淺析生態(tài)理念在水利水電設(shè)計中的應用

何際宇

南寧水利電力設(shè)計院有限公司 廣西南寧 530001

隨著社會經(jīng)濟發(fā)展水平和人民生活水平的提升，水利水電工程的發(fā)展前景正在逐漸地拓寬。在我國生態(tài)工程設(shè)計中，需要探索一種先進且符合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、生態(tài)理念等的工程設(shè)計方法，以降低生態(tài)工程設(shè)計期間可能存在的，對周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞的影響因素，從而進一步協(xié)調(diào)生態(tài)工程與周邊生態(tài)環(huán)境的和諧共生、互利互惠關(guān)系。積極響應國家環(huán)境保護戰(zhàn)略規(guī)劃，重視將生態(tài)理念逐步地融入到生態(tài)工程設(shè)計中，把我國社會經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護有機結(jié)合起來,進一步實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,把建設(shè)美麗中國作為全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強國的重大目標。在環(huán)境保護戰(zhàn)略的要求日益增長的背景下，水利水電工程的環(huán)保問題已然成為社會關(guān)注的重點問題。在水利水電工程建設(shè)的全過程，對工程的設(shè)計方法與效果進行符合生態(tài)理念的新探索。當前，生態(tài)環(huán)境保護理念持續(xù)深入人心，并且滲透在社會生產(chǎn)生活的方方面面，因此，應高度重視生態(tài)理念在水利工程設(shè)計工作中的應用，優(yōu)化水利水電工程設(shè)計方案，充分發(fā)揮工程的生態(tài)環(huán)境效益。本文重點對工程引入生態(tài)理念的重要性，水利水電設(shè)計中推進生態(tài)理念的影響因素，以及生態(tài)理念在水利水電設(shè)計中的具體應用等方面展開深入討論。

1 生態(tài)理念的含義和現(xiàn)狀

現(xiàn)如今，隨著社會經(jīng)濟的快速增長和工程科學技術(shù)的全面發(fā)展，社會各界及政府機關(guān)逐漸地將生態(tài)環(huán)境保護工作放在重要發(fā)展地位，并且進一步進行了一些適合新時代發(fā)展的，與環(huán)境保護相關(guān)的重要舉措，并且得到了一些比較重要的生態(tài)工程保護成果，在生態(tài)工程建設(shè)與環(huán)境保護方面獲得了比較多的寶貴經(jīng)驗。生態(tài)理念的前提便是要尊重自然、保護環(huán)境，以人與人、人與自然、人與社會的和諧相處為指導旗幟，逐步地指導人們以一種可持續(xù)的生產(chǎn)方式和消費方式面向未來發(fā)展，走可持續(xù)的、人與自然和諧共生的發(fā)展道路。生態(tài)理念始終要求人類的自覺自律，以及人與自然環(huán)境的相互依存、互利互惠、和諧共生，始終探索人與自然、人與人之間的友好相處模式。其中值得一提的是，人與人之間的友好相處是人與自然和諧共生的堅實基礎(chǔ)。黨的十七屆四中全會把生態(tài)文明建設(shè)提升到與經(jīng)濟建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)并列的戰(zhàn)略高度，從中可以看出，生態(tài)文明建設(shè)是“五位一體”建設(shè)目標的重要組成部分。“五位一體”建設(shè)目標如同五條堅實且極具韌性的繩索，共同助力牽引著我國社會主義現(xiàn)代化的發(fā)展進程，最終將我國建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現(xiàn)代化強國[1]。

