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關(guān)鍵詞:高效生物生態(tài)一過濾復(fù)合技術(shù)景觀水處理:現(xiàn)代園林:高尚住宅區(qū)
中圖分類號:TU986.4
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
文章編號:1008-0422(2010)06-0212-02
1 引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,帶來了城鄉(xiāng)人居環(huán)境的不斷改善和生活質(zhì)量的不斷提高,城市綠地、公園建設(shè)不斷增多。在大型標(biāo)志性建筑中,人工湖泊、人工河道及景觀水池不斷涌現(xiàn):在現(xiàn)代高尚住宅區(qū),水景住宅已成為一大熱點。而景觀水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的富集使藻類大量繁殖生長,產(chǎn)生“水華”或“湖靛”,加上觀賞魚投加餌料的沉積、魚排泄物聚積等,使水體出現(xiàn)惡化現(xiàn)象,水體透明度變差、顏色變暗,甚至有異味,水中溶解氧降低。這種情況下靠水體原有的生態(tài)系統(tǒng)是難以完成自凈的。由于很多景觀水在設(shè)計上忽視了水的富營養(yǎng)化問題,沒有考慮對水體進(jìn)行必要的處理,致使景觀水水質(zhì)逐漸變差。為防止景觀水水體變壞,需要科學(xué)合理地對水質(zhì)進(jìn)行凈化處理,以及對原有的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行加強(qiáng)和修復(fù)。
2 工程概況
湖南某高尚住宅小區(qū)占地面積達(dá)15萬m2,小區(qū)內(nèi)建有別墅、花園式高檔住宅區(qū)、現(xiàn)代園林休閑區(qū)及大型人工湖泊、水景雕塑、人工瀑布等等。其中園林景觀中人工湖處理的水域面積達(dá)10000多m2,平均水深1.8m左右。
3 園林景觀水處理方法分析比較與選擇
一般而言,現(xiàn)代園林景觀水的處理可分為以下幾種方法:
3.1 物理方法:
a)引水換水方式:當(dāng)水體中的懸浮物(如泥、沙)增多,水體的透明度下降,水質(zhì)發(fā)渾??梢酝ㄟ^引水、換水的方式,稀釋水中的雜質(zhì)濃度,以此來降低雜質(zhì)的濃度。但是需要更換大量的水。而水資源在我國是相當(dāng)?shù)膮T乏,勢必要浪費寶貴的水資源。
b)循環(huán)過濾方式:在水景設(shè)計的初期,根據(jù)水體的大小,設(shè)計配套的砂濾裝置和循環(huán)用的水泵,并且埋設(shè)循環(huán)用的管路,用于以后水質(zhì)保養(yǎng)的加強(qiáng)凈化。使水質(zhì)能達(dá)到預(yù)期的效果。
3.2 化學(xué)方法(投加殺菌滅藻劑)
敞開式的水體,在陽光的照射下,會使水中的藻類大量繁殖,布滿整個水面,不僅影響了水體的美觀,而且擋住了陽光,致使許多水下的植物無法進(jìn)行光合作用,釋放氧氣,使水中的污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化,導(dǎo)致水質(zhì)惡化,發(fā)出難聞的惡臭,水也變成了黑色。
所以投加化學(xué)滅藻劑,殺死藻類。久而久之,水體中會出現(xiàn)耐藥的藻類,滅藻劑的效能會逐漸下降,投藥的間隔會越來越短,投加的量會越來越多,滅藻劑的品種也要頻繁的更換,對環(huán)境的污染也在不斷地增加,久而久之將形成惡性循環(huán),所以說用化學(xué)的方式處理水質(zhì),雖然是立竿見影的,但它的危害也是顯而易見的
3.3 生態(tài)處理技術(shù)
景觀水周圍的綠地因新陳代謝會脫落大量的殘花敗葉,這些污染物會經(jīng)過風(fēng)吹雨淋逐步匯集到景觀水。同時綠地由于施肥、噴灑農(nóng)藥也會把一些氮、磷等營養(yǎng)鹽排入湖中。所有這些都會或大或小地影響湖中業(yè)已存在的生物圈。
當(dāng)水體中的污染物達(dá)到一定程度的量超過生物鏈的“自凈容量”時,正常的生物循環(huán)或生態(tài)平衡將被破壞,造成生物圈中某些種群的數(shù)量劇增,常見的如藻類的大量繁殖。大量繁殖的藻類不但會在水面形成密集的“水華”,影響水體觀賞價值,同時藻類的老化、死亡又為腐生細(xì)菌提供了豐富的食物,大量的細(xì)菌在分解藻類尸體時會耗盡水中的溶解氧,使水質(zhì)惡化、魚類死亡。
生態(tài)處理技術(shù)的原理是利用培育的生物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動,對水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用,被生物或微生物分解后的無機(jī)物又被水生植物通過光合作用轉(zhuǎn)化成植物細(xì)胞:水生植物又可成為魚蝦貝等浮游動物的食物:浮游動物又被一部分魚類捕食:魚、蝦的排泄物及死亡的水生生物的尸體又可被細(xì)菌分解成無機(jī)物,然后再繼續(xù)循環(huán)下去,構(gòu)成一條食物鏈。景觀水體經(jīng)過生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)成份的循環(huán)后得到凈化。從而使水體得到恢復(fù)。本質(zhì)上說,這種技術(shù)是對自然界恢復(fù)能力和自凈能力的一種強(qiáng)化。也是當(dāng)前水環(huán)境技術(shù)的研究開發(fā)熱點。實質(zhì)上是按照仿生學(xué)的理論對于自然界恢復(fù)能力與自凈能力的強(qiáng)化??梢哉f,按照自然界自身規(guī)律去恢復(fù)自然界的本來面貌:強(qiáng)化自然界自身的自凈能力去治理被污染水體,這是人與自然和諧相處的合乎規(guī)律的治污思路,也是一條創(chuàng)新的技術(shù)路線。
各種處理方法優(yōu)缺點的比較見表1。
從表1中顯而易見,采用生態(tài)處理方式較其它方式具有成本低廉,效果顯著,持續(xù)時間長等優(yōu)點。
綜合以上分析,并結(jié)合本工程的特點,決定采用高效生物生態(tài)+過濾復(fù)合處理技術(shù),最大限度滿足本工程對景觀水質(zhì)高質(zhì)量的要求。
4 高效生物生態(tài)+過濾復(fù)合處理技術(shù)要點
4.1 工藝原理
本處理系統(tǒng)主要由生態(tài)處理系統(tǒng)、砂過濾系統(tǒng)組成。系統(tǒng)正常運行后,出水水質(zhì)可達(dá)到景觀環(huán)境用水標(biāo)準(zhǔn)(GB-T18921-2002)。砂過濾系統(tǒng)處理規(guī)模為30-40m3小時,每7~10d可循環(huán)一次,湖水經(jīng)2臺潛水泵提升到砂過濾罐,主要截留水體中的懸浮物、藻類、以及其他污染物,過濾后的澄清出水回流到水體上游,截留下的懸浮物等排出水體,工藝流程圖見圖1。
4.2 技術(shù)方案設(shè)計要點
本工程項目采用高效生物生態(tài)+過濾復(fù)合處理技術(shù),具體設(shè)計方案平面布置見圖2。
圖2中A區(qū)種植水生植物。在A1、A2分別設(shè)置砼網(wǎng)格,其中A1區(qū)網(wǎng)格離瀑布要求5m。在網(wǎng)格上布植水生植物吊架按每平方米1個布置。植物吊架可根據(jù)季節(jié)的變化更換植物。通過水生植物吸收、富集水體中的營養(yǎng)物質(zhì)及其他元素,增加水體中的氧氣含量,抑制有害藻類繁殖,遏止底泥營養(yǎng)鹽向水中的再釋放,利于水體的生物平衡。水生植物能有效地凈化富營養(yǎng)化湖水,提高水體的自凈能力。同時為豐富景觀效果,營造園林意境,增強(qiáng)觀賞性,達(dá)到與周邊環(huán)境及建筑風(fēng)格相迎合的目的。
網(wǎng)格的下方掛置高效生物軟性填料,培養(yǎng)微生物菌種,形成生物膜。利用瀑布的作用,通過水在空中飛行的過程中,與空氣充分接觸,完成復(fù)氧過程,提供給微生物,利用微生物攝取水體中的有機(jī)物質(zhì),從而使水體得到進(jìn)一步凈化。同時在圖中4個位置增設(shè)充氧設(shè)備,增加水體中的溶解氧,利于水中魚類的生長,并可根據(jù)季節(jié)、溫度的變化適時開啟充氧設(shè)備。
在水體下游水位最低的位置C區(qū)設(shè)置循環(huán)過濾系統(tǒng)。通過對水體的深度處理,去除懸浮物和其它污染物,使出水澄清后回用至水體中。
4.3 高效生物一生態(tài)處理技術(shù)
根據(jù)景觀環(huán)境用水標(biāo)準(zhǔn)《GB-T18921-2002》,確定本工程出水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)如下表l
4.3.1 培育高效的微生物
微生物是整個生態(tài)系統(tǒng)最主要的組成之一,在水生生態(tài)中,作為分解者的微生物,能將水中的污染物(包括有機(jī)物,某些重金屬等等)加以分解、吸收,變成能夠為其他生物所利用的物質(zhì),同時還要讓它能夠降低或消除某些有毒物質(zhì)的毒性,成為真正意義上的地球環(huán)境的美容師。
本設(shè)計根據(jù)人工湖的水源水質(zhì)情況,利用微生物菌劑,進(jìn)行馴化,培養(yǎng)出適應(yīng)當(dāng)?shù)厍闆r的微生物,接著進(jìn)一步對培養(yǎng)出來的微生物進(jìn)行篩選,篩選出生理活性強(qiáng)的菌種,然后大量繁殖,投放水體。為了保證篩選出的微生物能保持良好的活性,一直處在高效的工作狀態(tài),在日常的工作中,須定期對微生物進(jìn)行篩選、保存、復(fù)壯,將變異對微生物帶來的影響降至最低,保持微生物物種的穩(wěn)定性,這是生態(tài)水處理中水質(zhì)穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一。微生物菌種在水體中,不僅要完成它基本的分解有機(jī)物,降低或消除有害物質(zhì)毒性的作用,還要毹將水生植物的殘枝敗葉轉(zhuǎn)換成有機(jī)肥,增加土壤的有機(jī)質(zhì),并且對土壤進(jìn)行改良,改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和物理性狀,提高水體的環(huán)境容量,增強(qiáng)水體的自凈能力,同時也減少了水土流失,抑制了植物病原菌的生長。
4.3.2 生態(tài)處理中的水生植物種類選擇
4.3.2.1 水生植物的選擇
水生植物在生態(tài)處理技術(shù)中是一種重要載體,它的作用是:
①降低了水流速度,為SS(懸浮物)的沉淀創(chuàng)造了良好的條件。
②有效阻擋光線,減少藻類的生產(chǎn)。
③在冬季起到保護(hù)膜作用,防止土壤凍結(jié)。
④植物的地上和地下組織都可以形成生物膜。
⑤植物根部釋放氧及其他的物質(zhì),如,抗生素、有機(jī)復(fù)合物等。
根據(jù)本工程實際情況,我們選擇的挺水植物是荷花、昌蒲、水蔥等;以起到對地表徑流流入湖中的水起過濾作用,形成凈化帶,阻欄,吸收轉(zhuǎn)化可能進(jìn)入水體的有機(jī)質(zhì)及營養(yǎng)鹽,防止水體的富營養(yǎng)化,保持水體自凈。
浮葉植物的選擇了睡蓮、鳳眼蓮、芡實、菱等。這些植物在淺水湖泊中有著良好的凈化水質(zhì)的作用,種植,收獲較容易,兼具經(jīng)濟(jì)效益和觀賞效果,在一定季節(jié)可作為重要的支撐系統(tǒng)。
