環(huán)保設(shè)計(jì)在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

德州市武城縣水利局，山東 德州 253300

1 環(huán)保設(shè)計(jì)在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用背景

興利除害是水利工程的作用，也是水利工程建設(shè)的目的所在。國(guó)家明確指出水利是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，在防洪安全、水資源合理利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面具有不可替代的重要作用。水利工程事關(guān)人類(lèi)生存、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步，興水利、除水患，歷來(lái)是中華民族治國(guó)安邦的大事，因而水利工程更應(yīng)堅(jiān)持綠色發(fā)展理念，促進(jìn)人與自然和諧共生。

1.1 國(guó)家政策的支持

黨中央、國(guó)務(wù)院始終高度重視水利工作，“十二五”時(shí)期，中央相繼對(duì)水利發(fā)展改革、國(guó)家水安全、水資源管理制度、水利工程建設(shè)實(shí)施、水污染防治等方面展開(kāi)了一系列戰(zhàn)略決策部署，并取得了重大成就；“十三五”時(shí)期是我國(guó)全面建成小康社會(huì)的決勝階段，對(duì)水安全保障能力的要求進(jìn)一步提高，急需解決水資源時(shí)空分布不均、水旱災(zāi)害頻發(fā)、水資源短缺、水生態(tài)損害、水環(huán)境污染等新老問(wèn)題對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的阻礙。2020年10月，黨的第十九屆中央委員會(huì)第五次全體會(huì)議在2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)與“十四五”規(guī)劃期間主要目標(biāo)任務(wù)中，再次提出“推動(dòng)綠色發(fā)展，促進(jìn)人與自然和諧共生。堅(jiān)持綠水青山就是金山銀山理念，堅(jiān)持尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然，堅(jiān)持節(jié)約優(yōu)先、保護(hù)優(yōu)先、自然恢復(fù)為主，守住自然生態(tài)安全邊界”“繼續(xù)提升水資源利用效率，加強(qiáng)水生態(tài)保護(hù)，協(xié)調(diào)好水利工程建設(shè)與生態(tài)保護(hù)之間的關(guān)系”。由此可見(jiàn)，在水利工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用環(huán)保設(shè)計(jì)，是筑牢生態(tài)安全屏障，加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的趨勢(shì)。

1.2 水污染嚴(yán)重，人均水資源匱乏

我國(guó)幅員遼闊，地域?qū)拸V，水資源總量十分豐富，但我國(guó)人口基數(shù)大，人均水資源占有量?jī)H為世界平均水平的1/4，被聯(lián)合國(guó)認(rèn)定為“水資源緊缺”國(guó)家之一。同時(shí)，我國(guó)水資源時(shí)空分布不均，北方干旱嚴(yán)重，如首都北京市的人均水資源占有量甚至低于沙漠國(guó)家以色列，水資源匱乏程度可見(jiàn)一斑，這嚴(yán)重制約了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

隨著國(guó)家工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，污水的排放量激增，很多地區(qū)與企業(yè)以犧牲環(huán)境為代價(jià)獲取利潤(rùn)的最大化，此舉進(jìn)一步加劇了土地污染和水污染的現(xiàn)狀。

水利工程的影響對(duì)象是區(qū)域生態(tài)環(huán)境，因此應(yīng)在水利工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用環(huán)保設(shè)計(jì)，通過(guò)節(jié)水、補(bǔ)水、調(diào)水等一系列強(qiáng)有力措施，有效加強(qiáng)水生態(tài)保護(hù)和修復(fù)，提高水資源的利用效率，為打造美麗中國(guó)提供強(qiáng)有力的水利支撐[1]。

2 環(huán)保設(shè)計(jì)在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則

水利工程具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性和綜合性，工程體量一般較大，投資金額較多，作業(yè)施工區(qū)域環(huán)境復(fù)雜，受自然因素制約，對(duì)環(huán)境影響作用突出。在水利工程中進(jìn)行環(huán)保設(shè)計(jì)時(shí)，必須審時(shí)度勢(shì)，合計(jì)安排計(jì)劃，精心組織施工，具體應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則。

