水利工程施工中生態工程施工技術研究

文／張園 邯鄲市億潤工程咨詢有限公司 河北邯鄲 056002

引言：

水利工程建設關系國計民生，無論是對農業的發展，還是和諧社會建設都具有重要影響。但是，水利工程建設階段，還有可能引發生態問題，所以需要建設者高度注意，在生態工程施工過程，合理選擇施工技術，可為生態環境持續發展提供支持。

1、水利施工環節生態工程環境問題

1.1 水體污染

在水利工程建設階段，水體污染為常見問題之一，因為部分項目施工過程，管理機制不完善，人員對于水資源保護意識相對較差，隨意將生活垃圾向水體內排放，造成水源污染。與此同時，管理者環保意識不足，在施工階段未注重工程垃圾的管理，廢水沒有處理就向河流當中排放，導致水資源受污染。因為水利工程興建規模相對較大，會影響水體原有流動速度，水中含氧量難以滿足水生動物的生存要求，水中生物大量死亡，威脅水環境生態安全[1]。

1.2 大氣污染

在興建水利工程階段，需要利用化學品，在化學物質燃燒階段，會產生溫室氣體和污染氣體，常見的有二氧化碳和二氧化硫等。與此同時，在水泥和石灰等建筑材料使用階段，也會導致環境受到粉塵污染。

1.3 土地污染

在水利工程建設階段，如果施工材料的堆放設計不合理，可能會對土地資源進行大面積占用。工程建設結束之后，河流上游的泥沙堆積量越來越多，導致周圍水體上升，生態環境也隨之發生變化，容易導致土地鹽堿化。除此之外，部分河道治理工程建設過程當中，需要利用清淤技術，如果清理出的淤泥未得到妥善處理，也會造成土壤被二次污染。

1.4 噪聲污染

大部分水利工程建設都會利用大型的機械或者設備，機械運轉產生大量噪音，對于現場人員和周圍人員造成影響。因此需要施工過程采取有效措施，控制噪音問題產生。

1.5 固體廢棄物污染

水利建設固體廢棄物屬于主要污染物之一，工程建設階段會使用大量的固體材料，隨之產生的固體廢料也相對較多，如果現場處理技術運用不合理，導致固體材料沒有及時得到處理，就會增加生態環境負擔。固體廢料大多以廢棄土體、砂石等為主。其中砂石材料由于處理成本高，部分建設單位為了節約成本，通常將此類廢棄材料堆放在現場。加上現場施工人員生活產生的垃圾沒有進行處理。隨意堆放，水泥和煤渣等原材料保存不當，向水體當中流入，污染水資源安全。

2、水利工程生態施工技術原則

2.1 互補共生原則

水利工程的生態項目施工需要秉承與生態環境發展之間互補和共生的原則而進行。施工方需要根據生態環境特點，結合水利工程的建設要求，根據相關部門頒發的環境保護規范，利用科學的施工技術，讓工程建設和生態環保目標高度一致。施工單位需要從原料使用、技術應用和工程管理多個角度出發，提高原料利用率，選擇生態環保的材料，控制施工成本。施工現場可回收的材料做好回收和重用工作。對于現場產生的生活垃圾和建筑垃圾都需要分類存放，妥善管理，根據垃圾處理要求，科學處置，避免對于空氣、土壤和水體造成污染。通過生態工程施工技術的運用，體現出生態環保特色，讓工程施工和環境保護能夠互補共生[2]。

2.2 環境社會效益融合

在水利工程建設階段，特別是生態工程建設，需要從工程技術運用的社會效益、生態效益多個角度出發，對于技術類型進行合理選擇，突出環境保護價值。在技術運用階段，需要尊重自然和生態發展規律，結合工程建設需求，選擇施工技術，防止對于環境造成難以逆轉的傷害，讓自然環境、水利工程之間能夠協調發展，促進社會不斷發展，兼顧工程建設經濟效益、社會效益，彰顯技術運用價值。除此之外，生態施工環節，還需要管理者選擇科學方式，控制施工對于環境產生的影響，將材料利用效率不斷提高，綜合保護生態環境，體現生態工程的經濟效益。

3、生態工程施工常用技術

3.1 利用綠化混凝土施工技術

對于河道治理類型水利工程，通常使用普通混凝土作為護坡。雖然這類混凝土強度高，但是不利于植物生長。所以河道護坡施工可以利用綠化混凝土，選擇粗骨料，在其中添加凝膠材料，改善混凝土孔隙率，提高其透水性，讓混凝土和植物生長需求相符。具體而言，可選擇底樁表孔類型的混凝土，是在普通混凝土當中添加適量的水泥和碎石，內存充分攪拌以后，將其內部孔隙率不斷提高，在底部利用樁結構，將其插入土壤，增加邊坡牢固性，可根據河道邊坡的穩定性情況，對于混凝土等級進行合理選擇[3]。圖1綠化混凝土護坡：

