水利水電工程施工與節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用研究

趙啟明

摘要：水利水電工程數(shù)量在近年來呈上升趨勢，并且其規(guī)模也越來越大，但是在水利水電工程施工的過程中會對資源和能源產(chǎn)生巨大的消耗，進(jìn)而影響人們賴以生存的生態(tài)環(huán)境。所以，在水利水電工程施工中應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)顯得尤為重要。本文通過分析水利水電工程施工中應(yīng)用環(huán)保節(jié)能技術(shù)的意義和我國水利水電工程發(fā)展的現(xiàn)狀，闡述了水利水電工程施工中對環(huán)境的影響及改進(jìn)措施，進(jìn)而提出了一些在水利水電工程施工中環(huán)保節(jié)能技術(shù)的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：水利水電工程;施工;節(jié)能環(huán)保技術(shù)

一、前言

傳統(tǒng)的水利水電工程施工中產(chǎn)生的噪音問題、大氣污染和擠占耕地等問題逐漸受到人們的關(guān)注，這些環(huán)境污染問題同樣也不利于我國水利水電工程的長期發(fā)展。因此，為了有效地減少對能源的消耗以及生態(tài)環(huán)境的污染，在水利水電工程施工中應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)顯得很重要。

二、水利水電工程施工中應(yīng)用環(huán)保節(jié)能技術(shù)的意義

現(xiàn)階段，能源危機(jī)越來越受到人們的關(guān)注，為了有效地解決能源緊缺的問題和現(xiàn)象，人們紛紛的采取各種各樣的技術(shù)方法和措施。而其中的水利水電工程在我國的現(xiàn)代能源開發(fā)中占有很重要的位置，對于那些不可再生能源的開發(fā)和利用和它不能夠相提并論，這也是水利水電工程的優(yōu)勢。所以，節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用在水利水電工程中具有很重要的作用，同時(shí)也保障著整個(gè)水利水電工程施工項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量和技術(shù)應(yīng)用水平的提升。就目前我國的水利水電工程施工中節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用情況來講，雖然還處于初級發(fā)展階段，但具有較好的發(fā)展趨勢，而且具有廣闊的提升和發(fā)展空間[1]。

三、我國水利水電工程發(fā)展的現(xiàn)狀

通常情況下，水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目主要包括防潮、農(nóng)田灌溉、排水、防洪和水力發(fā)電等工程，同時(shí)還包括城市和工業(yè)的輸水設(shè)施以及其他的水利水電工程設(shè)施。隨著政府和相關(guān)職能部門對水利水電工程加大監(jiān)管和扶持力度，以及人們對其越來越關(guān)注，為我國的水利水電工程建設(shè)事業(yè)發(fā)展提供有利條件。而且在水利水電工程中的科學(xué)技術(shù)研究工作和管理水平不斷地提升，再加上相關(guān)力學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的全面應(yīng)用和發(fā)展，為我國的水利水電工程發(fā)展提供了有利的條件。

根據(jù)我國政府能源管理部門近期公布的能源統(tǒng)計(jì)和探測報(bào)告顯示：我國境內(nèi)一些不可再生資源的儲備量已經(jīng)大大地減少，如煤、石油和天然氣等，這在一定程度上影響著我國的長期發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)。也正是在這一背景下，人們越來越重視在能源開發(fā)領(lǐng)域中的水利水電工程，而且水利水電能源供應(yīng)建設(shè)項(xiàng)目也保障了我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民的日常生活[2]。

最開始我建設(shè)的水利水電工程項(xiàng)目規(guī)模上都相對來說較小，如葛洲壩水利樞紐工程（如圖1）、小浪底水利樞紐工程（如圖2）、龍羊峽水電站（如圖3），因此在能源供應(yīng)能力和使用區(qū)域方面具有一定的局限性[3]。在我國目前規(guī)模最大的水利樞紐工程應(yīng)該是耗巨資建設(shè)的三峽水電站，同時(shí)在我國的大型水利水電工程建設(shè)方面起到了一定的引導(dǎo)作用。隨著水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，在施工技術(shù)、工藝和安全管理以及品質(zhì)監(jiān)管工作水平等方面都有很大幅度的提升，這在一定程度上給我國的水利水電工程向著科學(xué)、和諧和創(chuàng)新的發(fā)展道路上起到了良好的推動和促進(jìn)作用。

四、水利水電工程施工中對環(huán)境的影響及改進(jìn)措施

（一）水利水電工程施工中對環(huán)境的影響

1. 地基下沉問題經(jīng)常出現(xiàn)在水利水電工程施工的過程中，進(jìn)而破壞了施工區(qū)域周邊的環(huán)境。通常情況下，在建設(shè)水利水電工程區(qū)域的選擇方面，都會選擇水源相對比較充足的地區(qū)，但是當(dāng)選擇的地區(qū)其地質(zhì)條件不是很好，或者在強(qiáng)度和穩(wěn)定性方面不是很良好的情況，那么就極易出現(xiàn)一些安全事故。