（1）恪守人本精神原則。水利工程建設(shè)的最終目的是改善生態(tài)環(huán)境，造福于民，使人們生活更美好，因此在進(jìn)行水利環(huán)保設(shè)計(jì)時(shí)，必須堅(jiān)持以人為中心，充分考慮項(xiàng)目實(shí)際需求，將情感融入生態(tài)環(huán)境中，設(shè)計(jì)出有溫度、有內(nèi)涵、高品位的景觀和工程。

（2）堅(jiān)持安全和經(jīng)濟(jì)并重原則。經(jīng)濟(jì)效益最大化是水利工程建設(shè)的重要目標(biāo)之一，但是這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)不應(yīng)以犧牲工程安全為代價(jià)。水利工程建設(shè)工期長(zhǎng)、耗資規(guī)模大、服務(wù)周期長(zhǎng)，一旦發(fā)生事故或者報(bào)廢，對(duì)社會(huì)造成的安全影響以及經(jīng)濟(jì)損失將難以估量。因此，進(jìn)行環(huán)保水利設(shè)計(jì)時(shí)，必須嚴(yán)格遵循《水利水電工程環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 492—2011）要求，既要保證水利工程設(shè)施的安全性和適用性，又要兼顧其耐久性和經(jīng)濟(jì)性，以最小風(fēng)險(xiǎn)保證最大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（3）貫徹可持續(xù)發(fā)展原則。將生態(tài)環(huán)保理念運(yùn)用到水利工程設(shè)計(jì)中，是生態(tài)環(huán)保意識(shí)發(fā)展的必然結(jié)果，也是未來(lái)水利工程設(shè)計(jì)的重要方向。在進(jìn)行水利工程環(huán)保設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵循自然規(guī)律，尊重生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能，將水利工程要求、人工景觀與自然景觀的協(xié)調(diào)統(tǒng)一、生態(tài)要求以及生態(tài)物種等因素綜合考慮到設(shè)計(jì)思路中，堅(jiān)持保護(hù)優(yōu)先、自然恢復(fù)為主，實(shí)施山水林田湖生態(tài)保護(hù)和修復(fù)工程，構(gòu)建生態(tài)廊道和生物多樣性保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，全面提升森林、河湖、濕地、草原、海洋等自然生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生態(tài)服務(wù)功能。我國(guó)必須站在可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度，整體推進(jìn)生態(tài)環(huán)境建設(shè)[2]。

3 環(huán)保設(shè)計(jì)在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)踐

3.1 城市河道改造工程環(huán)保設(shè)計(jì)

生態(tài)恢復(fù)具有長(zhǎng)期性、系統(tǒng)性的特點(diǎn)，城市河道的改造整治設(shè)計(jì)也應(yīng)該從多方面、全方位進(jìn)行考慮，設(shè)計(jì)施工方案必須堅(jiān)持因地制宜的原則。在開(kāi)展規(guī)劃設(shè)計(jì)工作前，設(shè)計(jì)人員需要深入調(diào)查了解河道的生態(tài)環(huán)境、水文地質(zhì)條件、河流地貌特征、防洪排澇能力、岸坡坍塌程度、水體水質(zhì)等多種因素，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃和統(tǒng)籌布局，充分利用生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力，重點(diǎn)保護(hù)原有生態(tài)體系的完整性、連續(xù)性和穩(wěn)定性，協(xié)調(diào)水利工程、環(huán)境工程、生態(tài)工程、景觀園林工程等多專(zhuān)業(yè)、多學(xué)科，分步展開(kāi)設(shè)計(jì)，最終達(dá)到多目標(biāo)控制的目的[3]。

3.2 堤岸工程環(huán)保設(shè)計(jì)

