计人员的素质对设计水平有直接的影响。因此,提高设计人员素质,引入先进的设计理念,才能在水利工程设计中更好地应用生态理念,保证其能够为人民服务,并实现对生态环境的保护。

3.3增强水域环境多样性

水利工程建设中,不仅是周边的生态环境,其河流本身就是小的生态系统,是水、陆和气之间的相互作用,在设计中要保证这几点实现和谐统一。在其中要考虑到水域环境多样性,特别是在大规模工程建设中,会使河流渠道化和非联系化,造成河道内生态系统的退化。因此,生态理念的应用,要尽可能保留其原有生物,实现良好的繁殖和恢复,保证生物多样性。比如在我国某山区拟建的水资源利用开发工程中,要建设的项目包括了水库、引水工程和水电站。在施工前对施工期和营运期会对上游陆生动物产生的影响进行了调查分析,其中施工期产生的机械噪声干扰、库区拆迁等会惊扰到野生动物,而营运期水库面积的扩大则会淹没野生动物生产环境、阻隔陆生动物的跨河迁移。因此,该项工程的建设就必须考虑到对野生动物的保护,采取建立新的栖息地等措施。在此项工程建设中还分析了对鱼类会产生的影响,在运行期大坝会阻隔上下游鱼类物种的交流,大坝上游的鱼类难以进入下游的鱼类索饵和产卵场,并且水文的变化也会对鱼类产卵造成不利影响,最终使河道的鱼类种群发生改变。对此在大坝建设中,专门设置了过鱼通道,并掌握河道生态和鱼类生长繁殖信息,按照其需求进行分层放水,保证河道的生态和适宜的水文条件,使河道生物多样性得到保护。

3.4在堤岸设计中生态理念的应用

在水利工程设计中堤岸设计也很重要,在对其进行设计时,要积极引入先进的设计理念,对堤岸的环境效益和经济效益进行全面的分析、评估,并在此基础上,科学设计堤岸的坡度、护砌形式,避免因为经济增长而付出环境破坏的代价。

3.5加强对生态技术和材料的应用

在生态理念应用发展中,一些新型的生态技术和材料也在不断出现。比如在河道护岸中可以应用连锁护坡砖等生态护岸。此外,翻板闸等新型水闸结构简单、易于操作,并且可以获得良好的生态效果。作为生态理念应用的基础,对生态技术和材料使用范围和特点进行准确把握,有助于生态理念的实现,促进生态目标的实现。

3.6加强对生态评价体系的重视

提升水利工程建设中环保意识,需要从多方面进行。首先,要依靠国家的相关法律法规,产生强制约束的功效。其次,加强多渠道宣传,对相关的奖惩机制进行优化。在以往的水利工程建设当中,没有足够重视对环境造成的影响,对此要积极采取防治策略,做好趋利避害。根据工程实际情况给予科学评价,使其实现最大价值。评价中要综合考虑到工程的环境价值和生态经济效益,从多个方面展开分析,此过程中更需要立足未来,以长远的眼光看待问题。

4结束语

如今生态环境问题已成为人们普遍关注的话题,关乎到经济社会可持续发展。作为关乎人民群众切身利益的民生工程,水利工程设计中要积极引入生态理念,不但要实现工程自身效益,而且要促进生态环境的可持续发展,实现工程效益、生态效益良好结合,推动社会生态文明建设取得更大的发展和进步。

作者:霍小芳 单位:兰州市中川上水绿化管理处

水利设计中生态理念篇2

“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[1]。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]。

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[4]。

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。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。

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。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。

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。

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

水利设计中生态理念篇3

现阶段,我国社会经济发展速度不断加快,水利水电工程项目建设数量也在不断增加,水利水电工程项目的建设有利于调节我国当前水资源分配不足的现象,对我国社会整体发展起到促进作用。但是,我国水利水电工程项目建设的实际情况还存在一些问题,资源浪费是最突出的问题之一。因此,应该在水利水电工程项目设计中融入生态理念,进一步加强对当前生态资源的保护力度,促进我国水资源的科学利用,同时使水资源分配更为合理。此外,将生态理念融入到水利水电设计中可以为我国水利水电工程项目建设行业的整体绿色发展奠定坚实基础,是保证水利水电工程经济效益以及社会效益的关键手段。

1.生态理念在水利水电工程项目中体现的特点

1.1自然性特点

将生态理念应用到水利水电设计中最主要的特点表现为自然性,可以使水利水电工程项目的运行更加自然,不会破坏周围自然环境,这也与当前我国所提倡的节能环保发展理念相符合。水利水电工程项目建设与自然环境之间存在着密切联系,水利水电工程项目建设的根本目的是为了对现有自然资源进行合理利用以及保护,如果在工程项目建设过程中对周围自然环境产生负面影响,势必会使工程建设的根本目的难以实现。因此,在进行水利水电工程项目建设的过程中,应该注意将环境保护放在重要位置,采取有效控制措施,以免周围生态环境受到负面影响。

1.2可持续特点

水利水电工程项目与人们日常生活以及生产活动的开展息息相关,也是保证我国社会可持续发展的重要力量源泉。因此,相关设计人员在进行水利水电工程项目设计的过程中应该充分结合当前生态环境实际情况,秉持可持续运用的基本原则。例如一些旅游地区可以尝试将旅游项目融入到水利水电工程项目设计中,在保证水利水电工程项目功能性的同时使其具有旅游价值。在进行水利水电工程项目建设的过程中还应该注意对现有资源进行优化配置,保证有效控制能源消耗,使工程持续为社会发展供应价值。

