发布时间:2023-09-27 10:23:27
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇给水工程设计原则,期待它们能激发您的灵感。
关键词:水利工程;设计;现状;原则
中图分类号:TV 文献标识码:A
水利工程设计是一种为达到一定的水利目标而制定的工程方案、建筑物和实施方法以及经费预算等工作。目前,水利工程项目在全国各地全面开展兴建,水利工程设计作为水利工程中的重点内容,根据水利工程设计现状分析,必须抓好工程设计原则,以保证水利工程建设的有效展开。
一、水利工程设计的现状
①施工组织设计简单
水利工程设计对于全面开展水利工程项目有着直接的关系,设计的方案直接影响着项目的实施建造。目前,大多数的水利工程设计都非常的简单,例如:施工导流、建筑材料来源、水电供应以及施工场地的环境等具体工作内容都只是简单的叙述,甚至模棱两可的阐述。这将会影响投标工作的有序展开,问题事件不断出现。
②水资源的浪费
在我国的三大产业(农业、工业、服务业)中,农业用水量所占用比重较大。据调查研究显示,农业用水重复利用率为五分之二。工业用水的重复利用率为五分之四,相比农业用水,工业在水资源方面所占优势较大。农业用水的浪费,主要原因在于人们节约用水的意识并不强,不懂得水的珍贵。
③水质恶化
水资源正在面临各种人为的破坏,例如:生活垃圾、工业废水等方面的直接污染,水质遭受到严重的恶化。未经过处理的生活污水与工业用水,直接流向河流,渗入泥土,严重的影响了水质。根据相关部门的资料显示,我国有四分之一的水资源已被受到严重污染,无法达到农业灌溉用水的基本要求。虽然现阶段,已有污水处理厂专门处理污水,但因为设计不够全面,设施、设备不齐全,造成污水处理的能力有限,且在不程度上都存在着许多问题。
④人为的“偷工减料”
水利工程设计中存在着“偷工减料”的行为。水利工程设计是一个循序渐进的工程,由于人为的“偷工减料”导致工作人员在下一个设计环节中直接采用上一环节资料,并未对设计方案进行进一步的深入探究。从工程的费用到结构图的逐渐分化,工作人员没有及时对基础材料进行补充,没有对设计方案进行加深一步的论证。
⑤缺乏服务意识
水利工程项目的实施主要是由业主进行负责的,业主负责水利工程的筹资、策划、资金保值等一系列的事务,与此同时,肩负起对水利工程的成本控制与投资效益。但是,水利工程的设计者并不能体会业主的意识,无法理解业主所提出的各种要求。当水利工程设计的意见与业主的意识产生歧义时,设计单位总是寻找相关规则等借口敷衍业主。
⑥投资概算编制不够准确
为了在水利工程设计分析方面节约时间,往往都是利用以往工程项目的单价分析表进行核定,没有根据设计方案进行单价计算和分析,将会难以得出正确的单价。未按照实际原料价格进行合理的调整,将会引起单价核定价格过低或过高,最后将会导致整体水利工程产生不良影响。水利工程项目的投资概算编制不准确,具体叙述内容过于简单。
二、现代水利工程设计原则
进行水利工程设计时,相关人员在对水利工程的整体筹划设计方面,必须遵守相关制度要求,遵循以下几点原则:
①安全第一的原则
水利工程实施是一种比较系统的、具有多种工程综合在一起的项目。在制作水利工程设计时应遵循效益大,风险小的要求,达到合理的经济要求。在满足相关规则要求时,应确保水利工程设施、设备的安全使用,达到一定的稳定性和耐持久性。例如:在城市环境水利工程的设计方面,必须满足能防止洪水的要求。城市人口聚集较多,人员出入量大,在景观建设的水利工程时,既要做到让人们能嬉水、亲水的要求,又要保障人们的生命安全。
②以人为本的原则
水利工程设计的主要目的是供应人们使用,因此设计的主体应是以人为本的。水利工程的设计师们应该是以人为中心,注重工程的安全。运用巧妙的方法将情感融入到自然生态环境中去,做到人与自然和谐发展。
③合理利用水资源的原则
水利工程的设计必须保证水利工程的正常运作,水资源是水利工程中的重要角色。因此在设计水利工程时必须考虑到水资源的合理利用,节约用水,减少水浪费。
④坚持自然化和生态化的原则
一直以来,我们都在倡导着人与自然和谐相处,走可持续发展道路。因此,我们在水利工程设计方面要注重保护自然环境。学会善于利用自然环境,采取因地制宜的方法,进行水利工程设计,将自然与人相结合。
三、结语
水利工程项目具体实施是一个非常大的工程,它所涉及的因素较多,在工程施工条件差,工作环境复杂的环境中进行施工时,必须严格遵守水利工程设计方案,一旦产生问题,将会导致严重后果,因此,水利工程设计非常重要。在水利工程设计环节中,设计师们必须依照水利工程建设的各项规章制度以及程序,做好水利工程的建设准备。确保水利工程建设的安全,从而实现水利工程建设的最终目标。
人们在建设水利工程时,最初的目的是防止洪水侵害,为此修建防洪堤和水库。传统的水利工程建设可以缓解、防止农作物旱涝渍灾害,同时还可以提供能源建设水利旅游景点。例如:在农作物方面,人们建设的水利工程有修建排水沟、灌溉渠道等;在能源使用方面,人们建设的水利工程有修建水电站;在旅游景点方面,人们建设的水利工程有修建水库、人工湖泊等。这些都体现了水利工程的资源性、经济性与社会性。水利工程设计必须要突出以人为本、人与自然和谐共处的理念。满足生态环境的可持续发展,尽量提高水利工程的环境效益、经济效益与社会效益的综合效益。
参考文献:
[1] 刘正茂,赵艳波. 生态水利工程设计应遵循的理论与技术路线[J]. 水利发展研究,2007,29( 08) : 26 -28.
