調水工程綠色設計與綠色評價方法研究

杜培文

（山東省水利勘測設計院，山東 濟南 250014）

調水工程綠色設計與綠色評價方法研究

杜培文

（山東省水利勘測設計院，山東 濟南 250014）

基于綠色發展、建設資源節約型和環境友好型社會，提出了綠色調水的概念、生命周期過程各環節設計原則及綠色設計流程，構建了綠色調水評價指標體系和量化分值評價方法。為促進綠色調水工程建設和運營提供參考。

調水工程；綠色設計；綠色調水；生命周期；評價

綠色設計也稱為生態設計、環境意識設計、環境友好設計等。綠色設計不僅是一種具體的方法與技術，更重要的是一種理念上的變革。從某種程度上來講，綠色設計決定著綠色發展。

調水工程是解決地區資源性或水質性缺水問題的重要途徑和措施，主要任務包括城市供水、工業供水、農業灌溉和生態補水等。調水工程一般規模較大、線路長、建筑物類型及遷占多、建設和運行周期長，對區域環境會產生一定的影響，尤其是水資源時空重新分配對水環境產生較大影響。綠色調水就是將可持續發展理念運用到調水工程的可行性研究、初步設計、施工圖設計、施工建設和運營管理過程的各個階段，在全生命周期內，能夠最大限度的有效利用資源、最大程度的合理保護環境和解決水資源供需矛盾、最快速的恢復生態平衡，為沿線提供適用、安全、與自然和諧共生的調水工程。

目前調水工程設計、施工和運行管理考慮的主要因素是產品的功能、壽命、質量和經濟性，同時也越來越重視環境影響、水土保持和征地移民等內容，但綠色調水的實踐經驗和知識還不很豐富。因此，在這種情況下，指導和開展綠色調水的有效方法就是系統地歸納和總結旨在提高調水工程的“綠色度”所必須遵循的綠色設計原則、設計流程和綠色評價方法，這對于加強水利行業可持續發展、人水和諧以及水生態環境改善具有重要意義。

1 綠色調水設計原則

綠色設計是集產品質量、功能、壽命需求和綠色屬性于一體的設計體系。不同的產品，其在生命周期不同階段的環境影響和作用也不盡相同。以下根據調水工程生命周期不同階段的特點，歸納總結的綠色調水設計原則。

1.1 工程設計階段

1）工程項目應符合國家有關水利政策和發展思路。

2）遵循“節水優先”的根本方針，調水先節水，保障水資源的可持續利用。

3）選擇合適的線路、輸水方式、泵站級數及隧洞、渡槽等建筑物型式和性能參數，將水、土和能資源的消耗納入總體方案比選，以全系統現值最低條件確定工程最優方案。

4）滿足供水功能性要求，保證輸水安全，減少事故發生造成的資源浪費和環境破壞。

5）根據調水線路的地形地貌、地質和地下水環境等條件，選擇所適用的材料；選定高效、節能、環保的機電和金屬結構設備。

6）控制和減少對原地貌、地表植被、水系的擾動和損毀，減少占用水資源、土地資源，提高資源利用效率。

7）土石方開挖優先考慮挖填平衡、綜合利用，減少借方和棄渣；盡量減少拆遷和移民，維護和諧發展環境。

1.2 招投標采購階段

1）合理劃分施工標段，優選具有節能、環保、安全資質的承包人和制造商。

2）優先采購效率、節能、低噪音性能高的工程設備，包括水泵機組（水泵、電機）、電氣設備、金屬結構設備和附屬設備等。

3）盡量減少使用發泡塑料，采用無毒、易分解、可回收再生的包裝材料。

1.3 施工建設階段

1）施工總體布置和施工組織設計經濟合理，施工工藝綠色環保。

2）機械設備選擇應符合工程需要，不應選用“三無”產品、高能耗、重污染產品，不應選用國家明令禁止和報廢淘汰的施工機械設備。

3）減少施工過程中產生的廢料，提高材料利用率，減少施工過程中廢水、廢氣、廢毒性物的排放并降低噪音。

1.4 運行管理階段

1）建立健全工程運行管理制度。

2）制定并嚴格執行調度運行方案和操作規程，降低誤操作等發生事故的幾率。

3）加強環境保護，水質監測設施投運正常，實行安全生產標準化，保證工程輸水安全。

4）加強工程維護，降低漏損量，盡量減少運行與管理產生的污染排放。

2 綠色調水設計流程

1）設計目標的一致性。在設計過程中，綜合考慮工程的資源、社會、經濟、環境等多方面，使產品既滿足功能方面的使用特性，又符合施工、運行維護和廢棄處置等方面的環保要求。

