水利工程設(shè)計(jì)中綠色設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用

田碩品

唐山市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 河北 唐山 063300

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們逐漸意識(shí)到水利工程對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)以及人類文明延續(xù)的重要作用，各國(guó)開(kāi)始大型水利工程的建設(shè)，短期內(nèi)創(chuàng)造了巨額的經(jīng)濟(jì)效益以及客觀的社會(huì)效益。但是不顧后果缺乏科學(xué)生態(tài)理論指導(dǎo)的水利工程也對(duì)自然環(huán)境造成了一定的破壞，基于可持續(xù)發(fā)展的需要以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，綠色設(shè)計(jì)理念逐漸成為了水利工程設(shè)計(jì)和建設(shè)一種新興理念。以下就將對(duì)水利設(shè)計(jì)中應(yīng)用綠色設(shè)計(jì)理念進(jìn)行分析。

1 綠色設(shè)計(jì)的概念

綠色設(shè)計(jì)理念誕生于上個(gè)世紀(jì)八十年代，被廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，這一理念的背景主要是源于現(xiàn)代科技對(duì)自然環(huán)境造成了破壞逐漸引起了部分人的反思。同時(shí)也是很多設(shè)計(jì)師出于提倡對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的初衷，隨著時(shí)代的發(fā)展，這一設(shè)計(jì)理念被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域[1]。在綠色設(shè)計(jì)理念中除了需要關(guān)注產(chǎn)品最基本的功能以及質(zhì)量等要素要外，還需要考慮其成本以及對(duì)環(huán)境的影響，在保證對(duì)環(huán)境影響最小的情況下進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)。在水利工程方面，綠色設(shè)計(jì)理念要求水利工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)乃至在后期的使用中需要將對(duì)環(huán)境的破壞降到最低，在不影響周邊生態(tài)環(huán)境的同時(shí)進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)，這就需要在從規(guī)劃到設(shè)計(jì)、施工再到運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)中，始終將人與自然的生態(tài)平衡作為其最主要的著眼點(diǎn)。

2 水利工程融入綠色設(shè)計(jì)理念的重要性

隨著工業(yè)用水和生活用水的需求不斷增加，水資源結(jié)構(gòu)調(diào)整及分配方式的要求也不斷提高，對(duì)水利工程蓄水和排水的能力同樣提出了更高的要求[2]，這就要求水利工程在水土保持、水源涵養(yǎng)及環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮更加重要的作用。若缺乏綠色理念的引導(dǎo)和支撐，勢(shì)必對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定程度的破壞，還可能造成一系列的連鎖反應(yīng)，甚至可能被自然環(huán)境反噬，最終威脅人類生存。例如1987年的孟加拉國(guó)特大洪災(zāi)就是由于當(dāng)?shù)鼐用袼烈饪撤ド郑瑢⒑恿鞲牡?，并且在雨季缺乏有效地監(jiān)測(cè)和預(yù)防，最終導(dǎo)致洪災(zāi)的發(fā)生。此次洪災(zāi)共造成2000多人死亡，200多萬(wàn)噸糧食被毀，除了洪災(zāi)的直接影響以外，其造成的次生災(zāi)害，例如泥石流、糧食危機(jī)和瘟疫等更是擴(kuò)大了了其影響力，加劇了人民的貧困程度。因此，只有將綠色設(shè)計(jì)理念融入水利工程的全過(guò)程管理中，才能充分發(fā)揮水利工程對(duì)自然環(huán)境的養(yǎng)護(hù)作用，既保證工程的生態(tài)效益，又能滿足其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，保證經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的平衡與可控。

3 綠色設(shè)計(jì)理念如何應(yīng)用于水利工程建設(shè)

3.1 水土保持綠色設(shè)計(jì) 在綠色設(shè)計(jì)理念中，水利工程不僅僅要有保持周邊環(huán)境的作用，還需要具有美化周邊環(huán)境作用。在水利工程的設(shè)計(jì)中需要將花草樹(shù)木與工程本身進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，將其與周邊自然環(huán)境打造成一個(gè)整體。在水利工程的設(shè)計(jì)中，通常對(duì)開(kāi)挖部分進(jìn)行統(tǒng)籌管理，采用更加高效的開(kāi)挖方式，對(duì)周圍的土壤進(jìn)行填埋，并采用種植草皮的方式修復(fù)被毀壞的土地，從而降低對(duì)原始環(huán)境的破壞，降低水土流失現(xiàn)象的發(fā)生率[3]，起到改善區(qū)域小氣候的作用。

3.2 工程可持續(xù)發(fā)展理念 在確定某區(qū)域是否需要興建水利工程之前，需要對(duì)該區(qū)域自然環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估，通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)貧夂?、水溫以及土地進(jìn)行全面評(píng)估，評(píng)判該區(qū)域自然環(huán)境對(duì)人為破壞的承受力，若承受力在可控范圍內(nèi)，則需要考慮水利工程是否符合可持續(xù)發(fā)展理念，若當(dāng)前環(huán)境對(duì)人為破壞的承受力較低，考慮重新選址。一方面要避免透支區(qū)域環(huán)境；另一方面在水利工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮到建設(shè)工程項(xiàng)目后的河流與其上下游自然環(huán)境保持整體性[4]，盡可能減少對(duì)原始狀態(tài)的破壞，既要保持流域內(nèi)及上下游生物群落同屬一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)，又要關(guān)注水利工程的建設(shè)是否影響原有的生物群落有機(jī)系統(tǒng)。

