生態(tài)理念在水利工程設計過程中的應用

孫久社

聊城市茌平區(qū)樂平鋪鎮(zhèn)農林水綜合服務中心 山東 聊城 252126

引言

近年來，生態(tài)文明建設被提高到國家發(fā)展戰(zhàn)略高度，在社會生產(chǎn)活動中更加注重節(jié)能環(huán)保和生態(tài)文明建設。在水利工程建設的過程中，往往存在片面追求工程效益而忽視生態(tài)環(huán)境保護和利用的問題，沒有很好地把水利工程建設與生態(tài)環(huán)境保護有機結合起來，使得工程綜合效益沒有得到很好的發(fā)揮。因此，在現(xiàn)代水利工程建設中應注重對環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的研究，在設計和施工中采取合理的方案和措施，實現(xiàn)良好的節(jié)能環(huán)保、順應當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，在發(fā)揮水利工程功能的基礎上，進一步發(fā)揮環(huán)保效益，推進可持續(xù)發(fā)展[1]。

1 生態(tài)理念在水利工程中的重要作用

在水利工程建設過程中會對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響，容易對周邊的生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞，引發(fā)水土流失、河道堵塞、堤壩坍塌等嚴重問題，影響到生態(tài)的發(fā)展。因此，在水利工程設計中引入生態(tài)理念，有利于實現(xiàn)更好的生態(tài)環(huán)境保護。對水利工程設計中一些缺陷進行改善，可以避免人們的生產(chǎn)生活受到水利工程實施中帶來的危害，同時也有利于解決我國地表水資源分布不均勻的問題。此外，生態(tài)理念的引入，可以進一步提高對資源的利用效率，實現(xiàn)水利工程促進水資源合理分布的目的，實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。

2 生態(tài)理念和水利工程的關系

生態(tài)理念和水利工程之間是存在一定必然聯(lián)系的，在水利工程的設計過程中，要切實地圍繞生態(tài)理念來展開設計，而生態(tài)理念的具體實踐則是通過水利工程的實施來主要呈現(xiàn)的，兩者之間處于相互依存、相互影響和促進的狀態(tài)。在專業(yè)學術理念的發(fā)展趨勢下，生態(tài)理念和水利工程設計要保持高度的概念一致以及重要的關系延伸。水利工程設計在本質上就是要把生態(tài)環(huán)境和生態(tài)保護作為主要設計依據(jù)，融合生物學、環(huán)境學等多方面專業(yè)領域，充分體現(xiàn)其綜合性。水利工程在設計實踐中，要保障水利建設的有效性，貫徹落實生態(tài)理念和生態(tài)環(huán)境的保護舉措，結合不同的專業(yè)領域，以共同的建設目標為核心，致力于水利工程周邊環(huán)境的和諧發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)的正常運行，在保證水利工程設計建設目的不受影響的前提下，盡可能地減少水利工程對環(huán)境生態(tài)的影響。始終秉承尊重自然、尊重生態(tài)環(huán)境的水利農田工程設計原則，實現(xiàn)水利建設發(fā)展和環(huán)境的和諧共存[2]。

3 生態(tài)理念設計過程需要遵守的原則

第一個原則是因地制宜型、資源節(jié)約型、可持續(xù)型。河流往往分布范圍廣、地域差異大，“一河一策”說明了每條河流都有其獨特的特征和治理策略，采用因地制宜型原則對河流進行本土化規(guī)劃設計是人對水的最大理解。資源節(jié)約型和可持續(xù)型原則與國家提出的“兩山理論”一脈相承，應用在河流上既能節(jié)省工程投資、減少對環(huán)境的負面擾動，又能為河流自修復、持續(xù)發(fā)展提供基礎。

第二個原則是使用功能滿足要求，結構安全穩(wěn)定可靠。對河流的生態(tài)水利工程治理往往采取一系列的工程措施和非工程措施，其目的是解決現(xiàn)狀問題，確保其使用功能滿足要求，同時結構安全需要穩(wěn)定可靠。例如，在解決防洪問題時，應確保河道行洪斷面、親水平臺及生態(tài)堤防的功能滿足要求和結構安全。

4 生態(tài)理念下水利工程的現(xiàn)狀

4.1 對區(qū)域氣候產(chǎn)生影響

水利工程的建設會使當?shù)氐慕涤炅吭黾樱瑤靺^(qū)臨界的降雨量減少，而一定距離外的區(qū)域則會出現(xiàn)降雨量增加的情況。如果工程所在區(qū)域的地勢比較高，則背風預期的降雨量會減少。此外，其所在區(qū)域的降雨時間也會發(fā)生一定的改變，比如在我國一些夏季炎熱的地區(qū)，夏季水庫的水面溫度較高，加強了大氣流，使降雨量進一步增加。而在水庫建設完成之后，該區(qū)域下墊面也從陸面轉為水面，并與空氣進行能量交換，而交換的方式和強度也會發(fā)生一定改變，導致氣溫產(chǎn)生變化，年均氣溫也會在一定程度上提高。

