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        基于生態(tài)理念視角下水利水電工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)探討

        2023-09-01 11:06:29
        山西水土保持科技 2023年1期
        關(guān)鍵詞:環(huán)境生態(tài)工程

        鄒 巖

        (新疆兵團(tuán)勘測(cè)設(shè)計(jì)院(集團(tuán))有限責(zé)任公司,新疆 石河子 832000)

        水利水電工程普遍具有較大的施工難度,且投資大、施工周期長(zhǎng),覆蓋施工項(xiàng)目多,工程規(guī)劃設(shè)計(jì)結(jié)果將會(huì)對(duì)工程的使用質(zhì)量有最為直接的影響,甚至影響到人民的生活品質(zhì)。這要求在設(shè)計(jì)與規(guī)劃水利水電工程期間,工作人員要勇于突破傳統(tǒng)水土保持、環(huán)境保護(hù)的生態(tài)綠化建設(shè)瓶頸,將水利水電工程納入山水林田湖草生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)文明建設(shè)體系中。

        在水利水電工程生態(tài)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,綜合節(jié)水節(jié)地、技術(shù)方案、節(jié)能減排理念、工程選址、生態(tài)流量設(shè)計(jì)、河流生態(tài)保護(hù)、施工場(chǎng)地布置、河流生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境保護(hù)、水土保持、水文規(guī)劃等,提高水利水電工程設(shè)計(jì)規(guī)劃的生態(tài)性。徹底把低碳發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、綠色發(fā)展、生態(tài)優(yōu)先的理念融入規(guī)劃設(shè)計(jì)中,實(shí)現(xiàn)工程經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、安全全面強(qiáng)化,做到因地制宜、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的要求。

        聯(lián)合采用模糊評(píng)判法和層次分析法,可構(gòu)建完成水利水電工程生態(tài)效應(yīng)的評(píng)價(jià)模型。通過層次分析法得到準(zhǔn)則層、指標(biāo)層、目標(biāo)層的評(píng)判結(jié)果,再應(yīng)用二級(jí)評(píng)判模型判斷決策方案。其中,在模糊判別的過程之中,第一級(jí)因素集權(quán)重的判斷矩陣權(quán)重向量為目標(biāo)層和準(zhǔn)則層,第二級(jí)因素集權(quán)重的判斷矩陣權(quán)重向量為準(zhǔn)則層和指標(biāo)層[1]。由此以來,有機(jī)結(jié)合模糊判別和層次分析法,可得到完整的水利水電工程生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)模型。

        1 水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中生態(tài)理念的應(yīng)用原則

        1.1 嚴(yán)格遵從生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)的原則

        生態(tài)自身具備一定的自我恢復(fù)功能,環(huán)境遭到輕度損壞,生態(tài)系統(tǒng)可自行修復(fù)?;诖?,在開展水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)工作期間,要對(duì)工程建造現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)以及周邊環(huán)境的各種生態(tài)環(huán)境與物種之間的關(guān)系生態(tài)狀況進(jìn)行仔細(xì)調(diào)查,以便能夠在建成工程的時(shí)候,不會(huì)對(duì)本地業(yè)已構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。

        1.2 有機(jī)結(jié)合環(huán)境工程與生態(tài)學(xué)的原則

        水利水電方案設(shè)計(jì)中融合環(huán)境概念的具體內(nèi)容與方式較為多,而且也較為復(fù)雜,因此必須充分考慮多方面的原因,所以設(shè)計(jì)者必須具有水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的專業(yè)、技術(shù)與經(jīng)歷,同時(shí)還必須掌握環(huán)境保護(hù)概念、環(huán)境工程設(shè)計(jì)概念乃至環(huán)境學(xué)等領(lǐng)域的基本知識(shí)。唯有在水利水電方案設(shè)計(jì)中有效結(jié)合了環(huán)境工程與生態(tài)建設(shè)學(xué),那么才能真正從根本上提高了水利水電發(fā)展的環(huán)境效果[2]。

        1.3 注重考慮工程經(jīng)濟(jì)性與安全性問題原則

        水利水電本身就是一項(xiàng)建設(shè)工程,因此必須對(duì)質(zhì)量與穩(wěn)定性加以考量,所以除考慮環(huán)保原則之外,也必須充分整合了水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一些理論、技術(shù)以及工藝等,使得我們所制定的總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)方案才能保障所建水利水電工程的耐久以及穩(wěn)定性,例如要經(jīng)受水災(zāi)、風(fēng)暴等自然災(zāi)害的侵襲,特別是要適應(yīng)河川工程需要,必須根據(jù)河川的流動(dòng)規(guī)律及變化趨勢(shì)調(diào)整等,使得河川工程必須具備良好的持續(xù)性,如此才得以良好地適應(yīng)實(shí)際的工程需要。另外,對(duì)于同一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目,在水利水電工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)效益原則,但假如僅顧及生態(tài)環(huán)境意義和安全性而忽略了經(jīng)濟(jì)效益考慮,則同樣也會(huì)給水利水電建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展帶來不利影響。

