試析綠色設(shè)計(jì)理念在水利工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

林財(cái)發(fā)

(贛州市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，江西 贛州 341000)

水利工程往往有著較大的規(guī)模，且需要較多的占地，那么就會(huì)在很大程度上影響到區(qū)域環(huán)境，特別是重新分配水資源，將會(huì)嚴(yán)重影響到水環(huán)境。針對(duì)這種情況，在水利工程設(shè)計(jì)中，就需要堅(jiān)持綠色設(shè)計(jì)，在保證水利工程質(zhì)量的同時(shí)，避免環(huán)境遭到水利工程的破壞，且可以充分的修復(fù)生態(tài)環(huán)境。

1 綠色設(shè)計(jì)的概念

綠色設(shè)計(jì)被人們稱之為生態(tài)設(shè)計(jì)或者環(huán)境設(shè)計(jì)，指的是在產(chǎn)品壽命周期全過(guò)程的設(shè)計(jì)中，除了對(duì)產(chǎn)品的功能、質(zhì)量以及開發(fā)周期和開發(fā)成本等因素進(jìn)行綜合考慮之外，還對(duì)資源和環(huán)境的影響進(jìn)行充分考慮，對(duì)各種相關(guān)因素進(jìn)行優(yōu)化，保證水利工程在建設(shè)期間和以后的使用過(guò)程中，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，保證水利工程的各項(xiàng)指標(biāo)都滿足綠色環(huán)保的要求;此外，還可以最大程度的修復(fù)生態(tài)環(huán)境。綠色設(shè)計(jì)的基本思想就是將人與自然的生態(tài)平衡關(guān)系作為設(shè)計(jì)階段的著眼，將環(huán)境效益貫徹于設(shè)計(jì)過(guò)程的每一個(gè)決策中，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中充分的納入環(huán)境因素以及預(yù)防污染措施，將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)作為環(huán)境性能，最大限度的降低水利工程對(duì)于環(huán)境的影響。

2 綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)生的原因分析

在二十一世紀(jì)的今天，城市化進(jìn)程逐步加快，工業(yè)化程度越來(lái)越高，在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí)，也出現(xiàn)了諸多問(wèn)題;其中資源、環(huán)境、人口是最主要的三個(gè)問(wèn)題;環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，正在很大程度上威脅到人類社會(huì)生存與發(fā)展。近些年來(lái)，人們開始大力研究全球環(huán)境問(wèn)題，逐漸的認(rèn)識(shí)到環(huán)境問(wèn)題并不是孤立存在的，環(huán)境、資源和人口是互相聯(lián)系的三個(gè)問(wèn)題，在水資源方面，它不僅會(huì)對(duì)區(qū)域有限資源的合理利用產(chǎn)生很大程度的影響，還是造成環(huán)境問(wèn)題的主要原因。隨著人們生活質(zhì)量的提高，人們需求更多的用水量，水利工程的數(shù)量也越來(lái)越多。水利工程師的設(shè)計(jì)任務(wù)開始轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源水利和環(huán)境水利，不僅需要保證水利工程的質(zhì)量，還需要保證能夠避免因?yàn)樗Y源的分配，導(dǎo)致環(huán)境問(wèn)題以及生態(tài)問(wèn)題的產(chǎn)生。

3 綠色設(shè)計(jì)在河道生態(tài)治理堤防中的應(yīng)用

非綠色設(shè)計(jì)理念的河流治理設(shè)計(jì):通過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，非綠色設(shè)計(jì)理念的河流治理設(shè)計(jì)主要集中在這些方面，一是在抗拒和馴服洪水方面，對(duì)工程措施過(guò)分的強(qiáng)調(diào)和依靠，忽略了環(huán)境的破壞;人們?cè)趹?yīng)對(duì)河流洪水方面，將其束縛在一個(gè)較小的空間內(nèi)，這樣雖然經(jīng)濟(jì)性比較好，但是人們?cè)谶M(jìn)行堤防以及大壩等水利工程建設(shè)時(shí)，往往沒(méi)有采取措施來(lái)補(bǔ)償生態(tài)環(huán)境，這樣就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，比如對(duì)河流和水陸連續(xù)性造成破壞等等。二是盲目的對(duì)河流進(jìn)行填沒(méi)，造成一系列的問(wèn)題，隨著人們生活空間的不斷擴(kuò)大，人們開始大力侵占或縮窄河流水面，在很大程度上減少了水面積，這樣就會(huì)影響到河流的天然調(diào)蓄功能;另外一方面，地下水補(bǔ)充減少，這樣就會(huì)導(dǎo)致地面沉降的發(fā)生。三是隨著城市化進(jìn)程的逐步加快，河流污染嚴(yán)重。在工業(yè)發(fā)展中產(chǎn)生的污水或者人們的生活污水都直接排入到河道之中，嚴(yán)重污染到河水質(zhì)量，影響到小魚小蝦的生存，甚至還會(huì)滅絕一些對(duì)人類有益的物種，嚴(yán)重破壞到河流生態(tài)環(huán)境。在這種情況下，就需要積極采取一系列的措施來(lái)進(jìn)行修復(fù)，補(bǔ)償受損河流，維護(hù)水域生態(tài)系統(tǒng)的功能。

