生态水利工程论文合集12篇

时间:2023-02-27 11:09:03

生态水利工程论文

生态水利工程论文篇1

关于生态水利工程设计理念的运用,其具有非常强的地域性特征,因为不同的地理区域气候状况以及生态环境各不相同,所以应该针对不同的服务目标,制定不同的设计策略。但是由于生态设计理念的应用在我国的起步较晚,并且相关的工程实践以及研究工作开展的较少,所以在评价指标以及评价方法方面还不够完善,实际操作性不强,缺乏地域性特征。因为在水利工程建设项目中涉及到力学工程,所以国家对于水利工程在稳定性和安全性方面规范了强制性的标准,但是却没有对生态服务目标有明确的标准,所以生态设计理念在具体实施的过程中缺乏相关的依据,发展的进程比较缓慢。

1.2设计人员和生态科技工作者的合作机会比较少,相关机制尚未完善

水利工程设计人员在流域生态需水规律的基础上进行设计的意识较弱,尚未把生态服务目标当作常规设计要素进行考虑的意识普及。水利工程可行性研究阶段,环境影响评价工作一般介入比较迟,大多数是在确认水利工程可行性研究方案之后才进行环境影响评价,又由于目前我国环境评价管理制度和环境影响评价咨询市场尚不规范、不完善,环境评价单位主要替业主考虑,而相对地,对生态目标考虑就较少,更有甚者,有的隐瞒工程生态影响的真正后果,造成很多水利工程的负面影响太过突出,而生态效益却不显著。水利工程设计人员和生态环境科技工作者合作的机会和机制较少,生态水利工程的开发和设计也相对滞后。

1.3在协调方面,生态水利工程和原有水利工程设施存在一定的困难

随着我国经济建设的快速发展,很多区域的水资源出现了短缺以及分配不合理的现象,尤其是在自然保护区以及大型水库的周边区域,需要重新进行设计。但新的生态水利工程是在原有水利工程设施的前提下进行改造与优化,需涉及的因素很多。大都分是需要依靠原有水利工程设施,对一些分水工程与蓄水工程进行科学合理地配置、重新调整水的去向或是对区域来水量进行重新分配等。原来水利工程设施的服务对象和功能必然会受生态水利工程的介入的影响,比如:原来工程的防洪灌溉功能、排水标准、发电效能等,更有甚者,会对原有水利工程的安全运行造成一些风险。因服务目标和功能的差异是原有水利工程和生态水利工程最为显著的差异,所以在开发生态水利工程的同时,有必要适度调整原有水利工程的服务目标和功能。因此,生态水利工程设计需要系统全面考虑的问题是怎样实现生态水利工程和原有水利工程设施的协调运行。

1.4生态水利工程设计中,相关的生态水文测验资料不够充分

水文过程对生态过程的正负影响机理的分析若不能从水文测验站的观测资料去分析,在生态系统的自组织规律的基础上,就很难寻求生态水利工程的技术参数、设计理论和方法。相对而言,我国目前的水文测验工作比较落后,水文测验站尚未适应目前生态水利工程设计对资料的需求。目前,我国还未正式开展有关生态水文站方面的设计和布局,相关报道在国内也很少有。

2生态水利工程设计应遵循的理论和技术路线

2.1以工程水文学和生态水文学为工程设计的基础

若要为生态水利工程的设计提供基础,必须重视工程水文学和生态水文学的结合。由于生态水利工程的服务对象很广,一般同时涉及畜牧业、林业、湿地、农业、草原以及江河湖泊等生态用水与城镇、工业、居民、消防等经济生活用水,因此,若要生态水利工程的设计建立在科学的基础上,首先必须弄清生态目标对水资源的时空要求规律。

2.2对工程可能影响的关键生态敏感目标进行分析

受工程直接或间接影响的生态目标应当能够由生态水利工程的设计准确识别,同时在工程规划阶段给予充分考虑,这是生态水利工程设计理念应该遵循的重要理论。一项水利工程设计需要考虑的因素众多,从生态性的角度出发,就应该对关键的生态敏感目标进行分析,分析工程的修建会影响到哪些区域的生态平衡,区域内气候环境以及各项生态因素的变化,会对水利工程的运行造成影响。尤其是大型水库的设计,要对上游地区的自然降水、洪水期倒灌以及径流等各项因素进行分析,由此来对水库的蓄水能力以及水量的运用进行合理设计。对于水库建设后,泄水量的变化会对下游区域的生态环境可能带来的生态环境变化进行分析,从而为生态设计提供充分的参考依据。

2.3生态水利工程的设计应当和环境工程设计进行有机结合

对于生态水利工程的设计,如要实现水量和水质同步科学配置的目的,应充分吸收环境科学和工程的理论与技术。生态设计理念的出发点就是在水利工程中将环境工程中的理论进行实践,水利工程发挥经济效益和社会效益的同时,还应增强生态效益的作用表现。现阶段,我国的水污染现象比较严重,因此,在生态水利工程设计理念中应有机结合水污染。所以在设计的过程中,要对当地的生态环境进行详细的考察,然后有针对性的制定设计方案,降低水污染所带来的危害,提高水利工程的生态效益。因此,生态水利工程与水污染控制工程的结合是今后生态水利工程的一个重要发展方向。

生态水利工程论文篇2

1水利工程对河流生态系统的影响

在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。

2生态水利工程

从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。

3生态水利工程的规划设计原则

3.1工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。

对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。

3.2提高河流形态的空间异质性原则

一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。

在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。

3.3生态系统自设计、自我恢复原则

生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。

将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。

传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。

自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。

3.4景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。

景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。

3.5反馈调整式设计原则

生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。

生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。

意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。

在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。

参考文献:

[1]董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[J].水利水电技术,2003,(7):1~5.

[2]董哲仁.生态水工学的理论框架[J].水利学报,2003,(1):1~6.

