高凡
(中建材資源環境有限公司,北京 100000)
隨著人口的持續增長和全球經濟的快速發展,水資源的供需矛盾日益凸顯,水利工程的建設和運營面臨著前所未有的挑戰。在過去的幾十年里,為了滿足人類的生產和生活需求,許多水利工程建設都集中在提高水資源利用率和增加供水量方面,而對生態環境的保護和修復往往被忽視[1]。然而,隨著人們環境保護理念的不斷加強,人們對水利工程的生態影響越來越關注,生態系統的破壞和生物多樣性的喪失給人類帶來了巨大的經濟損失,并導致生活質量下降。加強水利工程的生態防治技術研究成為發展水利工程的重要內容,故本文基于環境保護理念探究水利工程生態防治技術,并根據現狀問題提供針對性的應對措施,以更好地為水利工程監管與保護獻計獻策。
水利工程主要是通過建設和管理水庫、堤壩、水渠、水閘等設施來調控水資源的利用與分配,并借助不同類型的水工建筑物的修建來影響水資源的時空分布,按照其類型差異可劃分為防洪、灌溉調水、水土保持等。隨著社會經濟的發展,人們更多地將關注點移至水利工程與周圍環境之間的整體性和協調性,更希望實現工程建設與環境保護兩者共同發展[2]。而水利工程與生態環境之間的關系是緊密相連的,如水利工程建設可能會改變水體的流動路徑和速度,導致河流與湖泊的水位升高或下降,進而破壞現有的生態系統,如濕地和水生植被,使得無數動植物失去棲息地[3]。同時工程建設還會通過影響水域環境中的水溫、水質、流速等導致水生物種群改變,對物種組成和生物多樣性造成不利影響,且水資源的不均衡分配也會對沿岸地區的生態系統造成壓力。水利工程的施工場地大多處于河流、湖泊附近,施工完成后必然會對水資源以及水生態平衡產生影響,且截流、運輸和挖掘等施工活動的開展也會對作業周圍的土地生態環境產生不利影響。隨著社會經濟的快速發展,水利工程建設相關項目也不斷增加,如何平衡水利工程建設與生態工程的發展成為當前社會的主要問題之一。水利工程的建設能夠推動社會的迅速發展,在解決居民生活用水、農業灌溉等方面有重大意義,但大多數水利工程建設項目的施工過程均較復雜,工期也比較長,存在容易導致作業周邊生態環境受到破壞的問題。同時,加強水利工程生態防治在河床岸坡的合理防護、河流生態環境的多樣性保護以及節約土地資源等方面也起到重要的作用。
環境保護應是水利工程建設中不可忽略的環節,必須重視生態環境的控制、加強水利工程建設中的生態防治,實現工程建設與生態“共贏”。故研究提出互補共生、循環利用、協同發展以及堅持水體多樣性四項原則(見圖1),以實現水利工程建設與生態環境的協調有序發展。

圖1 基于環境保護的水利工程建設原則
互補共生的核心為兩者之間互相合作,實現互惠互利,在水利工程中,工程建設人員應提前考察工程周邊環境,將環境建設考慮到工程建設中,實現生態環境與水利工程的和諧統一。循環利用則是將水利工程建設中產生的廢物通過合理加工成為再生產原料的過程,堅持“綠水青山就是金山銀山”,注重資源節約和環境保護,降低原材料消耗。且在水利工程的建設中,既要做到從社會經濟效益的角度出發,盡量節約工程建設成本,又要從生態環境效益的角度出發,避免對周邊生態的破壞,平衡好經濟效益與生態效益間的協同關系,并注重維系好水體及周邊生物多樣性的良性循環。
實現水資源利用的可持續,必須將水利工程與環境保護相結合,即在規劃、設計和施工水利工程時,必須充分考慮環境因素,以減少對生態環境的負面影響。如在工程設計中加入環境評估和生態補償措施等,并借助對水資源的合理調控維穩生態環境,最大限度地減少對自然資源的過度開發和破壞。當前我國水利工程在高速發展過程中所表現出的建設管理水平與建設情況不協調的問題已較為突出,且信息化管理水平、建設管理滯后等問題也層出不窮。加強在水利工程項目中的環境保護力度,應從相關的法律法規入手,實現生態平衡。水利工程所涉及的部門類型和專業知識較為廣泛且繁雜,較長的施工周期使得其環境保護尤為重要。本文分別選取某水利樞紐工程和某河道治理工程進行案例分析。
某水利樞紐工程位于信江上游的峽谷地段,其壩基和壩頂高程均超過了90 m 和130 m,且正常蓄水位在120~140 m,總庫容超過1 億m3。該工程建設完成后出現了巖土邊坡暴露情況,坡比大于1∶1.25,生態破壞問題較為嚴重。常見于水利工程中的護坡措施包括混凝土護坡、石方護坡、水工護坡等。但是,以上措施維護成本較高,且整體所耗費的施工周期較長,使得整體應用效果較差。本研究基于該水利樞紐工程現狀,提出以噴混植生護坡技術進行防護處理。該防護技術結合了噴漿式錨桿和客土噴播護坡兩種施工工藝的優點,從坡面整治、測量、排架、排水孔施工等方面進行處理,其主要施工流程如圖2 所示。