[2] 王长金. 浅谈水利工程设计的质量管理与造价控制[ J ] . 城市建设理论研究(电子版), 2011( 14) .
关键词:水资源工程社会责任;构建和谐社会;分析与探讨
现阶段,人们的生活日常已经离不开水资源的支持,水资源工程的发展也是整个社会经济发展中非常重要的一环。而随着我国社会主义建设的速度越来越快,对于水资源工程的质量要求也越来越高,但由于我国水资源工程起步较晚,发展的还不够成熟,在现阶段依旧存在着许多问题,在如何通过有效的责任体系来引导工程履行社会责任方面也是当前研究的重点。
一、水资源工程社会责任的主要内容
水资源工程社会责任是工程社会责任的一个分支,也是工程社会责任在水资源工程当中的应用。一个成功的水资源工程应当要包含几个要素:达到预期的目标与功能;在完成工程目标的前提下尽量减少工程中的支出;提高工程的整体经济收入,并能够在规定的时间内完成,不耽误工程的进度;保证工程的质量,与环境和社会向协调,是水资源工程能够保有可持续发展的能力。这些要素都是现代工程的社会责任体现。并且,水资源工程社会责任在多个角度都有着不同的含义[3]。从组织角度来看:水资源工程在有关利益相关者来说相对较多,并且各个关系之间较为复杂,但这种关系的维持时间较短,在工程结束之后,这种利益关系变也会随之结束。其次,大型的水资源工程当中,在合作方面的要求往往要比产期组织更为迫切,合作之间的成效,在很大程度上能够决定工程最后能否实现预期的目标。在水利资源工程中可以将企业治理理论、企业可持续发展理论以及企业生态理论等相关知识应用到实际的工程当中,通过这些理论能够体现出水利资源工程的社会责任。从工程哲学角度来看:水资源工程社会责任是指,水资源工程共同体在水资源工程实践中对水资源工程价值的一种选择。这种选择是需要对社会、生态环境以及受众的人群复杂,并且还需要将水资源工程中对环境以及人类的各项危害降到最低,在整个工程中需要体现“以人为本”的核心思想,保障工程的可持续发展性,实现人与水资源的和谐共存,并在水资源工程中承当相应的社会责任。
二、水资源工程社会责任对构建和谐社会的重要意义
目前,水资源工程社会责任与构建和谐社会之间的关系已经受到了各方面的广泛关注,其中水资源工程社会责任对构建和谐社会有个几个方面的重要意义。第一,有利于创建精品水利工程。通常,水资源工程的施工规模都比较大,并且建设周期较长、施工技术较为复杂,涉及到了多个方面的专业技术内容,而水资源工程作为我国的一项基础建设工程,在我国经济发展与能源战略规划中都发挥出来重要的作用[1]。在水资源工程中提高社会责任感,会使施工人员认真履行自身的职责,强化他们的责任意识,使其在思想上能够得到提高,更加有利于水资源工程这种大型工程的建设。同时,还能够保障水资源工程在项目规划、决策、施工以及设计方面的科学发展观精神,使水资源工程无论在哪个方面都能够得到完善,从而建设出质量优秀、环境和谐、技术先进的精品水利工程。第二,有利于促进水资源工程与社会经济环境的协调性。水资源工程是一项服务于大众的公益事业,且其具有巨大的社会效益与经济效益,在维护社会经济的可持续发展方面有重要的意义。因此,水资源工程的建设目的是为了服务人民、为社会创造更大经济效益,而不是简单的企业工程建设获取利益,在这个层面能够有效的促进水资源工程与社会经济环境的协调发展,使水资源工程能够满足于社会中的可持续发展目标[5]。第三,有利于促进水资源工程与人文的协调性。水资源工程的社会责任履行,不但是一项工程上的建设,同时还是工程精神的创造。在我国大部分的水资源工程建设中都体现出了水利行业精神,使其不但获得了物质上的收益,同时还获得了精神与文化上的财富。因此,在水资源工程的建设中需要提高工程的宣传度以及媒体的曝光度,这样不但能够使工程受到大众的检验,同时还能够在建设和谐社会的环境下,向公众体现出“以人为本”的水资源工程建设理念,更加有利于促进水资源工程与人文之间的协调性,对构建和谐社会有着非常重要的帮助。
三、水资源工程社会责任在构建和谐社会中的具体策略
(一)坚持用科学发展观的理论统筹全局