[3]董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性[J].水利学报,2003,(11):1~7.

[4]MitschW.J.,JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration[M].PublishedbyJohnWiley&Sons,Inc.,Hoboken,NewJersey,2004:134~137.

[5]董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示[J].中国水利,2003,(11A):45~47.

[6]O’NeillR.V.,D.L.DeAngelis,J.B.Waide,etal.AHierarchicalCon-ceptofEcosystems[M].PrincetonUniversityPress,Princeton,NJ.1986:153.

生态水利工程论文篇3

1.1水资源承载力问题。长江流域虽然水资源丰富,但也经不起无节制地开发利用。长江流域水资源承载力到底有多大,对这个问题我们研究得还很不够。因此,“十一五”规划首先要研究透这个问题,否则,整个水利建设的布局就无从谈起。在摸清楚水资源家底的基础上,要对水资源配置有一个初步的说法。所谓配置,也不是计划经济下的“一平二调”,要按照市场机制来进行,不能无偿调用一个流域的水资源。如果大家头脑里都没有经济的概念,调水越多,越助长资源配置不公,也会助长资源浪费。而按照市场机制来配置,一个最根本的前提是要明确水权。现在,我们在这方面的工作可以说还没有起步。许多同志总是对长江流域要不要搞初始水权的分配有犹豫。现在不能犹豫了,要抓紧开展工作。明确初始水权受到很多因素影响,有现状因素,有经济发展战略的要求,有节水行为的影响,更有这个流域最大可用水量的制约。在确定经济社会发展对水资源的需求时,要把节水考虑进去。

1.2生态环境承载力问题。长江治理开发不能破坏生态,因此,在水资源开发利用上,首先是要维持河流自身的生态需水量,这是生态系统健康的基本条件。生态需水量包括河流基本生态环境需水量,即维持河流系统最基本的生态环境功能所需要的最少水量;包括河流输沙排盐需水量,即维持河流形态和盐分的动态平衡,在一定输沙、排盐要求下所需的水量;还包括湖泊洼地生态环境需水量,即维持湖泊洼地水体功能而消耗于蒸发的水量。生态需水与河流流量变化高度相关,美国1978年在估计每一个水资源分区内水生生物用水量时,以分区河流出流点的月流量作为判断,提出评判标准:①河道内径流为多年平均值的60%,这是为大多数水生生物提供优良至极好栖息条件所推荐的基本径流量;②河道内径流为多年平均值的30%,这是保持大多数水生生物有好的栖息条件所推荐的基本径流量;③河道内径流为多年平均值的10%,这是大多数水生生物短时间生存条件所推荐的瞬时径流量。在水能资源开发上,过去的规划,按照流域梯级开放模式,往往追求100%的开发率。由于移民和耕地的补偿费用会越来越高,考虑到库区的环境承载力,在规划时应因地制宜、选择适当的开发目标。

1.3公平约束问题。坚持以人为本,实现“五个统筹”,都要求我们以促进人的全面发展为目的,以地区间经济社会的协调发展为原则。我们不能以牺牲一个地区的利益,来获取其他地区的利益;我们也不能牺牲一部分人的利益,来获取其他人的利益。在过去几十年中,我国水库移民安置经历了安置型和开发型两个阶段,尽管人均移民经费提高很多,但是很多问题仍然没有处理好。最近有专家建议研究“投资型”移民安置方式。即库区移民以其享有的居住权和土地使用权等作为资本入股,在电站经营中享有一定的股权,参与水电开发建设,使移民和开发方形成利益共同体,移民能长期共享水电开发的效益。移民区地方政府和移民代表作为股东参与工程建设的决策管理。这一建议值得研究探索。转1.4技术约束问题。这里所说的技术约束不是指传统的水工技术,对传统的水工技术,应当说,我们已经在世界上领先了,但是,基于生态学与水利水电工程学有机结合的水工技术在长江流域才刚刚起步。从维持长江健康生态角度来看,我们的水工技术还有许多需要改进和完善的地方。因此,在规划河流形态、设计河流断面时,应遵循河流自然演变的规律,科学确定水流主槽、滩地、护岸的功能,包括防洪、生态、亲水性、文化、体育、娱乐等。在护岸工程设计时,增加亲水空间和生态系统保护空间,建设亲水河岸。在堤防、护岸工程的材料选择上,应尽量少用硬质材料,多用自然材料,同时注重开发应用生态环保型的建筑材料。大型水利工程对生态环境的影响还表现在对鱼类的生长与繁殖,规划设计在这方面相应的研究工作还应加强。

2关于水利工程环境影响对策的探讨

2.1存在的主要难题①不可避免的环境影响:如水库诱发强烈地震、大面积库岸崩塌、濒危珍稀动植物灭种等。②以避免、减轻的环境影响:这类影响一般可以通过精心设计和施工,加强管理等多种手段可以避免、减轻、或通过自然因素自身的调整又可建立起新的生态平衡。③介于两者之间的环境影响:主要是过大的淹没损失而引起的社会问题和造成生态环境大面积恶化,修库地下水位抬高造成的大面积的土地盐碱化,如果治理不好则付出的代价将是极大的。

所以,水利工程的环境影响已成为我国环境科学研究的重要领域,这也是水利工作者在从事水利事业的同时要考虑的问题。

生态水利工程论文篇4

1.1水资源承载力问题。长江流域虽然水资源丰富,但也经不起无节制地开发利用。长江流域水资源承载力到底有多大,对这个问题我们研究得还很不够。因此,“十一五”规划首先要研究透这个问题,否则,整个水利建设的布局就无从谈起。在摸清楚水资源家底的基础上,要对水资源配置有一个初步的说法。所谓配置,也不是计划经济下的“一平二调”,要按照市场机制来进行,不能无偿调用一个流域的水资源。如果大家头脑里都没有经济的概念,调水越多,越助长资源配置不公,也会助长资源浪费。而按照市场机制来配置,一个最根本的前提是要明确水权。现在,我们在这方面的工作可以说还没有起步。许多同志总是对长江流域要不要搞初始水权的分配有犹豫。现在不能犹豫了,要抓紧开展工作。明确初始水权受到很多因素影响,有现状因素,有经济发展战略的要求,有节水行为的影响,更有这个流域最大可用水量的制约。在确定经济社会发展对水资源的需求时,要把节水考虑进去。

