王超

四川省都江堰勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 四川 都江堰 611830

生態(tài)理念的提出基于可持續(xù)發(fā)展理念，旨在將水利施工建設(shè)對(duì)環(huán)境造成的影響降至最低，推動(dòng)人與自然和諧發(fā)展。在生態(tài)理念的影響下我國(guó)水利施工行業(yè)正逐步實(shí)現(xiàn)綠色施工的目標(biāo)[1]。在設(shè)計(jì)階段融入生態(tài)理念可以避免施工作業(yè)對(duì)水利工程所在區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)和諧發(fā)展的目標(biāo)。生態(tài)理念提出有效地改變了傳統(tǒng)水利工程施工污染程度高，環(huán)境效益低的問(wèn)題，極大地降低了施工帶來(lái)的環(huán)境破壞問(wèn)題，研究生態(tài)理念在水利工程中的具體應(yīng)用對(duì)于該理念的拓展非常重要。

1 生態(tài)理念

生態(tài)理念更加強(qiáng)調(diào)人類社會(huì)與自然生態(tài)發(fā)展的協(xié)調(diào)性，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、管理優(yōu)化和科學(xué)規(guī)劃等方式將人類活動(dòng)對(duì)自然生態(tài)的影響程度減至最低，提升生態(tài)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[2]。人類進(jìn)入工業(yè)文明社會(huì)建立在嚴(yán)重的環(huán)境污染基礎(chǔ)上，工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的污染問(wèn)題不僅導(dǎo)致其他物種相繼死亡、消失，也逐漸壓縮人類賴以生存的空間。在這樣的發(fā)展背景下人們意識(shí)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要性，國(guó)家與國(guó)家之間開(kāi)展生態(tài)保護(hù)合作，因此生態(tài)理念不斷得到深化和拓展，目前已形成較為完善的理論體系和實(shí)踐模式。生態(tài)理念在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用雖然只是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)體現(xiàn)，但是帶來(lái)的生態(tài)效益不可忽視，研究該內(nèi)容對(duì)于推動(dòng)生態(tài)理念的進(jìn)一步發(fā)展發(fā)揮著關(guān)鍵作用[3]。

2 水利工程施工帶來(lái)的生態(tài)問(wèn)題

水利工程施工帶來(lái)的生態(tài)問(wèn)題非常多，特別是在傳統(tǒng)的施工理念和模式下，環(huán)境污染十分嚴(yán)重、生態(tài)破壞問(wèn)題突出，導(dǎo)致水利工程所在地區(qū)的生態(tài)結(jié)構(gòu)幾年甚至十幾年的時(shí)間都無(wú)法恢復(fù)，直接和間接造成的生態(tài)損失不可估量。分析和研究水利工程施工帶來(lái)的主要生態(tài)問(wèn)題能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員提供充足的設(shè)計(jì)依據(jù)，降低施工帶來(lái)的影響。

2.1 破壞河流生態(tài)

水利工程需要進(jìn)行截留，在河床中修建大壩，其作用是防洪泄洪，能夠調(diào)節(jié)地區(qū)水資源配置。但是修建大壩必須進(jìn)行截留，河流是水生生物生活的主要場(chǎng)所，截留導(dǎo)致水生植物大面積消失，遷徙洄游魚(yú)類無(wú)法進(jìn)行正常的繁殖。特別是洄游魚(yú)類，產(chǎn)卵期會(huì)逆流而上在河流上游進(jìn)行繁殖，大壩的存在導(dǎo)致魚(yú)類無(wú)法順利到達(dá)制定的位置進(jìn)行繁殖，因此魚(yú)類種群數(shù)量極具減少，魚(yú)類數(shù)量的減少必然導(dǎo)致河流生態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生急劇變化，破壞河流生態(tài)的穩(wěn)定性。此外，施工噪聲和污染導(dǎo)致水生生物的正常生命活動(dòng)受到影響，也會(huì)引發(fā)水生生物大規(guī)模死亡的問(wèn)題。

2.2 帶來(lái)施工污染

水利施工會(huì)產(chǎn)生污染問(wèn)題，污染源主要是施工材料，特別是混凝土廢水，混凝土廢水混入河水后進(jìn)行擴(kuò)散，導(dǎo)致河水中的浮游生物無(wú)法生存，小型動(dòng)物的食物來(lái)源減少。與此同時(shí)，施工需要使用機(jī)械設(shè)備，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)需要燃油和潤(rùn)滑油等，如果機(jī)械發(fā)生油污泄漏，油污會(huì)進(jìn)入到水體，水中動(dòng)植物吸收油污后無(wú)法自凈，油污會(huì)沿著生物鏈進(jìn)行傳播，油污中的某些成分會(huì)破壞生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致生物的生命活動(dòng)受到影響。此外，施工產(chǎn)生的噪聲、振動(dòng)、熱量等也會(huì)影響河流生態(tài)，使得河流生態(tài)穩(wěn)定性不斷減弱，從而引發(fā)更多生態(tài)問(wèn)題。