在水资源工程社会责任与构建和谐社会当中,首先需要运用科学发展观的理论来统筹全局。科学发展观理论的第一要素是发展,其中的核心是体现“以人为本”的思想,需要全面协调水资源工程的可持续发展,在实际的工程中落实科学发展观的思想理论。水资源工程社会责任对于整个工程的技术责任、经济责任、生态责任以及人文责任都有着非常高的要求,在多个方面的要求中体现出人与水的和谐共存,实现工程、社会与自然的和谐统一。正确的科学发展观理论能够在精神与工程中体现出社会的责任感[2],因此,政府应当在其中发挥出主要作用力,准确的体现以创造高效公平、竞争的水资源工程市场环境,使水资源工程能够走在正确的轨道上。同时,还需要统筹全局,保护水资源工程中的工人、移民等弱势群体,为其制定相应的保护措施与环境的评测标准,努力在工程中实现绿色水电,并倡导生态文明。
(二)完善水资源工程中的监管机制与问责制度
完善水资源工程中的监管机制与问责制度能够有效的对工程的施工起到约束作用,提高施工人员的责任意识,从而促进水资源工程的建设与质量。完善监管机制与问责制度,主要体现在维护社会利益与保证社会运行的需要方面,政府在水资源工程当中,需要扮演社会公众利益代表和社会公共管理者的身份,使用国家的权利与法律手段来规范水资源工程社会责任的执行,并建立相关的监管制度和问责制度,强化工程中的执法力度,这一层的约束是企业、媒体、公众以及政府自身所形成监管问责机制的前提和保障[4]。因此,政府部门需要充当社会利益和公众的代言人,协调水资源工程中的各项矛盾,以政治干预和经济调控为手段,引导水资源工程朝着构建和谐社会的方向发展,并对其中出现的逃避社会责任现象进行严格的处罚。同时,政府需要坚定自身的思想与科学发展观理论,只有作为监督者的政府部门提高了自身的社会责任感,才能够有效的帮助水资源工程履行社会责任义务,从而构建出和谐社会发展。
(三)提高水资源工程的创新能力
在对于水资源工程的施工方来说,企业需要提高水资源工程建设的创新能力,其中包括了技术上的创新以及管理上的创新。在水资源工程的建设项目当中,新技术、新工艺以及新设备能够使工程具有一定的科技效益,对缩短工期、提高工程质量方面有着非常重要的作用,同时对水资源工程社会责任与构建和谐社会也有着很大的影响。而在工程的创新能力中需要考虑四个方面的要素,科技效益、经济效益、社会效益和生态效益。在管理层面上的创新有着体制创新、组织结构创新以及运行机制的创新和管理方法创新这四个方面。通过以上的各项创新方式,来实现水资源工程的进步,弥补现阶段的发展不够成熟的不足之处。以此同时,企业在不断的创新过程中,还需要根据当前工程的实际情况合理的制定相关的管理策略与施工策略,不能只抱着一套规章制度不放,要保持自身的社会责任感,并在此基础上灵活的针对工程进行改变,体现水资源工程中的技术责任、经济责任、生态责任以及人文责任。
(四)积极开展社会监督模式
在水资源工程社会责任与构建和谐社会当中,不但需要政府来充当监督者角色,更加需要积极的开展社会监督模式。社会监督模式能够将水资源工程展现在社会当中,增加工程的透明度,使施工能够受到多方面的约束,更加的提高自身的社会责任感,只有施工单位以及各项人员的社会责任感得到提升,才能够有效的提高工程的社会责任感。同时,开展社会监督模式,也能够让人们看到水资源工程中的人文精神,并使人们能够受到人文精神的影响,对构建和谐社会有着非常重要的作用。因此,需要工程的管理者变为相关利益的参与者,在水资源工程中实行民主制度,以保证水资源工程的民主性和科学性。在招标方面,同样需要体现透明性,并保证工程招标中的公正、客观,在社会的监督中建设出一个阳光工程,最大限度的满足各方利益所求的和谐工程,从而体现出和谐社会。
四、结语
综上所述,随着我国社会的不断发展,在水资源工程中的体现社会责任,并以此来构建和谐社会,是当前我国水利工程的主要任务,而由于我国的水资源工程发展还不够成熟,在现阶段还需要做出多方面的改善。因此,需要坚持用科学发展观的理论统筹全局、完善水资源工程中的监管机制与问责制度、提高水资源工程的创新能力,同时还需要积极开展社会监督模式,只有这样才能够在水资源工程中体现社会责任与构建和谐社会的能力。
参考文献:
[1]刘洪波.水资源工程社会责任评价指标体系构建[J].安徽农业科学,2009(23):11276-11278.