1.2生态环境承载力问题。长江治理开发不能破坏生态,因此,在水资源开发利用上,首先是要维持河流自身的生态需水量,这是生态系统健康的基本条件。生态需水量包括河流基本生态环境需水量,即维持河流系统最基本的生态环境功能所需要的最少水量;包括河流输沙排盐需水量,即维持河流形态和盐分的动态平衡,在一定输沙、排盐要求下所需的水量;还包括湖泊洼地生态环境需水量,即维持湖泊洼地水体功能而消耗于蒸发的水量。生态需水与河流流量变化高度相关,美国1978年在估计每一个水资源分区内水生生物用水量时,以分区河流出流点的月流量作为判断,提出评判标准:①河道内径流为多年平均值的60%,这是为大多数水生生物提供优良至极好栖息条件所推荐的基本径流量;②河道内径流为多年平均值的30%,这是保持大多数水生生物有好的栖息条件所推荐的基本径流量;③河道内径流为多年平均值的10%,这是大多数水生生物短时间生存条件所推荐的瞬时径流量。在水能资源开发上,过去的规划,按照流域梯级开放模式,往往追求100%的开发率。由于移民和耕地的补偿费用会越来越高,考虑到库区的环境承载力,在规划时应因地制宜、选择适当的开发目标。

1.3公平约束问题。坚持以人为本,实现“五个统筹”,都要求我们以促进人的全面发展为目的,以地区间经济社会的协调发展为原则。我们不能以牺牲一个地区的利益,来获取其他地区的利益;我们也不能牺牲一部分人的利益,来获取其他人的利益。在过去几十年中,我国水库移民安置经历了安置型和开发型两个阶段,尽管人均移民经费提高很多,但是很多问题仍然没有处理好。最近有专家建议研究“投资型”移民安置方式。即库区移民以其享有的居住权和土地使用权等作为资本入股,在电站经营中享有一定的股权,参与水电开发建设,使移民和开发方形成利益共同体,移民能长期共享水电开发的效益。移民区地方政府和移民代表作为股东参与工程建设的决策管理。这一建议值得研究探索。

1.4技术约束问题。这里所说的技术约束不是指传统的水工技术,对传统的水工技术,应当说,我们已经在世界上领先了,但是,基于生态学与水利水电工程学有机结合的水工技术在长江流域才刚刚起步。从维持长江健康生态角度来看,我们的水工技术还有许多需要改进和完善的地方。因此,在规划河流形态、设计河流断面时,应遵循河流自然演变的规律,科学确定水流主槽、滩地、护岸的功能,包括防洪、生态、亲水性、文化、体育、娱乐等。在护岸工程设计时,增加亲水空间和生态系统保护空间,建设亲水河岸。在堤防、护岸工程的材料选择上,应尽量少用硬质材料,多用自然材料,同时注重开发应用生态环保型的建筑材料。大型水利工程对生态环境的影响还表现在对鱼类的生长与繁殖,规划设计在这方面相应的研究工作还应加强。

2关于水利工程环境影响对策的探讨

2.1存在的主要难题①不可避免的环境影响:如水库诱发强烈地震、大面积库岸崩塌、濒危珍稀动植物灭种等。②以避免、减轻的环境影响:这类影响一般可以通过精心设计和施工,加强管理等多种手段可以避免、减轻、或通过自然因素自身的调整又可建立起新的生态平衡。③介于两者之间的环境影响:主要是过大的淹没损失而引起的社会问题和造成生态环境大面积恶化,修库地下水位抬高造成的大面积的土地盐碱化,如果治理不好则付出的代价将是极大的。

所以,水利工程的环境影响已成为我国环境科学研究的重要领域,这也是水利工作者在从事水利事业的同时要考虑的问题。

2.2具体影响对策分析对于不良的生态平衡,兴修水利工程本身就是对其进行良性改造,使之朝着有利于人类的健康方向发展。关键是我们在工程的施工过程中,怎样尽最大努力去减小人类对其的不良影响。这就给工程的建设者们提出了以下任务:①规划设计的前期,要切实搞好工程所在地的水文资料的收集及地质条件的勘测。如大型蓄水库,重点是水文资料和地质构造,充分考虑大坝的防洪能力、稳定性以及避免地震的诱发。②规划中还应设计一定的工程构造,以满足大坝流域内水生物的生活习性,减少库区淹没范围。③施工阶段的任务:a在施工承包合同的签订时,承包商对施工现场污染物的扩散和施工人员的劳动保护所应负的责任,应写进合同书内,要有环保措施,对各种污染物排放要限制在标准以内。b施工前要在施工现场建立必要的环保监测机构,进行水质、大气、噪声的本底测定,便于和施工阶段不同时期监测结果进行对比。c施工人员进入工地后,还要建立卫生防疫机构,以避免施工期数万工人集中在一起,引起流行病的传播和扩散。这方面的教训,在我国时期的兴修水利中是十分深刻的。④施工后期的任务。特别要对施工阶段破坏的植被景观及时恢复,制订工区的全面绿化规划,以保护已经形成的生态平衡。在工区范围内的生物圈内,研究生物资源的利用、保护和生产的合理的方式,控制规划人群自身的发展,保持生物种群的恰当比例。