圖1 綠化混凝土護坡

3.2 利用降塵技術措施

考慮到工程建設會出現粉塵問題，影響空氣質量，對于施工人員的身體健康也會產生影響，還會破壞生態環境。所以，施工方需要在現場采取降塵措施，通過灑水控制揚塵問題。建筑垃圾可以利用起吊工具將外部運送，禁止出現高空拋物行為。如果揚塵問題嚴重，可以增加灑水次數，控制環境污染。

3.3 合理選擇降噪措施

因為工程現場的噪聲污染問題大多由機械設備而產生，所以施工方可以根據生態項目使用環保要求，使用低噪聲的機械設備。在設備使用階段，制定維護保養計劃，防止設備使用時間過長由于螺絲松動而導致噪聲增加。同時，設備管理和維護也十分重要，適當利用降噪措施，及時潤滑，防止零件摩擦產生噪聲。除此之外，為了防止噪聲對于人員休息造成影響，應控制夜間施工情況。

3.4 妥善處理廢棄物污染

因為水利工程施工固體廢料的產生量相對較大，要求施工單位應該及時采取處理措施，防止對于環境造成污染。具體可根據廢料是否可回收再用，分類存放，如果能夠重新回用，這類固體廢料需要快速回收，提高施工材料利用效率，將施工成本降低，展現技術運用的經濟效益。如果材料不可回收，同時排放到環境當中會造成嚴重污染問題，此時就需要對其展開妥善處理，集中運送到處理位置，最大限度控制由于固體廢棄物造成的環境污染問題。

3.5 應用生態環保型材料

在生態工程施工過程，應該根據具體工程實際要求，合理選擇施工材料。當前，微生物砌塊、綠化混凝土以及水工建筑物都屬于新型材料。微生物砌塊當中沒資源豐富，微生物擁有強大的凈化水體能力，能夠滿足水生態環境治理需求。而綠化混凝土透水性優越，強度較高，適應植物生長。在河道治理或者防洪工程建設過程，還可選擇水工建筑物，典型的有橡膠壩，能夠和地理結構相適應，既能應用于平原地區，又能應用于山地，特別是小型河流，生態工程施工選擇橡膠壩產生的防洪效果優越。和其他類型建材相互對比，此類材料造價低，施工流程簡單，能夠滿足生態工程建設需求。

3.6 注重河道管理與維護

為了保證水利工程結構和設施能夠穩定運行，還需要在施工以后注意對河道的運維和管理，保證水面平穩，對于生態景觀及時修復，重點應該恢復植被，因為水體具備流動性，在工程因素的影響下，可能導致周圍生態受損，而植被恢復所需時間長。因此如果水土流失極其嚴重的區域，需要及時采取水土保護措施，將植被恢復，選擇適合的植物，打造自然生態。在河道管理過程，需要制定日常運維制度，重點管理排污管道的運行，采取日常巡檢措施，防止由于管理不當對于生態工程產生不良影響，導致水體被再次污染。為了確保河道水質的清潔度，需要定期檢測，制定管理和養護方案，對于管理人員采取技術培訓，使其了解水生植物生長特性、季節性特點，了解水草的生長規律，根據河道管理需求，定期采取清理措施，將河道中的漂浮垃圾和雜草全部清理。除此之外，還可制定環境監測體系，利用監測設備，對于生態環境進行實時監護，定期對水樣和泥樣進行采集，展開濃度分析，判斷生態技術應用效果[4]。

3.7 創新護岸工程技術形式

在水利工程當中，護岸工程屬于生態工程內容之一，此類工程施工技術的創新應用十分重要，為了突出生態施工特色，可以選擇如下技術，完成護岸施工。第一，使用植被打造生態護岸，在河床灘地設置緩沖帶，種植植被，根據工程建設需求，對于植被類型進行選擇，節約成本，保證植物存活率。注意植物種類的選擇應該多樣化，因地制宜豐富植物多樣性，讓生態景觀的觀賞性十足。生態護岸的建設能夠改善河流水質，清潔水體，還可為水生生物提供優良的生存場所。第二，利用壩式護岸，在水利工程建設階段，可以選擇壩式護岸，修建順壩或者丁壩，運用引流的方式，降低水體對于堤岸的沖刷，保護堤岸水土。如果選擇丁壩結構，主要是使用防沖刷材料對于堤岸進行包裹，或者利用網格箱，材質為鍍鋅鋼絲網，將箱內的石料填充，使岸灘被固定，阻擋水流沖刷堤岸。第三，防滲墻施工，通過高壓噴射的方式，選擇攪拌機械對于石子進行攪拌，讓混凝土能夠噴射到岸邊土壤上方，提高涂層的粘結性，在材料凝固以后會形成防滲墻，提高地基防滲效果。此類技術應用流程簡單，且成本低廉，只需要使用旋噴裝置即可完成，改善地方地基的穩定性，避免其使用過程出現滲漏問題。