綠色設(shè)計(jì)理念的河道治理設(shè)計(jì):近些年來(lái)，各地已經(jīng)將一系列的新技術(shù)和新材料應(yīng)用到防洪工程建設(shè)和河流整治工程中，這是為了對(duì)河流的生態(tài)建設(shè)進(jìn)行強(qiáng)化，比如生態(tài)型護(hù)坡技術(shù)等等。

在防洪工程規(guī)劃原則方面:需要分析工程的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，對(duì)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益之間的關(guān)系進(jìn)行權(quán)衡，評(píng)估本工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)技術(shù)和生態(tài)環(huán)境效益，對(duì)目前的單一經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)估指標(biāo)體系進(jìn)行改變。我們都知道，以往的治河工程，都是將河流本身作為設(shè)計(jì)的著眼點(diǎn)，而河流湖泊與岸上生態(tài)系統(tǒng)的聯(lián)系則被忽視掉了。因此，在規(guī)劃防洪工程時(shí)，就需要明確河流與上下游的生物群落是一個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)的進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

在堤線布置和堤形選擇方面:生物物種的多樣化，一個(gè)非常重要的前提就是河流形態(tài)的多樣化。生物多樣化會(huì)在很大程度上受到河流形態(tài)的規(guī)則化影響，因此，在布置堤線時(shí)，需要以不侵占河道、不影響行洪、使堤線走向與河勢(shì)走向相適應(yīng)為原則，使工程完工后能將江河湖泊的自然形態(tài)給盡可能的保留下來(lái)。在對(duì)堤防間距進(jìn)行確定時(shí)，需要能寬則寬，對(duì)行洪和生態(tài)保護(hù)的關(guān)系處理好，在布置河槽時(shí)候，既需要滿足相關(guān)的行洪要求，還需要保證淺灘寬度和植被空間滿足相關(guān)的要求，從而促進(jìn)生物的生長(zhǎng)和發(fā)育，將河流的自凈化功能充分的發(fā)揮出來(lái)。在堤形的選擇方面，應(yīng)盡量采用土堤等生態(tài)防護(hù)型式，避免采用防洪墻等硬質(zhì)防護(hù)型式，同時(shí)對(duì)堤防迎、背水坡進(jìn)行草皮護(hù)坡等生態(tài)護(hù)坡型式進(jìn)行護(hù)坡。

河流斷面設(shè)計(jì):自然河流在縱斷面和橫斷面方面的變化也呈現(xiàn)出多樣性，既有淺灘，也有深潭;在對(duì)河道進(jìn)行整治時(shí)，除對(duì)河灘中心處可能阻礙行洪的沙洲進(jìn)行清理外，盡量保留河道的現(xiàn)狀，無(wú)需進(jìn)行大規(guī)模的清灘整治，以防止河道斷面形式均一化，以保證河道生態(tài)對(duì)生物的親和力，使其與自然環(huán)境協(xié)調(diào)一致。為了保證可以實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)，就需要對(duì)一些關(guān)于非規(guī)則斷面的水力學(xué)計(jì)算方法大力推廣，并且將配套的實(shí)用工具積極的應(yīng)用到水利工程設(shè)計(jì)中來(lái)。

岸坡防護(hù)在河流整治中的應(yīng)用:在水利工程中，水陸交錯(cuò)帶的岸坡防護(hù)結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成最大的沖擊，因此，需要特別的重視。這是因?yàn)樗蛑械闹参锒忌L(zhǎng)在水陸交錯(cuò)帶，動(dòng)物的覓食、棲息以及產(chǎn)卵也是在這個(gè)地方進(jìn)行;那么在岸坡防護(hù)工程的設(shè)計(jì)中，就需要將人與自然能夠和諧共處作為出發(fā)點(diǎn)，采用的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)該保證可以協(xié)調(diào)于周圍的自然景觀，既需要保證工程的安全，又需要保證有著多種多樣的生態(tài)和景觀的護(hù)岸形式。因此在岸坡防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下方面:(1)岸坡防護(hù)的范圍。只對(duì)需要防護(hù)的堤段進(jìn)行護(hù)岸，如迎流頂沖段、岸坡崩坍段、岸坡進(jìn)行過(guò)填土，有失穩(wěn)可能性段等，對(duì)順直段及植被很好岸坡穩(wěn)定區(qū)域可保持現(xiàn)狀。(2)護(hù)岸控制線的布置。護(hù)岸的走向應(yīng)與岸坡走向一致，護(hù)岸應(yīng)盡可能的緊貼原河岸，避免占用河道。(3)護(hù)岸型式選擇。護(hù)岸的形式盡可能采用生態(tài)護(hù)岸，如生態(tài)網(wǎng)格護(hù)岸等。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展和城市規(guī)模的擴(kuò)大，環(huán)境問(wèn)題日益突出。防洪問(wèn)題和城市建設(shè)之間產(chǎn)生了很大的矛盾，那么在這種情況下，就需要進(jìn)行河道的生態(tài)修復(fù)和整治。河道生態(tài)修復(fù)整治工作有著十分重大的意義，它不僅可以保證城市城區(qū)的人民生命財(cái)產(chǎn)安全不受洪水危害，還可以在很大程度上促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，將水利工程的社會(huì)效益和環(huán)境效益給充分的發(fā)揮出來(lái)。在水利工程設(shè)計(jì)中，首先需要明確的就是環(huán)境問(wèn)題和水資源并不是孤立存在的，然后總結(jié)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，努力學(xué)習(xí)，不斷提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

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