水利工程設計中綠色設計理念的應用

田碩品

唐山市水利規劃設計研究院 河北 唐山 063300

隨著社會的快速發展，人們逐漸意識到水利工程對于社會生產以及人類文明延續的重要作用，各國開始大型水利工程的建設，短期內創造了巨額的經濟效益以及客觀的社會效益。但是不顧后果缺乏科學生態理論指導的水利工程也對自然環境造成了一定的破壞，基于可持續發展的需要以及保護生態環境的長遠目標，綠色設計理念逐漸成為了水利工程設計和建設一種新興理念。以下就將對水利設計中應用綠色設計理念進行分析。

1 綠色設計的概念

綠色設計理念誕生于上個世紀八十年代，被廣泛應用于建筑領域，這一理念的背景主要是源于現代科技對自然環境造成了破壞逐漸引起了部分人的反思。同時也是很多設計師出于提倡對生態環境保護的初衷，隨著時代的發展，這一設計理念被廣泛應用于各個行業和領域[1]。在綠色設計理念中除了需要關注產品最基本的功能以及質量等要素要外，還需要考慮其成本以及對環境的影響，在保證對環境影響最小的情況下進行產品的生產。在水利工程方面，綠色設計理念要求水利工程的設計和建設乃至在后期的使用中需要將對環境的破壞降到最低，在不影響周邊生態環境的同時進行項目建設，這就需要在從規劃到設計、施工再到運行的各個環節中，始終將人與自然的生態平衡作為其最主要的著眼點。

2 水利工程融入綠色設計理念的重要性

隨著工業用水和生活用水的需求不斷增加，水資源結構調整及分配方式的要求也不斷提高，對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、水源涵養及環境保護等方面發揮更加重要的作用。若缺乏綠色理念的引導和支撐，勢必對生態環境造成一定程度的破壞，還可能造成一系列的連鎖反應，甚至可能被自然環境反噬，最終威脅人類生存。例如1987年的孟加拉國特大洪災就是由于當地居民肆意砍伐森林，將河流改道，并且在雨季缺乏有效地監測和預防，最終導致洪災的發生。此次洪災共造成2000多人死亡，200多萬噸糧食被毀，除了洪災的直接影響以外，其造成的次生災害，例如泥石流、糧食危機和瘟疫等更是擴大了了其影響力，加劇了人民的貧困程度。因此，只有將綠色設計理念融入水利工程的全過程管理中，才能充分發揮水利工程對自然環境的養護作用，既保證工程的生態效益，又能滿足其經濟效益和社會效益，保證經濟效益、社會效益和生態效益的平衡與可控。

3 綠色設計理念如何應用于水利工程建設

3.1 水土保持綠色設計 在綠色設計理念中，水利工程不僅僅要有保持周邊環境的作用，還需要具有美化周邊環境作用。在水利工程的設計中需要將花草樹木與工程本身進行有機結合，將其與周邊自然環境打造成一個整體。在水利工程的設計中，通常對開挖部分進行統籌管理，采用更加高效的開挖方式，對周圍的土壤進行填埋，并采用種植草皮的方式修復被毀壞的土地，從而降低對原始環境的破壞，降低水土流失現象的發生率[3]，起到改善區域小氣候的作用。

3.2 工程可持續發展理念 在確定某區域是否需要興建水利工程之前，需要對該區域自然環境進行詳細評估，通過對當地氣候、水溫以及土地進行全面評估，評判該區域自然環境對人為破壞的承受力，若承受力在可控范圍內，則需要考慮水利工程是否符合可持續發展理念，若當前環境對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域環境；另一方面在水利工程設計過程中，需要考慮到建設工程項目后的河流與其上下游自然環境保持整體性[4]，盡可能減少對原始狀態的破壞，既要保持流域內及上下游生物群落同屬一個有機系統，又要關注水利工程的建設是否影響原有的生物群落有機系統。

3.3 降低建筑材料對生態環境的破壞 在水利工程設計的過程中，降低建筑材料對生態環境的破壞主要著重于兩個方面:一是避免過度依賴周圍區間資源對區域內的自然環境的破壞，盡量采用新型建筑材料予以替代，減輕對原有生態資源及環境的影響，二是減少工程建設中的廢棄原料對自然環境造成影響。因此，在水利工程設計和施工的過程中需要關注建設用材料的環保型，例如新型混凝土和油漆等，采用可循環使用的材料以及綠色環保材料，降低建筑用材料對自然環境的破壞；例如占地、開采石材造成的砍伐樹木盡可能將砍伐后的林場予以復原，確保原環境的破壞不超過其最大負荷。

3.4 水利工程美學設計 在水利工程的設計中需要盡可能減少人為破壞的痕跡，在設計中盡可能合理地應用自然美學。美學設計的應用點主要集中在河流的岸坡等位置，在以往水利工程的設計和施工中岸坡的生態設計以及美學設計往往都未被考慮，很多的水利工程其岸坡都是使用混凝土進行覆蓋，既不能對水利工程以及自然環境起到有效地調節作用，也沒有美化的作用[5]。在綠色設計理念中，既要保證岸坡的防護作用，又要考慮其對當前生態環境的影響及美學價值，可以考慮采用綠色混凝土技術，通過專門的混凝土砌塊進行防護，同時在其中種植植物，進一步涵養水土，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，主要體現在對水利工程的施工進行有效的管理，盡可能降低施工過程中對自然環境及區域內生物的影響。在綠色設計理念以及綠色施工理念的引導下，應當減輕施工對于環境的影響。例如將區域內可能受影響的陸地動物，采用新建棲息地的方式進行轉移，而對流域內的魚類可以采用設置魚梯的方式進行保護。除此之外，也可以在施工期間采用人工飼養的方式對其進行管理，工程竣工交付使用之后在對其進行放生。除此之外在施工期間還需要將施工區域內外進行隔離，避免野生動物誤入施工區域發生意外。同時控制施工產生的粉塵以及噪音，降低對周邊動植物的影響。

3.6 在各地開展流域水電開發規劃指導對接工作 水利工程建設需要進行統籌規劃，因此，需要各部門各地區展開協商，對跨流域、跨地區的大型水利工程需要進行仔細評估。一是要考慮水利工程落成后的社會效益、經濟效益與生態效益之間的平衡關系，避免各種資源的浪費；二是要考慮建設過程中對周圍的居民生活、周邊環境是否造成影響；三是要考慮不同流域不同地區的施工順序，及施工技術、施工工藝的選擇，對其進行綜合權衡。

結語

綜合上述，水利工程是一項長期性的工程，不能只顧眼前利益而忽視長遠利益，水利工程的建設需要符合可持續發展理念。設計和施工的理念在不斷革新，建設的技術和工藝也在不斷發展，在現階段應加強對水利工程建設的監管，各部門有機統籌，結合水利工程建設工作的特性，制定更加優質的設計和施工方案，從而讓水利工程真正發揮自身價值。