2.3 導(dǎo)致動(dòng)物遷徙

動(dòng)物大規(guī)模遷徙將會(huì)導(dǎo)致地區(qū)生態(tài)結(jié)構(gòu)紊亂，施工作業(yè)使得野生動(dòng)物受到驚嚇，一些動(dòng)物的生存空間被壓縮，為了獲得新的生存場(chǎng)所，許多動(dòng)物將會(huì)進(jìn)行大規(guī)模的遷徙。動(dòng)物遷徙過(guò)程中必然破壞途徑地的生態(tài)環(huán)境，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致途徑地動(dòng)物生存空間被壓縮，引發(fā)一系列的不良反應(yīng)。動(dòng)物遷徙后受影響地區(qū)的食物鏈結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，一些受影響大的動(dòng)物可能因?yàn)闊o(wú)法適應(yīng)新的環(huán)境而滅絕。一些適應(yīng)能力強(qiáng)的動(dòng)物因?yàn)樘斓財(cái)?shù)量減少而大規(guī)范繁殖，使得當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境承載能力逐漸減弱，進(jìn)而引發(fā)更多生態(tài)危機(jī)。

3 生態(tài)理念在水利施工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，各地區(qū)對(duì)于水利工程的要求越來(lái)越高，大量的水利項(xiàng)目被修建，在這樣的背景下做好生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作非常重要。生態(tài)理念的融入能夠有效地提升水利工程生態(tài)效應(yīng)，降低施工帶來(lái)的影響，圖1為生態(tài)水利墻體設(shè)計(jì)。因此設(shè)計(jì)水利項(xiàng)目時(shí)必須將生態(tài)理念融入其中，圍繞著生態(tài)保護(hù)要素進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡最大努力將生態(tài)破壞問(wèn)題解決，推動(dòng)水利工程施工可持續(xù)發(fā)展。

圖1 生態(tài)水利墻體設(shè)計(jì)

3.1 融入綠色施工理念

為了解決施工污染問(wèn)題，需要將綠色施工理念融入其中。在施工設(shè)計(jì)階段必須考慮到各類施工技術(shù)和施工設(shè)備帶來(lái)的污染問(wèn)題，制定嚴(yán)格的控制措施，將施工活動(dòng)帶來(lái)的污染降低。例如，對(duì)于機(jī)械油污問(wèn)題，在確保機(jī)械設(shè)備滿足施工要求的前提下做好漏油防護(hù)處理，要求人員定期檢查機(jī)械設(shè)備防護(hù)情況，圖2為綠色河道護(hù)岸。與此同時(shí)，必須制定嚴(yán)格的施工管理模式，對(duì)施工產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行集中處理，提前做好廢棄物處理工廠選址工作，在施工區(qū)域附近建設(shè)廢棄物專門(mén)處理的場(chǎng)所，施工產(chǎn)生的各類廢棄物全部運(yùn)送到處理場(chǎng)所進(jìn)行處理。綠色理念的融入決不能作為一種形式化的方法，而是應(yīng)該切實(shí)落實(shí)到每一個(gè)管理環(huán)節(jié)中。所以在設(shè)計(jì)階段必須充分地將各類影響因素考慮在內(nèi)，制定合理的施工措施，預(yù)防環(huán)境污染問(wèn)題。綠色理念的融入有效地提升了水利施工的可持續(xù)性，能夠進(jìn)一步地將施工作業(yè)帶來(lái)的污染問(wèn)題減少，從而推動(dòng)施工項(xiàng)目有序地進(jìn)行。值得一提的是，設(shè)計(jì)人員還注重創(chuàng)新理念與生態(tài)理念完美結(jié)合，通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)深入探究對(duì)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行極大程度創(chuàng)新。例如，考慮到綠色型技術(shù)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)有意識(shí)地選用生態(tài)毯、生態(tài)袋等一些具有生態(tài)特點(diǎn)的材料。在設(shè)計(jì)時(shí)，參與人員會(huì)運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)業(yè)完成河流信息收集，依托實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)河流變化情況及時(shí)了解，保證水利工程設(shè)計(jì)與建設(shè)極具科學(xué)性。