4.2 對水文水體產(chǎn)生一定影響

水利工程的修建會對河道的水文水體產(chǎn)生不好的影響，由于水利工程要修建水壩來蓄水，因此河道水流動性減弱，變成了人造湖泊。在上游進行截流，下游的河流在受到影響時，其水量會下降，周邊的地下水位也會發(fā)生不規(guī)律的變化，河流的自凈能力也會受到損害。而在水利工程建設完成之后，其水體也會隨之發(fā)生改變[3]。

4.3 對地質產(chǎn)生的影響

在水利工程中大壩修建完成之后可能會引發(fā)地震或者滑坡現(xiàn)象，這種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是大壩的修建加大了水體壓力和地殼應力，因此水分進一步滲透到深層，使地殼浸潤，加大了巖層的空隙水壓力。而水庫的水位升高，會使巖坡土體的抗剪能力降低，引發(fā)水庫的塌方以及山體滑坡的問題。此外，還有可能造成水體污染，比如入歸水庫的水已經(jīng)被污染，在出現(xiàn)滲透的情況下，會進一步污染到周圍的地下水。

4.4 水利工程設計缺乏創(chuàng)新性

在水利工程設計時，創(chuàng)新是主要的設計元素，也是生態(tài)理念下的基本構成。要求水利工程設計在生態(tài)理念下依然要以創(chuàng)新為核心進行農業(yè)發(fā)展構建，重視創(chuàng)新意識的滲透，不斷地引進創(chuàng)新技術。但是，現(xiàn)階段的農業(yè)發(fā)展狀態(tài)不穩(wěn)定，呈現(xiàn)出發(fā)展緩慢和滯后等問題，也造成了水利工程建設所需的設施設備缺少創(chuàng)新技術輔助，設計方面也缺少創(chuàng)新理念。由此可見，創(chuàng)新意識的缺乏也是造成水利工程發(fā)展不長效的主要原因。

5 水利工程設計中生態(tài)理念的應用

5.1 水利工程結構設計

水利工程設計的主體就是針對其工程結構的設計，也是整個水利工程發(fā)展的中心思想。因此在其結構設計中要積極滲透生態(tài)理念，嚴格按照生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律進行設計分析和強化，遵循生態(tài)環(huán)境的標準。在水利工程設計中，要結合實際明確其設計的重心和側重點，凸顯出結構設計的優(yōu)勢，進而發(fā)揮出水利工程的最大價值。對于整個農田水利設計結構來說，其中主要是對于堤岸結構的設計，良好的堤岸設計不僅可以防災減害，還能在一定程度上保護生態(tài)結構。所以要求在堤岸設計中要結合實際，把重點放在環(huán)境勘探上，以環(huán)境勘探的結果為主要依據(jù)和依托，對堤岸設計進行改進和完善。比如：當?shù)氐慕涤炅?、水位的走向以及當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境都是可以參考的要素，只有做到全面規(guī)劃，才能在實踐中凸顯出設計的有效性和穩(wěn)定性。在生態(tài)理念下進行堤岸結構的設計要實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境方面的有效銜接，在經(jīng)濟效益的基礎上實現(xiàn)對環(huán)境的保護[4]。

5.2 要充分掌握當?shù)氐乃馁Y料

水文資料是一個地區(qū)進行生態(tài)記錄的重要方式，在設計中應用生態(tài)理念發(fā)揮著重要作用。因此，在水利工程設計中要實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護，要對當?shù)氐乃那闆r有充足的了解，掌握足夠的水文資料。在設計工作開始前，相關工作人員要積極與當?shù)氐乃膯挝贿M行溝通，獲得有效的水文信息，并對實地進行考察和分析，減小生態(tài)環(huán)境改變引發(fā)的意外情況。此外，還要對工程相關陸域的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀進行調查，包括對影響范圍內涉及的物種、種群和生態(tài)系統(tǒng)，特別是該區(qū)域內是否存在珍惜物種和自然保護區(qū)等，還要清楚動物的分布、庇護所以及遷徙規(guī)律等。除了動物之外，還包括對植被和生態(tài)系統(tǒng)的調查，植被調查要包括其組成、分層現(xiàn)象和生物量等。