生态水利工程论文篇5

水资源作为人类生存和发展的根本,具有不可替代的作用,但是对于我国而言,由于不同气候条件的影响,水资源的空间分布极不均匀,南方水资源丰富,在雨季常常出现洪涝灾害,而北方水资源相对不足,常见干旱,这两种情况都在很大程度上影响了农业生产的正常进行,影响着人们的日常生产和生活。而水利工程的建设,可以有效解决我国水资源分布不均的问题,解决旱涝灾害,促进经济的持续健康发展,如南水北调工程,就是其中的代表性工程。

1.2改善局部生态环境

在经济发展的带动下,人们的生活水平不断提高,人口数量不断增加,对于资源和能源的需求也在不断提高,现有的资源已经无法满足人们的生产和生活需求。而通过水利工程的兴建,不仅可以有效消除旱涝灾害,还可以对局部区域的生态环境进行改善,增加空气湿度,促进植被生长,为经济的发展提供良好的环境支持。

1.3优化水文环境

水利工程的建设,能够对水污染情况进行及时有效的治理,对河流的水质进行优化。以黄河为例,由于上游黄土高原的土地沙化现象日益严重,河流在经过时,会携带大量的泥沙,产生泥沙的淤积和拥堵现象,而通过兴修水利工程,利用蓄水、排水等操作,可以大大增加下游的水流速度,对泥沙进行排泄,保证河道的畅通。

2水利工程对生态环境的不利影响

水利工程对于生态环境的影响不仅有好的一面,也有不好的一面,需要相关人员的充分重视。其对于生态环境的不利影响主要表现在以下几个方面。

2.1污染

水利工程对于周边环境的污染一般都集中在施工过程中,其主要污染包括:(1)水污染:水利工程施工过程中排放的污水、废水以及施工人员生活中排放的污水,是导致水污染的主要原因,由于施工条件、施工环境、资金等因素的限制,这些污水往往没有经过处理直接排放到环境中,不仅能会污染地表水环境,同时还可能渗透到地下,污染地下水环境。例如,在对水利工程中的水坝进行施工时,如果混凝土的浇筑处理不当,就可能出现大量的废水和污水,这些污水排入河流中,会引起河流水质的变化。又如,在对工程设备的使用过程中,或多或少都会出现一定的废油,如果这些废油排放到河流中,不仅会造成水域环境的污染,还可能影响下游居民的健康。(2)空气污染:空气污染一般是在对施工材料进行运输,或者对地基进行平整的过程中,产生的灰尘或者部分废弃物,又或者是工程设备在运行过程中产生的废气、扬尘等,会对周边的环境造成一定的影响

2.2对局部气候的影响

水利工程的建设,会在一定程度上改变局部的气候环境条件,这些改变在气温和降水方面表现的尤为显著。(1)气温:在水利工程建设完成后,由于水库和大坝的蓄水功能,会大大增加水体面积,改变空气中的能量交换方式,从而引起气温的变化。一般来说,水深在7m以上的大型水库,与陆地相比,在冬季的平均气温要高出1.8-2.9℃。而在夏季则具有降温的作用,可以降低局部区域约1-4℃的温度,同时,对于地区的年平均气温也有着较大的影响。(2)降水:水利工程对于降水的影响主要表现在三个方面:首先,水面强烈的蒸发作用,会造成空气湿度的增大,从而为降水的增加提供基础保障;其次,气流在进入水域范围后,由于风速的增加和流线辐射,会产生下沉运动,从而减少降水;然后,在暖季,水面温度会低于陆地温度,其大气层的结构也更加稳定,对流不易产生,同样会在一定程度上抑制降水。而对于我国而言,降水多集中在暖季,因此水利工程的将是会减少周边区域的将降水量。而对于干旱地区,决定降水的主要因素,在于空气的湿度或者水汽来源,因此水域相对于陆地具有更好的降水条件,会使得区域降水增加。

2.3对土地的影响

水利工程的建设对于周边土地的影响是十分巨大的,表现出来的问题包括水土流失、地貌改变、土地盐碱化、河道冲刷等。在对水利工程进行建设的过程中,需要进行大量的土石方工程,而在开挖土石方的过程中,不仅会造成地形地貌的改变,还会对地面的植被造成破坏,进而引发水土流失现象;同时,水库蓄水后,库区周围的地下水面会有所提高,将大量的盐碱带到地面,造成严重的土地盐碱化问题等。

2.4对水质的影响

在水利工程完工后,会在大坝上游形成宽阔的水域环境,造成库区水动力条件的变化,不仅水深大大增加,而且水流的速度也会变得缓慢。在这种环境下,库区水体的水质和水环境会出现较大的改变,引发水体富营养化、泥沙含量增加、重金属沉降等问题。同时,受库区水质以及大坝下游河道水量变化的影响,下游的水体水质也会发生变化,影响水体的自净能力。通常情况下,如果河道水体自身的水质条件较好,则水利工程的建设虽然会对河道水体的水质造成一定的影响,但是这个影响并不明显;而如果河道水体的水质条件较差,或者有污染源的排入,水利工程自身的调蓄作用所造成的河道水量减少,会极大的加剧水污染的程度。

3应对措施

经过大量的调查分析发现,水利工程对于生态环境的影响是不可避免的,因此在建设过程中应该充分考虑工程的生态效益,分析水利工程对于生态环境可能造成的近期和远期影响,并采取相应的措施,确保有利影响的充分发挥,对不利影响进行改善。同时,要建立相应的环境监测部门,对环境进行跟踪评价,尽可能减少水利工程对于生态环境的破坏。

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第二,水利工程在施工过程中会对该区域的地理环境产生影响。土壤的品质会被改变,一系列地理因素会在施工中被改变。水利工程可以利用间坝蓄水与打通河道等一些手段来确保当地的农用田地正常使用,避免了一些自然灾害对其的负面影响,洪涝干旱等会造成非常大的破坏。雨水可以让土壤中水分充分互补,实现自我调节,这样很大程度上来使当地的土壤肥沃的程度得以加大。当水利工程施工完毕后,由于上游存在很多的泥沙以及其他沉淀物,水库的水位会有所上升,进而致使附近的地下水位也上涨,以此为基础,环境就要发生变化,如气温的上升导致水快速蒸发,水库周边土壤的含水量会增加,这样土壤盐碱化的现象就容易发生。