2）設計過程的協同性。主要表現為在設計初期就考慮其生命周期全過程的各相關因素，包括總體布局、技術方案設計、結構設計、工藝設計、資源利用、工程施工、設備制造及安裝、運行維修、廢棄處理等過程，在設計的各階段并行交叉進行，可以及時發現、協調與其過程不合理之處，并進行改進、評估和決策。

3）設計信息的集成性。從設計初期就充分考慮各種影響因素，且重點關注資源利用和影響環境的因素。在計算機支持的協同工作環境中實現信息資源的集成和共享，使相關專業人員及時接收和使用設計資料，便于協同進行優化設計和加快設計進度。

4）專業的多樣性。調水系統涉及水文、地質、規劃、水工、水力機械、電工、金屬結構、移民、水土保持、環境保護、施工組織設計、工程概算、工程管理、經濟評價等專業，對于設計人員的素質要求較高，要求各專業設計人員除完成本專業的技術工作外，還要做好設計流程中的專業銜接和交叉配合，每個專業都應具有較強的資源節約和環保意識。

3 綠色調水評價方法

綠色評價是判斷產品綠色屬性是否滿足預期需求和目標的的重要環節和方法，綠色評價方法是比較同類產品綠色性能的參考標準。綠色評價對于指導綠色產品的過程控制、改進和優化設計及運營方案具有重要的作用。但到目前為止，開展綠色評價工作的水利工程項目為數不多，作者從技術、資源、能源、環境、經濟等方面對綠色調水工程的評價方法進行了探討。

3.1 評價基本條件

1）綠色調水的評價以單項工程為評價對象，評價對象應符合國家基本建設程序和相關規范、規程和標準的強制性條款的規定。

2）綠色調水的評價分為設計評價和實施運管評價兩個階段。設計評價在工程項目初步設計批復、施工圖審查通過后進行；實施運管評價在工程通過竣工驗收并投入使用一年后進行。

3）綠色調水的評價應具備工程建設全過程的資料，包括工程設計、施工、運行各階段的分析、測試報告和相關文件。

3.2 評價指標體系與內容

調水工程生命周期全過程主要包括工程設計、施工建設和運行管理三個環節，綠色調水評價需要構建科學合理的綠色評價指標體系，并應涵蓋工程和生命周期全過程的整體綠色表現。筆者根據調水工程的一般特點，將其綠色評價指標體系劃分為水資源與利用、安全保障、節約能源、節地與移民、材料利用、環境保護與水土保持、效益評價、工程施工、運行管理等指標和評分項。為體現科技創新和提高，評價指標體系還統一設置技術創新加分項。

3.3 評價方法與等級劃分

綠色調水評價分為設計和實施運管兩個階段進行評價。綠色調水設計評價采用水資源與利用、安全保障、節約能源、節地與移民、材料利用、環境保護與水土保持、效益評價7類指標；綠色調水實施運管評價采用全部9類指標。評價定級采用量化分值方法，每類指標的評分總分均為100分。

綠色調水評價按總得分確定等級。滿足評價的基本條件，依據評價得分，綠色長距離調水工程等級分為一級、二級和三級。分級標準如下：

一級：總體評價得分大于等于80分；二級：總體評價得分大于等于70分；三級：總體評價得分大于等于60分；總體評價得分小于60分的，為不達標。

4 結語

調水工程綠色設計與綠色評價方法具有系統性和復雜性，這是因為調水工程本身就是解決水資源供需矛盾、支撐經濟社會可持續發展的基礎設施。本文通過綠色調水設計原則、設計流程和綠色調水評價方法的研究，增強相關設計人員的綠色理念、提高調水工程的綠色度，對于指導綠色調水工程的過程控制、優化設計及運營方案發揮些微作用。

[1]SL430-2008，調水工程設計導則[S].

[2]GB/T50378-2014，綠色建筑評價標準[S].

[3]劉志峰.綠色設計方法、技術及其應用[M].北京：國防工業出版社，2008.

（責任編輯遲明春）

TU201.5

B

1009-6159（2017）-01-0001-02

2016-12-02

杜培文（1965—），男，研究員