[2]刘洪波.水资源工程社会责任与构建和谐社会[J].经济与社会发展,2009(03):70-72.
[3]刘洪波.水资源工程社会责任评价方法研究[J].人民黄河,2009(01):48+50.
[4]胡虎.水资源工程社会责任评价指标体系构建[J].河南科技,2014(18):196.
关键词:市政给排水系统 管线设计防洪排涝污水处理
中图分类号:S276 文献标识码:A 文章编号:
随着城市的快速发展,基础设施建设步伐也必须跟上城市发展的脚步,城市中的市政道路给排水工程就显得越来越重要。城市排水工程设计,应从城市近、远期发展考虑,根据管段所在区域与周边区域的关系,地表水系、污水处理厂位置,结合排水现状及规划的雨水、污水排放方向,并考虑排水区域内上、下游管段的衔接、汇水服务面积的划分道路的竖向设计、用地标高等。多数城市排水规划都滞后于城市建设,因此,对市政排水工程设计进行研究具有重要的意义。
一、市政排水工程设计原则
排水工程设计应在城市排水工程专项规划指导下进行,根据专项规划的设计成果对所实施的市政排水项目进行优化设计在设计中应遵循以下要求:
(1)布置管渠系统,划分汇水流域面积,确定排水方向及出路。
(2)安排好控制点的高程 应根据城市道路竖向设计,保证汇水面积内的水都能自流排出。
(3)正确采用设计数据,污水排放量标准设计降雨重现期、地面集水时间和径流系数,暴雨强度公式的采用等。
(4)管道的设计坡度和埋深根据设计规范、道路纵坡和外部排水条件确定,在满足排水要求的前提下尽可能减少管渠埋深。
二、近期与远期结合
排水工程设计既要考虑近期城市建设的要求,又要考虑城市发展后上、下游的衔接及排水需要。雨水、污水管道的管径、管道埋深等问题,是排水工程设计近期与远期衔接的关键;如果管道的管径设计偏大或偏小,埋深过深或较浅,将直接影响到排水系统的正常运行。
三、实例分析
3.1项目概况
该城市地势坡度较缓,坡向东北,常年主导风向为西南风,该区的暴雨强度公式为 q=1686(1+0.77lgp)/(t+8)0.72,径流系数¢=0.6,在城市的东部有一条从西南至东北的河流,还有一条在城市的中部,由西南到东北的铁路,将城市分成两个区,其中Ⅰ区的人口密度为380人/公顷,污水量标准为140升/人・日,Ⅱ区的人口密度为 430人/公顷,污水量标准为130升/人・日。该城市共有三家工厂,在Ⅰ区有丙一家工厂,在Ⅱ区有甲、乙两家工厂。综合工业企业与公共建筑的排水量和水质资料地质资料、受纳水体水文资料、城市气温资料、城市各区中各类地面与屋面的比例(%)等技术参数。设计出水水质:污水处理后,其水质至少达到二级处理标准,应当满足:SS 40mg/l;COD 60mg/l;BOD30mg/l。
2.2 排水工程设计要点
2.2.1污水工程方案
(1)合流制排水系统:该系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。这种系统是在临河岸边建造一条截流干管,同时在合流干管与截流干管相交前或相交处设置溢流井,并在截流干管下游设置污水处理厂。
此排水系统克服了原有排水系统将排除的混合污水不经处理就直接就近排入水体的缺点,但仍有部分混合污水未经处理直接排放,成为水体的污染源而使水体遭受污染,这是它的严重缺点。
(2)分流制排水系统:该系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。由于排除雨水方式的不同,分流制排水系统又分为完全分流制(具有污水排水系统和雨水排水系统)和不完全分流制(只具有污水排水系统)排水系统
2.2.2排水工程一般规定
(1)管道系统布置要符合地形趋势,一般宜顺坡排水,取短捷路线每段管道均应划给适宜的服务面积 汇水面积划分除依据明确的地形外,在平坦地区要考虑与各毗邻系统的合理分担。
(2)尽量避免或减少管道穿越不容易通过的地带和构筑物,如高地、河道、铁路、地下铁道等当必须穿越时,需采取必要的处理或交叉措施,以保证顺利通过。
(3)安排好控制点的高程。
(4)查清沿线遇到的一切地下管线,准确掌握它们的位置和高程,安排好设计管道与它们的平行距离,处理好设计管道与它们的竖向交叉。
