基于生態(tài)理念優(yōu)化水利工程設計探究

【摘要】在全社會積極踐行環(huán)保理念的大背景下，傳統(tǒng)水利工程設計無法繼續(xù)滿足環(huán)境可持續(xù)發(fā)展要求，必須基于生態(tài)理念設計水利工程，盡可能弱化水利工程對生態(tài)環(huán)境的負面影響。本文就從基于生態(tài)理念優(yōu)化水利工程設計的重要性入手，探究提出策略建議，以便在滿足水利工程建設目的的同時維護生態(tài)平衡。

【關鍵詞】水利工程設計；生態(tài)理念；生態(tài)水利工程；優(yōu)化設計

最近幾年，國家興建大量水利工程項目，有效促進經(jīng)濟的建設與發(fā)展，但同時影響甚至破壞著生態(tài)環(huán)境，嚴重威脅生態(tài)平衡發(fā)展。對此，水利工程設計人員應及時踐行可持續(xù)發(fā)展理念，審視水利工程對生態(tài)形成的效應，基于生態(tài)理念優(yōu)化水利工程設計。

一、基于生態(tài)理念優(yōu)化水利工程設計的重要性

在發(fā)展經(jīng)濟與社會時破壞生態(tài)環(huán)境，導致氣候變暖、天氣惡劣等，這警示著人類在任何活動中都必須重視保護生態(tài)環(huán)境。生態(tài)就是讓人與周圍自然環(huán)境和諧共存，真正實現(xiàn)天人合一，促使由多種元素構成的生態(tài)環(huán)境能在一個相對平衡的狀態(tài)下持續(xù)發(fā)展，促進生態(tài)平衡[1]。但在很長一段時間里，人們在水利工程建設中忽視保護生態(tài)平衡，導致很多地區(qū)生態(tài)失衡，必須在設計之初就結合生態(tài)理念，優(yōu)化水利工程設計，顯著改善流域環(huán)境，盡快恢復生態(tài)平衡。換言之，在水利工程建設中，特別是在水利工程設計環(huán)節(jié)應滲透生態(tài)理念，這對促進生態(tài)平衡有利，符合人與自然和諧相處的需要。基于生態(tài)理念設計水利工程使得打造生態(tài)水利工程、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為可能，在水利工程設計實踐中，設計人員更要以保護生態(tài)環(huán)境為出發(fā)點，融入生態(tài)理念，修復已被破壞的生態(tài)環(huán)境，對可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)發(fā)揮重要作用。

二、基于生態(tài)理念優(yōu)化水利工程設計的策略建議

（一）結合環(huán)境工程設計，打造生態(tài)水利工程

在設計水利工程時，設計人員務必要充分吸收有關于環(huán)境工程的理論和技術，打造生態(tài)水利工程，同步科學配置水量、水質。很多水庫工程都有應急備用水源這一屬性，這決定著維持并提高水庫的水質是關鍵點，使得水利工程設計面臨巨大的阻力、挑戰(zhàn)。建設水利工程往往是一個打破區(qū)域內既有生態(tài)系統(tǒng)并重建的過程，而恢復及構建生態(tài)系統(tǒng)均離不開水利工程設計與環(huán)境工程設計的相互融合。例如：在設計水利工程時應把構建區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)、設計周邊水土涵養(yǎng)區(qū)作為重點工作，設計水土涵養(yǎng)區(qū)和寬廣的水域，提供有利于各種生物生存的環(huán)境。而在水域和水土涵養(yǎng)區(qū)的過渡帶應設計增加部分生態(tài)處理溝渠、凈化石灘地、氧化塘等，并在水域四周設計建設生態(tài)護岸、綠籬，在降解有機污染物質的同時阻隔人類活動影響水質。如此的設計也能在水域與水土涵養(yǎng)區(qū)形成新的生態(tài)景觀，依托環(huán)境工程恢復重建設計形成良性生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，建成生態(tài)水利工程。