2. 在水利水電工程施工的過程中肯定會出現(xiàn)地下水位抬高的現(xiàn)象，這樣就會使土壤鹽堿化和沼澤化。倘若在航運(yùn)區(qū)建設(shè)水利水電工程的話，就極易出現(xiàn)水面下降等問題，這樣不但會影響過往船舶正常的航行，同時(shí)還有可能出現(xiàn)輪船擱淺的現(xiàn)象。

3. 大氣污染問題也經(jīng)常在水利水電工程施工的過程中出現(xiàn)，這是因?yàn)樵谑褂?、運(yùn)輸和存放一些施工材料的過程中產(chǎn)生了粉塵和有害氣體，如攪拌混凝土。除此之外，水利水電工程施工造成空氣污染還體現(xiàn)在開挖地基和爆破施工的過程中[4]。

（二）水利水電工程施工中保護(hù)環(huán)境的措施

1. 選擇科學(xué)合理的勘測方法

在水利水電工程建設(shè)施工之前勘測所選地區(qū)的地質(zhì)，以此來保證地基是否穩(wěn)定和牢固，這樣做也是為了減少和避免在施工的過程中出現(xiàn)安全事故，確保安全的開展水利水電工程的施工。水利水電工程的地質(zhì)勘測方法包括物探技術(shù)和3G技術(shù)，其中物探技術(shù)又包含地球物理層析成像系統(tǒng)、淺層地震反射技術(shù)和高密度電法勘探技術(shù)，而3G勘測技術(shù)則包括GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)和RS遙感技術(shù)[5]。

2. 對相關(guān)的環(huán)境保護(hù)機(jī)制進(jìn)行完善

在水利水電工程施工的過程中很容易出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境遭到影響和破壞的情況，因此，在水利水電工程施工之前，要建立和完善相關(guān)的環(huán)境保護(hù)機(jī)制，從而使水利水電工程施工環(huán)境的管理水平得到有效提高。同時(shí)在水利水電工程施工的過程中，應(yīng)安排專業(yè)的人員進(jìn)行現(xiàn)場的監(jiān)督管理工作，這樣能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)那些不規(guī)范的施工行為，并給予及時(shí)地制止。還要對整個(gè)水利水電工程施工過程的環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測，以此來避免在水利水電工程施工建設(shè)中出現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響的現(xiàn)象[6]。在水利水電工程施工完成后，不可缺少的是對其進(jìn)行監(jiān)管工作，其中施工企業(yè)的工作重點(diǎn)就應(yīng)該包括對環(huán)境的監(jiān)測，以此來保證在整個(gè)水利水電工程施工的過程中沒有對周邊的環(huán)境產(chǎn)生影響，沒有影響周邊居民的正常生活和生產(chǎn)。

3. 按照施工的實(shí)際情況采用恰當(dāng)?shù)氖┕きh(huán)保技術(shù)

主要可以從以下幾方面著手：

（1）在水利水電工程施工的過程中，為了減少噪音的影響應(yīng)盡量選取一些先進(jìn)的設(shè)備，并且要保證這些機(jī)械設(shè)備應(yīng)避開鉆夜間使用，這樣是為了避免因機(jī)械設(shè)備工作對周邊居民的正常生活產(chǎn)生影響。

（2）有效控制水利水電工程施工過程中產(chǎn)生的污染氣體，根據(jù)工程的實(shí)際情況制定出一相應(yīng)的控制措施，避免工程施工對大氣環(huán)境產(chǎn)生影響。

（3）合理處置水利水電工程施工過程中產(chǎn)生的污水，為了能夠使生產(chǎn)和生活污水得到有效地控制，應(yīng)制定恰當(dāng)?shù)呐盼鄯桨?。在工程施工的過程中應(yīng)嚴(yán)格的杜絕污水隨意排放的現(xiàn)象，在選擇污水排放位置時(shí)也要慎重，以此來預(yù)防生活水源和生態(tài)環(huán)境的污染現(xiàn)象，從而保證人們的身體健康。

（4）在水利水電工程施工的過程中要杜絕廢棄材料隨便堆放和丟棄的現(xiàn)象，在廢棄施工材料的處理方面，應(yīng)安排專門的人員來進(jìn)行處理，并做好相關(guān)的規(guī)劃工作。

（5）水土流失的問題經(jīng)常出現(xiàn)在水利水電工程施工的過程中，因此，相關(guān)的施工企業(yè)和人員要給予一定的重視，可以通過采用一些生物防護(hù)和工程防護(hù)措施使水土流失的現(xiàn)象得以減少和避免，這也在一定程度上降低了泥石流和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率。