2 水利水電設(shè)計中引入生態(tài)理念的重要性

現(xiàn)如今，我國國民生產(chǎn)總值穩(wěn)步上升，社會穩(wěn)定得到了進一步的鞏固。目前，我國在社會經(jīng)濟發(fā)展水平和社會基礎(chǔ)設(shè)施方面與發(fā)達國家相比差距在逐步地縮減，相應的生態(tài)環(huán)境檢查力度也在逐步地鞏固和完善。水利水電工程的建設(shè)能有效促進新能源的合理開發(fā)，為我國的“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略目標注入不竭動力，在一定程度上提升人民生活水平和工業(yè)發(fā)展水平。與此同時，國家也十分重視生態(tài)環(huán)境的保護和生態(tài)理念的推廣，先后出臺了一系列重大方針與政策，目前為止獲得了眾多生態(tài)保護的建設(shè)成果，同時也沉淀了許許多多豐富而寶貴的生態(tài)保護經(jīng)驗與對策。在我國水利水電工程設(shè)計的過程中，考慮生態(tài)理念，無疑為工程設(shè)計注入強心劑，通過運用先進的設(shè)計技術(shù)、施工手段，革新舊工藝，完善驗收標準和規(guī)范等一系列改革，逐漸地消除水利水電工程對生態(tài)環(huán)境的不利影響，促進水利水電工程與周圍的生態(tài)環(huán)境和諧共生。根據(jù)以往的實踐表明，一些關(guān)系國計民生的大型工程會對生態(tài)環(huán)境造成一定程度的危害，必須予以重視。因此，有關(guān)企業(yè)和部門要重視水利水電工程設(shè)計中普遍存在的生態(tài)問題。施工單位應該不斷對水利水電工程設(shè)計進行管理和優(yōu)化，以保證我國水利水電工程向環(huán)境友好型發(fā)展。

3 水利水電設(shè)計中推進生態(tài)理念的影響因素

3.1 缺乏生態(tài)型工程的設(shè)計規(guī)范

為了有效地將生態(tài)理念融入水利水電的工程設(shè)計之中，有必要建立健全完善與生態(tài)型水利水電工程相關(guān)的設(shè)計標準和規(guī)范，為設(shè)計方案的制定提供必要的方向性指導。根據(jù)以往的實踐表明，現(xiàn)行的水利水電工程相關(guān)的設(shè)計標準和規(guī)范嚴重缺失，問題主要在于設(shè)計標準的不統(tǒng)一，而且不少的設(shè)計規(guī)范和技術(shù)標準存在不能滿足新形勢下生態(tài)環(huán)境對水利水電工程設(shè)計要求的問題。

3.2 缺乏技術(shù)支持，缺少生態(tài)考量

根據(jù)以往的工程設(shè)計情況來看，很多施工單位在工程設(shè)計階段不重視開發(fā)或者是引進符合生態(tài)理念和計算機技術(shù)發(fā)展的應用軟件，其中表現(xiàn)突出的一款符合生態(tài)理念和計算機技術(shù)發(fā)展的軟件便是BIM技術(shù)，全稱為建筑信息建模技術(shù)。隨著我國水利水電工程建設(shè)的快速發(fā)展，水利水電工程前期圖紙設(shè)計常用的AutoCAD機械制圖軟件逐步地被新的工程建設(shè)要求落下，設(shè)計人員要加強對BIM技術(shù)的學習和應用，否則會使得工程建模和圖紙設(shè)計仍繼續(xù)停留在二維平面設(shè)計上。此外，在工程圖紙的設(shè)計前期，部分設(shè)計人員往往會忽略對施工現(xiàn)場的生態(tài)環(huán)境、水文條件、地質(zhì)地貌等信息的采集和分析，只是單純地依據(jù)以往的地理信息資料和常規(guī)施工方案對水利水電工程進行設(shè)計，這就會導致水利水電工程設(shè)計缺乏有效且準確的數(shù)據(jù)支持，偏離生態(tài)理念的指導，進一步導致實際工程建設(shè)情況不符合當?shù)厣鷳B(tài)保護的要求。

3.3 有效的生態(tài)型工程監(jiān)管力度不夠

另一個值得引起關(guān)注的問題是，在水利水電工程建設(shè)中往往缺乏有效的生態(tài)工程監(jiān)管力度。將安全與質(zhì)量問題擺在第一位是每一個施工單位開展水利水電工程的前提和基礎(chǔ)，但實際上，不少施工單位在前期圖紙設(shè)計時，為了較多地完成工程項目圖紙的設(shè)計以攫取更多的利潤，往往會加快圖紙的設(shè)計速度，從而導致生態(tài)工程監(jiān)管力度，質(zhì)量問題頻發(fā)等問題，而且容易忽視與環(huán)境工程設(shè)計之間的關(guān)系。從當前水利水電工程設(shè)計現(xiàn)狀來看，有部分設(shè)計人員不重視甚至是不清楚水利水電工程設(shè)計與環(huán)境工程設(shè)計之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，所以在工程設(shè)計時一般不會考慮生態(tài)理念，從而忽視對施工現(xiàn)場生態(tài)環(huán)境的保護。