(5)管道在坡度骤然变陡处,可由大管径变为小管径。当D=200~300毫米时,只能按生产规格减小一级。当 D≥400 毫米时,应根据水力计算确定,但减小不得超过二级。管道坡度的改变应尽可能徐缓,避免流速骤降,导致淤积。
(6)同直径及不同直径管道在检查井内连接,一般采用管顶平接,不同直径管道也可采用设计水面平接,但在任何情况下进水管底不得低于出水管底。
(7)流量很小而地形又较平坦的上游支线,一般可采用非计算管段,即采用最小管径,按最小坡度控制。
2.2.3设计步骤
根据确定的设计方案,进行管道设计,主要步骤如下:(1)在适当比例的、并绘有规划总图的地形图上,按地形并结合排水规划布置管道系统,规划排水区域。(2)根据管道综合布置,确定干支现在道路(或规划路)横断面和平面上的位置,确定井位及每一管段长度,并绘制平面图。(3)根据电算程序要求,确定控制管的高程、编号、管段长度,汇水面积及上游接管数。(4)进行水力计算,确定管道断面,纵坡及高程,并绘制纵断面图。
2.2.4雨水工程方案
(1)雨水管一般规定:1)重力流管道按满流计算,并应考虑排放水体水位顶托的影响。2)管道流时最小设计流速一般不小于0.75 米 /秒,如起始管段地形非常平坦,最小设计流速可减小到0.6米/秒。最大允许流速同污水管道一致。3)最小管径和最小坡度:雨水管与合流管不论在街坊和厂区内或在街道下,最小管径均为 300 毫米,最小设计坡度为0.002。
(2)雨水管道水力计算的设计数据:
1)设计充满度:雨水中主要含有泥砂等无机物质,不同于污水的性质,加以暴雨径流量大,而相应较高设计重现期的暴雨强度的降雨历时一般不会很长,故管道设计充满度按满流考虑。
2)设计流速:为避免雨水所夹带的泥砂等无机物质在管渠内沉淀下来而堵塞管道,《室外排水设计规范》规定:满流时管道内最小流速应0.75m/s,明渠内最小流速应 0.4m/s。为防止管壁受到冲刷而损坏,影响及时排放,规范 规定,金属管道最大流速为10m/s,非金属管最大流速为5m/s。
3)最小管径和最小设计流速:雨水管道的最小管径为 300mm,相应的最小坡度为3。
4)最大埋深和最小埋深:a)必须防止管壁因地面荷载受到破坏,为此管顶部需有一定厚度的覆土。(b)必须满足街道连接管在衔接上的要求。这三个数值中的最大一个数值就是以管道的允许最小覆土厚度一般在干燥土壤中,最大埋深不超过 7- 8m,在多水、流砂、石灰岩地层中,不超过5m。
2.3 排水工程方案设计
从环境保护方面来看,采用截流式合流制的城市,水体仍然遭受污染,甚至达到不能容忍的程度。采用分流制的城市,初雨径流未加处理就直接排入水体,会对城市水体造成污染。尽管如此,分流制较灵活,适应社会发展的需求,一般又能符合城市卫生的要求,所以在国内外获得了较广泛的应用。
从造价方面看,合流制排水管道的造价比完全分流制一般要低20%-40%,可是合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高。
从维护管理方面来看,分流制系统可以保持管内的流速,不致发生沉淀。同时,流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多,污水厂的运行易于控制。
经过各方面的比较,本项设计采用完全分流制排水系统,且地形坡度适中,以此采用截流式布置。
污水工程:根据实际地形,依据排水工程的一般规定,拟定两套排水方案,由于城市中部的坡度倾于北和南,不同处就在于污水干管为局部排放和整体排放两种走向。
管道的布置方案应在同等条件和深度下进行技术经济比较,选择最佳方案。两个方案的污水管道系统都采用截流式布置。
方案一:由于城市地形西南高,东北低,所以污水厂及出水口设在城市东北部,使所有污水尽量靠重力排出。主干管平行于河流布置,干管垂直于河流布置,有一处管线穿越铁路。
方案二:污水厂及出水口位置不变,Ⅰ区的局部地区依靠Ⅱ区的干管排出,主干管平行于河流布置,有两处管线穿越铁路。
电算数据及结果如下:
第一套总造价:1321.41万元无泵站
第二套总造价:1630.10万元无泵站