（二）優(yōu)化工程結構設計，做好水土保持工作

水土保持理念是水利工程設計中建設生態(tài)水利的一個重要理念，設計水利工程的每一個部分時都應深入分析水利工程可能造成的生態(tài)景觀影響、水土流失影響，通過優(yōu)化水利工程結構設計，最大限度降低水利工程對生態(tài)的破壞，做好水土保持工作。具體可從減少挖填土石方的量以及破壞地表等方面優(yōu)化水利工程結構設計，加強水土保持。例如：當在設計一座水庫大壩時，設計人員應在地質、地形、水工等均滿足要求的前提下優(yōu)先考慮設計混凝土壩，之后再考慮設計面板堆石壩，因為后者挖填土石方的量以及對原地表的破壞面積都較大；而在設計水利輸水工程結構時，應針對部分深挖或高填的渠段，做好渡槽方案、高填方案和隧洞方案、深挖方案的必選工作，以不增加太多投資為前提盡可能選擇隧洞設計方案、渡槽設計方案，減少破壞地面環(huán)境的面積，避免大量開挖、大量回填土石方，預防產(chǎn)生水土流失現(xiàn)象；設計水利工程的施工圍堰結構時也要優(yōu)先考慮用鋼結構圍堰取代原始土石圍堰，設計堤防工程結構時則要考慮依托計算改變過去的1：3堤防邊坡坡率設計，把局部堤防邊坡坡率設計成1：2。這一系列水利工程結構設計均應用了生態(tài)理念，能在減少水利工程占地面積的同時減少工程建設的取土量、棄渣量，避免因建設水利工程而形成水土流失問題，避免破壞周邊生態(tài)環(huán)境，確保維持生態(tài)平衡。

（三）優(yōu)化施工建設設計，改善生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境

施工建設是基于生態(tài)理念優(yōu)化水利工程設計的主要控制環(huán)節(jié)，原因在于施工建設是直接污染生態(tài)環(huán)境的重要階段，必須加強對施工建設設計的控制與優(yōu)化，大力改善生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境[2]。例如：在水利工程的生態(tài)化設計中，應按照施工現(xiàn)場的生態(tài)環(huán)境狀況科學制定生態(tài)控制規(guī)劃，盡可能預防施工建設破壞周邊生態(tài)環(huán)境，同時嚴格依據(jù)生態(tài)理念設計施工建設標準操作，保證水利工程施工的科學性、合理性。在水利工程施工中，為避免灰塵、粉塵等擴散污染大氣，可在施工現(xiàn)場四周設計防護裝置，抑制灰塵、粉塵等外溢；保管好現(xiàn)場物料，定期清理現(xiàn)場；設計控制大型機械設備運行時間，預防干擾周邊居民的生活；控制好施工現(xiàn)場的生活垃圾、污水，實施集中處理，預防污染周圍的土壤、水體；在設計施工建設中的取土作業(yè)時也要科學設計取土場的位置，預防因取土作業(yè)而破壞取土場四周的生態(tài)系統(tǒng)；針對水利工程施工建設設計詳細的、完善的生態(tài)控制方案，加大監(jiān)管力度，保證順利建成生態(tài)水利工程，創(chuàng)建優(yōu)良生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境。

三、結語

基于生態(tài)理念設計水利工程是今后國家發(fā)展水利事業(yè)的主要方向，是時代發(fā)展的必然選擇。盡管當下生態(tài)水利工程設計尚不成熟，但生態(tài)理念會持續(xù)完善，只要水利工程設計人員能不斷增強生態(tài)環(huán)境保護意識，在設計水利工程的結構及施工時充分考慮生態(tài)環(huán)境保護要求，就一定能優(yōu)化水利工程設計，打造更多生態(tài)水利工程，創(chuàng)造有利的可持續(xù)發(fā)展條件。

參考文獻：

[1]韋建宇.對生態(tài)理念融入水利設計中的探析[J].建材與裝飾，2016（27）：283-284.

[2]張所壯.生態(tài)化理念在水利工程設計中的應用[J].黑龍江科技信息，2016（20）：210.