5.3 提高設計人員素質

在水利工程設計中，設計人員的素質對設計水平有直接的影響。因此，提高設計人員素質，引入先進的設計理念，才能在水利工程設計中更好地應用生態(tài)理念，保證其能夠為人民服務，并實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護。

5.4 增強水域環(huán)境多樣性

水利工程建設中，不僅是周邊的生態(tài)環(huán)境，其河流本身就是小的生態(tài)系統(tǒng)，是水、陸和氣之間的相互作用，在設計中要保證這幾點實現(xiàn)和諧統(tǒng)一。在其中要考慮到水域環(huán)境多樣性，特別是在大規(guī)模工程建設中，會使河流渠道化和非聯(lián)系化，造成河道內生態(tài)系統(tǒng)的退化。因此，生態(tài)理念的應用，要盡可能保留其原有生物，實現(xiàn)良好的繁殖和恢復，保證生物多樣性。比如在我國某山區(qū)擬建的水資源利用開發(fā)工程中，要建設的項目包括了水庫、引水工程和水電站[5]。

5.5 在堤岸設計中生態(tài)理念的應用

在水利工程設計中堤岸設計也很重要，在對其進行設計時，要積極引入先進的設計理念，對堤岸的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益進行全面的分析、評估，并在此基礎上，科學設計堤岸的坡度、護砌形式，避免因為經(jīng)濟增長而付出環(huán)境破壞的代價。

5.6 加強對生態(tài)技術和材料的應用

在生態(tài)理念應用發(fā)展中，一些新型的生態(tài)技術和材料也在不斷出現(xiàn)。比如在河道護岸中可以應用連鎖護坡磚等生態(tài)護岸。此外，翻板閘等新型水閘結構簡單、易于操作，并且可以獲得良好的生態(tài)效果。作為生態(tài)理念應用的基礎，對生態(tài)技術和材料使用范圍和特點進行準確把握，有助于生態(tài)理念的實現(xiàn)，促進生態(tài)目標的實現(xiàn)。

5.7 加強對生態(tài)評價體系的重視

提升水利工程建設中環(huán)保意識，需要從多方面進行。首先，要依靠國家的相關法律法規(guī)，產(chǎn)生強制約束的功效。其次，加強多渠道宣傳，對相關的獎懲機制進行優(yōu)化。在以往的水利工程建設當中，沒有足夠重視對環(huán)境造成的影響，對此要積極采取防治策略，做好趨利避害。根據(jù)工程實際情況給予科學評價，使其實現(xiàn)最大價值。評價中要綜合考慮到工程的環(huán)境價值和生態(tài)經(jīng)濟效益，從多個方面展開分析，此過程中更需要立足未來，以長遠的眼光看待問題。

5.8 工程施工控制

工程施工控制要注意細節(jié)上的優(yōu)化，也是貫徹生態(tài)理念在農田實力工程設計中的主要內容之一。對于生態(tài)環(huán)境來說，水利工程的實施會對其產(chǎn)生較大的影響，因此，為了更好地推進水利工程建設，首先要以生態(tài)系統(tǒng)為關鍵建設點，融合生態(tài)理念，保障工程施工在該過程中的管理與控制。其次要不斷對水利工程施工工作展開進行合理化把控和優(yōu)化。最后在水利工程施工設備方面，要積極地引進節(jié)約資源型以及環(huán)境保護型的設施，加大對基礎設施的建設，以高質量高效能的設備實現(xiàn)水利工程施工管理的最優(yōu)化。有效地改善環(huán)境污染、水資源污染、噪音污染等問題，提升施工的安全性，保障施工的質量，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的合理化發(fā)展。除此之外，水利工程施工還要嚴格地按照相關部門的有關規(guī)定來開展，在生態(tài)理念的驅動下，更多地增加一些提升效能、節(jié)省資源的設計，盡可能將涉及的一系列資源進行循環(huán)利用和重復利用，避免造成現(xiàn)有資源的浪費，尤其是水資源，更要切實進行設計，提升水資源的利用率。在工程施工時，要特別強調對細節(jié)的掌控，比如：常見的施工材料的安置、現(xiàn)場的統(tǒng)籌管理等方面，為水利工程的開展構建優(yōu)質的施工條件[6]。

6 結束語

如今生態(tài)環(huán)境問題已成為人們普遍關注的話題，關乎經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。作為關乎人民群眾切身利益的民生工程，水利工程設計中要積極引入生態(tài)理念，不但要實現(xiàn)工程自身效益，而且要促進生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)工程效益、生態(tài)效益良好結合，推動社會生態(tài)文明建設取得更大的發(fā)展和進步。