圖2 噴混植生護坡工藝技術流程
同時噴混植生工藝實施應在雨季布設,且在作業開始前對施工裝備情況進行檢查和試運轉,并以清水沖洗來濕潤基巖。將該防護技術應用于水利樞紐工程施工時,其施工進度周期較實際周期縮短了35%,該工藝流程在工程養護和管理中表現出較好的應用效果,配混植物的存活率超過90%。
河道治理工程位于廣州天河區,其主要承擔防洪及排澇作用,該流域的整體匯水面積超過75 km2,上游坡度較陡,且干流長度超過10 km。該流域人口居住較為密集,水質下降及河流黑臭情況為主要的生態問題,嚴重影響了居民的正常用水和環境生態的保護。故在堅持環境保護理念下進行河道治理,主要借助工程措施完成生態修復,即首先在完善市政管網基礎設施情況下將污水運至處理廠,并經由處理達標后進行排放。其次,借助支流截污工程阻斷污染物質涌入主河道,實現對生態系統的恢復,隨后對污染較重的淤泥堆積部分進行河道清淤,去除內源污染,并以生態修復工程及調水工程實現對河岸景觀的回復和水量的補充,緩解因旱季造成的污染加重問題。該處理效益下該工程的水環境得到明顯的改善,且身體的生態系統服務功能組件恢復,環境治理效果顯著。河道治理工程治理措施如圖3 所示。

圖3 河道治理工程治理措施
水利工程規劃、施工、管理是較為長期的過程,將環境保護理念貫徹于工程建設全周期中,要求施工人員要堅持以生態保護為主,重視并樹立環境保護的理念,不能僅以經濟效益為導向而無視生態環境的破壞。同時在施工污水排放、建筑垃圾處理、生態植被修復等方面也要按照國家規定的監測標準實施,將信息化技術手段應用在數據檢測中,做好階段性的數據查驗和環境治理工程。利用先進的技術手段監測和評估水利工程項目的運行情況,包括水質、水量、水位等方面,對可能存在環境隱患的因素要及時制止,改進各種處理設備,堅持水利工程項目與生態環境雙重目標和原則。
水利工程施工過程中會對環境造成承載壓力,需要建立行之有效的監管體系監督工程建設全過程,并構建動態的監管流程,即分別在項目施工前、中、后等不同階段對項目內容及標準進行層層篩選和檢測,權責分明,以“誰污染、誰負責、誰治理”的原則進行追責和補償。
我國幅員遼闊,若以犧牲生態環境為代價換取短期的經濟利益,則得不償失,也不符合我國國情標準。每一個水利工程施工的開展,都對當地的生態環境造成較大的考驗,堅持水利施工進程與生態環境保護齊頭并進是實現水利興建的重要內容,也是維系人類生存家園的重要舉措。同時在水利工程中,要制定水利工程相關的法律法規和政策,并確保其與人類命運共同體理念相一致,包括但不限于對水資源的保護、利用和分配方面的規定,建立全面的信息共享機制,確保水利工程項目的相關信息對公眾透明可查,強化信息共享和公眾參與力度,將水利工程建設與人類命運福祉相關聯,
不同地域環境下的水利工程環境存在差異,使得在進行施工規劃處理時會相應考慮當地的自然氣候條件、施工建設條件,故因地制宜將工程建設與環境保護工作相結合,才能最大限度地發揮合力,提高治理的有效性。在開始水利工程之前,需要進行全面的資源評估,了解當地的水資源狀況、土地利用情況和生態環境特征,制訂因地制宜的規劃方案,確保水利工程的合理性和可持續性。并通過科學規劃、科技指導、生態保護、監測管理和社會參與,實現水利工程的可持續發展和環境保護的目標。河道治理工程中,遵守《中華人民共和國環境保護法》,從廢水處理、廢渣處理、水土保持等方面進行治理,并注意對重點區域的水質、環境變化情況的檢測分析。在處理水利樞紐工程建設過程中,依據工程項目的地理位置、植被覆蓋情況等進行有選擇性的防洪、清淤等操作。
水利工程與環境保護是相互依存、相互促進的關系,只有通過合理規劃、設計和管理水利工程,同時保護和修復環境,才能實現水資源的可持續利用和生態環境的可持續發展。堅持將環境保護理念貫徹在水利工程的全過程中,才能在源頭上減少環境污染,守護我們共同的美好家園。