        2 在工程方案設(shè)計(jì)中環(huán)境概念的應(yīng)用途徑

        2.1 科學(xué)確定生態(tài)敏感目標(biāo)

        在將生態(tài)化設(shè)計(jì)理念運(yùn)用于水利水電方案設(shè)計(jì)中時(shí),城市規(guī)劃技術(shù)人員首先應(yīng)該思考的一項(xiàng)主要問題,便是水利水電方案設(shè)計(jì)中面臨著那些對(duì)生態(tài)化性較為靈敏的主要目標(biāo),又或是計(jì)劃要素將會(huì)對(duì)水利水電的自然環(huán)境性形成較為大的負(fù)面影響[3]。唯有搞清楚了這類環(huán)境的敏感目標(biāo)之后,才可以從總體上制訂符合工程建設(shè)要求的水利水電工程規(guī)劃方案,并且降低這些生態(tài)敏感目標(biāo)影響的應(yīng)對(duì)措施。從工程前期工作、工程實(shí)施、運(yùn)營管理等各個(gè)環(huán)節(jié),均充分地關(guān)注了生態(tài)建設(shè)與環(huán)境,并著力保障河湖安全;從工程項(xiàng)目選擇與整體規(guī)劃、工藝方法與技術(shù)實(shí)施方案、生產(chǎn)設(shè)備選擇、低碳環(huán)保、流域環(huán)境與生態(tài)建設(shè)政策確定、環(huán)境設(shè)計(jì),到原料田選擇、棄渣場(chǎng)選擇、生態(tài)環(huán)境保障方案確定等,均根據(jù)“綠色生態(tài)、節(jié)能減排、低碳環(huán)?!钡母拍?,開展環(huán)境設(shè)計(jì)。

        例如,在總體規(guī)劃的農(nóng)業(yè)灌溉水利水電工程設(shè)計(jì)中,考慮到的環(huán)境敏感性指標(biāo)主要包括溝渠的性能及質(zhì)量狀況等,這些因素將對(duì)最終農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)造成相當(dāng)大的影響,所以在具體的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中需要注意全面考量上述的因素,也需要注意有效地根據(jù)環(huán)境設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)等,對(duì)農(nóng)田水利水電工程中的各項(xiàng)環(huán)境敏感度指標(biāo)加以認(rèn)真地考量[4]。另外,為能夠更好地降低上述環(huán)境敏感性指標(biāo)對(duì)水利水電生態(tài)效益造成的影響范圍,也需要繼續(xù)細(xì)化相應(yīng)的環(huán)境敏感性指標(biāo),以便能夠把其完整地納入到水利水電建設(shè)項(xiàng)目之中,以能夠使得所制定的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案更好地符合環(huán)境原則和設(shè)計(jì)要求。例如,在對(duì)水利水電工程規(guī)劃總體設(shè)計(jì)項(xiàng)目的可行性和合理性的考察中,能夠在已確定評(píng)價(jià)指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)中合理地納入了河流穩(wěn)定性的若干環(huán)境影響指數(shù),并力求能夠在今后的工程規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中將河流穩(wěn)定性融入到實(shí)際的進(jìn)行工程規(guī)劃總體設(shè)計(jì)方案之中,從而有效地提高工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的品質(zhì)。

        2.2 增強(qiáng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)性

        在水利水電建設(shè),尤其是大江河整治、中小型河道整治和小流域整治的工程設(shè)計(jì)實(shí)施過程中,突破舊生態(tài)工程設(shè)計(jì)中只強(qiáng)調(diào)對(duì)陸生生物的保育和恢復(fù)水作用的舊生態(tài)工程設(shè)計(jì)思想,不僅要重視對(duì)陸生生物的保育和環(huán)境綠化、水土保持等作用,同時(shí)對(duì)水珍動(dòng)植物詳細(xì)種類也予以了越來越多的重視,對(duì)挺水動(dòng)植物、浮葉動(dòng)植物、沉水動(dòng)植物和浮游動(dòng)植物,還有挺水草本動(dòng)植物、貝殼類、軟體類和魚群等海洋生物資源加以更多的保障,實(shí)現(xiàn)了地棲性生物和水生植物各種重要資源的兼顧,維護(hù)了河湖生態(tài)的多樣化,維持了環(huán)境與水體的自然生態(tài)統(tǒng)一[5]。比如:在中小型河道整治和小流域整治過程中,要維護(hù)好自己的水體岸線和淺海灘涂沙洲,不進(jìn)行裁彎取直;對(duì)防洪作用不大的岸邊喬灌植被一般不予拆除,最大程度維持河水間的連通度和穩(wěn)定性,以維持土地和水體的自然屬性,保持土地和水體的自凈能力。