沉水植物生長在湖底。能防止底泥的再懸浮而影響水體的透明度,保持湖水清澈。同時能吸收、轉(zhuǎn)化沉積的底泥及湖水中有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)鹽,降低水中營養(yǎng)鹽的濃度,抑制浮游藻類的生產(chǎn)。選擇種植菹草、金魚藻、輪葉黑藻等。
4.3.2.2 水生植物的布置原則
1)根據(jù)水面的大小不同布置植物種植槽,以控制水生植物的生長范圍。
2)水面景觀低于人的視線,綜合岸線景觀和湖面倒影、水面植物進(jìn)行適當(dāng)?shù)木坝^組織,形成一幅幅優(yōu)美的水面畫卷。
3)植物以防污抗污、凈化水質(zhì)功能的水生植物為主,并具有較高的觀賞價值。
4)水面上布置漂浮植物或漂浮載體,以水培法在載體內(nèi)種植陸生花卉,減少湖水的光通量,抑制藻類的生產(chǎn),增加水的透明度。水生植物的布置示意圖見圖3。
4.3.3 水生動物的選擇
水生動物的生活性不同,有底棲、有生活在中層水域等等:并且食性也不同,必須配合水生植物的種類和數(shù)量,選擇能起到水質(zhì)凈化作用的水生動物。
a)水生動物的作用
水體中放置適當(dāng)?shù)乃鷦游锟梢杂行У娜コw中富余營養(yǎng)物質(zhì)。如蚌類可以將水中懸浮的藻類及有機(jī)碎屑濾食,提高湖水的透明度。螺螄主要攝食固著藻類,同時分泌促絮凝物質(zhì),使湖水中懸浮物質(zhì)絮凝,促使水變清。濾食性魚類,如鰱、鳙魚等可以有效的去除水體中綠藻類物質(zhì)使水體的透明度增加。因為人工湖水域面積大,會成為許多有害昆蟲如蚊、蠅的滋生場所,在水中投放鯽魚,它可攝食蚊子的幼蟲及其他昆蟲的幼蟲,避免了水域?qū)χ車h(huán)境造成的危害。鯽魚對環(huán)境的適應(yīng)能力很強(qiáng),并且能耐低氧耐寒。
b)水生動物的選擇原則
1)不會大量的繁殖,甚至失控。
2)不會對水體形成強(qiáng)烈的攪動,甚至影響其他水體景觀。
3)水生動物與水生植物能形成合理的生物鏈。
4)水生動物初始放養(yǎng)密度不宜過高。
5)底棲動物的放養(yǎng)在人工湖注水15d后進(jìn)行,如開動增氧機(jī)在注水5d后進(jìn)行。
6)魚類的放養(yǎng)在人工湖注水并種植水生植物60天后進(jìn)行。
通過以上對上、中、下各水層面水生植物合理配置與科學(xué)的布置,收到了顯著改善水質(zhì)的效果。
4.4 活性砂過濾處理技術(shù)
生態(tài)處理景觀用水的另一套配套技術(shù)措施是采用活性砂過濾技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)凈化處理,在本工程中引進(jìn)了瑞典先進(jìn)的流體技術(shù)――活性砂過濾技術(shù),它是一種集混凝、澄清、過濾為一體的高效過濾裝置,與國內(nèi)現(xiàn)行的過濾技術(shù)相比,具有高效連續(xù)性,24h連續(xù)工作,它不需停機(jī)反沖洗,工藝原理見圖4。
根據(jù)本工程的規(guī)模,結(jié)合設(shè)備的特點,系統(tǒng)設(shè)計處理規(guī)模選定為45m3/h。處理設(shè)備用于對景觀水體進(jìn)行處理后循環(huán)利用。利用石英砂在過濾中自上而下的運動,攪動原水,通過原水過濾來降低水中的污染物含量,達(dá)到了處理和凈化水質(zhì)的作用。通過對水體的深度處理,去除SS和其它污染物,使出水澄清后回用至瀑布的上游。
本工程項目活性砂過濾系統(tǒng)、射流曝氣機(jī)的運行根據(jù)季節(jié)、溫度以及湖水水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)運行時間,保證魚類的正常生長。按魚類生長所須溶解氧大于5mg/l的要求,和我們在冬季12.5°時測得的湖水中溶解氧為8.4mg/l。冬季水溫較低、湖水水質(zhì)較好,溶解氧較高時,射流曝氣機(jī)可不開或每隔1d在白天時間段(8:00-19:00)開啟2臺,且每隔一天輪換開啟。夏季,水溫較高、湖水水質(zhì)較差、魚類比較活躍,對氧的需求要大,湖水中溶解氧偏低,按白天時間段(07:00-19:00)4臺全部打開。晚上(19:00-07:00)只運行2臺:水質(zhì)較差時可按24h不間斷運行,冬季可按8~12h運行,活性砂過濾系統(tǒng)按24h運行。
4.5 處理效果
本工程景觀水處理工程歷經(jīng)6個月的施工,完工后,水處理系統(tǒng)經(jīng)一個多月的調(diào)試運行,處理后的出水透明、清澈,砂過濾系統(tǒng)的外排濾出液混濁偏黃,對懸浮物、藻類的去除取得了良好的效果。經(jīng)對湖水水質(zhì)連續(xù)二天的采樣化驗分析,湖水水質(zhì)可滿足景觀環(huán)境用水(《GB-T18921-2002》)和漁業(yè)水質(zhì)(《GB-11607-89》)綜合標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)已成功運行1年多,其水處理效果得到了業(yè)主廣泛好評。
1.1在設(shè)計方法和評價標(biāo)準(zhǔn)方面缺乏地域性特征
關(guān)于生態(tài)水利工程設(shè)計理念的運用,其具有非常強(qiáng)的地域性特征,因為不同的地理區(qū)域氣候狀況以及生態(tài)環(huán)境各不相同,所以應(yīng)該針對不同的服務(wù)目標(biāo),制定不同的設(shè)計策略。但是由于生態(tài)設(shè)計理念的應(yīng)用在我國的起步較晚,并且相關(guān)的工程實踐以及研究工作開展的較少,所以在評價指標(biāo)以及評價方法方面還不夠完善,實際操作性不強(qiáng),缺乏地域性特征。因為在水利工程建設(shè)項目中涉及到力學(xué)工程,所以國家對于水利工程在穩(wěn)定性和安全性方面規(guī)范了強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn),但是卻沒有對生態(tài)服務(wù)目標(biāo)有明確的標(biāo)準(zhǔn),所以生態(tài)設(shè)計理念在具體實施的過程中缺乏相關(guān)的依據(jù),發(fā)展的進(jìn)程比較緩慢。
1.2設(shè)計人員和生態(tài)科技工作者的合作機(jī)會比較少,相關(guān)機(jī)制尚未完善
水利工程設(shè)計人員在流域生態(tài)需水規(guī)律的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計的意識較弱,尚未把生態(tài)服務(wù)目標(biāo)當(dāng)作常規(guī)設(shè)計要素進(jìn)行考慮的意識普及。水利工程可行性研究階段,環(huán)境影響評價工作一般介入比較遲,大多數(shù)是在確認(rèn)水利工程可行性研究方案之后才進(jìn)行環(huán)境影響評價,又由于目前我國環(huán)境評價管理制度和環(huán)境影響評價咨詢市場尚不規(guī)范、不完善,環(huán)境評價單位主要替業(yè)主考慮,而相對地,對生態(tài)目標(biāo)考慮就較少,更有甚者,有的隱瞞工程生態(tài)影響的真正后果,造成很多水利工程的負(fù)面影響太過突出,而生態(tài)效益卻不顯著。水利工程設(shè)計人員和生態(tài)環(huán)境科技工作者合作的機(jī)會和機(jī)制較少,生態(tài)水利工程的開發(fā)和設(shè)計也相對滯后。
1.3在協(xié)調(diào)方面,生態(tài)水利工程和原有水利工程設(shè)施存在一定的困難
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,很多區(qū)域的水資源出現(xiàn)了短缺以及分配不合理的現(xiàn)象,尤其是在自然保護(hù)區(qū)以及大型水庫的周邊區(qū)域,需要重新進(jìn)行設(shè)計。但新的生態(tài)水利工程是在原有水利工程設(shè)施的前提下進(jìn)行改造與優(yōu)化,需涉及的因素很多。大都分是需要依靠原有水利工程設(shè)施,對一些分水工程與蓄水工程進(jìn)行科學(xué)合理地配置、重新調(diào)整水的去向或是對區(qū)域來水量進(jìn)行重新分配等。原來水利工程設(shè)施的服務(wù)對象和功能必然會受生態(tài)水利工程的介入的影響,比如:原來工程的防洪灌溉功能、排水標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)電效能等,更有甚者,會對原有水利工程的安全運行造成一些風(fēng)險。因服務(wù)目標(biāo)和功能的差異是原有水利工程和生態(tài)水利工程最為顯著的差異,所以在開發(fā)生態(tài)水利工程的同時,有必要適度調(diào)整原有水利工程的服務(wù)目標(biāo)和功能。因此,生態(tài)水利工程設(shè)計需要系統(tǒng)全面考慮的問題是怎樣實現(xiàn)生態(tài)水利工程和原有水利工程設(shè)施的協(xié)調(diào)運行。
1.4生態(tài)水利工程設(shè)計中,相關(guān)的生態(tài)水文測驗資料不夠充分
水文過程對生態(tài)過程的正負(fù)影響機(jī)理的分析若不能從水文測驗站的觀測資料去分析,在生態(tài)系統(tǒng)的自組織規(guī)律的基礎(chǔ)上,就很難尋求生態(tài)水利工程的技術(shù)參數(shù)、設(shè)計理論和方法。相對而言,我國目前的水文測驗工作比較落后,水文測驗站尚未適應(yīng)目前生態(tài)水利工程設(shè)計對資料的需求。目前,我國還未正式開展有關(guān)生態(tài)水文站方面的設(shè)計和布局,相關(guān)報道在國內(nèi)也很少有。
2生態(tài)水利工程設(shè)計應(yīng)遵循的理論和技術(shù)路線
2.1以工程水文學(xué)和生態(tài)水文學(xué)為工程設(shè)計的基礎(chǔ)
若要為生態(tài)水利工程的設(shè)計提供基礎(chǔ),必須重視工程水文學(xué)和生態(tài)水文學(xué)的結(jié)合。由于生態(tài)水利工程的服務(wù)對象很廣,一般同時涉及畜牧業(yè)、林業(yè)、濕地、農(nóng)業(yè)、草原以及江河湖泊等生態(tài)用水與城鎮(zhèn)、工業(yè)、居民、消防等經(jīng)濟(jì)生活用水,因此,若要生態(tài)水利工程的設(shè)計建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上,首先必須弄清生態(tài)目標(biāo)對水資源的時空要求規(guī)律。
2.2對工程可能影響的關(guān)鍵生態(tài)敏感目標(biāo)進(jìn)行分析
受工程直接或間接影響的生態(tài)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)能夠由生態(tài)水利工程的設(shè)計準(zhǔn)確識別,同時在工程規(guī)劃階段給予充分考慮,這是生態(tài)水利工程設(shè)計理念應(yīng)該遵循的重要理論。一項水利工程設(shè)計需要考慮的因素眾多,從生態(tài)性的角度出發(fā),就應(yīng)該對關(guān)鍵的生態(tài)敏感目標(biāo)進(jìn)行分析,分析工程的修建會影響到哪些區(qū)域的生態(tài)平衡,區(qū)域內(nèi)氣候環(huán)境以及各項生態(tài)因素的變化,會對水利工程的運行造成影響。尤其是大型水庫的設(shè)計,要對上游地區(qū)的自然降水、洪水期倒灌以及徑流等各項因素進(jìn)行分析,由此來對水庫的蓄水能力以及水量的運用進(jìn)行合理設(shè)計。對于水庫建設(shè)后,泄水量的變化會對下游區(qū)域的生態(tài)環(huán)境可能帶來的生態(tài)環(huán)境變化進(jìn)行分析,從而為生態(tài)設(shè)計提供充分的參考依據(jù)。