堤岸工程設(shè)計(jì)是水利工程設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，對(duì)于生態(tài)河道的維護(hù)與管理具有重要意義。在人工堤岸的建設(shè)過(guò)程中，由于對(duì)堤岸原有植被的破壞嚴(yán)重，水土流失一直是比較突出的問(wèn)題。因此，對(duì)堤岸工程進(jìn)行環(huán)保設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在滿(mǎn)足穩(wěn)定、應(yīng)力、變形、滲流控制等的基礎(chǔ)上，充分考慮設(shè)計(jì)方案對(duì)河道生態(tài)、周邊環(huán)境、景觀等造成的影響；堤線的布置力求平緩連續(xù)，杜絕采用折線或者急彎，盡量避開(kāi)軟弱地基和透水地基區(qū)域，以保證堤岸的穩(wěn)定性。在確定堤距時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)河道的地形、地質(zhì)條件、歷史性洪斷面、河床的沖蝕程度、防洪設(shè)計(jì)流量等因素進(jìn)行驗(yàn)算和分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)堤距。堤型的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合水利工程所在區(qū)域的地理位置、城市整體規(guī)劃設(shè)計(jì)、筑堤材料、自然和人文景觀、經(jīng)濟(jì)造價(jià)等多種因素，優(yōu)選設(shè)計(jì)方案，既要保證工程滲透穩(wěn)定和滑動(dòng)穩(wěn)定，又要符合生態(tài)保護(hù)要求，為物種的多樣性創(chuàng)造空間。

4 促進(jìn)水利工程環(huán)保設(shè)計(jì)應(yīng)用的舉措建議

在水利工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用環(huán)保設(shè)計(jì)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果，亦是重要保障，其有利于生態(tài)環(huán)境的修復(fù)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

4.1 在水利工程設(shè)計(jì)中始終貫徹環(huán)保理念

水利工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極轉(zhuǎn)變創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路，樹(shù)立新的發(fā)展理念。水利工程建設(shè)在一定意義上是水資源優(yōu)化配置的過(guò)程，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行水利設(shè)計(jì)時(shí)，需要摒棄重功能輕生態(tài)的錯(cuò)誤理念，既要考慮到人的需求，又要考慮其是否符合綠色發(fā)展的理念，是否有利于可持續(xù)發(fā)展[4]。

4.2 重視新型生態(tài)環(huán)保材料和環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用

在開(kāi)放性市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下，市場(chǎng)和顧客的需求決定產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)方向。隨著生態(tài)環(huán)境的不斷惡化以及人們環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，新型生態(tài)環(huán)保材料被大量推向市場(chǎng)。例如生態(tài)格網(wǎng)，因具有高強(qiáng)度的抗腐耐磨性能，被廣泛應(yīng)用于水利工程項(xiàng)目中，尤其是高流速、沖蝕嚴(yán)重、岸坡滲水多的緩河岸。

在現(xiàn)階段的水利工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)重視對(duì)節(jié)能環(huán)保型技術(shù)的推廣和合理使用，創(chuàng)新現(xiàn)有技術(shù)，做好技術(shù)的內(nèi)部?jī)?yōu)化和完善工作，最大程度上降低水利工程施工對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染和破壞。

5 結(jié)束語(yǔ)

水利是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)和命脈，具有興利和除害的功能，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中占據(jù)了重要的戰(zhàn)略地位。長(zhǎng)期以來(lái)，水利工程在防洪、排澇、防災(zāi)、減災(zāi)等方面對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn)，同時(shí)在工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉、居民生活、生態(tài)環(huán)境等生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理中發(fā)揮了巨大的作用。盡管我國(guó)在水利工程建設(shè)中取得了不菲的成績(jī)，但是環(huán)保設(shè)計(jì)的應(yīng)用力度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還有巨大的創(chuàng)新空間。因此，相關(guān)水利設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)繼續(xù)不懈努力，結(jié)合行業(yè)的特點(diǎn)，貫徹生態(tài)環(huán)保理念，以現(xiàn)有的環(huán)保技術(shù)為基礎(chǔ)，總結(jié)環(huán)保設(shè)計(jì)材料和工藝中的優(yōu)缺點(diǎn)，并不斷完善設(shè)計(jì)方案，以期進(jìn)一步推動(dòng)水利工程建設(shè)的生態(tài)化進(jìn)程。