第三,水利工程实施中必然会对周边居民产生噪音污染,一般来说水利工程的实施地点在山区等地,在施工过程中需要进行路段的爆破和挖填等工作,不可避免的带给居民噪音困扰,影响人们的日常生活。第四,水利工程带来的环境问题,同时对当地居民也产生影响。水利工程还会对当地的空气质量有一定影响,这是因为施工中会使用一些材料,如石灰、水泥,这些基础的建筑材料在使用的过程中会根据山地的地貌特征有一定形变和挥发,这样就会对空气质量有影响。

2.水利工程中的环境措施

2.1准备前期工作在工程施工开始之前,施工单位要开始准备工作,对现场进行勘察和数据的收集工作都在其中,除此之外还要进行地质机构的考虑,自然资源的因素也要算在内,之后进行规划,规划要有科学性,要能改善周围的生态环境,尽可能的降低负面影响。

2.2增强环保意识环保意识要被提高,这是新时期对人们发展经济的新要求,施工单位要有环保意识,督促施工人员在是施工过程中也要注意环保观念,要把环保的理念渗入每个环节。施工中要把污染的风险降到最低,维持社会效益与生态效益的同时发展,不能偏激的倾向一面。再者,对开山炸石等方式则是能免则免,这样能有效的减弱噪音,施工后的废水在处理后才可以排放,不能直接排放,从而全方面的对环境污染的问题进行有效实施。

2.3完善监督管理制度建立一个监督管理制度,这是任何一项工程顺利实施的保证,施工单位要建立对于生态工程系统的管理制度。对工作人员的工作方法、行为进行约束。此外,生态补偿的机制要被建立,提前预测水利工程对周边环境造成的潜在问题,预防的工作要坐在前面。水利工程中的生态工程要坚持可持续发展战略,从而使生物资源减少的情况得到缓解,对周边的生态环境的影响要降到最低。

2.4生态工程系统的建立生态工程系统的建立可以减少水利工程在实施过程中对生态环境的影响和破坏。该系统的建立要考虑工程效益和生态效益,在此基础上对水利工程的施工单位要进行规范,施工单位利用生态资源的行为要有严格的规章制度,按准则办事。这样才能减少生态工程中的环境问题,对水利工程与生态环境的互相协助发展问题有所帮助。按照国家的相关法律法规规定,已经完工的水利工程要对环境实行监测管理,对相关工作人员的责任明细化,把责任落实到个人,这样可以更高效的实施管理,加之专业化的环境监测器材配备,把监测收到的数据与信息进行整合,仔细分析,从而保证生态环境的持续发展。

2.5分管施工单位要有生态保护意识各个分管的施工单位都应该在水利工程实施的过程中加强生态保护意识,准确掌握自己施工的范围与具体任务,在自己的施工环节要尽力去降低对周遭生态环境的破坏,每个人都应该有这种意识。

2.6重视综合利用要在水利施工过程中重视共生互补、综合利用。在施工过程中有很多问题,面对多种问题有多种解决措施,合理规划与协调,在自然环境与项目工程和谐共生的基础上,选择最佳的措施组合。

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在运输原材料以及进行开山炸石等工作过程中产生大量粉尘,而影响了空气质量。同时,施工机械工作时所产生的废气与运输车辆排放的尾气共同造成了对周遭空气的污染,从而使得空气质量快速下降。这对水利水电工程施工人员以及施工现场附近的居民生存环境会造成严重影响,进而使得施工人员与附近的居民很容易感染呼吸道等疾病。

(2)水利工程施工单位进行施工工作时

常常需要利用当地的土地资源进行施工工作。这就使得并未建立健全施工管理体制的施工单位经常会出现浪费土地资源与胡乱处理水利工程废弃物现象的出现,这对施工当地地质环境的影响是异常严重的。并且施工单位进行拦河筑坝与开山炸石等施工工作,会在不同程度上影响当地的地质构造,进而为水土流失等问题的出现埋下了隐患。

(3)在施工单位进行水利工程施工工作的过程当中

往往需要频繁地进行车辆运输以及开山炸石等工作,这会对水利工程附近的居民造成极其严重的噪音污染,从而影响附近居民的生产以及生活质量;同时,由于水利工程施工单位并未及时并且恰当地对水利工程建设过程中所产生的各种废弃物进行处理,这会对施工现场的空气质量以及水体质量造成污染,从而引起其他生态污染问题的产生。所以,针对水利工程建设对生态环境所造成的影响,施工单位需要采取恰当的手段予以有效解决,从而才能满足我国走可持续发展道路以及建设生态文明社会的根本需求。

2生态工程在水利工程环境问题当中应用的原则

在水利工程当中应用生态工程原理,一般需要遵循经济效益协同发展的原则、共生互补的原则、循环再生综合利用与主体空间利用原则、时程需求协调原则等四个基本原则,下文将就这四个原则进行分析。

(1)所谓经济效益协同发展的原则

主要指的是施工单位在进行水利工程施工时,要协调处理好生态环境与社会经济效益的关系,从而才能够在水利工程的施工过程中走可持续发展道路,才能够在加强施工管理的过程当中规范水利工程的施工工作,以有效减少甚至是杜绝水利工程施工对周遭环境所造成破坏。现代化社会要求施工单位转变思维方式,注重对施工现场以及附近生态环境的保护,进而才能够在最大程度上保证水利工程施工充分遵循生态环境效益与社会经济效益协同发展的原则。