2.3生態(tài)水利工程的設(shè)計應(yīng)當(dāng)和環(huán)境工程設(shè)計進(jìn)行有機(jī)結(jié)合
對于生態(tài)水利工程的設(shè)計,如要實現(xiàn)水量和水質(zhì)同步科學(xué)配置的目的,應(yīng)充分吸收環(huán)境科學(xué)和工程的理論與技術(shù)。生態(tài)設(shè)計理念的出發(fā)點就是在水利工程中將環(huán)境工程中的理論進(jìn)行實踐,水利工程發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的同時,還應(yīng)增強(qiáng)生態(tài)效益的作用表現(xiàn)?,F(xiàn)階段,我國的水污染現(xiàn)象比較嚴(yán)重,因此,在生態(tài)水利工程設(shè)計理念中應(yīng)有機(jī)結(jié)合水污染。所以在設(shè)計的過程中,要對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的考察,然后有針對性的制定設(shè)計方案,降低水污染所帶來的危害,提高水利工程的生態(tài)效益。因此,生態(tài)水利工程與水污染控制工程的結(jié)合是今后生態(tài)水利工程的一個重要發(fā)展方向。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:生態(tài)水利工程;設(shè)計;遵循;理論;技術(shù)路線
水利工程項目建設(shè)可以加強(qiáng)水資源的合理配置,將水資源優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。以往水利工程項目建設(shè)存在很大的弊端,更多地注重水利工程項目建設(shè)能夠獲得的經(jīng)濟(jì)效益,忽略了水利工程項目建設(shè)能夠獲得的生態(tài)效益。現(xiàn)代水利工程項目建設(shè)中需要融入生態(tài)學(xué)理論,從而滿足水利工程建設(shè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展需求。生態(tài)水利工程項目建設(shè)是未來水利工程項目建設(shè)的主流方向,在創(chuàng)造良好經(jīng)濟(jì)效益的同時還可以加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù),避免水利工程項目建設(shè)對周圍生態(tài)環(huán)境發(fā)展造成不良影響。在水利工程項目建設(shè)中需要中從技術(shù)和理論兩方面出發(fā),從而保證水利工程項目設(shè)計可以呈現(xiàn)出良好的生態(tài)特性,使得工程項目建設(shè)可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益。對生態(tài)水利工程設(shè)計應(yīng)遵循的理論與技術(shù)路線進(jìn)行分析是具有重要意義的,下面就對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述。
一、生態(tài)水利工程的特點
生態(tài)水利工程主要有以下幾方面特點,生態(tài)水利工程項目具有較強(qiáng)的綜合性和系統(tǒng)性,生態(tài)水利工程項目建設(shè)可以與流域內(nèi)的單個水利工程項目緊密聯(lián)系起來,相互影響、制約。需要特別注重的是生態(tài)水利工程項目建設(shè)與其他利于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的工程項目有著很大關(guān)聯(lián)。生態(tài)水利工程與生態(tài)環(huán)境之間聯(lián)系緊密。生態(tài)水利工程項目建設(shè)不僅對社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展有著較深程度的影響,同時對工程項目建設(shè)流域生態(tài)環(huán)境、氣候環(huán)境發(fā)展也有著較深影響,影響不僅表現(xiàn)在積極層面,同時也會表現(xiàn)在消極層面。在生態(tài)水利工程項目設(shè)計籌劃階段,設(shè)計人員需要盡可能地消除生態(tài)水利工程項目建設(shè)可能帶來的負(fù)面影響,將工程項目建設(shè)的重要作用充分發(fā)揮出來。生態(tài)水利工程項目建設(shè)施工難度性較高,工程項目建設(shè)資金投入量較大。生態(tài)水利工程項目建設(shè)能夠獲得的效益是無法確定的。
二、生態(tài)水利工程的功能分析
生態(tài)水利工程的功能可以概括性的分為以下3個方面:第一方面,生態(tài)水利工程項目建設(shè)可以獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。生態(tài)水利工程項目可以在汛期預(yù)防洪水災(zāi)害的影響,為社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展以及人們生活提供所需求的電力能源,促進(jìn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展等,所以工程項目建設(shè)可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。第二方面,生態(tài)水利工程項目建設(shè)可以有效提河道的蓄水能力,為附近居民提供所需求的水資源,滿足區(qū)域農(nóng)業(yè)灌溉用水需求。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快,對水資源的需求程度也會不斷提升,通過生態(tài)水利工程項目建設(shè)可以更為良好地滿足這些需求,為社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展塑造優(yōu)質(zhì)的用水環(huán)境,提高人們生活水平。第三方面,生態(tài)水利工程項目具備防洪排澇功效。人們對水資源的需求畢竟是有限的,生態(tài)水利工程在汛期可以儲存水資源,在干旱季節(jié)釋放儲存的水資源,避免區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展因水資源短缺受到影響。從生態(tài)層面進(jìn)行分析,通過對水量進(jìn)行調(diào)節(jié),合理調(diào)配水資源,從而使得河流可以長期處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)。不僅可以避免在干旱季節(jié)出現(xiàn)斷流情況,同時也可以避免在汛期出現(xiàn)洪水災(zāi)害,通過水量的合理調(diào)配滿足人們生活、生產(chǎn)用水需求,使得工程項目建設(shè)更為良好的為經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展而服務(wù)。
三、生態(tài)水利工程設(shè)計的理論路線
想要將生態(tài)水利工程項目建設(shè)的重要作用充分發(fā)揮出來,就必須要明確生態(tài)水利工程項目設(shè)計的內(nèi)涵。生態(tài)水利工程項目設(shè)計就是保證水利工程項目具備原有功能的基礎(chǔ)上,水利工程項目建設(shè)不會對周圍環(huán)境發(fā)展造成任何的負(fù)面影響,充分尊重了環(huán)境的整體性,生態(tài)水利工程項目建設(shè)完成后會形成一個完整的生態(tài)系統(tǒng),對設(shè)計人員綜合素質(zhì)有著較高要求。生態(tài)水利工程項目設(shè)計前期,設(shè)計人員需要深入到工程項目建設(shè)施工現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)研工作開展,對收集和整理的地質(zhì)水文資料進(jìn)行綜合分析,加強(qiáng)自身對地理環(huán)境、氣候環(huán)境的了解。根據(jù)收集和整理的信息資源,以生態(tài)學(xué)和水利工程學(xué)為基礎(chǔ),對生態(tài)水利工程項目建設(shè)進(jìn)行系統(tǒng)性的籌劃,最終創(chuàng)造一套完整性的生態(tài)水利工程項目設(shè)計方案,保證區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)可以和諧發(fā)展。生態(tài)水利工程項目設(shè)計中要堅固全局和局部,對宏觀、微觀等內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)籌。從宏觀層面進(jìn)行分析,要保證資源的優(yōu)化配置,生態(tài)水利工程項目建設(shè)要符合區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展要求,在保障水資源充分利用的基礎(chǔ)上,將生態(tài)水利工程項目整體效能最大限度地發(fā)揮出來。要結(jié)合生態(tài)學(xué)理論知識,對主體空間進(jìn)行合理布置,密切關(guān)注工程項目建設(shè)周圍環(huán)境變化。生態(tài)環(huán)境中種群配置要從垂直和水平兩方面進(jìn)行組合配置,強(qiáng)化生態(tài)環(huán)境的整體循環(huán)效果。四、生態(tài)水利工程設(shè)計的技術(shù)路線
(一)生態(tài)水利的構(gòu)建思路
可持續(xù)發(fā)展理念是生態(tài)水利工程項目建設(shè)中必須要嚴(yán)格遵守的內(nèi)容,設(shè)計人員需要對生態(tài)水利工程項目建設(shè)區(qū)域環(huán)境的承載能力進(jìn)行分析。水源本身只有具備良好的環(huán)境承載能力,這樣才能滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)效益獲取需求,水源環(huán)境承載力也是評定區(qū)域環(huán)境污染承受能力的重要指標(biāo)。在生態(tài)水利工程項目建設(shè)中要避免過度的應(yīng)用水源環(huán)境承載能力,從而對區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成不可逆的損傷。要對安全體系進(jìn)行綜合評估。水利工程項目建設(shè)中,安全體系構(gòu)建是其中非常關(guān)鍵內(nèi)容,安全體系建設(shè)程度需要滿足整體區(qū)域?qū)Ρ姸嗖涣紴?zāi)害的防護(hù)需求。
(二)生態(tài)水利的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
以往水利工程項目設(shè)計中,設(shè)計人員更多考慮的是工程項目建設(shè)能夠獲得的經(jīng)濟(jì)效益,對工程項目建設(shè)的生態(tài)效益采取了忽略態(tài)度,沒有將生態(tài)學(xué)理念和技術(shù)與水利工程項目設(shè)計進(jìn)行融合,從而導(dǎo)致水利工程項目建設(shè)對生態(tài)環(huán)境發(fā)展造成了嚴(yán)重影響。針對這一問題,要將生態(tài)學(xué)理論和技術(shù)與水利工程項目設(shè)計高度融合,結(jié)合我國水利工程項目建設(shè)特點,對生態(tài)水利工程項目設(shè)計指標(biāo)進(jìn)行完善,對工程項目設(shè)計進(jìn)行約束和指標(biāo),從而滿足生態(tài)水利發(fā)展的多元化需求。