（6）加強(qiáng)水利水電工程施工的過程中的人員管理，保證他們在施工的過程中嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)章制度來進(jìn)行，以此來提高施工環(huán)保工作的實(shí)效性[7]。

五、在水利水電工程施工中環(huán)保節(jié)能技術(shù)的具體應(yīng)用

水利水電工程與我國的國計(jì)民生有很大的關(guān)系，同時(shí)在工農(nóng)業(yè)發(fā)展中也起到至關(guān)重要的作用。目前，我國的水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目主要用于灌溉、防洪和發(fā)電等領(lǐng)域，而且人們的生活和生產(chǎn)也需要水利水電工程建設(shè)。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷改進(jìn)，水利水電工程項(xiàng)目的種類也逐漸變得豐富多樣起來，各地區(qū)都在積極的開展水利水電工程的建設(shè)工作。隨著一些新型的施工技術(shù)和工藝在水利水電工程施工中的應(yīng)用，尤其的是節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用，使對能源的消耗逐漸降低，而且還減少了對生態(tài)環(huán)境的污染，為水利水電工程的可持續(xù)發(fā)展提供有利條件。

（一）優(yōu)化水利工程的自排能力

水利工程能夠在河流的汛期將河道中的積水排出去，有效地發(fā)揮了水利工程的防汛的功能，進(jìn)而有效地防止出現(xiàn)洪澇災(zāi)害的現(xiàn)象;而水利工程在平時(shí)能夠發(fā)揮改善河流水質(zhì)的功能，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)合理調(diào)配水資源的目標(biāo)。在實(shí)際的施工期間，為了能夠使水利工程的設(shè)計(jì)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，一般采用自排和強(qiáng)排兩種方式，自排是指通過水泵來抽水，將河道內(nèi)的積水排出去。而強(qiáng)排的排水方式和自排方式相比在能源消耗方面相對較大。所以，水利工程的施工企業(yè)和相關(guān)人員要重視優(yōu)化水利工程的自排能力，從而使能源的消耗得以有效地減少。

水利工程不但能夠起到防汛抗災(zāi)的作用，同時(shí)還能夠優(yōu)化水系的安排。施工人員在優(yōu)化水利工程自排能力的過程中，要根據(jù)水利工程的實(shí)際情況來合理確定河道斷面和水閘孔寬度等參數(shù)，從而使泵站的建設(shè)規(guī)模得以有效地縮小，同時(shí)還能夠使建設(shè)泵站的施工費(fèi)用得以有效的節(jié)省。在對水利工程開關(guān)閘門時(shí)，可以充分的利用該階段的水位和水資源的調(diào)配來發(fā)揮防汛排澇的作用，這也是將水利工程的自排能力充分的顯現(xiàn)出來。

（二）合理布設(shè)水利工程中的泵閘

在水利工程施工的過程中，要想充分實(shí)現(xiàn)水利工程的使用功能，單純的利用水利工程的自排能力無法實(shí)現(xiàn)，為了把充分發(fā)揮水利工程中的防洪排澇和調(diào)水等功能，還需要建設(shè)具有水利工程自排功能的泵站。在設(shè)計(jì)泵站的過程中，其相關(guān)的設(shè)計(jì)人員要對泵、閘等設(shè)施進(jìn)行合理的布設(shè)。自排功能是泵站的核心功能，所以一般都是將泵閘等設(shè)施設(shè)置在泵站的周圍或者是下部。如果遇到水位差較大或者惡劣天氣的時(shí)候，應(yīng)充分地發(fā)揮泵閘的強(qiáng)排功能，這樣不但使水利工程排水的時(shí)間得以有效地縮短，同時(shí)還減少和避免了一些不必要的浪費(fèi)現(xiàn)象[8]。

（三）綜合考慮區(qū)域排水模式

在水利工程設(shè)計(jì)區(qū)域排水水系的過程中，排水系統(tǒng)一般由一級排水和二級排水兩部分組成。該過程的首要任務(wù)是對排水區(qū)域的合理劃分工作，排出的水應(yīng)該集中在一級泵站。在水泵的相關(guān)作用下使原本集中在一級泵站的水流到二級泵站中，最后再將其排到區(qū)域的外部。所以，在設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)期間，設(shè)計(jì)師要綜合考慮多方面的因素來對二級排水的水位進(jìn)行確定，度地面和河道水位之間的差距進(jìn)行充分的利用，使一級排水自己流到二級排水的河道中，這樣就可以將一級排水泵站取消。并且這樣的區(qū)域排水模式也將二級泵站的動力充分發(fā)揮出來，使其運(yùn)行時(shí)間有所增加。