圖2 河道護(hù)岸設(shè)計(jì)

3.2 尊重河流生態(tài)規(guī)律

河流生態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對(duì)于河流發(fā)展有著重要意義，施工設(shè)計(jì)階段必須考慮到河流生態(tài)結(jié)構(gòu)保護(hù)要素。一是盡量選擇水生動(dòng)植物分布密度小的區(qū)域，防止施工作業(yè)占據(jù)水生生物生活空間，導(dǎo)致一些適應(yīng)性弱的生物發(fā)生大規(guī)模死亡，甚至出現(xiàn)物種滅絕問(wèn)題。二是為洄游魚(yú)類設(shè)計(jì)洄游通道，使得洄游魚(yú)類能夠正常進(jìn)行繁殖，可以設(shè)計(jì)洄游階梯，降低洄游魚(yú)類洄游的難度，同時(shí)為洄游魚(yú)類提供洄游過(guò)程需要的食物等。三是盡量降低施工機(jī)械噪聲和熱量污染，防止這些問(wèn)題對(duì)水生生物的生活環(huán)境造成更大破壞，導(dǎo)致生物出現(xiàn)大規(guī)模遷徙，影響到自然生態(tài)結(jié)構(gòu)。尊重河流生態(tài)規(guī)律能夠有效地避免更為嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題出現(xiàn)，這也要求設(shè)計(jì)人員能夠結(jié)合合理生態(tài)的主要特點(diǎn)和水利施工的環(huán)境效益進(jìn)行綜合考慮，不斷地優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，將施工作業(yè)帶來(lái)的影響逐步減少。

3.3 設(shè)計(jì)生態(tài)修復(fù)方案

水利施工不可避免帶來(lái)生態(tài)問(wèn)題，在盡可能降低施工對(duì)生態(tài)的影響的基礎(chǔ)上制定生態(tài)修復(fù)方案能夠提升環(huán)境的承載力，圖3為綠色河道清淤流程。設(shè)計(jì)階段需要制定環(huán)境修復(fù)方案，例如，炸毀山巖后出現(xiàn)大面積的裸露巖體，需要運(yùn)輸土質(zhì)進(jìn)行掩埋并進(jìn)行植樹(shù)造林，如果出現(xiàn)水生生物死亡的問(wèn)題，還需要人為引入該物種，使得該物種的種群結(jié)構(gòu)能夠穩(wěn)定在一定的范圍。設(shè)計(jì)生態(tài)修復(fù)方案時(shí)也需要考慮到物種遷徙帶來(lái)的影響，如果有必要需要限制物種遷徙，采取措施將這些物種限制在一定的活動(dòng)范圍內(nèi)，施工結(jié)束后逐步開(kāi)放限制，為其提供穩(wěn)定的生存空間。生態(tài)修復(fù)方案的設(shè)計(jì)是水利工程設(shè)計(jì)工作中不可缺少的一項(xiàng)任務(wù)，這些工作的落實(shí)對(duì)于保障水利生態(tài)穩(wěn)定性發(fā)揮著不可忽視的作用。除此之外，設(shè)計(jì)人員會(huì)重視整體統(tǒng)籌，從宏觀戰(zhàn)略角度對(duì)生態(tài)環(huán)境、水利工程、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步等多個(gè)方面之間存在潛在聯(lián)系進(jìn)行深入分析，才能在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)融入生態(tài)理念，同時(shí)從供水、防洪等不同情況考慮，分析河流整個(gè)流域，結(jié)合上下游植被情況來(lái)完成生態(tài)理念與設(shè)計(jì)工作的有效結(jié)合。對(duì)于河流所具有的橫向與縱向貫通性，設(shè)計(jì)人員也做到全面性分析，探究不同生態(tài)要求之間的潛在關(guān)系，考慮沼澤溫地的特點(diǎn)、種植林帶的長(zhǎng)效性，將生態(tài)理念融入各設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，保證施工呈現(xiàn)出綠色性。例如，若遇到土方開(kāi)挖，應(yīng)考慮運(yùn)用合適材料完成填補(bǔ)，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。