(三)施工建設(shè)控制
施工建設(shè)是生態(tài)水利工程設(shè)計中技術(shù)線路的重要控制環(huán)節(jié),因為如果生態(tài)水利工程項目建設(shè)施工控制不當(dāng),對水利工程項目建設(shè)施工區(qū)域生態(tài)環(huán)境會造成嚴(yán)重污染,所以重視工程項目施工階段的技術(shù)控制。在生態(tài)設(shè)計階段,要根據(jù)生態(tài)水利工程項目施工區(qū)域環(huán)境特點,制定出合理的生態(tài)控制規(guī)劃方案,避免施工工作開展對施工區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成損害。為了保證工程項目建設(shè)施工呈現(xiàn)出生態(tài)化的特性,需要應(yīng)用生態(tài)設(shè)計指標(biāo)指導(dǎo)工程項目建設(shè)施工。在施工階段需要對粉塵、灰塵擴(kuò)散進(jìn)行控制,可以在工程項目建設(shè)施工區(qū)域進(jìn)行防護(hù)設(shè)施建設(shè)。做好工程項目建設(shè)施工材料的準(zhǔn)備工作,定期地對工程項目建設(shè)施工現(xiàn)場進(jìn)行清理。大型工程施工機(jī)械設(shè)備應(yīng)用中會發(fā)出較大的噪聲,所以需要對機(jī)械設(shè)備運行時間進(jìn)行控制,特別是在夜晚施工時需要加強(qiáng)設(shè)備運行控制,避免較大噪聲的出現(xiàn)對周圍居民生活造成影響。
水利工程在建設(shè)過程中,由于各種因素,會對生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞。這就要求設(shè)計水利工程時,要兼顧到生態(tài)環(huán)境的保護(hù),建設(shè)過程中要采取恰當(dāng)措施對生態(tài)環(huán)境予以保護(hù),降低水利工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的破壞程度。
1 生態(tài)水利工程設(shè)計原則
1.1 安全性與經(jīng)濟(jì)性
生態(tài)水利工程具有極強(qiáng)的綜合性,因此,在建設(shè)過程中要在滿足大眾需求的同時兼顧對生態(tài)環(huán)境的保護(hù),使建設(shè)的水利工程能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)水利工程的建設(shè)在理論上應(yīng)該符合水利工程學(xué)以及生態(tài)學(xué)的要求,以遵守工程力學(xué)和水文學(xué)規(guī)律作為前提進(jìn)行水利工程建設(shè),確保建設(shè)的水利工程具有較高的穩(wěn)定性、耐久性以及可靠性。
1.2 生態(tài)系統(tǒng)保障原則
物種水平上存在的生物多樣性就是我們通常所說的生物群落的多樣性。越是空間異質(zhì)較高的地區(qū)就越容易形成一些小環(huán)境,物種的生存就會獲得更多的空間。假設(shè)地區(qū)的空間異質(zhì)較低,那么為物種的生存提供的空間就會越小,生物多樣性就會隨之降低,其群落的密度也會發(fā)生相應(yīng)的改變,久而久之,該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)就會漸漸退化。
1.3 生態(tài)系統(tǒng)可自恢復(fù)原則
生態(tài)水利工程在設(shè)計上具有一定的指導(dǎo)性,也可以說成是具有一定的輔。生態(tài)系統(tǒng)本身具有自組織和自設(shè)計的功能,這一功能使得生態(tài)系統(tǒng)能夠從生物物種中進(jìn)行主動合理選擇,以便形成合理的生態(tài)鏈,使系統(tǒng)的設(shè)計更加合理。在設(shè)計水利工程時,設(shè)計人員應(yīng)該告誡自己不能產(chǎn)生對自然進(jìn)行控制的思想,在設(shè)計過程中要融入新的設(shè)計理念,提高設(shè)計效果和組織能力,在深層次上實現(xiàn)人與自然和諧相處的目的。
2 生態(tài)水利設(shè)計中常見問題
2.1 設(shè)計內(nèi)容問題
現(xiàn)階段水利工程建設(shè)缺乏規(guī)范性和統(tǒng)一性。近年來,生態(tài)水利工程才發(fā)展起來,其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)還沒有統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化,其設(shè)計過程還是參照的傳統(tǒng)水利工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),這就使得生態(tài)水利工程建設(shè)存在很多不足之處。比如,生態(tài)需水量的計算采用的還是行業(yè)指導(dǎo)文件上面的方法,因此,生態(tài)水利工程的建設(shè)并沒有得到實質(zhì)性突破,其河流的護(hù)岸工程設(shè)計也不完善,還缺乏科學(xué)的生態(tài)修復(fù)技術(shù)和方法,這對當(dāng)前生態(tài)水利工程建設(shè)而言不可小視。
2.2 設(shè)計審核問題
在生態(tài)水利工程施工建設(shè)之前對其設(shè)計進(jìn)行審核,也是一項十分重要的工作。對其設(shè)計進(jìn)行審核,可以最大程度確保設(shè)計的合理性和科學(xué)性。現(xiàn)階段,很多設(shè)計單位為了追求經(jīng)濟(jì)利益,完全沒有考慮社會效益和環(huán)境生態(tài)效益,使得對生態(tài)水利工程設(shè)計的審核受到人為因素影響,影響到了審核的科學(xué)性,也從側(cè)面反映出設(shè)計單位責(zé)任感的缺乏。這種情況的存在使得設(shè)計審核工作不能夠發(fā)揮應(yīng)有的作用,影響生態(tài)水利工程的設(shè)計和建設(shè)。
2.3 設(shè)計人員能力
生態(tài)水利工程設(shè)計人員缺乏生態(tài)意識。生態(tài)水利工程的設(shè)計要求設(shè)計人員應(yīng)該堅持生態(tài)理念作為指導(dǎo),還要具備扎實的設(shè)計知識以及較強(qiáng)的生態(tài)意識。我國生態(tài)水利工程建設(shè)起步較晚,生態(tài)環(huán)境技術(shù)人員和水利工程建設(shè)人員之間缺少溝通和交流,這就使得生態(tài)水利工程設(shè)計者缺乏參照生態(tài)理念進(jìn)行設(shè)計的意識,使生態(tài)水利工程設(shè)計的順利進(jìn)行受到影響。除上述問題,生態(tài)水利工程設(shè)計者在設(shè)計過程中,由于生態(tài)意識的缺乏也很少考慮使用生態(tài)環(huán)保材料,這就影響了生態(tài)水利工程的設(shè)計和建設(shè)。
3 生態(tài)水利工程設(shè)計優(yōu)化策略
3.1 確保工程設(shè)計的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)
通過上述分析,我們可以了解到我國當(dāng)前生態(tài)水利工程建設(shè)缺少統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計者的設(shè)計工作存在很大難度,設(shè)計進(jìn)程受到影響。除此之外,我國生態(tài)水利工程設(shè)計者在設(shè)計方面經(jīng)驗不足,因此,生態(tài)水利工程的設(shè)計需要進(jìn)一步完善設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),并且要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行設(shè)計,結(jié)合我國的實際情況,不斷摸索,找出適合我國實際的設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),不斷完善我國生態(tài)水利工程的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步編制出具有針對性和操作性較強(qiáng)的工程規(guī)范。
3.2 可持續(xù)發(fā)展的工程設(shè)計
生態(tài)水利工程建設(shè)要因地制宜、進(jìn)行靈活施工。生態(tài)水利工程的設(shè)計要考慮到不同地區(qū)地理環(huán)境和周圍的生態(tài)系統(tǒng),在進(jìn)行設(shè)計之前要進(jìn)行充分調(diào)研和分析,對不同地區(qū)的地域特征和地理形態(tài)進(jìn)行具體部署。
生態(tài)水利工程設(shè)計要樹立科學(xué)理念,設(shè)計思路應(yīng)該遵循自然變化的平衡規(guī)律。與傳統(tǒng)水利工程設(shè)計相比,生態(tài)水利工程設(shè)計要在遵循生態(tài)系統(tǒng)規(guī)律的前提下實現(xiàn)對自然河流的控制,掌握自然河流水體的自然屬性,有機(jī)結(jié)合自然規(guī)律和人文科技技巧。
3.3 提升設(shè)計人員的整體素質(zhì)
生態(tài)水利工程的設(shè)計質(zhì)量受到設(shè)計人員綜合水平的直接影響,要求設(shè)計人員要有豐富的設(shè)計經(jīng)驗和高超的設(shè)計水平。要想使設(shè)計的生態(tài)水利工程能夠經(jīng)濟(jì)、適用,發(fā)揮出最佳效果,一定要在設(shè)計上下功夫,這就要不斷提高設(shè)計者的設(shè)計水平。生態(tài)水利工程的設(shè)計和建設(shè)要兼顧到生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù),因此,還需要設(shè)計者增強(qiáng)生態(tài)環(huán)保意識,在設(shè)計中融入生態(tài)設(shè)計理念。
4 總結(jié)
綜上所述,生態(tài)水利工程建設(shè)會對我國社會的良性發(fā)展產(chǎn)生直接影響,生態(tài)水利工程能夠促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。合理進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計,在保證工程項目建設(shè)順利進(jìn)行的前提下,最大限度發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益,同時兼顧生態(tài)效益和社會效益。本文就生態(tài)水利工程項目設(shè)計中存在的問題進(jìn)行分析,并且提出了解決措施,旨在能夠為生態(tài)水利工程項目設(shè)計提供指導(dǎo)。
如今一系列環(huán)境問題的出現(xiàn),促使人們更加清醒地認(rèn)識到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不能通過犧牲環(huán)境來實現(xiàn)。然而盡管人們形成了正確的認(rèn)識,卻還是在水利工程施工時出現(xiàn)一些違背生態(tài)環(huán)境保護(hù)的情況。本文主要便是對此加以分析并提出有效的水利工程施工管理方面的建議。
