生态理念在水利工程设计中的应用 农时铸

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:农时铸
[导读] 摘要:随着水利工程技术的不断发展,我国河流开发利用时建设了多种多样的水利工程。
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        摘要:随着水利工程技术的不断发展,我国河流开发利用时建设了多种多样的水利工程。水利工程在给人们带来社会效益、经济效益的同时,也在一定程度上破坏了人们赖以生存的自然资源和生态环境。如何权衡利弊真正发挥水利工程的价值,降低水利工程建设对生态环境的破坏,保持生态环境可持续发展是当前水利工作的重点。
        关键词:生态理念;水利设计;措施分析
        1 水利工程对生态环境的影响
        1.1 对气候的影响
        水利工程建设后,原有的陆地变为水体,存水量大幅增加,水分蒸发导致当地气候更加湿润,降水量增多。此外,还可能造成气温上升。
        1.2 对水文的影响
        水利工程建设会在一定程度上改变当地水文形势,导致天然水文状态受到破坏。水利工程建设完成后,附近水体的水流速度、水域深度、水流边界等都会产生变化。如在河流上游建设水利工程,上游的水流速度就会减慢,污染物扩散能力就会变弱,降低水体自然净化能力。如果水利工程在天然河道上建设,就会破坏长期形成的生态环境。同时,局部的河段水深及含沙量也会发生变化,不仅会给河流上游带来影响,也会给河流下游的泥沙及水文带来消极影响,进而影响河流水质以及水文情况。
        1.3 对生物的影响
        水利工程修建完成后,水位会慢慢升高,导致河流生态系统发生一定的变化,尤其会破坏水生生物的生存环境,导致迁徙类水生生物无法原路返回,部分死亡,降低水生动物繁殖率。
        1.4 对土壤的影响
        水利工程建设完成后,蓄水期水位上升导致土壤形成沼泽。此外,由于库岸渗漏然后补给地下水,再通过毛细管作用升至地表,当水分不断蒸发后,水中的盐分在地表面上聚集,最终形成土壤盐碱化,如果盐度过高植物就会出现干旱甚至死亡。
        2 生态水利工程设计在水利建设中的运用
        2.1 生态水利工程设计须遵循的原则
        首先,需要遵循经济性、安全性原则,保证工程设施的安全、耐久及稳定性。其次,严格遵循设计标准,承载洪水的侵蚀,以及干旱、冰冻、风暴的荷载。一个水体系统包含了地下水、地表水,在生态水利工程设计过程中需要综合考虑,做到保护地下水,同时不能破坏地表水,实现双重保护。
        2.2 环境工程与生态水利有效整合
        在水利工程建设过程中既无法避免破坏生态环境,也无法避免经济损失。因此,在河道改造设计过程中需要进行全面统筹规划,预想会出现的问题,并提前采取有针对性的解决方案和防范措施。为满足我国当下生态水利工程设计的需求,在实际设计过程中需要将传统工程设计理念与当下实际工程技巧有效结合,优化水质、水量的配置,提升水资源使用效率,促进社会发展,提升经济水平。例如,针对河道改造设计过程中常会出现的水生动物及动植物污染、植被破坏、大气污染等现象,应做好河道改造周围的绿化保护设计,有效保护周围环境。总之,生态水利建设需要建立在水利工程和环境生态之上,将水量和水质进行优化整合,实现水利建设的生态平衡。
        2.3 树立环保意识,践行科学发展观
        水利建设需要在生态基础上落实科学发展观,充分考虑生态环境因素,不以破坏生态环境的代价来促进水利工程发展。应结合生态环境因素,合理修建水利工程。这样一来,不仅可以让水利工程满足人们对水利形态的需求,也更重视了水利工程建设后生态环境的美好,走健康可持续发展的道路,将环保意识贯彻在设计的各个阶段。
        2.4 加入新型生态技术和材料
        在水利建设过程中引入生态水利工程设计时,应落实生态理念,加入新型生态技术材料。例如,利用先进的水闸技术或者翻板闸技术,操作简单、结构精简、作用效果极好。

此外,在我国现代水利工程建设中也可运用其他新型材料,如护岸材料,具体分为植草专用砖、石笼、膜袋等。未来,应不断深入研究新型材料技术,真正将生态理念运用于水利建设过程中。
