綠色設計理念在水利工程設計中的運用

【摘要】雖說我們一直在嘗試通過各類措施降低水資源的消耗，但實際效果卻并不盡如人意。綠色設計理念在水利工程設計中的運用為水資源的開發(fā)帶來了新的思考，降低其開采環(huán)節(jié)對周圍環(huán)境的影響是我們必須要面前的問題。

【關鍵詞】綠色設計；理念；水利工程；設計；運用

相較于其他類型的建筑項目，水利工程項目在施工及后期運行階段會對其所處區(qū)域的自然環(huán)境造成不同程度的影響。而綠色設計理念在其設計中的運用，就是為了從設計環(huán)節(jié)著手，降低這類影響，實現(xiàn)水利行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、綠色設計的基本概念

1、概念

通常情況下，綠色設計又被稱為“環(huán)境設計”或是“生態(tài)設計”，它指的是既關注產(chǎn)品的功用、質量及成本，又關注資本及環(huán)境影響的設計理念。將環(huán)境效益納入設計的決議計劃之中，堅持以產(chǎn)品環(huán)境功能為設計起點的原則，降低水利工程對所在區(qū)域內環(huán)境的負面影響。優(yōu)化水利工程設計及施工階段的要素，確保其不會在施工及使用階段對環(huán)境造成不可逆轉的影響。此外水利設計中運用綠色設計理念能夠修復當前脆弱的生態(tài)環(huán)境，進而實現(xiàn)人與自然的和諧相處。

2、案例概述

某攔河大壩為混凝土半整體直線重力壩，其壩頂?shù)母叱桃呀?jīng)達到了982m，壩頂長441.7m，最大壩高為94m，設計庫容為7.5×108m3。其結構如下圖所示：

該工程投入使用之后，對緩解該區(qū)域內水能及電能的缺口有著非常重要的意義。設計方本著綠色、生態(tài)的原則展開了該攔河大壩的方案設計工作，制定方案之前，相關工作人員深入到一線，對該區(qū)域內的水文、地質及氣候等信息資料進行了詳細的勘察。為了保護工程流域內的魚類，方案中還設置了臨時性的“魚道”，正式動工之后，流域內的魚類將被暫時放置在魚道之中，待完工之后將被放回該水域。

二、現(xiàn)階段水利工程設計中存在的環(huán)境問題

1、原材料的環(huán)保問題

塊石、鋼材及水泥都是水利工程施工中常用的原材料，但由此而引發(fā)的環(huán)保問題卻無法讓我們忽視。首先水泥生產(chǎn)所產(chǎn)生的高污染排放物已經(jīng)影響到了生態(tài)環(huán)境，而鋼材的生產(chǎn)不僅需要消耗本就稀缺的鐵礦石，其冶煉過程中所產(chǎn)生的廢氣也已經(jīng)成為了造成“霧霾”的元兇之一。就水利工程施工而言，其中會用到很多塊石，但由于開采塊石所造成的山體崩壞已經(jīng)破壞了原有的生態(tài)環(huán)境。綠色設計理念在水利工程設計中的運用，不僅需要在方案上對工程嚴格把控，更需要從原材料環(huán)節(jié)著手，真正降低水利工程施工及后期使用環(huán)節(jié)的能耗。

2、設計組織施工所帶來的環(huán)保問題

實際設計中，工程師大都存在過于重視工程整體效果的問題。從施工角度來講，這本無可厚非，但卻忽視了施工環(huán)節(jié)對周圍環(huán)境造成的影響?，F(xiàn)階段水利施工所引發(fā)的環(huán)境問題日益突出，像如噪音污染、固體廢棄物堆積及對道路樹木的砍伐和破壞等問題都直接影響到了工程所在區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，也給附近的居民帶去了生活困擾。此外施工作業(yè)對工程持久占地的影響幾乎是毀滅性的。綜合相關數(shù)據(jù)分析，環(huán)境噪聲源中，建筑施工所帶來的噪音污染已經(jīng)達到了5%，其中打樁機的噪音瞬間就能夠超過90dB，所以噪音污染的問題我們也必須要重視。再者水利施工和其他工程相比具有明顯的特殊性，其在施工過程中會應用到導流和截流的方法，這一定程度上改變了水流的方向及流速。這對于水生生物的影響尤為顯著，很多瀕危生物已經(jīng)因此而走向了滅亡。

三、運用綠色設計理念解決水利工程設計環(huán)境問題的措施

1、合理選用建筑材料

眼下日常施工中，各類新型環(huán)保材料越來越常見，水利施工正在向著綠色、生態(tài)的方向發(fā)展。今后相關單位應該強化新型材料的研究，尤其是對于綠色材料的研究。這不僅能夠降低水泥和鋼筋等高耗能產(chǎn)品的消耗，更能夠有效的減少固體廢棄物的產(chǎn)生。另外就是要提高材料的使用率，增強其使用壽命，像如在水庫加固工程中，我們可以將在壩坡上拆除的塊石堆放在壩腳處，這樣不僅能夠增強堤壩的穩(wěn)定性，還能夠提高塊石的利用率，這種做法比就近開采塊石更具生態(tài)價值。

2、優(yōu)化組織施工

綠色設計理念或是綠色施工技術對水利施工來說并不是新技術，但眼下各部分工作根本無法達到相應的標準。實際工作中，我們還可以做的更好。例如有關占用地樹木的處置問題，無論是持久占用地亦或者是暫時占用地，在處置其中的樹木時，我們完全可以用“移植”來代替“砍伐”，將其暫時移出施工區(qū)域之內。待完工之后將這類樹木正式移走，這種做法有效的降低了水利施工對周邊生態(tài)環(huán)境的影響。相關數(shù)據(jù)證明，移植之后的樹木成活率能夠保證在90%以上。在環(huán)境問題日益嚴峻的今天，這批被“替換”下來的樹木是我們必須要重視的資源。此外，施工時可以嘗試為動物搭建臨時“棲息地”，通過挖掘“魚道”、“魚梯”暫時將附近水域內的魚類保護起來。

3、岸坡防護技術在河流整治中的應用

水域中的植物通常都會在水陸交錯帶內生長，因此水生動物的產(chǎn)卵、覓食以及棲息也大都會在該區(qū)域內完成。所以在設計岸坡工程時，必須突出其生態(tài)性，要體現(xiàn)在人與自然和諧相處的原則。所選擇的結構形式既要能夠協(xié)調周圍的自然環(huán)境，又需要保證工程安全。岸坡防護的范圍、護岸控制線的布置及護岸型式的走向等問題都應該重視。

總結：

綠色設計理念在水利工程設計中的運用有著非常重要的意義，它有效的降低了水利施工對周邊環(huán)境的影響，突出了水利工程建設的生態(tài)性。現(xiàn)階段水利設計及施工階段仍存在諸多環(huán)境問題，因此我們必須進一步推動綠色設計理念的運用。

參考文獻：

[1]王作華.水利工程設計中綠色設計理念的應用[A].《建筑科技與管理》組委會.2013年10月建筑科技與管理學術交流會論文集[C].《建筑科技與管理》組委會，2013：3.