(2)从一般情况下来讲,共生互补原则主要指的是施工单位进行水利工程施工时要遵循合作共存、互惠互利原则

以切实避免土地资源的浪费。从而才能够在水利工程施工时有效节约土地资源,才能够有效减少水利工程施工时的社会资源消耗。并且,施工单位在遵循共生互补原则时,可以通过采取多种方式进行规划管理工作,继而才能够协调好水利工程与自然生态环境之间的关系,才能够在优化资源配置的同时走可持续发展道路。

(3)循环再生综合利用原则

一般指的是施工单位在水利工程施工过程中,施工单位要在遵循循环再生综合利用原则的基础上,对施工过程中所产生的废弃物以及剩余的施工材料进行充分利用,继而才能够达到节省资源与创造社会经济效益的目的;并且在充分遵循主体空间利用原则的基础上,施工单位要结合施工当地生物种群分布规律合理地安排生物种群,从而在保护生态环境的基础上有效解决施工现场空间组织结构的问题。进而在合理规划、统筹全局的前提下起到保护周遭自然生态环境的效果。

(4)施工单位遵循时程需求协调原则

需要在进行水利工程施工工作时观察并且协调好因子量值与施工工期、运行期之间的关系,从而在统筹兼顾的基础上能够有效提高水利工程的生产能力,能够有效提供水利工程的施工进度。所以,施工单位在进行水利工程施工时,需要充分遵循以上所提及的经济效益协同发展的原则、共生互补的原则、循环再生综合利用与主体空间利用原则、时程需求协调原则等四个基本原则,从而才能够在保护环境的同时有效减少资源的浪费。

3应用生态工程原理解决水利工程施工中的环境问题

针对上文提及的水利工程对生态环境所造成的影响以及生态工程在水利工程中应用的原则,施工单位可以采取科学、合理的措施将生态工程原理应用到水利工程当中来,从而有效地解决水利工程施工中的环境问题。

(1)在水利工程施工施工的前期,施工单位要加强对水利工程施工现场数据的勘测收集工作

设计人员在进行水利工程设计时要综合当地的地质结构、自然资源等勘测数据进行短期以及中长期的规划,从而才能够尽量减少水利工程施工时对生态环境所造成的影响,进而才能够使得施工单位按照水利工程设计图纸规范地进行工程施工工作。这是保证不破坏自然环境的一个基础性前提。

(2)施工单位要不断深入、普及施工人员对生态环境的保护意识

并且在水利工程施工过程中要尽量减少对生态环境的污染,从而才能够真正协调社会经济效益与生态环境效益的发展。同时,在施工的过程中,要采取尽量减少开山炸石等工作对周遭居民所造成的噪声污染,对施工过程中产生的废水要经过处理后才能排放,加强对施工过程中所产生空气污染等防范措施,这样才能够有效解决水利工程施工过程中所产生的环境问题。

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2解决措施

1)做好生态环境影响的评价工作。做好生态环境的评价工作是解决生态环境影响的基础,我国是重视水利工程环境的大国,并且有早已颁布的具有法律效力的中华人民共和国环境影响评价法,法律对建设项目的规划实施和环境评价做了具体规定,必须开展环境评价,必须扩大环境评价范围。做好生态环境影响的评价工作,可以保护好水生态环境的开发和平衡。

2)建立生态提防工程。在水利工程建设当中,不能引入太多其他地区的工程所需材料,在堤线布置当中,要根据当地河流等情况,设计出原生态样式的堤型。要善于借助河流本身的斜坡做出大提的形状,因为这样不仅能保证水系统的完整畅通,还不会破坏江河中的水生物,另外,要以整改和修复为基础原则,综合生态环境的保护利用,对提防进行生态修复,还要注意在工程施工结束之后,对相关场地进行植被绿化。

3)在考虑生态因素的基础上,进行施工。在水利工程的规划、建设、施工三个阶段当中,都需要充分考虑生态环境因素,在水利工程的规划建设阶段,相关人员要对施工地区进行严格的监督和考察。对堤坝周围的水生态环境状况进行了解,对施工有可能造成的一系列问题进行提前的科学分析,获取真实的相关资料,设计出一套最符合水生态发展需求的水利工程方案。

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2水利水电工程过去比较单一的功能

随着社会进步需要向一物多用、一专多能发展,改善环境、促进生态、服务民生是其基本内涵。过去,我们兴建水利水电工程多以解决防洪、灌溉、发电、供水等具体课题为目标,三峡工程一举解决了长江中下游几百万人的洪涝灾害问题,同时每年发电上千亿度;小浪底水利枢纽工程消除了黄河中下游的洪涝问题,并向城镇居民供水,还提供灌溉用水;正在建设的南水北调中线工程,将解决北京、天津、河北等北方地区严重缺水问题,等等。毫无疑问,这些工程的建设大大缓解了中华民族的心腹之患———防洪问题,还有灌溉、发电、供水等问题。但由于我们多年来过分强调水利水电工程的专业特色,水利水电工程建设中基本上只关注其专业功能,一座水利工程就是一个混凝土堆积物,功能单一,形象单调,老百姓希望通过工程建设解决的生态问题、环境问题、交通问题、景观问题等综合功能都被忽略了,或至少关注不够。而纵观发达国家,一项水利水电工程除了解决专业问题,还往往与当地的生态课题、改善环境、提供交通道路、形成旅游景观相结合。在国外参观考察,外方极少有单独察看水利水电工程的,它们常常被包含在一个生态园中或某一旅游风景中。个人以为,随着我国经济社会的高速发展、人们生活水平的不断提高,我们的水利水电工程也应同是生态工程、环境工程、交通工程、景观工程等综合性工程,从而实现水利水电工程的一专多能、一物多用。

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2水电水利工程建设带来的问题

2.1打破了原有的生态平衡

河流并不是在一两天的时间内形成的,是经过一次次的演化才形成,河流能够在一定的范围内起到调节气候环境的作用,但是水电水利工程的建设依托于宽阔的河道,这样就会影响河流的水质和温度,使河道周围的地质遭到破坏。

