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生态水利工程设计中存在的问题分析

2021-04-10田硕品

工程技术研究 2021年12期
关键词:龙泉河道水利工程

田硕品

唐山市水利规划设计研究院,河北 唐山 063300

目前,我国在水利工程建设和使用过程中,容易忽视其对自然环境的影响,因此部分地区的水利工程可能对原有环境造成一定的破坏。水利工程作为改善我国水资源分布以及防旱减灾的重要工程,造福于民,但是由于设计、施工以及监管方面存在的问题,导致水利工程的建设与部分基本原则相背离,造成不良的影响。为此,文章对现阶段我国生态水利工程设计中存在的问题进行分析。

1 生态水利工程设计的原则

1.1 安全性与经济性原则

生态水利工程需要保证安全性,不仅需要在施工过程中保障施工人员的安全性,还需要在交付使用后保证周边居民的安全性。生态水利工程的建设目的是良好的调节当地的区域、气候等,同时能够起到良好的防旱减灾作用。因此,对水利工程施工中以及交付使用后的各项监督管理措施和各项指标监测的工作提出了更高的要求。另外,生态水利工程的经济性也比较重要,在建设工程中需要尽可能在保证工期的情况下节约更多的成本,避免不必要的资源消耗,加强对建筑材料和资源的循环利用。同时,在建成之后可以充分发挥区域内生态环境的优势,使该工程具备一定的观赏性,以此开发旅游资源。

1.2 重视环境原则

在水利工程项目确定前,需要对区域内的水文、气候等进行全面的评价,从而评判该区域是否能够开发水利工程。另外,在水利工程设计阶段,需要重点考虑环境保护这一重要因素,无论是在施工阶段还是在后期使用阶段,都需要避免对区域内自然环境产生影响。尤其是不能破坏区域内的生态环境,因此需要在可控的条件下适度开采当地资源,并且在施工之后尽可能恢复原有生态。

1.3 统一性原则

生态水利工程的建设需要符合统一性原则,无论是水利工程本身与生态环境的统一,还是社会效益、经济效益以及生态效益的统一。水利工程的设计与施工需要与整体环境进行协调,通过分析水利工程设计和施工中可能存在的问题,提出针对性的解决对策,从生态的角度出发,保证设计的合理性和科学性。

2 生态水利工程设计案例分析

2.1 工程概况

龙泉河河道工程主要为了贯通龙泉河上下游,将唐山市南湖将军淀的水引入丰南惠丰湖,通过河湖连通,修复水周边地区生态环境,从而提高水资源综合调配效率、统筹调配能力和增强水旱灾害防御能力,借助自然水体循环更新的自然净化能力,改善当地水环境质量。

2.2 工程方案

龙泉河河道工程起点为南湖青龙泽取水涵管处(桩号0+000),终点为运河东路桥(桩号6+400),治理长度为6400m。该河道在2011年开始进行治理,由于地形等客观条件限制,河道局部段采用涵洞通水,未能达到通航要求。2019年,根据市政府的规划要求,对桩号0+000~0+400段重新治理以及对局部河道狭窄段进行清理扩挖,并对全段进行清淤。工程现已完工,龙泉河现已具备通水、通航条件。

龙泉河运行方式:设计从南湖(青龙泽)引水进入龙泉河,设计流量2.0m³/s,在(桩号4+150)船闸上游段设计水面高程6.0m,下游段与惠丰湖相通,设计水位高程2.5m。

龙泉河引水方案:龙泉河船闸上游4150m,冬季基本无水,需要在4~5月进行一次补水,一次补水量25.56万m³,调水流量1.5m³/s时需要用时48h(2d)完成。船闸运行期间需要用水12000m³/天。运行期间按每天运行时间8h,涵洞设计流量0.5m³/s。

龙泉河需水量:龙泉河运行期间游船进出船闸,每次需要用水500m³,预计最高运行次数24次/天,需要用水12000m³。船闸运行期间按每天运行时间8h,涵洞设计流量0.5m³/s满足过船闸需求,富余水量可以补充河道蒸发、渗漏及下游惠丰湖需求。