3.4 忽視當?shù)氐乩碣Y料的重要性

詳實的水文、地質(zhì)、地貌等重要且一手的地理資料是水利水電工程設(shè)計的前提和關(guān)鍵。只有在充分掌握了該地區(qū)的水文、地質(zhì)、地貌等這些基礎(chǔ)資料的前提上，水利水電工程的設(shè)計及施工才能按部就班的開展，并且可以大大降低工程風險和減少安全隱患，進一步為施工周邊環(huán)境保護提供技術(shù)及管理上的支持。按照目前水利水電工程設(shè)計的前期調(diào)研情況，不少工程單位存在著施工建設(shè)地點的地理資料缺乏，以及環(huán)境保護意識和生態(tài)理念欠缺等問題，所以水利水電工程的設(shè)計質(zhì)量和環(huán)境友好性均受到了比較大的限制。與此同時，不少的工程設(shè)計人員因忽視一手的地理資料，生態(tài)理念含義和重要性的認知，對工程設(shè)計所遇到的問題和建設(shè)要求的分析和處理不準確，會對水利水電工程后期關(guān)于建設(shè)質(zhì)量、環(huán)保要求的驗收工作造成嚴重影響[2]。

4 生態(tài)理念在水利水電設(shè)計中的具體應用

4.1 水利水電工程引入先進的BIM技術(shù)

在考慮水利水電工程施工環(huán)境基礎(chǔ)上，通過利用BIM技術(shù)，結(jié)合設(shè)計員扎實的理論知識，可以很快提取出工程的重要信息和相關(guān)邊界約束條件，從而建立一個符合現(xiàn)場的生態(tài)環(huán)境情況的三維工程結(jié)構(gòu)模型。按照這個三維模型的特點，工程設(shè)計人員和項目審核人員都可以更加直觀地看到前期工程設(shè)計時可能會暴露出的問題，并進一步根據(jù)反饋相關(guān)意見來修改和改進，使其滿足項目的規(guī)劃和施工要求。BIM技術(shù)還可以在模型上直接顯示裝配材料的不同部位的顏色價格和各個位置的關(guān)聯(lián)。這個功能能夠彌補設(shè)計人員對水利水電工程設(shè)計與環(huán)境工程設(shè)計之間協(xié)調(diào)關(guān)系的認知。相信在不遠的未來，人們不再需要面對二維平面圖來進行設(shè)計和審核等工作，而是仿真出貼近實際的工程環(huán)境，

4.2 加強生態(tài)型工程的監(jiān)管力度

水利水電工程的建設(shè)規(guī)模大、綜合性強，其建設(shè)過程會對原有自然環(huán)境造成影響。為了在一定程度上降低水利水電工程對生態(tài)環(huán)境的不利影響，在其建設(shè)過程中必須落實好實時監(jiān)測與反饋工作。然而，就目前的監(jiān)測點而言，不論是其選址位置，還是其專業(yè)設(shè)備、設(shè)施條件的配置，都存在著明顯不足的問題，這樣會進一步影響監(jiān)測點獲取的信息數(shù)據(jù)的數(shù)量和精度。基于此，相關(guān)工作人員應該提高生態(tài)水利水電工程監(jiān)測工作的業(yè)務(wù)水平，懂得如何對獲取的數(shù)據(jù)信息進行深度加工與處理的技術(shù)方法。

另外，在開展全過程質(zhì)量控制工作時，設(shè)計人員必須前期對現(xiàn)場施工的實際情況和地質(zhì)信息做初步的調(diào)查研究，在施工過程也需要對現(xiàn)場的生態(tài)環(huán)境開展不定期的調(diào)研及檢查工作，為工程圖紙設(shè)計人員和施工人員提供一些關(guān)于環(huán)境保護的有建設(shè)性的指導意見，進一步提升生態(tài)型工程建設(shè)水平。前期工程圖紙設(shè)計工作，首先需要根據(jù)實際項目、施工條件和現(xiàn)場實際情況，從不同角度深入分析地理信息，整合現(xiàn)場數(shù)據(jù)，設(shè)計相應的施工方案，為對后續(xù)的設(shè)計工作和施工工作有很大幫助[3]。