一、水利工程施工中引起的生態(tài)環(huán)境問題
致使工程所在地的地理環(huán)境受到很大影響。在水利工程施工的過程中,肯定會在一定程度上影響到當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境[1]。實際上這種影響也是有利和弊的。一方面,水利工程建設(shè)可借助打通河道和建壩蓄水等方式來保護(hù)附近的農(nóng)業(yè)用地,這樣農(nóng)業(yè)用地就不會在遭受干旱洪澇等災(zāi)害的破壞。接下來借助雨水徑流就能實現(xiàn)的土壤的自我調(diào)節(jié)和補充水分,這就使得土壤的肥沃程度得到了很大改善;而另一方面,在水利工程建設(shè)完成之后,因為上游有很多的泥沙沉淀物,這會促使水庫水位出現(xiàn)上升的狀況,而隨之也會提升附近地下水水位,基于此,就會不斷促使周圍環(huán)境的變化,氣溫的升高會促使水蒸發(fā)速度加快,而水庫附近土壤的含水量加大,易于造成土壤的鹽堿化現(xiàn)象。
影響了工程所在地的生活環(huán)境。工程施工帶來的噪音污染會干擾周邊居民的生活,污染生活環(huán)境。水利工程施工場地通常是位于山區(qū)或峽谷地帶,需要對一些特殊路段做經(jīng)常性的挖填,亦或是進(jìn)行爆理,因而導(dǎo)致對周邊居民的嚴(yán)重噪聲污染。此外,如今的工程施工以機(jī)械施工為主,機(jī)械施工導(dǎo)致了嚴(yán)重的工作噪音污染,這也會騷擾周邊居民的生活。
影響了空氣質(zhì)量。就水利工程施工用到的材料而言,也會對當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量造成一定影響。由于工程建設(shè)采用的基礎(chǔ)材料通常都包括石灰和水泥等,然而由于山地的地形地貌,就會容易導(dǎo)致其易于出現(xiàn)揮發(fā)和傳播現(xiàn)象。如此,工程所在地的空氣質(zhì)量必然會遭受一定的不利影響。
影響河流的質(zhì)量。我們知道水利工程施工會影響到河流的質(zhì)量,由于水利工程施工會促使河流流速降低,而水中含有的重金屬也會加重沉降,這就促使水質(zhì)受重金屬污染增大了可能性。此外,水利施工非常好的位置正是在于天然的河道,大部分水利工程的施工選擇的位置都是在天然的河道上,時間一久,河道就容易受阻,容易出現(xiàn)局部河流斷流的現(xiàn)象。而河流的水文泥沙也可能發(fā)生突變,進(jìn)而使得河流的水質(zhì)、水溫和當(dāng)?shù)氐臍夂虻劝l(fā)生改變[2]。而一些比較大型的水利工程,極易對原有的地質(zhì)構(gòu)造造成破壞,進(jìn)而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
二、基于生態(tài)環(huán)境保護(hù)的水利工程施工管理方向
要求各分管施工單位增強(qiáng)生態(tài)保護(hù)意識。在水利工程施工進(jìn)程中,對于各自施工的任務(wù)和范圍,每一個分管施工單位都要明確。對于施工所造成的對生態(tài)環(huán)境的不利影響,要設(shè)法將這種影響盡可能地降低。保證了每一個分管施工單位都最大限度地降低對生態(tài)環(huán)境的影響,在自己的施工范圍內(nèi)管理好相關(guān)工作,整個水利工程的施工盡可能地降低對生態(tài)環(huán)境的影響也就有了保障,這樣生態(tài)環(huán)境和水利工程之間才能達(dá)到和諧統(tǒng)一。
對于社會經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境,這兩方面的效益都要兼顧。在水利工程施工管理過程中應(yīng)該將人與自然環(huán)境間的關(guān)系正確處理好,從而保證經(jīng)濟(jì)和生態(tài)系統(tǒng)的長遠(yuǎn)發(fā)展。水利工程施工過程中的生態(tài)工程建設(shè)務(wù)必要兼顧社會經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)環(huán)境效益,促使二者共同發(fā)展。因而需要堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路,不再和以前一樣只是進(jìn)行單一的施工管理,而是要進(jìn)行兼顧生態(tài)環(huán)境、施工和安全生產(chǎn),做到管理的全面性。在進(jìn)行水利工程施工時,兼顧兩種效益,不但能夠使施工過程中的生態(tài)問題得到解決,獲得不錯的工程效益,而且還能促使資金利用率得到提高,以免今后出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)的情況,通過對水資源的合理開發(fā)和利用來得到很好的生態(tài)效益。
兼顧循環(huán)再生綜合利用和共生互補。共生互補是指水利工程施工借助多種措施來對運行、施工和生態(tài)問題加以處理,規(guī)劃和協(xié)調(diào)好這些問題,從而建立和諧關(guān)系,促使自然環(huán)境和工程施工之間達(dá)到平衡,以實現(xiàn)組合的最優(yōu)化。其中比較典型的例子就是針對水庫所做的除險加固的土地利用。在進(jìn)行基礎(chǔ)工程時,會有大量的棄渣開挖出來,其堆放還需要占用土地,此外,需要占地建設(shè)的還有工程運行,生活和生產(chǎn)場所等,這就使得土地資源被嚴(yán)重浪費了。根據(jù)共生互補原則,就能促使用地得到一定程度的節(jié)約用,資金和勞力也能有所節(jié)約。此外,水利工程施工管理也要做到符合循環(huán)再生綜合利用原則。在水利工程施工過程中形成的大量垃圾也借助循環(huán)共生的原則來妥善處理,從而使生態(tài)環(huán)境得到更好的保護(hù)。對于水利工程施工的生態(tài)環(huán)境管理而言,綜合利用土地資源是其核心工作。借助共生原則,可以變有害的為有利的,變廢棄的為珍寶。工程施工過程中產(chǎn)生的棄渣可以用于平地的填筑,同時與生物措施和水土保持工程措施相結(jié)合,這不但有助于生態(tài)效益的提高,還能通過工程造價的減少來提高經(jīng)濟(jì)效益。
一定要保護(hù)好施工現(xiàn)場的生態(tài)環(huán)境。保護(hù)和改善現(xiàn)場的施工環(huán)境,不但有助于確保工程質(zhì)量,而且也保障了施工的順利進(jìn)行。所以我們可以看出,很有必要在水利工程施工時通過有效的措施來保護(hù)生態(tài)環(huán)境。具體措施包括:對工程建設(shè)的投資、進(jìn)度和質(zhì)量之間的關(guān)系進(jìn)行合理控制;對于垃圾專用道應(yīng)該用封閉式的,施工路面要選擇較好的以便使大氣污染有所減少;對施工時間加以妥善安排,施工設(shè)備要盡量使用低噪音的;對生產(chǎn)和生活污水要認(rèn)真細(xì)致地處理好,預(yù)防各種類型的水源污染等。
關(guān)鍵詞:生態(tài)水利工程 基本設(shè)計原則 水利工程學(xué)
在以往的水利工程學(xué)中,人們多側(cè)重于自身的需求,對生態(tài)方面有所忽視,進(jìn)而導(dǎo)致很多生態(tài)問題出現(xiàn)。人們在對這些生態(tài)問題反思與改進(jìn)后,推出了生態(tài)水利工程。生態(tài)水利工程以可持續(xù)發(fā)展為理念,通過多種技術(shù)手段,改變以往粗放式的建筑方式,將水利工程和生態(tài)工程有效地融合在一起,實現(xiàn)人類社會與生態(tài)環(huán)境的共同發(fā)展。
1.水利工程的優(yōu)勢與不足之處
水利工程對于人類社會的發(fā)展具有重要意義,其優(yōu)勢重要體現(xiàn)在如下方面:一是水利工程能夠大幅度提高水資源的利用率;二是在水利工程下,很多人工湖泊出現(xiàn),對城市夏季高溫有顯著的調(diào)節(jié)作用;三是水利工程能夠儲備一定量的水資源,實現(xiàn)水資源的調(diào)用,滿足人類社會的生產(chǎn)與生活需要;四是水利工程能夠有效地減少水土流失的現(xiàn)象。
盡管水利工程給人類社會的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn),但其也產(chǎn)生了諸多不利影響,主要表現(xiàn)為:一是水利工程給上游的生態(tài)環(huán)境帶來一定影響,在建設(shè)的過程中,上游水面會升高很多,原本為陸地的部分可能會成為水庫或濕地,陸地上的景觀也會淹沒;二是水利工程給下游的生態(tài)環(huán)境也帶來嚴(yán)重的影響,下游很有可能出現(xiàn)浮游生物惡性繁殖的狀況;三是水利工程會給自然生物帶來嚴(yán)重的影響,影響其正常的繁衍。比方說,很多魚類都在上游產(chǎn)卵,在水利工程的影響下,其無法到上游產(chǎn)卵,嚴(yán)重時會出現(xiàn)物種滅絕的后果;四是水利工程會給周邊地貌帶來很大影響,地質(zhì)穩(wěn)定性被破壞,使得自然災(zāi)害頻發(fā)。除了這些以外,水利工程還會帶來深層次的影響,如水文形勢等。興建的水壩改變河流的流速、水深等,水體自凈能力有所下降,水體密度、水體溫度都發(fā)生變化。倘若水壩位于上游,那么河道內(nèi)徑流量就會增加很多,徑流的速度會降低,使得水體流體變化,甚至導(dǎo)致地殼運動更為活躍,引發(fā)洪水與地震等嚴(yán)重災(zāi)害。
2.生態(tài)水利工程的基本設(shè)計原則
(1)整體性原則
在對河流生態(tài)進(jìn)行修復(fù)規(guī)劃的時候,倘若只是在小范圍內(nèi)進(jìn)行短時間修復(fù),那么生態(tài)效率將難以提高,修復(fù)效果也大打折扣。所以,在設(shè)計生態(tài)水利工程的過程中,應(yīng)從大景觀的角度出發(fā),只有這樣,生態(tài)效率才能夠被恢復(fù),修復(fù)效果才比較理想。從整體的角度來看,這是依托于生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,在各種要素相互作用的基礎(chǔ)上,制定出的河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的方案。該方案具有極強(qiáng)的綜合性,并不簡單的植被修復(fù)。生態(tài)學(xué)領(lǐng)域下的景觀尺度涵蓋時間與空間兩方面。在河流修復(fù)的過程中需要采用大尺度景觀,這是由于:一是水域生態(tài)系統(tǒng)是由多個子系統(tǒng)構(gòu)建而成的,其包括生物系統(tǒng)與人造工程設(shè)施系統(tǒng)。這些系統(tǒng)和生物系統(tǒng)有機(jī)融合在一起,共同組建了整個生態(tài)系統(tǒng)。如果水域系統(tǒng)被破壞,單純從河道而進(jìn)行生態(tài)修復(fù)是難以達(dá)到修復(fù)效果的,相關(guān)人員必須靠綜合各種因素之間的作用關(guān)系而制定出可靠的修復(fù)方案。二是在進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的過程中,必須考慮水域生態(tài)環(huán)境的多種特性,如隨機(jī)性、流動性與可變性等,因為這些特性直接對生物種群產(chǎn)生影響。三是在設(shè)計的過程中要考慮河流生態(tài)系統(tǒng)的開放性。河流生態(tài)系統(tǒng)本身會與周邊生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)交換,所以僅對河流進(jìn)行生態(tài)修復(fù)是難以達(dá)到修復(fù)效果的。四是河流生態(tài)修復(fù)需要一定的時間,并非一蹴而就的。相關(guān)資料顯示,要重建或修復(fù)一個濕地,所耗費的時間大約為15年到20年。所以,相關(guān)部門與工作人員應(yīng)做好充足的準(zhǔn)備,對所修復(fù)的河流進(jìn)行長時間的監(jiān)測與管理。綜上所述,在進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計的過程中,必須立足于整體,做好長期性的規(guī)劃,綜合考慮各種因素,制定出大尺度的景觀方案。
