水利工程设计中绿色设计理念的应用

田硕品

唐山市水利规划设计研究院 河北 唐山 063300

随着社会的快速发展，人们逐渐意识到水利工程对于社会生产以及人类文明延续的重要作用，各国开始大型水利工程的建设，短期内创造了巨额的经济效益以及客观的社会效益。但是不顾后果缺乏科学生态理论指导的水利工程也对自然环境造成了一定的破坏，基于可持续发展的需要以及保护生态环境的长远目标，绿色设计理念逐渐成为了水利工程设计和建设一种新兴理念。以下就将对水利设计中应用绿色设计理念进行分析。

1 绿色设计的概念

绿色设计理念诞生于上个世纪八十年代，被广泛应用于建筑领域，这一理念的背景主要是源于现代科技对自然环境造成了破坏逐渐引起了部分人的反思。同时也是很多设计师出于提倡对生态环境保护的初衷，随着时代的发展，这一设计理念被广泛应用于各个行业和领域[1]。在绿色设计理念中除了需要关注产品最基本的功能以及质量等要素要外，还需要考虑其成本以及对环境的影响，在保证对环境影响最小的情况下进行产品的生产。在水利工程方面，绿色设计理念要求水利工程的设计和建设乃至在后期的使用中需要将对环境的破坏降到最低，在不影响周边生态环境的同时进行项目建设，这就需要在从规划到设计、施工再到运行的各个环节中，始终将人与自然的生态平衡作为其最主要的着眼点。

2 水利工程融入绿色设计理念的重要性

随着工业用水和生活用水的需求不断增加，水资源结构调整及分配方式的要求也不断提高，对水利工程蓄水和排水的能力同样提出了更高的要求[2]，这就要求水利工程在水土保持、水源涵养及环境保护等方面发挥更加重要的作用。若缺乏绿色理念的引导和支撑，势必对生态环境造成一定程度的破坏，还可能造成一系列的连锁反应，甚至可能被自然环境反噬，最终威胁人类生存。例如1987年的孟加拉国特大洪灾就是由于当地居民肆意砍伐森林，将河流改道，并且在雨季缺乏有效地监测和预防，最终导致洪灾的发生。此次洪灾共造成2000多人死亡，200多万吨粮食被毁，除了洪灾的直接影响以外，其造成的次生灾害，例如泥石流、粮食危机和瘟疫等更是扩大了了其影响力，加剧了人民的贫困程度。因此，只有将绿色设计理念融入水利工程的全过程管理中，才能充分发挥水利工程对自然环境的养护作用，既保证工程的生态效益，又能满足其经济效益和社会效益，保证经济效益、社会效益和生态效益的平衡与可控。

3 绿色设计理念如何应用于水利工程建设

3.1 水土保持绿色设计 在绿色设计理念中，水利工程不仅仅要有保持周边环境的作用，还需要具有美化周边环境作用。在水利工程的设计中需要将花草树木与工程本身进行有机结合，将其与周边自然环境打造成一个整体。在水利工程的设计中，通常对开挖部分进行统筹管理，采用更加高效的开挖方式，对周围的土壤进行填埋，并采用种植草皮的方式修复被毁坏的土地，从而降低对原始环境的破坏，降低水土流失现象的发生率[3]，起到改善区域小气候的作用。

3.2 工程可持续发展理念 在确定某区域是否需要兴建水利工程之前，需要对该区域自然环境进行详细评估，通过对当地气候、水温以及土地进行全面评估，评判该区域自然环境对人为破坏的承受力，若承受力在可控范围内，则需要考虑水利工程是否符合可持续发展理念，若当前环境对人为破坏的承受力较低，考虑重新选址。一方面要避免透支区域环境；另一方面在水利工程设计过程中，需要考虑到建设工程项目后的河流与其上下游自然环境保持整体性[4]，尽可能减少对原始状态的破坏，既要保持流域内及上下游生物群落同属一个有机系统，又要关注水利工程的建设是否影响原有的生物群落有机系统。

3.3 降低建筑材料对生态环境的破坏 在水利工程设计的过程中，降低建筑材料对生态环境的破坏主要着重于两个方面:一是避免过度依赖周围区间资源对区域内的自然环境的破坏，尽量采用新型建筑材料予以替代，减轻对原有生态资源及环境的影响，二是减少工程建设中的废弃原料对自然环境造成影响。因此，在水利工程设计和施工的过程中需要关注建设用材料的环保型，例如新型混凝土和油漆等，采用可循环使用的材料以及绿色环保材料，降低建筑用材料对自然环境的破坏；例如占地、开采石材造成的砍伐树木尽可能将砍伐后的林场予以复原，确保原环境的破坏不超过其最大负荷。

3.4 水利工程美学设计 在水利工程的设计中需要尽可能减少人为破坏的痕迹，在设计中尽可能合理地应用自然美学。美学设计的应用点主要集中在河流的岸坡等位置，在以往水利工程的设计和施工中岸坡的生态设计以及美学设计往往都未被考虑，很多的水利工程其岸坡都是使用混凝土进行覆盖，既不能对水利工程以及自然环境起到有效地调节作用，也没有美化的作用[5]。在绿色设计理念中，既要保证岸坡的防护作用，又要考虑其对当前生态环境的影响及美学价值，可以考虑采用绿色混凝土技术，通过专门的混凝土砌块进行防护，同时在其中种植植物，进一步涵养水土，并且能够起到有效的美化作用。

3.5 合理安排施工工程 合理安排施工工程，主要体现在对水利工程的施工进行有效的管理，尽可能降低施工过程中对自然环境及区域内生物的影响。在绿色设计理念以及绿色施工理念的引导下，应当减轻施工对于环境的影响。例如将区域内可能受影响的陆地动物，采用新建栖息地的方式进行转移，而对流域内的鱼类可以采用设置鱼梯的方式进行保护。除此之外，也可以在施工期间采用人工饲养的方式对其进行管理，工程竣工交付使用之后在对其进行放生。除此之外在施工期间还需要将施工区域内外进行隔离，避免野生动物误入施工区域发生意外。同时控制施工产生的粉尘以及噪音，降低对周边动植物的影响。

3.6 在各地开展流域水电开发规划指导对接工作 水利工程建设需要进行统筹规划，因此，需要各部门各地区展开协商，对跨流域、跨地区的大型水利工程需要进行仔细评估。一是要考虑水利工程落成后的社会效益、经济效益与生态效益之间的平衡关系，避免各种资源的浪费；二是要考虑建设过程中对周围的居民生活、周边环境是否造成影响；三是要考虑不同流域不同地区的施工顺序，及施工技术、施工工艺的选择，对其进行综合权衡。

结语

综合上述，水利工程是一项长期性的工程，不能只顾眼前利益而忽视长远利益，水利工程的建设需要符合可持续发展理念。设计和施工的理念在不断革新，建设的技术和工艺也在不断发展，在现阶段应加强对水利工程建设的监管，各部门有机统筹，结合水利工程建设工作的特性，制定更加优质的设计和施工方案，从而让水利工程真正发挥自身价值。