3.3 降低建筑材料對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞 在水利工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，降低建筑材料對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞主要著重于兩個(gè)方面:一是避免過(guò)度依賴周圍區(qū)間資源對(duì)區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境的破壞，盡量采用新型建筑材料予以替代，減輕對(duì)原有生態(tài)資源及環(huán)境的影響，二是減少工程建設(shè)中的廢棄原料對(duì)自然環(huán)境造成影響。因此，在水利工程設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程中需要關(guān)注建設(shè)用材料的環(huán)保型，例如新型混凝土和油漆等，采用可循環(huán)使用的材料以及綠色環(huán)保材料，降低建筑用材料對(duì)自然環(huán)境的破壞；例如占地、開(kāi)采石材造成的砍伐樹(shù)木盡可能將砍伐后的林場(chǎng)予以復(fù)原，確保原環(huán)境的破壞不超過(guò)其最大負(fù)荷。

3.4 水利工程美學(xué)設(shè)計(jì) 在水利工程的設(shè)計(jì)中需要盡可能減少人為破壞的痕跡，在設(shè)計(jì)中盡可能合理地應(yīng)用自然美學(xué)。美學(xué)設(shè)計(jì)的應(yīng)用點(diǎn)主要集中在河流的岸坡等位置，在以往水利工程的設(shè)計(jì)和施工中岸坡的生態(tài)設(shè)計(jì)以及美學(xué)設(shè)計(jì)往往都未被考慮，很多的水利工程其岸坡都是使用混凝土進(jìn)行覆蓋，既不能對(duì)水利工程以及自然環(huán)境起到有效地調(diào)節(jié)作用，也沒(méi)有美化的作用[5]。在綠色設(shè)計(jì)理念中，既要保證岸坡的防護(hù)作用，又要考慮其對(duì)當(dāng)前生態(tài)環(huán)境的影響及美學(xué)價(jià)值，可以考慮采用綠色混凝土技術(shù)，通過(guò)專門(mén)的混凝土砌塊進(jìn)行防護(hù)，同時(shí)在其中種植植物，進(jìn)一步涵養(yǎng)水土，并且能夠起到有效的美化作用。

3.5 合理安排施工工程 合理安排施工工程，主要體現(xiàn)在對(duì)水利工程的施工進(jìn)行有效的管理，盡可能降低施工過(guò)程中對(duì)自然環(huán)境及區(qū)域內(nèi)生物的影響。在綠色設(shè)計(jì)理念以及綠色施工理念的引導(dǎo)下，應(yīng)當(dāng)減輕施工對(duì)于環(huán)境的影響。例如將區(qū)域內(nèi)可能受影響的陸地動(dòng)物，采用新建棲息地的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)移，而對(duì)流域內(nèi)的魚(yú)類可以采用設(shè)置魚(yú)梯的方式進(jìn)行保護(hù)。除此之外，也可以在施工期間采用人工飼養(yǎng)的方式對(duì)其進(jìn)行管理，工程竣工交付使用之后在對(duì)其進(jìn)行放生。除此之外在施工期間還需要將施工區(qū)域內(nèi)外進(jìn)行隔離，避免野生動(dòng)物誤入施工區(qū)域發(fā)生意外。同時(shí)控制施工產(chǎn)生的粉塵以及噪音，降低對(duì)周邊動(dòng)植物的影響。

3.6 在各地開(kāi)展流域水電開(kāi)發(fā)規(guī)劃指導(dǎo)對(duì)接工作 水利工程建設(shè)需要進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，因此，需要各部門(mén)各地區(qū)展開(kāi)協(xié)商，對(duì)跨流域、跨地區(qū)的大型水利工程需要進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估。一是要考慮水利工程落成后的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益之間的平衡關(guān)系，避免各種資源的浪費(fèi)；二是要考慮建設(shè)過(guò)程中對(duì)周圍的居民生活、周邊環(huán)境是否造成影響；三是要考慮不同流域不同地區(qū)的施工順序，及施工技術(shù)、施工工藝的選擇，對(duì)其進(jìn)行綜合權(quán)衡。

結(jié)語(yǔ)

綜合上述，水利工程是一項(xiàng)長(zhǎng)期性的工程，不能只顧眼前利益而忽視長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，水利工程的建設(shè)需要符合可持續(xù)發(fā)展理念。設(shè)計(jì)和施工的理念在不斷革新，建設(shè)的技術(shù)和工藝也在不斷發(fā)展，在現(xiàn)階段應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水利工程建設(shè)的監(jiān)管，各部門(mén)有機(jī)統(tǒng)籌，結(jié)合水利工程建設(shè)工作的特性，制定更加優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)和施工方案，從而讓水利工程真正發(fā)揮自身價(jià)值。