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

張玉華

中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410014

1 水利工程設(shè)計(jì)中綠色設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用價(jià)值

持續(xù)發(fā)展的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域?yàn)閺V大人民的日常生活提供了巨大的便利條件，是現(xiàn)代人民不可或缺的重要部分，但在工業(yè)化發(fā)展速度不斷加快的過程中，也誘發(fā)了諸多新型社會(huì)問題，例如工業(yè)生產(chǎn)造成的資源匱乏問題，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成的污染破壞問題，這極大的威脅著廣大人民群眾賴以生存的自然環(huán)境，阻礙著和諧社會(huì)的持續(xù)發(fā)展。當(dāng)今社會(huì)對(duì)于環(huán)境破壞問題極為重視，針對(duì)水資源的科學(xué)合理運(yùn)用，需要解決水利工程與生態(tài)環(huán)境以及社會(huì)資源之間的矛盾關(guān)系，促使水利工程建設(shè)能夠和當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境相互融合，該部分工作是廣大水利工程設(shè)計(jì)人員需要深入研究和探討的問題。伴隨著我國(guó)人口數(shù)量的不斷增加，廣大人民生活水平的愈發(fā)進(jìn)步，人們對(duì)于水資源的需求量也在進(jìn)一步擴(kuò)大，為了促使水資源能夠得到合理的分配和利用，我國(guó)政府在近幾年來不斷推進(jìn)優(yōu)質(zhì)水利工程項(xiàng)目的建設(shè)工作。而在水利工程設(shè)計(jì)工作開展期間，相關(guān)要在保障水利工程各項(xiàng)基本功能的同時(shí)，針對(duì)水利工程建筑物設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和升級(jí)，讓水利工程和生態(tài)環(huán)境得到統(tǒng)籌化發(fā)展，在水資源開發(fā)利用的過程中，降低水利工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的不良破壞?，F(xiàn)代化水利工程建設(shè)以及設(shè)計(jì)工作，要在原有設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上，結(jié)合多方面影響因素，在發(fā)揮水利工程項(xiàng)目建設(shè)功能性的同時(shí)，把控其設(shè)計(jì)質(zhì)量，達(dá)成生態(tài)環(huán)境保護(hù)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，還要在具體設(shè)計(jì)內(nèi)容當(dāng)中融入綠色生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念，體現(xiàn)出水利工程項(xiàng)目建設(shè)的價(jià)值和意義，促使每個(gè)工程建設(shè)都能滿足綠色設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)人與自然協(xié)同化發(fā)展。

2 綠色設(shè)計(jì)理念在水利工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用原則

盡管我國(guó)水資源總量相較其他國(guó)家儲(chǔ)量較大，但由于我國(guó)人口數(shù)量眾多，所以人均水資源相對(duì)較為匱乏，并且大量水資源得不到良好的利用，這嚴(yán)重制約了現(xiàn)代社會(huì)的科學(xué)發(fā)展。近些年來，我國(guó)政府以及社會(huì)各界逐步意識(shí)到環(huán)境保護(hù)工作的重要性，同時(shí)對(duì)于環(huán)境、資源以及人口之間的關(guān)系也提出了維持平衡的發(fā)展目標(biāo)。在水利工程項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，相應(yīng)的工程項(xiàng)目建設(shè)材料消耗量也在進(jìn)一步擴(kuò)大，整體施工周期較長(zhǎng)，對(duì)周邊自然環(huán)境會(huì)產(chǎn)生極大影響。在工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，需要對(duì)周邊采取征遷移民的管理措施，尤其是水利工程項(xiàng)目建設(shè)工作開展之后，大量水資源還會(huì)被重新分配，這讓水環(huán)境的安全威脅進(jìn)一步增大，而將綠色設(shè)計(jì)理念融入到水利工程項(xiàng)目建設(shè)以及設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，對(duì)于整個(gè)水利工程建設(shè)會(huì)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，所以相關(guān)事件需要對(duì)以下幾項(xiàng)原則保持較高的關(guān)注度。第一，工程設(shè)計(jì)工作必須要從河流主體出發(fā)，切實(shí)把控水利工程項(xiàng)目建設(shè)的具體需求，將其與河流內(nèi)部水資源，河流季節(jié)變化的規(guī)律聯(lián)系起來，在前期水利工程建設(shè)方案規(guī)劃的過程中就要做出科學(xué)設(shè)計(jì)，還要聘請(qǐng)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員，對(duì)河流實(shí)際場(chǎng)地進(jìn)行觀測(cè)和勘察，從而對(duì)流域進(jìn)行整體的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，確保水利工程建設(shè)能夠和周圍自然環(huán)境維持平衡狀態(tài)，達(dá)成協(xié)調(diào)統(tǒng)一的運(yùn)行環(huán)境，進(jìn)一步提高水利工程方案設(shè)計(jì)的應(yīng)用實(shí)效性。第二，始終保持較為嚴(yán)格的安全施工管理狀態(tài)，在前期方案設(shè)計(jì)的過程中就要制定出安全管控方案，結(jié)合河流域的季節(jié)性特征，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的各個(gè)區(qū)域配置完整的安全防護(hù)措施，促使現(xiàn)場(chǎng)施工人員以及安全管理人員的人身安全能夠得到保障。第三，開展水利工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作，始終要堅(jiān)持生態(tài)環(huán)境保護(hù)思維。工程設(shè)計(jì)人員也要具備極為豐富的專業(yè)知識(shí)，將綠色環(huán)保施工理念體現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)內(nèi)容當(dāng)中。借助相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)，通過自然生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力以及自我調(diào)節(jié)能力，讓水利工程周邊自然環(huán)境迅速恢復(fù)到最佳狀態(tài)，最大限度上降低水利工程建設(shè)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的不利影響。第四，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合反饋數(shù)據(jù)信息，對(duì)設(shè)計(jì)方案作出動(dòng)態(tài)化調(diào)整，將綠色設(shè)計(jì)理念融入到水利工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容當(dāng)中，充分考慮自然環(huán)境當(dāng)中的各項(xiàng)不可控影響因素，準(zhǔn)確掌握自然環(huán)境的時(shí)態(tài)變化，合理的設(shè)置反饋信息以及反饋系統(tǒng)，結(jié)合反饋特征定時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)方案作出調(diào)整[1]。