        3 生态水利工程规划设计的具体路径
        3.1 实地调查研究
        无论是社会发展,还是自然演变,都要遵循各自的发展轨迹,水利工程规划设计建设也应该遵循相关的自然规律,避免过度的人为改造。为了平衡水利工程活动和生态环境变化之间的关系,在水利工程开展过程中,要管控生态环境变化,分析影响因素,实现两者的平衡,做好生态水利工程的规划设计,结合该区域的地理环境、水文条件、生物群落等进行分析,做好反复的推理验证,制订和区域水域生态系统发展相适应的规划方案。在具体的作业时,需要做好实地的调查研究工作,无论是规划设计、生态类型,还是具体的水利工程施工环节,都需要进行项目可行性研究,分析项目所在地地质、水文、植物等各类生态环境要素,全方位地分析现场的地形地貌,为后续研究建设提供基础的外在条件,更好地进行实地保护,实现生态经济效益的全面提升,做好辅助综合规划工作,保证生态环境的平衡。
        3.2 附属建筑物的规划设计
        在当下的水利工程建设中,还需要考虑附属建筑物对生态建设产生的影响。与此同时,附属建筑物能够解决平顺泄流的问题。在规划设计中应该注意,由于部分区域较为偏远,道路条件不够发达,为了全面提升水利工程施工环节的安全性和可行性,可以增设挡土墙、做好下水槽的设计,进而顺利地引流雨水,避免雨水向外扩散。在建设挡土墙的同时,可以使用砌筑的方式,做好雨水的汇集、统一处理工作。这时需要重点关注生态环境敏感目标,强化生态水利工程服务功能,注重对生态敏感目标的保护。不仅要考虑水利功能、生态功能,还要协调工程和服务对象之间的关系、工程实施的经济价值,综合利用生态环境敏感目标,更好地处理水利工程活动和生态保护之间的关系。
        3.3 输水工程和水源工程的设计
        (1)在进行输水工程设计时,一方面,做好引水量、排水量的管控工作,如果缺乏资金或者是技术不够成熟,会增加灌水模数图的难度。尤其是在进行引水量设计时,应该考虑各种作物所需要用水量的最大值、设备出现故障所需要的维修时间,以此确定引水量。另一方面,在进行排水量计算时,可以采用平均排除法的方式,全面提高监测结果的准确性。
        (2)在进行水源工程规划设计时,对于不同类型的水源工程,在分析确定工程总库容时,应考虑增加特枯年生态环境饮水库容及抗旱应急库容,除此之外,在生态类型水利工程运作时,还需要规划小拦梯级河坝。尤其是丘陵区域,可以使用一些环保生态的建筑材料及措施,打造工程量不同的小拦梯级河坝工程,提高工程建设的经济效益。
        3.4 农田工程的设计
        生态水利工程建设时,应该将工程水文和生态水文专业知识进行融合,分析生态系统结构和水库水量之间的变化关系,确定水域生态系统的变化范围,满足水资源的存储需求。在农田工程设计工作开展时,要进行临空面的设计工作,可以通过观台分区法做好用水灌溉,尽可能减少耕地面积的占用,不规则的农田会影响水利工程的建设,这时需要及时地重整土地,做好统一规划工作,结合该区域的地理区域差异特点,有针对性地落实生态水利工程的规划设计。
        结 语:
        综上所述,在水利建设过程中引入生态理念极为重要,设计人员需要打破传统设计方式,提升生态设计目标的敏感性,严格按照水利工程生态设计的标准,实现生态水利和环境工程相结合,坚持保护河流生态系统,创新技术、工艺、材料,满足当下水利工程建设的实际需求,推动水利建设健康可持续发展。
        参考文献:
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        [2]郭振凯.生态理念在水利工程设计中的应用[J].百科论坛电子杂志,2020,000(003):948.
        [3]余红.生态理念在水利工程设计中的重要性及应用实践[J].治淮,2019,486(02):38-39.
        [4]夏灿.生态理念在水利工程设计中的应用[J].黑龙江科学,2019,10(16).
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