由于二級排水系統(tǒng)本身就具有一定的蓄水功能，因此，即使增加二級排水泵站的工作動力，二級泵站在能源消耗方面有所減少，而且取得良好的節(jié)能環(huán)保效果。另外，一級排水環(huán)節(jié)的減少也提升了水利工程的經(jīng)濟(jì)效益，所以，在水利工程施工建設(shè)中值得將該模式進(jìn)行廣泛的推廣[9]。

（四）加強(qiáng)泵站裝置功能

為了充分發(fā)揮泵站裝置的功能，應(yīng)有效協(xié)調(diào)多方面的因素。影響泵站裝置功能的因素有很多，其中就有進(jìn)水和出水流道、閘門和泵站進(jìn)水道與出水道之間的使用效率等方面。所以，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)泵站進(jìn)水道和出水道的過程中，要時(shí)刻貫穿降低能源消耗的觀念，以此來保證設(shè)計(jì)出來的泵站既科學(xué)又合理，進(jìn)而使泵站裝置的使用功能得到有效地提高[10]。

（五）科學(xué)合理選擇電動機(jī)和水泵的連接方式

在水利工程中一般比較常見的水泵和電動機(jī)的連接方式有直接連接和齒連兩種方式。

1. 直接連接

指的就是水泵和電動機(jī)之間進(jìn)行直接的連接，由此組成水泵電動機(jī)組，這樣能夠?qū)λ煤碗妱訖C(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行有效地控制，使它們的速度保持相同。直接連接的方式如果采用中大型的輪流水泵，由于其運(yùn)轉(zhuǎn)速度相對來說比較低，所以選取的電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度要較低，只有這樣才能夠保證其正常的運(yùn)轉(zhuǎn)下去。

2. 齒連

指的是水泵和電動機(jī)通過齒輪變速箱進(jìn)行有效的連接。變速箱在這一過程中主要起到的是輔助的作用，在水利工程施工的過程中可以應(yīng)用高速的電動機(jī)。高速電動機(jī)具有體積小和效率高的優(yōu)勢，但如果將其應(yīng)用到齒輪變速箱中，不但會在一定程度上加大對能源的消耗，同時(shí)還會產(chǎn)生較大的噪音[11]。

（六）設(shè)備安裝中的節(jié)能環(huán)保技術(shù)

在水利水電工程施工中設(shè)備的安裝在整個(gè)的工程項(xiàng)目建設(shè)中起到至關(guān)重要的作用和地位，它直接關(guān)系到水利水電工程項(xiàng)目的成敗。在水利水電工程設(shè)備安裝項(xiàng)目中節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用體現(xiàn)在以下幾方面：

1. 安裝設(shè)備的節(jié)能化

在水利水電工程設(shè)備安裝的過程中難免會用到一些大型的機(jī)電設(shè)備，這在一定程度上消耗了大量的能源，但是只有安裝設(shè)備的工作人員對其中應(yīng)注意的問題給予充分的了解和認(rèn)識，并通過積極的尋找解決方法再加上節(jié)能化的安裝理念，從而使設(shè)備安裝的過程中有效地降低和控制對能源的消耗。

2. 安裝設(shè)備的環(huán)境保護(hù)措施

在水利水電工程施工中設(shè)備安裝的環(huán)境保護(hù)措施主要體現(xiàn)在所采用的形式和方法上，通過對傳統(tǒng)設(shè)備安裝中環(huán)境污染和破壞等現(xiàn)象的總結(jié)和歸納，經(jīng)過專業(yè)的技術(shù)人員對其進(jìn)行完善和革新，制定出一套完整的水利水電工程設(shè)備安裝的環(huán)保措施。

3. 安裝設(shè)備的生態(tài)保護(hù)措施

在水利水電工程設(shè)備安裝設(shè)計(jì)和施工的過程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)和技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)該工程項(xiàng)目的實(shí)際生態(tài)情況制定出一套生態(tài)保護(hù)方法和措施，以此來減少對水利水電工程項(xiàng)目所在區(qū)域生態(tài)環(huán)境的破壞[12]。

六、結(jié)語

綜上所述，社會經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)步和發(fā)展使我國的工程建筑行業(yè)也得到了突飛猛進(jìn)的變化，其中的水利水電工程保障著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此，要加大水利水電工程的發(fā)展。但是，在水利水電工程施工的過程中難免會產(chǎn)生一些破壞生態(tài)環(huán)境的問題，這也影響著我國社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。所以，在水利水電工程施工中應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)已刻不容緩，這樣在保證工程質(zhì)量和施工進(jìn)度的基礎(chǔ)上，減少了對環(huán)境的污染和破壞。

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