(2)充分利用生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)的原則
和以往的水利工程相比,生態(tài)水利工程在考慮水利工程的相關(guān)原則外,還要充分考慮生態(tài)系統(tǒng)本身的自我修復(fù)能力,最大限度地促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。要想實現(xiàn)這一點,單純地依賴人工建筑物是不可能的。事實上,任何一個生態(tài)圈的出現(xiàn)都是經(jīng)過了漫長的自然考驗的,是各方面因素相互作用的最終結(jié)果,其往往具有極強(qiáng)的修復(fù)能力。因此,在設(shè)計生態(tài)水利工程的過程中應(yīng)充分利用生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)的功能,否則單純依靠人為力量,很有可能會適得其反,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化。最有效的路徑是,將人為力量和大自然有效地結(jié)合在一起,充分利用生態(tài)系統(tǒng)的組織功能,由大自然的選擇恰當(dāng)?shù)奈锓N。在這一方式下,一方面生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)效果顯著提升,另一方面能夠節(jié)約大量的成本,兼顧經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益,實現(xiàn)雙贏。
(3)保護(hù)水體環(huán)境多樣性的原則
對于生活群落來說,非生物環(huán)境會對其產(chǎn)生多種影響。也就是說,某一地區(qū),倘若其自然環(huán)境具有多樣性,那么其生物也會具有多樣性。通常,這種多樣性強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性,可以應(yīng)對一系列的外部變化。如果水利工程導(dǎo)致水體內(nèi)部環(huán)境趨于單一化,那么其自身m應(yīng)能力將會大幅度下降,難以抵御外界的變化。這樣一來,生態(tài)系統(tǒng)的功能也會逐步喪失。所以,在設(shè)計水利工程的過程中,相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)充分了解水域情況和周邊生態(tài)環(huán)境,推出合理的設(shè)計方案,并從多方面對設(shè)計方案進(jìn)行反復(fù)論證。只有這樣,生態(tài)水利工程才會修復(fù)與改良生態(tài)系統(tǒng),造福人類。
3.結(jié)束語
在當(dāng)前社會下,人們的環(huán)保意識不斷提高,生態(tài)水利工程開始出現(xiàn)。和以往的水利工程不同,生態(tài)水利工程從水域的生態(tài)環(huán)境出發(fā),充分考慮多種因素,有效地利用生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)功能,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的雙贏。在設(shè)計生態(tài)水利工程的過程中,設(shè)計人員應(yīng)立足于整體,構(gòu)建大尺度景觀,充分利用生態(tài)系統(tǒng)自身的功能,在確保生態(tài)系統(tǒng)多樣化的前提下,推出合理的生態(tài)水利工程設(shè)計方案。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵字:水利工程 生態(tài)環(huán)境 影響 生態(tài)水利工程
一、 生態(tài)環(huán)境在水利工程里受到的影響
(一)河水流域
一般來說,水利工程的修建地址都是選在天然的河道上的,這就使得河流的生態(tài)環(huán)境遭受到水利工程的直接破壞,致使河流局部的形態(tài)非連續(xù)化和均一化,改變以往的多樣化的生態(tài)環(huán)境。水利工程對河流的破壞主要是改變了天然河流的水溫水質(zhì),特別是修建水庫帶來的水溫的變化會影響水域內(nèi)魚類的繁殖,而且由于水利工程的建設(shè),河流的水流速度就會減慢,這就會降低水、氣界面的交換速率與污染物的擴(kuò)散能力。另外,水利工程的建設(shè)還會對氣候與地質(zhì)帶來影響。我們都知道水庫會提高蒸發(fā)量,也就是說水庫的修建能使降水增多,從這一方面來講,水庫的修建改變了建前的氣候。
(二)陸生生態(tài)環(huán)境
水利工程的建設(shè)不僅會破壞大量的植被,還會導(dǎo)致大量動物遷移。在修建水利工程時,必然會占用大量的土地,這樣就會影響這一代植物的生長。而且在修建過程中,工地排除的污水和工程、生活的垃圾會影響河道附近的動物,使它們不能在好的環(huán)境里生存,被迫遷移,從而導(dǎo)致水利工程的修建區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。
二、 我國的生態(tài)水利工程
(一)建設(shè)原理
生態(tài)水利工程貫徹了可持續(xù)發(fā)展的精神,它既能滿足人的需求,又能滿足水域的健康發(fā)展的要求。所以在水利工程的修建中,就必須處理好人與自然之間的關(guān)系,處理好工程和環(huán)境之間的關(guān)系。具體的操作就是將過去的施工管理轉(zhuǎn)變成為“安全生產(chǎn)、施工、生態(tài)環(huán)境”三者相結(jié)合的全面的管理。盡量在施工中減少對環(huán)境的不利影響,尋求最佳的生態(tài)效益的建設(shè)方案。
(二)建設(shè)技術(shù)路線
生態(tài)水利工程的技術(shù)路線主要分為三個方面,即把生態(tài)水文學(xué)和工程水文學(xué)當(dāng)作工程的設(shè)計基礎(chǔ),對水文進(jìn)行分析和計算;識別水利工程可能會影響到的關(guān)鍵的生態(tài)目標(biāo);將水利工程設(shè)計和環(huán)境工程的設(shè)計結(jié)合起來,形成一個有機(jī)體,以實現(xiàn)水利工程的生態(tài)化。通常情況下該工程的服務(wù)范圍非常廣,其服務(wù)對象也比較多,所以必須要將設(shè)計建立在科學(xué)的計算基礎(chǔ)上,再對敏感的生態(tài)目標(biāo)進(jìn)行識別,最后才能設(shè)計出與環(huán)境向協(xié)調(diào)的生態(tài)水利工程。
(三)建設(shè)原則
生態(tài)水利工程的建設(shè)必須要遵循以下原則:第一,保護(hù)與恢復(fù)河流的多樣化原則;第二,保持與維護(hù)河流的自我復(fù)原的能力的原則;第三,將修復(fù)整個水域的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)作為水利工程建設(shè)的目標(biāo)的原則。
河流的多樣性決定了生態(tài)水利工程必須按照河流的特征去進(jìn)行建設(shè),這樣才能有效地保護(hù)河流的多樣性與獨特性;而河流的自我修復(fù)的能力則對減少水利工程的破壞有著重要的作用;河流在整個生態(tài)環(huán)境里面只是一部分,在建設(shè)水利工程的時候,還必須考慮到周邊的環(huán)境,包括農(nóng)田、森林、鄉(xiāng)村及城市等,只有構(gòu)建一個和諧的生態(tài)系統(tǒng),才能真正實現(xiàn)生態(tài)水利工程的意義。
三、生態(tài)水利工程的分類
現(xiàn)階段,我國的生態(tài)水利工程可以分為替代型、綜合型以及直接保護(hù)改善生態(tài)型,下面筆者就針對這三種類型進(jìn)行分析。
(一)替代型
在我國最具代表性的替代型生態(tài)水利工程就是廣西靈渠,它與鄭國渠、都江堰齊名為世界上最為古老的運河。兩千多年前,秦始皇為了運輸糧餉,就命人開鑿靈渠,將湘江和漓江連接貫通,成為我國古代嶺南連通中原的唯一航道。它由南北兩渠、大小天平、分水鏵嘴、瀉水天平等組成,全長三十四千米。
(二)綜合型
綜合型的生態(tài)水利工程的代表是都江堰,它將保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境及滿足社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展完美結(jié)合起來,成為一個生態(tài)水利工程的典范。都江堰被使用了兩千多年的主要原因是它將人和水的關(guān)系處理得非常好,而且還發(fā)揮著巨大的推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用。其生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的效益表現(xiàn)在它的灌溉作用改善了耕地的生態(tài),將水引入城市,改善城市的水環(huán)境,另外,它還利用魚嘴來實現(xiàn)正倒四六分水,也就是說洪水期四分水流入內(nèi)江,六分水流入外江,枯水期六分水流入內(nèi)江,四分水流入外江,這樣的分水法既能防洪還能抗旱。這些生態(tài)效益其實都得益于都江堰的地理條件,也就是它的三大件:寶瓶口、魚嘴和飛沙堰,設(shè)計師巧妙地運用自然條件完成了泄洪、分流、引水和排沙的任務(wù)。
(三)直接保護(hù)改善生態(tài)型
縱觀古今,我國最早的生態(tài)水利工程應(yīng)當(dāng)算是大禹時期的疏通九河,從歷史資料的記載我們可以看到,疏河直接保護(hù)了黃河流域的生態(tài)環(huán)境。此外,還有一些水利工程修建后主要承擔(dān)著改善城市的水環(huán)境的任務(wù),例如杭州西湖、大明湖等。在杭州西湖的水利工程里,我們可以看到該工程主要是將錢塘江的水引入到城市里,然后又在歷代的建設(shè)里得到完善。
結(jié)束語:
現(xiàn)階段,我國的環(huán)境形勢不容樂觀,特別是近年來由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展而帶來的水資源的污染和水域的破壞日趨嚴(yán)重。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,傳統(tǒng)的水資源開發(fā)模式已經(jīng)不能繼續(xù)使用,因此,就要改變開發(fā)觀念和方法,采用生態(tài)的方式進(jìn)行開發(fā)和利用。
參考文獻(xiàn):
[1] 洪浩波.淺談水利工程對生態(tài)環(huán)境的影響以及生態(tài)水利工程[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012,(5).