2.1.1提高了河流水温

建设水利水电工程,河道的水面会慢慢变宽,流淌的速度也会放缓,这样就会增加太阳对水面的辐射面积,水库积蓄的热量在短时间内很难退却。任何生物适应一个新的环境都是需要一定时间的,水温的升高会影响鱼的排卵,河道中鱼虾的数量相应减少,生物链也会因鱼虾数量的减少遭到破坏。

2.1.2污染了河流的水质

大家都熟知,水体中的氟是通过水面和大气接触与空气中的元素发生化学反应产生的,但是,水电工程的建设,会影响河流的水流速度,氟的产生速率就会降低,而河流的净化又依托于氟,这样长时间的日积月累,河流的水质就会从整体上受到影响。水电水利工程的建设需要大量的金属材料,其金属长时间与水体接触,也会污染水资源和土质。

2.1.3气候的改变

建设水电水利工程,会使得水汽的蒸发量要比在没建设之前大大增加,这样就容易导致河面上出现雨雾天气,水汽是会随着空气的流动,雨雾飘散到周边环境中,提高了周边环境的空气湿度,空气湿度又会起到调节气候的作用,因此,气候也会随之改变。

2.2水电水利工程建设对陆地生态的破坏

2.2.1对农田和森林的损害

任何工程的建设,都会需要大量的土地资源,水电水利工程也不例外,大量的土地被征用,但征用的土地并不都是荒芜的土地,有的可能是大片的森林和农田,工程建设一旦征用人口密集地区的土地,农田和森林就会遭到破坏。谁也不能保障修建在河道或者水库上面的水利工程所产生的废水不会流入其中,一旦发生意外情况,不仅会污染水资源,在一定程度上也会波及到周边的环境,影响人们的正常生活。

2.2.2破坏动物的生存环境

把范围缩小到一个区域而言,河流不仅养育了周围的居民,还孕育了许许多多的动植物,由于水利水电工程的建设,植物遭到破坏,动物失去赖以生存的家园,被迫迁徙或死亡,从历史的长河中看,任何生物的迁徙,数量都会相应地减少。工程建设还会在小范围内改变原有的气候环境,由于环境的改变,适者生存,不适者灭亡,动物的数量会越来越少。

2.2.3影响人类的居住环境

由于大量的土地在水电水利工程的建设中被征用,虽然工程的建设是秉持着将居民的损失最小化的原则而建设的,但这也不能从根本上避免房屋与工厂等土地的征用。人类的居住环境受多方面因素的影响与制约,人们生活的环境还要考虑到气候环境的改变,尤其在夏季,要做好防洪防灾的准备工作,避免洪灾的发生,保证周围居民的正常生活。气候在短时间的改变,人的身体很难适应,部分居民会出现身体不适的情况。

3保护生态环境的办法

3.1将生态保护作为首要目标

在建设水利水电工程中,要将保护生态环境置于首位,在追求经济利益的同时还要兼顾环境效益。环境与生态的破坏是不可避免的,但是在建设的过程中,要事先对其有一定的认识,将保护生态与环境的理念自始至终的贯穿于其中,这样才能将生态坏境的破坏降到最低。

3.2要建立健全有关生态方面的法律体制

保障生态环境的可持续发展,政府部门就要加大环境监管力度,要求开发商进行合理的补偿,恢复能恢复的生态环境,对于能够恢复的生态,政府部门要强烈要求开发商对其进行恢复,保持水利水电工程周围的生物链平衡。也可以采取合理的手段加快生态恢复,例如在河道中投放鱼苗,让河道中的鱼的数量大体上维持在一定的数量上,增加河道周围的森林覆盖率等。

3.3加大工程技术研究,增强环境保护措施

水利水电工程的建设,会涉及到社会可持续发展的方方面面,在生态环境方面的影响尤为明显,所以这就要求施工团队要对运用新技术、新手段,运用绿色无污染的施工材料减少对环境的破坏,尽量保证工程建设对生态环境破坏。

3.4在施工过程中要减少对环境的破坏

在工程施工过程中,要加强监测力度,要杜绝大气污染、噪音以及水污染的产生,对施工的过程及环境,要进行全程监控。针对施工过程中出现的意外情况,要能够及时有效的处理,产生的三废(废水、废气、废渣)要合理的处理,不能为了增加经济效益随便排放废物,对于可恢复的生态还要最大力度的进行恢复。

3.5完善工程的管理制度

水利水电工程的建设需要科学合理的方案支配才能保证在有限的时间内又好又快地完成,在注重社会效益的同时,还要兼顾经济和环境效益。工程建设的最终目的是方便人们生活,促进经济又好又快的发展,所以制定方案时,要优先考虑城镇的生活用水,其次是生态用水,要保证水库或者河流的水量,尽量满足农田灌溉、发电以及水运的用水。

3.6做好监测工作

要根据制定的环境监督计划,定期或不定期的对水利水电工程进行环境检测,检测标准要严格按照国家对环境保护的要求与指标进行,不能为了一己私利,置生态环境于不顾,这种做法是有悖于经济和环境的可持续发展原则。

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2应对消极影响的措施

2.1加强生态保护,强化环境承载力

减弱水利工程建设对生态环境的影响,应首先从增强生态环境自身承载力做起,加强对生态环境的改善与保护。水利工程建设中,河流水文特征改变初期,保障河流需水量成为生态环境保护的基本前提。水利工程因施工需要,往往需要迁徙居民和对耕地补偿,然而随着经济的快速发展,移民及补偿费用越来越高,因此,对水利工程的设计施工应遵循因地制宜原则,以环境承载力为工程建设基础要求,选择适宜本地区的水利工程开发项目。比如,狭窄的河谷内,可以在经济水平低、坡度大的上游修建水利高坝,减少给中下游因淹没造成的损失。