        科學(xué)化是將環(huán)境觀念正確融于水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要前提,貫徹于全部水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)過程及其后期實(shí)施發(fā)展中的各個(gè)階段中。而從規(guī)劃與設(shè)計(jì)角度上來講,水利水電建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)化要表現(xiàn)在從宏觀整體視野或總體視野上對(duì)全部水利水電建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施的綜合考量上,如要更全方位地定義水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及其創(chuàng)新規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)的基本方法等,這也是保證水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)與研究科學(xué)化的關(guān)鍵。另外,在從事水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)工作期間,要為更進(jìn)一步加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)的科學(xué)化特點(diǎn),需要注重立足于水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際與區(qū)域特征上,如經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和掌握與實(shí)際的航道安全性和沖刷深度等因素相關(guān)的工程資料,就能夠以此確定它們對(duì)河流流域之間的影響狀況,從而最后能夠更進(jìn)一步地提高工程規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的工程質(zhì)量與科學(xué)化。又比如,工程設(shè)計(jì)要遵循因地制宜或者人的親水性等科學(xué)設(shè)計(jì)原則,以保證工程總體設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

        2.3 合理運(yùn)用生態(tài)建設(shè)材料

        除這些在水工規(guī)劃設(shè)計(jì)中落實(shí)環(huán)保概念的做法以外,一種最簡(jiǎn)單的方法便是靈活地應(yīng)用不同的能效標(biāo)簽材料。例如,能夠在水工規(guī)劃設(shè)計(jì)中合理地使用網(wǎng)格結(jié)構(gòu),通過恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)網(wǎng)格結(jié)構(gòu),能夠有效提高邊坡的安全性,并且能夠避免水土流失現(xiàn)象,而植被增筋設(shè)計(jì)等也是網(wǎng)格結(jié)構(gòu)施工中常見的技巧,能夠顯著提高水工建筑的環(huán)境功效[6]。再如,我們?cè)谒そㄔ爝^程中靈活地利用蘆葦、蓮花等一些親水的植被,加上生態(tài)混凝土磚等環(huán)境建筑材料的使用,可形成多種多樣的防護(hù)建筑體系,這不但能夠?qū)λそㄖ右跃G化,也可以提高整個(gè)工程項(xiàng)目的生態(tài)環(huán)境功能。

        2.4 系統(tǒng)治理,整體設(shè)計(jì)

        要從水林田湖草整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)和河道等水體生態(tài)系統(tǒng)整體考慮,從水環(huán)境體系的基本結(jié)構(gòu)與功能上考慮,掌握水生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)組成部分的相互作用,研究恢復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)措施,不但重視水棲性生態(tài)保育,而且同時(shí)重視水珍生態(tài)保育;不僅考慮河流水文系統(tǒng)的恢復(fù)問題,而且要考慮恢復(fù)單一動(dòng)物或恢復(fù)河岸植物,還要充分發(fā)揮因水而興動(dòng)植物、環(huán)境資源的整體功能,考慮天然河流自然特征,從多維度、綜合上去設(shè)計(jì),充分考慮河道及其生態(tài)變化趨勢(shì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣化、水系統(tǒng)有序性和結(jié)構(gòu)安全性,并系統(tǒng)化地加以設(shè)計(jì)。從多學(xué)科方面去考慮,水工建筑材料、工程機(jī)械設(shè)備節(jié)能節(jié)水、施工方法和手段的節(jié)水減排、棄土資源化處理、施工過程對(duì)征地移民和環(huán)保的危害等方面綜合考慮,從而實(shí)現(xiàn)了工程生態(tài)、節(jié)約、減排、環(huán)境保護(hù)的目的。

        3 結(jié)語

        在水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中貫徹落實(shí)生態(tài)環(huán)境管理原則,是貫穿可持續(xù)發(fā)展思想的一種創(chuàng)新之舉。在具體的水利電力規(guī)劃中,應(yīng)當(dāng)在遵循生態(tài)系統(tǒng)自修復(fù)規(guī)律的基本理念的基礎(chǔ)上,科學(xué)合理設(shè)定環(huán)境敏感指標(biāo),提高規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)化,適當(dāng)使用能效標(biāo)簽等,力求整體提高水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)的效率和環(huán)境效益。

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