第一,水利工程在施工中對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境會造成了影響,蓄壩攔誰肯定要對下流的用水造成影響,水利工程的施工對地方生態(tài)環(huán)境會有破壞最優(yōu),改變了動物和植物的生存條件,由于生存環(huán)境的改變,一些生物和植物可能會消失,因此在水利工程的實施過程中盡可能管理好現(xiàn)場,在生態(tài)環(huán)境方面要盡量減少破壞。第二,水利工程在施工過程中會對該區(qū)域的地理環(huán)境產(chǎn)生影響。土壤的品質(zhì)會被改變,一系列地理因素會在施工中被改變。水利工程可以利用間壩蓄水與打通河道等一些手段來確保當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)用田地正常使用,避免了一些自然災(zāi)害對其的負(fù)面影響,洪澇干旱等會造成非常大的破壞。雨水可以讓土壤中水分充分互補,實現(xiàn)自我調(diào)節(jié),這樣很大程度上來使當(dāng)?shù)氐耐寥婪饰值某潭鹊靡约哟?。?dāng)水利工程施工完畢后,由于上游存在很多的泥沙以及其他沉淀物,水庫的水位會有所上升,進(jìn)而致使附近的地下水位也上漲,以此為基礎(chǔ),環(huán)境就要發(fā)生變化,如氣溫的上升導(dǎo)致水快速蒸發(fā),水庫周邊土壤的含水量會增加,這樣土壤鹽堿化的現(xiàn)象就容易發(fā)生。第三,水利工程實施中必然會對周邊居民產(chǎn)生噪音污染,一般來說水利工程的實施地點在山區(qū)等地,在施工過程中需要進(jìn)行路段的爆破和挖填等工作,不可避免的帶給居民噪音困擾,影響人們的日常生活。第四,水利工程帶來的環(huán)境問題,同時對當(dāng)?shù)鼐用褚伯a(chǎn)生影響。水利工程還會對當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量有一定影響,這是因為施工中會使用一些材料,如石灰、水泥,這些基礎(chǔ)的建筑材料在使用的過程中會根據(jù)山地的地貌特征有一定形變和揮發(fā),這樣就會對空氣質(zhì)量有影響。
2.水利工程中的環(huán)境措施
2.1準(zhǔn)備前期工作
在工程施工開始之前,施工單位要開始準(zhǔn)備工作,對現(xiàn)場進(jìn)行勘察和數(shù)據(jù)的收集工作都在其中,除此之外還要進(jìn)行地質(zhì)機(jī)構(gòu)的考慮,自然資源的因素也要算在內(nèi),之后進(jìn)行規(guī)劃,規(guī)劃要有科學(xué)性,要能改善周圍的生態(tài)環(huán)境,盡可能的降低負(fù)面影響。
2.2增強(qiáng)環(huán)保意識
環(huán)保意識要被提高,這是新時期對人們發(fā)展經(jīng)濟(jì)的新要求,施工單位要有環(huán)保意識,督促施工人員在是施工過程中也要注意環(huán)保觀念,要把環(huán)保的理念滲入每個環(huán)節(jié)。施工中要把污染的風(fēng)險降到最低,維持社會效益與生態(tài)效益的同時發(fā)展,不能偏激的傾向一面。再者,對開山炸石等方式則是能免則免,這樣能有效的減弱噪音,施工后的廢水在處理后才可以排放,不能直接排放,從而全方面的對環(huán)境污染的問題進(jìn)行有效實施。
2.3完善監(jiān)督管理制度
建立一個監(jiān)督管理制度,這是任何一項工程順利實施的保證,施工單位要建立對于生態(tài)工程系統(tǒng)的管理制度。對工作人員的工作方法、行為進(jìn)行約束。此外,生態(tài)補償?shù)臋C(jī)制要被建立,提前預(yù)測水利工程對周邊環(huán)境造成的潛在問題,預(yù)防的工作要坐在前面。水利工程中的生態(tài)工程要堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,從而使生物資源減少的情況得到緩解,對周邊的生態(tài)環(huán)境的影響要降到最低。
2.4生態(tài)工程系統(tǒng)的建立
生態(tài)工程系統(tǒng)的建立可以減少水利工程在實施過程中對生態(tài)環(huán)境的影響和破壞。該系統(tǒng)的建立要考慮工程效益和生態(tài)效益,在此基礎(chǔ)上對水利工程的施工單位要進(jìn)行規(guī)范,施工單位利用生態(tài)資源的行為要有嚴(yán)格的規(guī)章制度,按準(zhǔn)則辦事。這樣才能減少生態(tài)工程中的環(huán)境問題,對水利工程與生態(tài)環(huán)境的互相協(xié)助發(fā)展問題有所幫助。按照國家的相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定,已經(jīng)完工的水利工程要對環(huán)境實行監(jiān)測管理,對相關(guān)工作人員的責(zé)任明細(xì)化,把責(zé)任落實到個人,這樣可以更高效的實施管理,加之專業(yè)化的環(huán)境監(jiān)測器材配備,把監(jiān)測收到的數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行整合,仔細(xì)分析,從而保證生態(tài)環(huán)境的持續(xù)發(fā)展。
2.5分管施工單位要有生態(tài)保護(hù)意識
各個分管的施工單位都應(yīng)該在水利工程實施的過程中加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)意識,準(zhǔn)確掌握自己施工的范圍與具體任務(wù),在自己的施工環(huán)節(jié)要盡力去降低對周遭生態(tài)環(huán)境的破壞,每個人都應(yīng)該有這種意識。
2.6重視綜合利用
要在水利施工過程中重視共生互補、綜合利用。在施工過程中有很多問題,面對多種問題有多種解決措施,合理規(guī)劃與協(xié)調(diào),在自然環(huán)境與項目工程和諧共生的基礎(chǔ)上,選擇最佳的措施組合。
3.結(jié)語
1.1水利工程是一類非污染型的生態(tài)化建設(shè)項目
1)水利工程并不會直接帶來環(huán)境污染等影響生態(tài)環(huán)境的問題,建設(shè)項目可以為周邊區(qū)域提供航運、發(fā)電、灌溉、供水、防洪防澇以及水產(chǎn)養(yǎng)殖等多項綜合,給水利工程的周邊環(huán)境及居住者帶來較好的綜合性效益[1]。2)水利工程建設(shè)的完成可以實現(xiàn)在洪汛期之內(nèi)的蓄置洪水以及削減洪峰的功能,可以增加流域內(nèi)枯水期時的流量,提高周邊地區(qū)在抵抗洪澇災(zāi)害、鹽堿災(zāi)害等自然災(zāi)害過程中的抵御能力,同時降低自然災(zāi)害發(fā)生的頻率以及災(zāi)害的危害程度,為水利工程的周邊居民創(chuàng)造了較為安穩(wěn)的生活、生產(chǎn)環(huán)境,為提高城區(qū)的防洪、發(fā)電、灌溉能力,改善城鄉(xiāng)的生活用水、工業(yè)用水困難的現(xiàn)狀,以及改進(jìn)周邊的生態(tài)環(huán)境等提供了較為安全的保障。如2010年遼寧遭遇了113mm的強(qiáng)降水,為確保鴨綠江以及丹東市的安全,相關(guān)部門科學(xué)調(diào)度鴨綠江流域內(nèi)的各水利工程,明顯減輕了下游丹東市的防洪壓力,在保證市民的生產(chǎn)和財產(chǎn)安全中發(fā)揮了重要作用。
1.2水利工程建設(shè)的核心部分是水庫建設(shè)
具備了調(diào)節(jié)功能的水庫,通過對枯水期采用下泄流量的調(diào)節(jié)措施,可以:①顯著提高工程下游的水體所具備的自凈能力;②改善下游水域中水質(zhì)的狀況以及供水條件等;③促進(jìn)下游周邊地區(qū)依托水利工程開展?jié)O業(yè)養(yǎng)殖,或者是采用開發(fā)旅游景點來大力發(fā)展旅游等第三產(chǎn)業(yè)。如沈陽市依托水利工程所大力發(fā)展的蒲河生態(tài)廊道景區(qū),該景區(qū)已經(jīng)被水利部批準(zhǔn)為國家級水利風(fēng)景區(qū),這也標(biāo)志著沈陽市水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)邁上了一個新臺階,有力地提升了蒲河流域的生態(tài)旅游形象。水利風(fēng)景區(qū)是指以水利工程為依托,具有一定規(guī)模和質(zhì)量的風(fēng)景資源與環(huán)境條件,可以開展觀光、娛樂、休閑、度假或者科學(xué)、文化、教育活動的區(qū)域。建設(shè)水利風(fēng)景區(qū),不僅可以帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,還具有保護(hù)水源、修復(fù)生態(tài)、維護(hù)工程安全運行的功能。
1.3基于水電開發(fā)目的的建設(shè)工程占據(jù)很大比例
1)水電是一種可再生的清潔型能源,具有著相對較低的開發(fā)成本,如果完全取代生產(chǎn)、生活中的化石燃料來作為主要的能源來源,具有較高的生態(tài)效益。2)水利工程中水電工程項目的建成使用,與傳統(tǒng)的火電廠相比,具有明顯的優(yōu)勢,在減少環(huán)境污染、降低溫室效應(yīng)、降低化石燃料燃放帶來的酸雨危害等多個方面,對于保護(hù)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有積極的作用,同時還可以減少北煤南運等運輸工程的壓力。3)水利工程中的水庫可以改善水庫上游水運運輸系統(tǒng),使得水運系統(tǒng)的運輸成本低、占地少等。4)水利工程還可以改善非遷徙鳥類的生存環(huán)境,提高灌區(qū)內(nèi)的含氧成分,在血吸蟲防病疫區(qū)之內(nèi),水利工程有效的結(jié)合滅螺,對于疫病的防治也有著積極的作用。