龙泉河河道边坡为1∶2.5,马道以下河道护砌采用木桩防护,在正常蓄水位以下5.90m处设置一排钢筋砼预制仿杉木桩,木桩直径150~180mm,桩长6m,达到河道边坡的稳定,以确保邻近建筑物的安全。

3 现阶段生态水利工程设计中的问题

3.1 生态水利工程标准具有区域性差异

生态水利工程建设的相关标准存在一定的地区性差异,这一问题在大型水利工程的建设中尤为明显。由于我国疆域辽阔,不同的地区在气候、水文、人文等方面均存在明显的差异,则在进行生态水利工程的设计和施工时,需要综合考量区域性因素,结合当地生态环境特征以及工程本身的特性。因此,在不同地区建设生态水利工程时,无论是在设计还是在施工方面都存在一定的差异,区域性的存在导致我国的生态水利工程在建设方面没有明确的标准。不同地区在生态环境水利工程设计中的侧重点不同,既要保证水利工程能够承受住洪涝灾害的冲击,也要有蓄水功能,还需要具备抗风雪以及抗地震等多方面的特性。因此,不同地区在建设水利工程时,不仅需要保证安全性和经济性,还需要具备可操作性。我国现阶段在水利工程建设理论和实践方面积累的经验还不足以应对复杂的条件和变化,水利工程以及其周边的生态环境修复的耐久性还有待提高。

3.2 与以往的水利工程尚未有机统一

可持续发展观念以及相关的理念的提出,受到人们广泛的关注和重视,但是以往修建的各种水利工程在设计之初较少考虑与生态环境保护相结合,因此现阶段生态环保这一理念与以往水利工程的相互融合存在一定的困难。一方面受到成本因素的制约,对以往水利工程进行改造,需要在严格限制工期和成本的基础上进行,改造难度相对较大。并且新理念与旧工程相互融合需要一定的适应时间。例如,对以往的水利工程引入生态环保这一理念,将影响旧工程的发电工作,并且需要重新评估该工程的防洪标准。另一方面,以往兴建的水利工程中不符合标准的部分可能会被改造甚至拆除,不仅会加大当地的财政负担,也可能再次破坏当地的生态环境。

4 提升生态水利工程设计质量的方法

4.1 增强相关人员的环境保护意识

(1)加强对设计人员与施工人员环保知识的继续教育,通过定期开展培训等方式提升其环保意识,将生态环境保护的理念应用于水利工程设计环节。(2)针对水利工程设计工作制定严格的标准,对于不符合相关要求的方案一律不予采用,并且在设计和施工环节中加强监督和管理,从根本上解决水利工程设计中的生态问题。

4.2 提升对生态环境维系的认识

在生态水利工程的设计中,需要充分考虑水利工程建设和后期使用过程中可能造成的生态环境问题,充分考虑后期关键性的生态敏感目标,应准确识别容易受直接或者间接影响的生态目标。在设计环节中,对水利工程周边容易受到环境破坏影响的生态目标进行仔细辨别,例如湿地等易受影响的目标,将这类目标列入重点保护名单,以起到对生态环境的后期维系的作用。

4.3 重视生态环境的自我恢复能力

在水利工程的设计环节中,应尽可能减少人为因素对生态环境的影响,同时在后期尽可能避免人为因素对生态环境的干预。为此,要求水利工程设计者在设计的前期阶段加强对生态环境的评估工作,综合了解区域内河流形态等环境因素,因地制宜地开展调查工作。在设计中充分发挥区域内生态环境的自我恢复能力,遵循自然规律,协调人与自然的关系,避免对生态环境过多的干预。

5 结束语

随着时代的发展,水利工程在社会生产中的作用越来越大,但是生态环境问题也越来越严峻。通过生态水利工程调整区域生态环境将成为今后水利工程建设的主流趋势,水利工程的生态效益将受到人们的广泛关注。现阶段,我国生态水利工程在设计环节中存在较多的问题,其中最重要的是协调人与自然的关系以及人造工程与自然环境的关系。因此,需要重视生态水利工程建设的各项原则,在保证其经济效益、社会效益的同时,兼顾生态效益,使生态水利工程能更好地发挥作用。

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