4.3 加強生態(tài)型工程人才隊伍的建設(shè)

與此同時，必須要加強生態(tài)型水利水電工程人才隊伍的建設(shè)，完善相應的培訓方案和學習計劃，并且定期組織工程設(shè)計人員參加專項培訓和研討會，利用更好員工的空閑時間進行集中培訓。首先對員工進行生態(tài)理念的內(nèi)涵及重要性的知識普及，讓員工摒棄傳統(tǒng)的舊設(shè)計方法和設(shè)計理念。還要普及新技術(shù)和強化生態(tài)理念在設(shè)計過程中的應用，真正地讓生態(tài)理念貫徹到水利水電工程設(shè)計的全流程。還要重點講解水利水電工程設(shè)計與環(huán)境工程設(shè)計之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，強調(diào)在工程設(shè)計時一定要考慮生態(tài)理念，加強員工對施工現(xiàn)場生態(tài)環(huán)境的保護意識。最后，結(jié)合定性與定量的考核方法，定期對水利水電工程設(shè)計人員進行專業(yè)知識考核和學習成績量化，從而能夠更好地幫助員工對學過的知識進行查缺補漏，提升其業(yè)務(wù)水平和生態(tài)保護意識。

4.4 依據(jù)生態(tài)理念改進工程造價方案

水利水電工程項目的造價設(shè)計方案在施工過程中起著非常重要的作用。在項目管理中積極響應公司提出的全過程成本控制計劃，可以使整個項目的成本預算更加全面、完善，進一步提高項目施工質(zhì)量。在造價方案中全面深化生態(tài)理念，以更好地保證項目的環(huán)保程度與施工質(zhì)量的良好契合。嚴格按照工程要求，控制好工程項目過程中的風險。在水利水電工程項目施工過程中，整個施工周期較長，施工作業(yè)的波動性較強。一旦內(nèi)部工作發(fā)生一定變化，項目成本將進一步增加，如果成本超過預算，將對后期驗收產(chǎn)生較大影響。為了進一步加強對工程建設(shè)的管理，需要結(jié)合實際情況和相應要求，作出科學且合理化的成本預案。通過細化科學調(diào)整流程，更好地控制支出成本，從而降低工程項目開發(fā)過程中的資本運營風險。

4.5 在堤壩設(shè)計及河道改造中引入生態(tài)理念

堤壩設(shè)計和河道改造是水利工程設(shè)計的關(guān)鍵組成部分之一，也是生態(tài)理念應用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。它們的設(shè)計效果與水利水電的工程施工質(zhì)量和環(huán)保效益密切相關(guān)。因此，有必要從經(jīng)濟發(fā)展的評價指標來評價堤壩設(shè)計及河道改造的生態(tài)環(huán)境保護效益，以提升堤壩設(shè)計、河道改造與生態(tài)環(huán)境保護的一致協(xié)調(diào)性。另外，在堤壩設(shè)計及河道改造的過程中,需要綜合考慮各種可能制約設(shè)計、改造的影響因素，制定環(huán)保的、科學的、可行的工程方案，并且深入探討工程方案對當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護的影響，從生態(tài)植被、水資源供應、工業(yè)生產(chǎn)、施工條件等多角度、全方位地進行論證,制定合理的工程建設(shè)規(guī)劃方案，分步驟、有計劃、因地制宜地落實堤壩設(shè)計和河道改造計劃，促進生態(tài)型水利水電工程與自然生態(tài)環(huán)境的和諧共生、互利互惠的關(guān)系更進一步[4]。

5 結(jié)語

本文首先對水利水電設(shè)計中引入生態(tài)理念的重要性，以及其施工期間推進生態(tài)理念的影響因素進行分析，并從水利水電工程引入先進的BIM技術(shù)加強生態(tài)型工程的監(jiān)管力度以及加強生態(tài)型工程人才隊伍的建設(shè)等多個方面給出應對策略，因為水利水電工程有效的環(huán)境保護是多種措施優(yōu)化組合、合理配置的結(jié)果，需要施工單位根據(jù)自己的實情去摸索出適合自己的一套行之有效的工程設(shè)計辦法。好的辦法能夠進一步指導生產(chǎn)，使得工程施工生產(chǎn)各要素達到均衡，同樣能夠使施工單位獲得更好的經(jīng)濟效益。