3 我國(guó)水利工程設(shè)計(jì)存在的問題

3.1 設(shè)計(jì)不足導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞

為了能夠有效開展水利工程項(xiàng)目建設(shè)和施工工作，工程項(xiàng)目建設(shè)單位必須要提前進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，如果工程設(shè)計(jì)未能對(duì)水利工程建設(shè)區(qū)域的周圍環(huán)境全面勘探和充分掌握，那么就無法采取因地制宜的工程設(shè)計(jì)策略，還有一部分工程設(shè)計(jì)人員環(huán)保意識(shí)存在欠缺，未能在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中將環(huán)保思維融入其中，這就會(huì)對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)周邊的生態(tài)環(huán)境造成極大的污染和破壞。除此之外，由于水利工程項(xiàng)目建設(shè)的總體工程量較大，建設(shè)周期相對(duì)較長(zhǎng)，如果在施工過程中進(jìn)行大面積挖掘或者土方回填，那么地表植物都會(huì)產(chǎn)生不可逆的損害，還會(huì)在施工過程中產(chǎn)生極大的揚(yáng)塵污染以及噪聲污染，在破壞工程項(xiàng)目建設(shè)周邊區(qū)域自然環(huán)境的同時(shí)，影響周邊居住人民的正常生活。還有一部分水利工程項(xiàng)目建設(shè)企業(yè)一位的追求施工進(jìn)度，過于追趕施工工期，對(duì)于各項(xiàng)環(huán)境保護(hù)措施并未建設(shè)到位，這就進(jìn)一步提升了生態(tài)環(huán)境的污染程度，讓工程建設(shè)區(qū)原有的生態(tài)環(huán)境無法保持平衡狀態(tài)。

3.2 建筑原材料環(huán)保問題

要想從根本上在水利工程設(shè)計(jì)內(nèi)容當(dāng)中融入綠色環(huán)保元素，在設(shè)計(jì)工作開展初期，就要充分了解各類原材料對(duì)于自然環(huán)境能夠產(chǎn)生的相關(guān)影響。水利工程項(xiàng)目建設(shè)當(dāng)中，各類建筑原材料是不可或缺的重要基礎(chǔ)資源，例如水泥是工程主體結(jié)構(gòu)建設(shè)的原材料，大量使用水泥材料便會(huì)對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境造成污染，鋼筋也是極為常見的工程主體結(jié)構(gòu)建設(shè)原材料，大量使用鋼筋不但會(huì)造成鐵礦資源的消耗，在大批量鐵礦冶煉的過程中，還會(huì)產(chǎn)生各種有毒有害氣體，在污染自然生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，威脅廣大人民群眾的生命安全，石塊則是一種天然的建筑原材料，但在大量獲取石塊的過程中需要挖掘身體，采石的過程中也會(huì)破壞山體地表植被，這就導(dǎo)致梅雨季節(jié)會(huì)引發(fā)泥石流災(zāi)害，長(zhǎng)此以往還會(huì)出現(xiàn)水土流失的問題，導(dǎo)致周圍生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)出無法恢復(fù)的狀況。