经过比较,第一套方案只穿一次铁路,且造价低,故选择第一套方案
雨水工程:
依据雨水管布置原则,就近排放,能通畅及时地排走城镇和工厂面积内的雨水。
3 结束语
城市市政排水工程的设计,应以排水专项规划为设计依据,在城市排水专项规划设计成果指导下进行 结合现状、近期、远期几者的关系,分析现有的资料和城市的发展,充分考虑近期、远期的结合,合理采用符合本项目工程的设计方案和设计参数,正确划分流域范围汇水面积,合理设计管径大小和管道埋深。市政排水工程的合理设计,是城市排水系统能够有效运行的前提,只有在排水工程合理设计的前提下,环境才能得到有效的保护,才能获得良好的社会效益。
参考文献
关键词:生态水利工程;设计原则;生态系统;自我修复功能
水利工程在现代社会的发展中发挥着重要作用,与人们的生活息息相关,且具有显著的经济效益和社会效益,因此,它的建设具有时展的必然性。近年来,基于经济发展的需要,水利工程建设项目不断增多,导致生态环境遭到严重的破坏,进而引发一系列问题,这与可持续发展战略的目标要求是不一致的。要改善这一状况,就要保证水利工程设计的基本原则与生态环境保护要求相符。
1生态水利工程对河流的影响
水利工程在人们的生产生活中发挥着重要作用,是生产活动顺利进行的保障。水利工程历史悠久,在产生的初始阶段,它的主要作用是灌溉、防洪和发电等,为社会生产的顺利进行提供支持。随着社会的不断进步,水利工程的发展也进入到了一个新的阶段。从建设角度来讲,水利工程的施工工艺和施工技术有了明显的改善;从社会效益角度来讲,水利工程对社会发展的推动作用越来越重要,与人们的生活联系得越来越紧密。但是,在水利工程建设规模不断扩大的今天,生态环境破坏问题越来越突出,导致河流自身的多样性、连续性等特点遭到破坏,河流的水深、水温、流速等均发生了很大的变化。这些变化对生态系统造成了极大的影响。在当前贯彻落实可持续发展战略的要求下,水利工程建设必须遵循节能和环保原则,以保护生态环境为中心,兼顾社会效益和生态效益,全面发展,并将对河流造成的不利影响降至最低,尽可能地保持河流的自然形态,遵循自然规律,必要时,采取相应的措施予以完善。
2生态水利工程建设的重要性
现阶段,水利工程建设的最主要目的就是解决水资源时空分布不均匀问题和防止旱涝灾害发生。但是,相关部门过度关注上述方面,忽略了自然生态平衡的动态化特点。自然生态系统的平衡是通过其自身的自我调节实现的,那么从这方面来讲,要维持河流的多样性,就必须加强对生态文明的调研和评估,对河流生物进行全面的调查,并将其纳入生态水利工程设计方案的考虑范畴。在完成这一部分工作后,接下来要做的就是提高河流周围土地的利用率,注重对生态水利工程设计的优化,尽可能地减少河流两岸的占地面积,并对河流流段水平流量的数据库进行合理分析,进一步优化水利工程的建设结构,从而提升水利工程的观赏价值和生态价值。另外,生态水利工程的建设对于河道破坏的自我恢复也是十分有利的。
3生态水利工程设计的基本原则
3.1经济性和安全性原则
当前,虽然人们对水资源的利用方式多种多样,且不同的河流有着不同的水利工程设计类型,但是,无论哪一种水利工程,在对其进行设计时,都要遵循安全性和经济性原则,这是水利工程发展完善的客观要求。在对生态水利工程进行设计时,设计人员要深入施工现场,仔细评价河流总体水质,并对可能影响工程建设的因素予以充分考虑。此外,还需要了解河道的走势和水流所携带泥沙的搬运、堆积状况。只有掌握了全面的信息资料,才可以保证水利工程设计的科学性和合理性,不会出现顾此失彼的情况,才可以延长水利工程的使用寿命,进一步提升其安全性和经济性,且便于管理工作的顺利开展。
3.2水体内部环境的多样性
自然界的生物是具有多样性和相互性的一个循环系统。从生物学的角度来讲,如果一个地区的自然环境种类较多,那么生物的种类也必然很多,这一地区的生物食物链也就更加复杂多样。从这一层面来讲,在进行生态水利工程设计时,设计人员就需要掌握河流近期和未来的水文状况,并全面了解本地区生物种类与生态环境的具体关系,在此基础上对水利工程的设计方案进行生态影响评估,联合相关专家对设计方案作最后的评估和预测,分析方案的可行性和可靠性,从而保证方案设计不会对周围的生态环境造成较大的影响,提升水利工程的生态环境效益。