圖3 河道清淤流程

3.4 注重水文監(jiān)測(cè)工作

對(duì)水文環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)能夠?yàn)槭┕ぴO(shè)計(jì)提供更多參考依據(jù)，結(jié)合水文環(huán)境的整體情況設(shè)計(jì)人員能夠盡最大努力提升水利施工的環(huán)境效益。一是需要對(duì)河流生態(tài)結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行了解，結(jié)合生態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水利項(xiàng)目，選擇影響最小的方式進(jìn)行施工，這樣能夠減小污染程度。二是對(duì)河水水質(zhì)成分進(jìn)行監(jiān)測(cè)，水質(zhì)成分的變化能夠反映出合理生態(tài)的變化情況，結(jié)合水質(zhì)成分的特點(diǎn)設(shè)計(jì)施工方案，這樣也能將施工帶來(lái)的影響減少。水文監(jiān)測(cè)工作對(duì)于提升施工的環(huán)境效益有著重要的作用，施工設(shè)計(jì)需要進(jìn)一步分析和研究水文監(jiān)測(cè)方法，借助于水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)施工方法進(jìn)行完善與優(yōu)化，使得施工方法能夠更好地滿足生態(tài)理念的要求，將施工帶來(lái)的生態(tài)問(wèn)題進(jìn)一步消除，從而更好推動(dòng)水利工程項(xiàng)目的發(fā)展，發(fā)揮出水利工程的經(jīng)濟(jì)效益。

3.5 謹(jǐn)遵設(shè)計(jì)應(yīng)用原則

在水利工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)應(yīng)用原則做到謹(jǐn)遵，才能保證設(shè)計(jì)方案極具針對(duì)性與可行性。具體而言，一是經(jīng)濟(jì)性原則，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合材料市場(chǎng)變化趨勢(shì)，完成施工材料科學(xué)選擇，一方面可以將成本支出有效降低，另一方面也能夠保證項(xiàng)目設(shè)計(jì)與后續(xù)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益擴(kuò)大化。在項(xiàng)目施工中，可以選用就地取材原則，控制好材料運(yùn)輸價(jià)格，同時(shí)重視人力成本全面控制，從而減烽人力成本增加的可能性。二是綠色原則，設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮到水利工程項(xiàng)目建設(shè)具有重要作用，不僅可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)之間協(xié)調(diào)與穩(wěn)步發(fā)展，還可以減產(chǎn)環(huán)境污染。為此，設(shè)計(jì)人員會(huì)堅(jiān)持綠色理念，保證材料選擇與施工技術(shù)極具綠色性與科學(xué)性，減少施工成本，也保護(hù)環(huán)境，將水利工程建設(shè)生態(tài)效益擴(kuò)大化。三是安全性原則，設(shè)計(jì)人員秉承生態(tài)理念，意識(shí)到水利工程建設(shè)對(duì)社會(huì)發(fā)展有深遠(yuǎn)影響，重視水利工程后續(xù)使用當(dāng)中安全性，減少施工事故與使用問(wèn)題出現(xiàn)幾率，保證將生態(tài)理念做到極大程度落實(shí)。在此基礎(chǔ)上，水利工程設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮到節(jié)能需求，認(rèn)識(shí)到民生工程具有一定社會(huì)效益，所以一定要降低工程消耗。由于施工技術(shù)方案設(shè)計(jì)直接影響工程能耗，必須保證根據(jù)實(shí)際情況來(lái)完成方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員一方面需要從生態(tài)理念入手，對(duì)施工工藝進(jìn)行選擇； 另一方面考慮節(jié)能設(shè)計(jì)，為達(dá)到低能耗目標(biāo)，通過(guò)綜合分析合理選擇施工設(shè)備，從根本上將資源浪費(fèi)情況有效減少，實(shí)現(xiàn)水利工程建設(shè)綠色化發(fā)展，這也正是生態(tài)理念全面落實(shí)的最終目標(biāo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，社會(huì)進(jìn)步與城市發(fā)展離不開(kāi)水利工程建設(shè)，而水利工程建設(shè)的發(fā)展要求也在不斷提升，不僅需要實(shí)現(xiàn)各類資源有效節(jié)約，還應(yīng)融入生態(tài)理念，保證水利工程設(shè)計(jì)極具綠色性與可靠性。隨著水利工程行業(yè)發(fā)展，生態(tài)理念逐步融入到施工設(shè)計(jì)中，其有效地提升了水利施工的可持續(xù)性，降低了施工建設(shè)帶來(lái)的污染問(wèn)題和生態(tài)破壞問(wèn)題，有效地推動(dòng)了水利工程項(xiàng)目的發(fā)展，研究生態(tài)理念在水利工程中的應(yīng)用可以進(jìn)一步提升水利工程的生態(tài)效益，推動(dòng)水利工程行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)，使得人們的生活水平得到提升。