3.3 竣工后影響周邊生態(tài)系統(tǒng)

大規(guī)模開展水利工程項(xiàng)目建設(shè)，往往會(huì)造成工程建設(shè)區(qū)域水體環(huán)境出現(xiàn)較大改變，并且在工程項(xiàng)目施工建設(shè)的過程中，其周圍地表植被以及土壤也會(huì)造成破壞，如果在工程項(xiàng)目建設(shè)施工工作完畢之后，未能按照具體要求對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)，只是進(jìn)行了較為簡(jiǎn)單的恢復(fù)工作。那么長(zhǎng)此以往，便會(huì)造成水土流失問題，從而誘發(fā)自然災(zāi)害的出現(xiàn)。但由于樹木或者喬木等植被的整體生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，水環(huán)境的修復(fù)工作也需要經(jīng)歷大量時(shí)間，所以要想讓工程建設(shè)區(qū)域的自然環(huán)境恢復(fù)到初始狀態(tài)，那么就會(huì)經(jīng)歷較長(zhǎng)的恢復(fù)周期。我國(guó)當(dāng)前的水利工程施工后所采取的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)手段，并不能將破壞的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)到原狀。

4 基于綠色設(shè)計(jì)理念的水利工程設(shè)計(jì)策略

4.1 做好前期設(shè)計(jì)工作

4.1.1 樹立高度的水資源節(jié)約觀念

在合理利用水資源的過程中，要充分發(fā)揮出自然資源的作用和價(jià)值，在此過程，為廣大人民群眾打造區(qū)域性生活環(huán)境是極為重要的部分，而水利工程項(xiàng)目建設(shè)對(duì)于整個(gè)流域的各方面影響也是不可忽視的。因此，在水利工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作的過程中，相關(guān)工作人員要強(qiáng)化各類宣傳手段的應(yīng)用[2]。例如專業(yè)技術(shù)的講座，聘請(qǐng)專業(yè)科研人員進(jìn)行講解以及水利工程設(shè)計(jì)內(nèi)容的相互交流活動(dòng)等，以此來對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行引導(dǎo)和培訓(xùn)，使綠色環(huán)保設(shè)計(jì)理念深入到設(shè)計(jì)人員的腦海當(dāng)中，讓設(shè)計(jì)人員潛移默化的具備綠色環(huán)保水利工程設(shè)計(jì)思維。

4.1.2 創(chuàng)建良好的外部環(huán)境

在開展水利工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作的過程中，相關(guān)必須要具備較為豐富的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備和良好的綜合素養(yǎng)，我國(guó)政府也要大力的培養(yǎng)和扶持專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，促使我國(guó)水利工程設(shè)計(jì)行業(yè)能夠形成綠色環(huán)保設(shè)計(jì)潮流。除此之外，還要制定較為完善的法律法規(guī)，加大法律規(guī)范手段的執(zhí)行力度，解決我國(guó)各個(gè)流域污水排放問題，以此為水利工程設(shè)計(jì)工作創(chuàng)造極具優(yōu)勢(shì)的外部環(huán)境，也能為各項(xiàng)水利設(shè)計(jì)工作的順利開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.2 正確選擇建筑原材料

在開展水利工程項(xiàng)目建設(shè)的過程中，通常需要消耗大量的建筑材料，伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，越來越多的新型環(huán)保節(jié)能材料被研發(fā)出來。因此，在水利工程項(xiàng)目建設(shè)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，相關(guān)工作人員要恰當(dāng)合理的應(yīng)用節(jié)能環(huán)保施工材料，在滿足工程項(xiàng)目建設(shè)要求的同時(shí)，盡可能選擇性價(jià)比更高，環(huán)保效能更為優(yōu)良的原材料，為工程項(xiàng)目建設(shè)創(chuàng)造理想條件。在不斷加強(qiáng)綠色施工材料應(yīng)用水平的同時(shí)，還能將消耗指數(shù)較高的材料應(yīng)用比例不斷降低，例如鋼筋材料和水泥材料。另外，水利工程建設(shè)企業(yè)要針對(duì)固體垃圾的處理工作作出優(yōu)化，加大循環(huán)利用原材料的使用比例，例如各類土壤挖掘棄渣要作出專門的資源化利用，每一類資源都要發(fā)揮出相應(yīng)的價(jià)值。