4、水利施工生態工程施工技術應用實例

4.1 工程概況

本工程為河道治理項目，治理段長度3180m，河道共分為兩段，平均深度2.0～3.5m，平均水位2.5m，第1 段河道寬度在13～27m 之間，第2 段河道寬度在8～22m 之間。通過勘察資料，對于近50年來河道水位信息進行整理，利用計算機軟件展開分析，得出百年一遇水位最高為5.65m，表1為某站點水位的頻率信息表：

表1 站點水位頻率信息表

4.2 生態問題

第一，河水污濁，由于該河道穿越市民區，可能有餐飲行業的油水和生活污水向河道排入，使得水體污染嚴重，自凈功能喪失，雖然也采取換水措施將污染現象改善，但也無法徹底解決問題。第二，排污點多，由于河道的自凈功能不足，水體內部不溶性物質和腐植酸能夠形成化合物，在漂浮物上附著，河底淤泥厭氧發酵，分解硫化氫、氨等各類無機物，因此產生臭味，大量放線菌和真菌分泌物導致水體出現黑臭現象[5]。

4.3 技術問題

傳統生態技術的應用主要是利用清淤技術、微生物曝氣、水生植物等方式處理。該河道利用清淤與技術進行生態治理，治理效率不高，由于技術水平落后，單純將淤泥挖出也難以解決水體變質的問題，且清淤階段將挖出淤泥向固化點運送，和石灰進行混合，統一填埋，可能導致填埋地點土壤板結，造成二次污染。微生物曝氣的應用并未從污染源頭修復，單純凈化上層的水體，可能導致水質問題反復，加上該技術應用成本高，需要復雜的管理流程，還具備安全隱患，因此效益不高。利用水生植物需要將植物對環境的適應性考慮其中，分析其對水質的凈化效率，對植物進行養護，比如技術運用不當，還有可能導致植物腐爛，增加水體污染程度。

4.4 生態技術

（1）明確生態技術應用目標

分析河道當前存在的污染問題和治理技術應用問題，主要應該解決河道淤泥導致的水體變質問題，為了將生態系統恢復，需要采取多用生態技術完成環境治理，快速將水體富營養化、水質黑臭等問題解決，將水體的自凈功能恢復，提高水體抗污染的能力，穩定河道生態。

（2）準備修復生態配套技術

借助傳統清淤技術，利用機械將合到內部微生物、水草和垃圾進行清理，之后對污染的水域進行消毒。分析河道內部主要污染物，按照計劃采取治理工作，改良河道水質，提高其自凈能力。由于河道底部存在富營養物質，還有大量厭氧有機物，需要利用專業設備展開生態修復，攪動河底污泥，向其中添加修復劑，讓泥水達到分離狀態。

（3）生態施工核心技術

本項目使用的生態施工技術內容如下：第一，對于污水進行預處理，先清除河道內部水草、垃圾，之后安裝攔截網、濾沙設備，通過人工清理方式恢復河道生態，美化環境，還能阻止水草、垃圾等持續產生危害水體安全的物質。第二，生態修復，使用配套設施將生態修復劑加入到水體當中，對于污水、淤泥采取修復治理。根據水質現狀，明確修復劑添加種類，用量為1.0～2.5kg/m2，先配制修復劑，后利用船只將其噴灑在受污染的水域。第三，采取深度治理，使用修復劑的基礎之上，選擇專業設施，在曝氣池內增加氧氣的通入量，選擇嚴重污染區進行重點治理。第四，營造生態鏈，通過以上技術運用，向水中投放水生生物和菌種，重建水體生態，利用挺水植物、水生植物將河道生態和自然形態改善[6]。

結語：

總之，水利工程的建設，生態工程施工需要以高度的環境意識，重視生態技術的運用，根據工程具體需求，分析對于環境造成的破壞和影響程度，合理運用生態修復技術，防止工程建設影響環境生態，讓水利工程建設能夠持續發展。