2.生态理念在水利水电设计中存在的问题

2.1设计人员生态理念意识较为薄弱

在开展水利水电设计过程中,想要使生态理念得到有效落实,需要相关设计人员自身对生态理念有具体、深入的理解。但是目前来看,一部分水利水电工程设计人员在开展方案设计的过程中往往忽略了工程对周围环境的保护作用,并没有对当前生态环境状况以及今后演变趋势进行具体分析,使很多水利水电工程项目的生态理念价值没有得到有效发挥。归根结底,这与相关设计人员自身生态理念意识较为薄弱有直接关系。

2.2水文资料体系缺乏严谨性

对于部分地区来说,地理环境以及水文环境较为复杂。水文环境会对水利水电工程项目建设产生重要影响,因此,在开展水利水电工程设计过程中,应该有完整的水文体系对其进行支持,需要在正式开展工程设计之前对考察工程现场环境,确定工程施工现场的水体情况、环境情况以及建设施工过程中可能受到的影响因素,以此为基础进行水利水电建设方案设计。目前来看,我国一部分水利水电设计人员在开展工程设计之前没有全面收集相关数据信息,也没有到拟定的工程项目建设现场进行详细考察,难以保证得到的水文资料体系的完整性以及准确性。应用这样的水文资料开展水利水电工程设计工作,势必会影响到最终设计方案的科学性,进而影响施工进度以及施工质量。

3.生态理念在水利水电设计中的应用策略分析

现阶段来看,我国开始全面提倡可持续发展道路,在这样的社会背景之下,水利水电工程项目建设也应该积极秉持可持续发展理念,在保证工程项目自身经济效益的同时充分意识到生态调节的重要性,需要在水利水电工程设计过程中融入生态理念,从而提升水利水电工程与周围生态环境的融合性,更加有利于人与自然的和谐相处。目前来看,在将生态理念融入水利水电设计中时,要充分考虑到工程项目建设对周围生态环境中生物多样性、植被正常生长、自然资源利用等方面的影响,才能使生态化的理念有效贯彻到水利水电设计中。

3.1加强对水利水电设计人员的培训力度

对于水利水电设计人员来说,其自身应该具备较强的专业素质,要根据工程项目建设施工现场的实际地理条件、气候条件以及水文条件等设定具有针对性的工程施工方案。水利水电工程往往较为复杂,在实际设计过程中需要考虑多方面因素,尤其要确定工程周围生态环境情况。因此,水利水电工程设计对设计人员的要求非常高,需要定期对相关设计人员进行培训,通过这种方式来进一步提升设计人员自身的综合素质,从而保证最终设计出的水利水电工程能够长时间安全稳定运行。在水利水电工程设计中融入生态理念需要相关设计人员对周围生态环境的演变情况有具体了解,因此需要设计人员具备一定的生态环境学知识积累。同时,设计单位应该定期邀请行业内部专家来单位进行讲座,使相关设计人员及时了解到当前生态设计理念在水利水电设计中的应用情况以及应用方法,才能更好地保护、调配、利用我国水资源。

3.2加强生态理念在河岸设计与河道改造中的应用

堤岸设计是水利水电工程项目设计过程中最为重要的环节之一,在开展这一环节设计工作时候应充分融合生态理念,意识到水资源以及自然环境的分布、演变具有多样性;在进行河道改造过程中充分考虑不同的河道状态可能会对周围生态环境产生的影响,尽量避免破坏周围生态环境或者将破坏力度降到最低,才能使河道后期运行的安全以及效率得到保证。堤岸设计的过程中还应该注意做好堤岸保护设计,需要设定河道清淤方案,并在整个设计过程中充分遵循生态化原则,保证堤岸设计与河道改造满足我国生态化发展标准,以进一步提高水利水电工程项目的社会效益。现阶段来看,我国水利水电工程项目应用最为广泛的堤岸保护材料包括植草专用砖(见图1)、石笼(见图2)等,这些保护材料以及保护技术方式在实际应用的过程中发挥出了较为理想的效果,提升了堤岸结构稳定性。

3.3建立完善的生态化水文资料体系

想要使生态理念融入到水利水电工程设计过程中,应该在展开工程设计之前充分了解施工现场的水文情况,需要有完善的水文资料来支持设计工作开展。我国生态文明理念不断完善,水利水电工程项目在开展设计过程中也应该对以往重工程、轻环保的建设模式进行一定转变,要将生态环境保护作为水利水电工程项目建设的重要方向之一,从项目自身的功能特性以及社会价值得到持续体现。因此,今后应该注意建立起更为完善的生态化水文资料体系,在开展水利水电设计工作之前委派专门的勘测队伍到施工现场进行勘探,确定施工现场的地理环境情况、气候情况以及水文情况,使水利水电工程设计有更为具体的数据信息支持,同时,也使得后续水利水电工程建设施工的开展更为顺利。

3.4运用新型材料以及技术

在进行水利水电工程项目设计的过程中,应该积极响应环境环保政策要求。目前来看,我国行业市场环保材料以及环保技术层出不穷,想要在工程设计过程中有效践行生态理念,应该注意积极引进环保材料以及环保技术,尽量降低工程设计以及施工过程中对周围环境产生破坏的可能性。例如,水闸技术在我国水利水电工程建设中的应用越来越广泛,主要包括翻板闸、当被查等新型技术,这些技术在实际应用的过程中体现出了较为独特的自身优势,即操作方便、结构简单、方便安装以及维修。

4.结语

综上所述,水利水电工程项目建设规模在不断扩大,为我国社会的整体发展起到了重要作用。整体来看,我国在生态化水利水电工程建设方面尚且处于发展阶段,今后还需要业内专业人士对水利水电生态化建设以及运转理念进行深入分析,更好地促进人与生态和谐发展。

作者:黄影 单位:吉林省水利水电勘测设计研究院