4.3 綠色設(shè)計(jì)在河道生態(tài)治理堤壩中的應(yīng)用

伴隨著當(dāng)今廣大人民群眾思想水平的不斷更新和升級(jí)，各類生態(tài)景觀以及河流的重視度也在進(jìn)一步加大，針對(duì)生態(tài)環(huán)境的治理工作，不但要綜合河流景觀，生態(tài)環(huán)境，自然資源等方面的因素，還要開闊眼界對(duì)人為因素，河流因素以及自然生態(tài)元素進(jìn)行全面統(tǒng)籌，實(shí)現(xiàn)多方面的協(xié)調(diào)共同發(fā)展。在開展河流規(guī)劃治理工作過程中，要采取全流域統(tǒng)籌規(guī)劃的治理策略。促使流域內(nèi)部人民，水文地質(zhì)條件，經(jīng)濟(jì)發(fā)展元素等信息都能全面融合，讓人類的活動(dòng)和自然環(huán)境相互協(xié)調(diào)。在河道防洪工程建設(shè)的過程中，要充分發(fā)揮出河道自身的天然性優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建起立體式河流岸線。在進(jìn)行河流修復(fù)治理的過程中，為了能夠不影響中下游的資源應(yīng)用，要考慮區(qū)間性多渠道再生水資源的開發(fā)和利用，始終堅(jiān)持生態(tài)環(huán)境治理思維，將原有流域內(nèi)部廢棄的建筑和老舊堰壩拆除。針對(duì)河道的改造設(shè)計(jì)工作，相關(guān)工作人員要對(duì)外部環(huán)境的具體狀況進(jìn)行全面勘察，促使生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)以及外部環(huán)境之間的景觀距離進(jìn)一步細(xì)化，進(jìn)一步明確河道水體的功能性，在掌握河道取水排水口分布位置的基礎(chǔ)上，（區(qū)域水系統(tǒng)循環(huán)如圖1所示）不斷完善外環(huán)境關(guān)系（特色廊架設(shè)計(jì)如圖2）。而工程設(shè)計(jì)人員將綠色設(shè)計(jì)理念融入河道整體改造方案的同時(shí)，還要將施工內(nèi)容進(jìn)行全面的細(xì)化和明確，促使淤泥和棄渣能夠得到良好處置。

圖1 區(qū)域水系統(tǒng)循環(huán)

圖2 特色廊架設(shè)計(jì)

4.4 解決筑壩技術(shù)生態(tài)問題

在水利工程項(xiàng)目建設(shè)過程當(dāng)中，開展河流內(nèi)堰壩設(shè)置工作是不可忽視的重要問題。河流內(nèi)堰壩的建設(shè)工作會(huì)讓整個(gè)河流的水利條件以及壩體上下游的生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)明顯變化。在大壩修建的過程中，上游往往會(huì)積聚較為大量的淤泥，這就會(huì)影響河勢(shì)以及河流水流的良好條件，這就讓河流下游地區(qū)的淤泥堆積在一定程度上減少，但壩體上游的嚴(yán)重淹沒，便會(huì)造成淹沒范圍生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)較大的不利影響，并且內(nèi)堰壩還會(huì)嚴(yán)重阻礙生物洄游通道，讓流域內(nèi)部水生物愈發(fā)稀少。因此，在開展水利工程內(nèi)堰壩設(shè)計(jì)工作的過程中，相關(guān)人員要充分重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，從生態(tài)環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，結(jié)合河流流域的具體狀況，采取恰當(dāng)合理的生態(tài)環(huán)境保護(hù)方案，例如設(shè)置魚類以及生物洄游通道，生態(tài)物種泄放設(shè)施等，保障建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作保持平衡協(xié)調(diào)[3]。

5 總結(jié)

在現(xiàn)代化水利工程設(shè)計(jì)工作開展期間，恰當(dāng)合理的選取綠色環(huán)保設(shè)計(jì)理念，能夠滿足當(dāng)前社會(huì)持續(xù)發(fā)展的切實(shí)需求，也能充分發(fā)揮出生態(tài)水利工程建設(shè)的特點(diǎn)和價(jià)值。在開展綠色設(shè)計(jì)方案分析工作期間，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要具備較高的專業(yè)能力，別和水利工程項(xiàng)目建設(shè)的具體情況，運(yùn)用科學(xué)有效的綠色設(shè)計(jì)手段，從而全面提升水利工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)品質(zhì)。