新形势下水利工程设计的原则及发展趋势

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年第40卷第9期   作者:陈建辉
[导读] 随着我国基础建设的增多,水利工程逐渐扩大规模。

        陈建辉
        桂林市水利电力勘测设计研究院 广西??桂林市541001

        摘要:随着我国基础建设的增多,水利工程逐渐扩大规模。为了杜绝水利工程建设对自然环境造成的破坏,应在水利工程设计过程中加入生态环保理念。本文在介绍水利工程建设概况的基础上,分析了水利工程对生态环境的影响,并对生态水利工程设计在水利建设中的运用进行了阐述,以期为实现水利工程的生态效益、社会效益及经济效益提供参考。
        关键词:水利工程;设计;原则;发展趋势
        引言
        近年来,国家加大了对基础设施建设的投入,促使各种水利工程项目兴起。水利工程在水资源调配、消除水灾害、保持水土等方面发挥了重要的作用,综合而言,水利工程对区域发展具有经济、社会与生态多重效益。水利工程设计作为项目建设的关键环节,影响着整个工程功能和效益的实现。因此,新形势下的水利工程设计需遵循相应的原则与规范,保障设计的质量,最大程度发挥水利工程在各个领域的作用,带动整个水利事业的稳步发展。
        1设计原则
        (1)自我修复原则
        在水利生态工程建设之初,不仅考虑到钢筋混凝土原材料,而且应该满足大自然的交替规律,以地形地貌为基础,在客观环境上进行生态系统的规划设计,减少工程建设的浪费,实现生态效益和经济效益的有机统一。在传统的水利工程建设过程中,尤其是在规划设计阶段,需要将生态系统的自我恢复,纳入考虑范畴,这样才能够融合生态水利工程建设和景观因素,综合考虑未来环境的变化,更好地扩大水利工程规划的价值。除此之外,还需要对周围的环境进行综合性评估,以生态环境结构和功能为归宿点,实现各要素之间的有机统一,让生态水利工程规划设计更具艺术性和美观性。
        (2)系统性原则
        将河道的防洪、水源、水质、滨水景观、生态、水工建筑物看作整体,进行系统化设计,摆脱工程设计的单一,强调系统性、可实施性。综合考虑河道防洪排涝、灌溉供水、生态环境等功能,注重整治方案与当地市政建设项目的衔接性,各类项目协调推进,集中发挥整体效益。
        (3)经济性原则
        从宏观角度而言,城区公共空间相对充足,城市人口有限,城市发展相对集中。而河道尺度较大,设计时应结合城市规划用地,结合现状实际,总体以大尺度的简洁景观为主,避免布置过多的景观设施,造成使用效率低、投资浪费等情况。整治措施和标准与河道实际情况及当地经济水平相适应,避免盲目投资、过度治理。同步建立河道日常管理机制,确保整治工程长期发挥效益。
        2新形势下水利工程设计的发展趋势
        2.1引水排水工程规划设计
        一个是引水工程。对于引水工程的设计要注意确定引水流量,尤其是小型灌区技术力量薄弱,面临用水高峰要按照最大灌水定额、延续时间设计合理的引水流量。一般可按照当地主要农作物种植比例、灌溉面积、用水高峰期的日耗水量以及日灌水时长等计算,据此设计渠道。在设计渠道横断面时则要按照水力均匀流明确其尺寸,并根据本地气候、地质、水文等情况选择明渠自流灌溉、滴灌、喷灌等方式,高效利用水资源。另一个是排水工程。要明确排水沟流量,按照地形条件对暴雨标准加以设计,设计渠道横断面时可参考设计引水渠的方式,利用地势低的河道,选择浆砌石、U型槽衬砌等设计排水沟,提高小农水工程设计的经济性。
        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。
        2.4水利设计行业的程序化
        近年来,市场经济的快速发展在一定程度上为水利工程事业带来了新的发展契机。为保障水利工程的总体设计水平,有关设计部门与人员需积极推动水利设计的程序化,在工程设计过程中,可以应用招投标机制来选择最合适的设计单位。招投标机制的引入主要是为了加强各设计单位之间的竞争,推动各设计单位不断完善自身设计,从而选择与水利工程建设要求相一致的设计方案,更好地保障设计成果的整体质量。此外,水利工程设计中的招投标机制,有利于设计单位进行设计方案的调整与优化,通过最佳设计方案的选择,实现工程造价、成本、质量等的控制。
        2.5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。
        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
        [1]荣云杰,刘经强,徐树宝.水利工程中生态护岸型式的研究[J].山东农业大学学报(自然科学版),2017,48(4):549-552+555.
        [2]刘派.生态水利工程设计在水利建设中的应用分析[J].南方农机,2019,50(7):221.
        [3]翟勇,肖福祥.新时期小型农田水利防渗工程设计相关问题探究[J].吉林农业,2017(23):73.
        [4]丁玉娜.水利工程建设中生态设计的运用与分析[J].工程技术研究,2020,5(4):241-242.
        作者简介:陈建辉(1971-)男,本科,工程师职称,主要从事水利水电工程建筑工作。
       
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