3.3河流系统的自我修复功能
与过去传统的水利工程相比,现阶段的水利工程除了要考虑最基本的要素外,还需要在设计过程中重点考虑河流系统的自我修复功能。人为作用所修建的水利工程对河流系统自我修复功能的影响十分有限,只有自然作用在经过了长期的选择之后所形成的河流生态圈才具备这一功能。基于此,在进行生态水利工程设计时,不能片面地夸大人为作用,要综合考虑水利工程建设、大自然的生态状况以及生物圈。这样,不仅可以对生态系统起到保护的作用,还可以大大降低工程建设成本,进一步提升工程的经济效益和社会效益。
3.4从整体上把握景观尺度
在进行生态水利工程设计时,需要考虑水利工程自身的特殊性。这是因为大多数水利工程建设都是在河流流域开展的。因此,要从整体上把握景观的尺度,并且综合考虑生态系统的整体功能。此外,还要依据水文系统合理地设计景观,不能单单从一个角度去分析,而要从生态环境的不同角度出发,综合考虑多方面的因素。
4总结
随着现代社会的快速发展,水利工程建设项目越来越多。水利工程是与人们生产生活息息相关的基础设施,对社会发展有着重要影响。从可持续发展的角度来看,在对生态水利工程进行设计时,需要结合河流特点、地形特点和水文特点等多方面因素,从整体上把握,遵循相关原则,确保方案设计的科学性和合理性,从而使水利工程在最大程度上发挥自身价值。
作者:霍华山 单位:酒泉市三木工程设计有限公司
参考文献:
[1]赵灿.浅谈生态水利工程设计方面的基本原则[J].工业C建筑,2015(21):43.
[2]侯东平.生态水利工程的基本设计原则[J].中国水运(下半月),2015,6(06):200-201.
【关键词】生态水利工程;概念;设计原则
0.前言
水利工程作为一项综合性工程,其修建主要目的是为了开发使用水资源及消除水害。根据服务对象将水利工程进行划分,水利工程主要存在目的有防洪、农田、水力、港口与航道、排水与供水、环境及海图围垦等工程,即集发电、灌溉、供水和防洪为一体综合工程项目。修建水利工程需对鱼道、水闸、渡槽、渠道、堤、坝、进水口和溢洪道等建筑物进行修建来实现既定目标,而水利工程的修建在给人们生活带来利益的同时,也不可避免存在诸多不利影响,对生态环境造成不同程度的损害。因此,设计水利工程时务必要统筹兼顾环境、社会、经济等因素,保持水利工程建设与生态环境的平衡,以可持续发展观为导向,引进生态水利工程概念,探究生态水利工程设计原则,促进人与自然和谐共处。
1.生态水利工程的概念
随着生态环境被人们日益重视,生态学概念已被逐步引用到各行各业。生态水利工程作为一门正在发展探索新学科,它是在水利工程学科基础上发展,主要探究的是水利工程建设在合理利用水资源和满足人们各类需求前提下,统筹兼顾生态健康及可持续发展,并以结合生态学理论、原理和技术方法来确保生态、经济、社会效益的和谐共存。[1]生态水利工程大体包括四个内容:(1)生态水利工程在开发水利途中,要首先考虑生态系统,以不影响当地生态环境为导向,将水利工程结合到当地生态系统里,将水利工程看作生态系统中不可或缺重要部分;(2)由于传统水利工程在建设途中,会严重影响着当地生态环境,基于此生态水利工程建设在进行时,要防止建设途中对生态环境的相关影响;(3)在生态水利工程施工完毕并投入运行后,要按照当地生态规律调节控制水资源,避免强制性打破原有生态规律现象发生,这要求生态水利工程运行不仅要满足实际情况,还需综合考虑当地的生态规律以及水利资源的调配方法;(4)在选择生态水利工程建设地址时,要将对生态系统的影响大小放在首要地位,选址选在对生态系统有着较小影响作用的地方,如此一来就可减少建设途中和今后生态水利工程在运行时对生态系统影响程度。
2.生态水利工程的设计原则
2.1安全、经济性原则