2水利工程建設(shè)給生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展帶來的負(fù)面影響
2.1水庫的建設(shè)和使用會形成較大的停滯水域
在太陽輻射以及水的理化特性的影響下,會形成不同于自然河流的水域環(huán)境,不可避免地會給水庫周邊的自然環(huán)境、社會環(huán)境等帶來負(fù)面影響[2]。1)多數(shù)深水水庫的水質(zhì)指標(biāo),尤其是其中的水溫,會沿著水深呈現(xiàn)出較為明顯的季節(jié)性的分層分布,在水庫的較深水層中,水溫較低、溶氧量較少、含有的游離態(tài)的CO以及還原態(tài)的物質(zhì)相對較多,使得水的渾濁度較大。2)水庫蓄水如果控制不合理,可能造成水庫上游被淹沒,給周邊的土地、景觀、自然文化遺產(chǎn)、動植物的棲息地以及生物的多樣性等帶來一定的威脅。3)水庫在發(fā)揮蓄水功能的同時,會對周邊地區(qū)的地下水位、地質(zhì)構(gòu)造以及氣候環(huán)境等造成影響,如果控制和管理不善,將有可能引發(fā)地震、地下水位提升、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,或者是土地鹽堿化、沼澤化以及水體的富營養(yǎng)化等問題。4)工程水壩對河流的攔截和阻隔,勢必會引起江河水原本的自然流態(tài)發(fā)生變化,打破了河流附近原有的生態(tài)環(huán)境的平衡,使得回游生物的遷徙途徑被改變,造成周邊濕地或者是林地遭受損失,也可能會給周邊及水庫下游居民的生命和財產(chǎn)帶來安全隱患,引起居民的大規(guī)模轉(zhuǎn)移。
2.2水利工程建設(shè)給生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展帶來的負(fù)面影響
負(fù)面影響主要體現(xiàn)在:①水庫帶來的上游淹沒以及居民大規(guī)模轉(zhuǎn)移,給河流泥沙帶來的淤積,對周邊地區(qū)的地質(zhì)、氣候、水體、魚類以及生物的多樣性產(chǎn)生一定的負(fù)面影響;②對水庫上游的歷史文物、自然景觀等產(chǎn)生影響;③影響人民群眾的生命和財產(chǎn)安全,帶來大規(guī)模的居民轉(zhuǎn)移等。
3水利工程建設(shè)中保護(hù)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的措施
3.1建立生態(tài)環(huán)境影響評價體系的設(shè)計
做好生態(tài)環(huán)境影響評價對于較好的減少水利工程建設(shè)項目對生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的負(fù)面影響,充分發(fā)揮水利工程建設(shè)給生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展帶來的積極作用有很大的意義。我國從20世紀(jì)80年代開始執(zhí)行水利工程建設(shè)過程中開展工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響評價,該項工作內(nèi)容已經(jīng)成為了水利工程建設(shè)項目在立項之前就該開展的工作內(nèi)容,相關(guān)的文件也是水利工程立項前的必需文件?,F(xiàn)行的水利工程建設(shè)中的生態(tài)環(huán)境管理等工作主要集中在決策階段以及竣工階段,工程對生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的評估和控制也主要集中在這兩個階段,相關(guān)單位要加強(qiáng)水利工程建設(shè)過程中包括立項決策、工程設(shè)計、工程施工、投產(chǎn)運營等整個工程周期內(nèi),工程對生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的影響,在各個階段加強(qiáng)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的措施和設(shè)計的研究與落實。
3.2建立并完善生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的評價體系
1)評價體系要能科學(xué)全面地反映出人們現(xiàn)有的認(rèn)識水平,建立生態(tài)環(huán)境綜合評價方法和影響生態(tài)平衡的關(guān)鍵要素的承載能力的相關(guān)評價手段,制定出水利工程中下屬各類工程對生態(tài)環(huán)境造成的影響的量化和評估標(biāo)準(zhǔn)。2)對生態(tài)環(huán)境的價值進(jìn)行適當(dāng)?shù)?、科學(xué)合理的考核,研究水利工程建設(shè)給生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展帶來的積極作用和負(fù)面影響的程度,在綜合的考量了生態(tài)效益、社會效益以及經(jīng)濟(jì)效益之后,分析水利工程建設(shè)的可行性。3)在水利工程具體的設(shè)計及建設(shè)過程中,要從工程的規(guī)劃、建設(shè)及管理的各個環(huán)節(jié)落實生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展保護(hù)要求和標(biāo)準(zhǔn),落實生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)和保護(hù)措施強(qiáng)制性、規(guī)范化的落實。
3.3建立并健全基于生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的補償機(jī)制
1)積極的探索出符合水利工程開展現(xiàn)狀的生態(tài)環(huán)境損失的成本計算方法以及補償辦法,尤其是水利工程建設(shè)前移民等方面的機(jī)制。2)科學(xué)調(diào)研生態(tài)環(huán)境要素中各個元素的需水特點,充分利用水利工程調(diào)水、蓄水的優(yōu)勢功能,對工程周邊地區(qū)以及水庫上游進(jìn)行補水和調(diào)水,保護(hù)工程周邊的生態(tài)環(huán)境。3)在利用水利工程對水資源進(jìn)行開發(fā)利用的過程中,要強(qiáng)調(diào)科學(xué)合理的利用,而不是一味追求最大程度的充分利用,在考慮周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活用水等對水資源需求的同時,要兼顧生態(tài)環(huán)境和水環(huán)境,為其預(yù)留出足夠的水流量,維持生態(tài)環(huán)境平衡以及水循環(huán)平衡對水源的基本需求。[3]
3.4建立起多種學(xué)科和技術(shù)高效融合的支撐體系
1)充分研究并全面掌握河流的演變狀況、河流中泥沙的運移規(guī)律、周邊動植物繁衍和遷徙的規(guī)律、氣候的改變狀況等,創(chuàng)新出更為科學(xué)完善的水利工程建設(shè)方案,探尋出更為合理的移民安置方案,通過技術(shù)和相應(yīng)的保障措施的創(chuàng)新,合理控制和規(guī)避水利工程建設(shè)給生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展帶來的負(fù)面影響。2)提高水利工程建設(shè)過程中決策階段的公開化和透明度,建立健全公眾群體參與水利工程建設(shè),以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等各項工作中的相關(guān)機(jī)制,盡快建立起水權(quán)等相關(guān)制度,落實用水量控制的相關(guān)制度,提高水資源的使用效率和效益,以水資源及水環(huán)境的自身承載能力為約束條件和管理工作的出發(fā)點,調(diào)整水利工程周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)布局以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等。
3.5健全法規(guī)體系,創(chuàng)新執(zhí)法機(jī)制,為遼寧水利可持續(xù)發(fā)展提供法制保障
水資源的可持續(xù)利用直接關(guān)系到建設(shè)生態(tài)和全面建設(shè)小康社會目標(biāo)的實現(xiàn)。因此,水資源的合理開發(fā)、水環(huán)境的保護(hù)、水利事業(yè)的發(fā)展以及圍繞除害與興利、開源與節(jié)流、保護(hù)與管理等一切水事活動都必須依靠法律作保障。遼寧省水資源面臨的嚴(yán)峻現(xiàn)實決定了水資源開發(fā)、利用、保護(hù)和水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在全省經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中具有特殊重要的地位,決定了水法制建設(shè)在水利發(fā)展保障支撐體系中的重要作用。要加強(qiáng)依法治理,創(chuàng)造水利發(fā)展的良好環(huán)境,認(rèn)真貫徹水利法律法規(guī),通過多種形式,認(rèn)真宣傳國家的法律法規(guī),在全社會努力營造水利法制的氛圍。加快產(chǎn)業(yè)化、市場化、法制化步伐,進(jìn)一步強(qiáng)化水利工程生態(tài)環(huán)境建設(shè),改善水利環(huán)境,發(fā)展生態(tài)水利,創(chuàng)建產(chǎn)業(yè)特色,形成規(guī)模經(jīng)濟(jì),營造良好的水利生態(tài)環(huán)境。
4結(jié)語