2.2在施工过程中,加强对生态环境的保护

水利工程建设,应重视在施工的不同阶段中,对生态环境的保护。例如,水利工程施工签合同时,应充分明确对污染扩散及其治理的责任,针对可能出现的环境问题制定相应的解决方案,严格执行限污标准。工程建设施工中,应加强环保监测,对施工中的水质、土地、噪声情况进行监测。施工后期,应及时恢复被破坏的环境景观和植被,尽量避免在施工中对耕地的碾压,做好农田的恢复工作,推行水利工程绿色施工,保证生态环境平衡发展。

2.3加强对生态环境保护的管理

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植物植被具有良好的牢固水土的功能,适合用于生态护坡施工中,为了使自然植物生长拥有一个良好的自然环境空间,应该将各种植物、缓释复合肥、粘合剂等资料按照科学的比例搅合在一切形成客土,确保这些客土掺合均匀,再将其敷设在水利工程护坡表层,形成一个客土层,这样的一个客土层就为植物生长、壮大提供了一个有利的自然条件,在这其中要确保土层的湿度与热度转换,从而控制客土土层中水分的不良损耗,后期可以是引入混合保水剂为客土层上植物的生长提供必要的水分,由于坡体上的植被能够发挥良好的缓冲作用,能够有效抵抗来自自然界的雨水的冲刷与侵蚀,这种方法通常用在坡度较缓的土坡或沙坡,岩基坡面、水库边坡等等。

1.2人工种草护坡

在水利工程施工时,通过人工播种的模式在水利工程坡体的表层来种植花草、植物,形成一种植被护坡模式。人工种草护坡主要是凭借所种植植物悠长、发达的根系来牢固水利工程内部的钢筋、混凝土等等,从而达到护坡、牢固水土的科学目标,防止由于水土流失、泥石流等造成的坡体坍塌灾害,这一护坡技术达到了生态环保的标准。通常情况下,可以采用平铺草皮护坡技术,也就是在所要防护的坡体表面铺上纯自然的植被或草皮,从而达到牢固水土、有效护坡的目标,经过实践证明这是一种科学的护坡模式,能够发挥良好的护坡功效,通常应该用在边坡坡度较平缓,而且其土壤有利于植物生长的坡面,相反,对于那些洪水规模较大,且流动速度湍急的坡面则不适合采用人工种草护坡的方法。

1.3网络生态护坡

引入浇筑的混凝土构造以及砖石砌块等来建构一个生态护坡网络系统,在这个生态护坡网络中添加腐殖土,并依托这些腐殖土来种植一些绿色植物,凭借植物发达的根系以及工程护坡结构等来铸就一个综合型护坡系统,这样的护坡体系一方面能够有效发挥护坡功效,另一方面也有利于水利工程周围自然环境的优化,全面提升自然环境质量,发挥积极的护坡功能,在这一系统中,实现了人工护坡与自然植被护坡的完美结合,具有高度的灵活性、性用价值也很好。

1.4土工材料固土护坡

植物是护坡的首选,因为植物护坡体现出了良好的生态环保功效,是生态护坡技术的体现,然而,植物的生长需要一定的土壤、环境与水分等自然条件,因此,可以借助土工材料进行固土护坡,例如:引入聚丙烯这种高分子化学材料进行优化调配形成具有一定高度、空间,而且内部土质柔软、坚韧的固土网垫,然后把利于植物生长的土壤填入其中并有效贮存,待土壤中的水分与养分都充足以后,将一些根系较为发达的植物植入其中,确保这些植被能够透过网孔更加茁壮地成长,在植物植被的作用下实现了植被、聚丙烯、泥土等的一体化作用的发挥,从而发挥良好的固土护坡功效。或者引入密度较高的聚乙烯,将其同聚丙烯类型的片形化工材料有效配合起来,经过热熔处理以后,两种材料会熔化直至融合在一起,构造出一个类型蜂窝的构造模型,这些模型中有很多种植空间,将适合植物生长的土壤填入其中,再将一些根系发达、生命力顽强的植物植入到这些土壤中,达到固土护坡等功效。同时,也可以引入混凝土框架结构来实施填土种植,达到牢固边坡的作用,全面维护边坡的结实度。

1.5水力喷播种草护坡

按照科学的比例将土壤改良剂、草皮籽、粘合剂与肥料等掺合调配,再利用机械施压的方法来把这些调配料实行喷洒到水利工程的建设环境中的防洪坡面,所喷洒的材料经历长时间以后会牢固在防洪坡面上,草皮籽会逐渐生根、发芽,最终成长为根系十分发达的植物,这些植被能够有效发挥护坡功效。水力喷播种草技术具有简单易操作、方便快捷等优势特征,能够发挥良好的生态绿化功效,而且能够被大规模、广泛地使用与利用,已经成为现阶段防洪水利工程生态护坡中被广泛使用的护坡技术。

2生态护坡技术使用中需要注意的问题

(1)在现实生态护坡施工过程中,要充分体现护坡的防洪、抗洪功能,所以,必须要从水利工程的实际出发,根据工程自身建设特征、所处环境特点等来优选科学的生态护坡技术,要使所选的护坡技术能够有效发挥牢固边坡的作用,能够积极适应四周自然环境,全面维护生态护坡功能与作用的积极发挥。

(2)由于水利工程所处环境条件相对复杂,因此,在实际的材料选择过程中必须积极重视所选材料抵抗腐蚀、变形等方面的能力,以及所选植被植物的生命力、环境适应力等等,本着长久、长远、持续的原则来优选材料,并不断地改革、发展并更新护坡施工技术,不断加强材料性质、功能等的发展与创新,减少非环保材料用量,不断发展与更新施工技术。

(3)加强对工程所在地的地质勘察,要从其土质坡体的抗腐蚀能力,地质条件状况等方面出发进行全面的调查、总结与分析,从优选天然石材以及生命力较顽强的植物、植被等等,全面提升防洪护坡建设水平,维护边坡技术科学、有效作用的发挥。

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