生态水利工程作为综合性、复杂性工程,治理河流时,要在符合水文学、工程学规律基础上,确保工程建设耐久、安全和稳定。建设生态水利工程要以设计规范为标准,严格遵守,保证工程能抵抗侵蚀、冰冻、干旱、洪水等灾害。[2]对生态水利工程进行设计时,要以河流断面为设计依据,并统筹兼顾河流泥沙冲刷能力和运输能力,探索河流变化中规律特征,确保生态水利工程耐久和持续性。因无法事前把握生态演替过程,工程设计具备风险性,故而设计要遵守风险最小、利益最大设计原理,利用经济工具分析生态水利工程,以检测和评估生态系统为基础,结合河流生态体系自复能力,设计投入最少,产出最大技术方法。
2.2河流环境多元化原则
河流中存在不同类型植物与动物,只有保障河流环境多元化才能确保生物维持多样化。生态环境多样化不仅包含河流形状,还包括土壤情况。河流的生态系统主要由气、水相结合,具备纵向渗透性和横向生物多样性,而水陆与水气间密切关系组成了生态环境系统,因河流系统的异质性,使得水文脉冲、水质、水深、水温、流速和流量处在不断变化中。[3]又因河床材料的异质性,使得生态环境具备多样性特点,进而河流周围生物群落在朝着多样化方向不断发展。而科学技术发展的突飞猛进,扩大了水利工程建设规模,大规模河流治理工程,导致河流走向了渠道化、非连续化、单一化发展道路,生物群落种类在日益减少,河流生态系统在逐步退化。基于这种情况,生态水利工程要将生物维持多样化看作设计原则,并在设计途中,保护河流原有多样化物种和生态环境,降低河流渠道化、非连续性特征,确保生物群落生存环境良好。
2.3生态系统修复原则
河流在与周围乡村、城市、森林、田地构成生态系统的同时,自身也为河流生态体系。基于这种背景,河流是生物生存重要场所,河流生态系统不仅包括生物系统和水文系统,还包含人造工程设施系统等。河流始发地到终点站所有地带地下水和地表水构成了水文系统,水文系统与生物系统一起构成河流自然生态系统。此外,人类活动和人类工程设施会对水域生态系统造成一定影响,一旦水域生态体系遭到危害,就需整合性探究各类影响因素,在充分利用河流自身修复能力、整个水域修复能力基础上,清晰掌握生态系统中各要素特点,根据要素间共同作用来归纳河流系统综合修复方案。
2.4生态系统自我恢复原则
生态系统自我恢复力主要表现在适应生态发展上,即为适应生态环境,在生态环境选择中存活物种,寻找能促进其生存的能源条件和生存环境。根据生态系统自我恢复力,自然界在选择适应生态发展物种基础上,构建合适生态体系。对此,生态水利工程设计要有效控制河流,结合生态理念,以自然观念为导向,促进河流其自我修复力的充分发挥,确保人与自然和谐共处,并根据建设地址实际状况,参照河流自然、美学价值来制定设计方案。具体设计中,要以大尺度景观作为基础,避免短时期、小尺度景观,大尺度对河流自我修复有着重要影响,而小尺度景观对河流自我修复不利。[4]景观整体性要求着眼于生态系统结构与功能,掌握不同生态体系各要素间作用,来提出整体性、综合性修复河流生态系统设计方案。
2.5反馈调整原则
设计生态水利工程虽在结构上与河流生态系统相统一来确保生态系统可持续发展,但具体执行中,却不可一味按照既定目标来执行,要根据自身特性来不断发展。河流生态在修复中难免会遭受人类干扰,对此可采取监控技术,监控生态变量,促进生态走向良好发展方向。因生态、社会系统在时间和空间上都存在不确定,且生态系统不仅会受到自然系统影响,还会受到人类系统影响,生态水利工程设计发生转变成为了必然,要求采取反馈调整方法,按照既定流程来设计。 生态水利工程建设中监测要贯穿始终,成为工作开展基础,并按照完整历史数据和监测资料来有效评价,追踪河流生态结构与功能,预测发展方向。评价中可采取参数比较方法,可通过比较河流初期状况,或其他条件类似生态水利工程,来得出评价结果。
综上所述,随着人们对环境保护的日益重视,生态理念被融入到了各行各业。由于传统水利工程建设重点放在了人类生活便利上,忽视了对生态环境的负面影响。对此,生态水利工程概念的提出成为了必然,它转变了传统水利工程设计理念,在水利工程建设中融入了生态学原理,讲究的是人与自然的和谐发展,并以可持续发展观为导向,制定生态水利工程设计原则。
【参考文献】
[1]贾振周,崔方方,王宇英,杨冰.浅论生态水利工程的基本设计原则[J].中国科技财富,2011,(24):71-71.
[2]武庆玲,刘春秀.生态水利工程设计初探[J].轻工设计,2011,(06):123-123.