水利水电工程具有规模大、建设周期长的显著特征,建设施工过程中容易引发水土流失问题。绿色发展视域下,人们更加关注水利水电工程建设过程中对生态环境的保护情况。因此,探究水利水电工程设计中的水土保持理念的渗透方式,提升工程设计的合理性,对于水利工程行业的绿色发展具有重要意义。
一、明确工程设计规范
通过与发达国家的比较分析可以看出,我国水利水电工程在项目规划、设计规范、建设标准、精细化管理等方面仍有诸多不足之处,导致工程项目建设施工过程容易引发水土流失问题。水土流失保持方案是现代水利水电工程建设施工的重要基础,方案的准确性与合理性将直接影响工程项目的建设质量与效率。因此,设计单位应提高对水土流失保持方案设计工作的重视程度,以水土保持理念为指导,进一步明确工程设计规范,从而确保设计方案的准确性与合理性,在保障工程建设质量与效率的同时,最大限度避免水土流失问题的发生[1]。具体措施有:(1)设计人员必须要深入了解和学习水土保持理念,并在综合考虑水土流失问题、工程设计标准、实际设计需求的基础上,对水土保持方案的可行性与科学性进行优化(2)提升设计团队专业水平。水土保持方案的设计涉及岩土、架构等多方面专业知识,因此,设计团队的专业性尤为重要。在水土保持方案设计过程中,一方面要通过人员引进与培训等措施全面提升设计团队的整体专业水平;另一方面要积极向相关领域专家进行咨询,从而最大程度确保水土保持方案设计的规范性与科学性,有效避免工程建设过程中水土流失问题的发生[2]。
二、做好水土流失监测和预测工作
基于水土保持理念,做好水土流失监测与预测工作,是水利水电工程建设过程中避免产生水土流失问题的有效措施。
从水土流失监测的角度出发,应做好以下工作:(1)在方案设计环节,必须要做好施工区域实地勘察工作。通过细致的实地勘察,全面了解施工区域的水土资源情况。同时,向相关政府职能部门借阅施工区域近年来水文、地质、气候等资料信息,通过科学的数据分析精准掌握施工区域的自然环境特征以及水土资源变化趋势。在此基础上进行水土保持方案的设计(2)工程项目施工过程中,应对施工区域的水土流失情况进行实时监测,若监测数值超出相关规范的允许值,则应立即采取相应的应对措施(3)方案设计过程中,应对可能存在的水土流失风险进行预判,并提出相应的应对方案[3]。
从水土流失预测的角度出发,应做好以下工作:(1)对施工区域水土资源进行分类,结合不同类型水土资源的特征,开展针对性的预算工作(2)对工程建设过程中水土流失发生几率进行合理估算,并根据估算结果做好前期预算工作和应急处理方案制定工作(3)施工前,结合实地勘察资料,预测可能引发水土流失问题的因素,并利用技术手段对风险因素进行前期处理,如在水土流失高风险地区种植水土保持能力出色的植物、对软土区域进行加固处理等。
三、优化工程结构设计
水利水电工程方案设计过程中,应在不影响工程建设质量和使用功能的前提下,以水土保持理念为指导,对工程结构设计进行合理优化,使土石方挖填量和地表扰动控制在最小的范围内,从而最大限度避免水土流失问题的发生。对于不同的水利水电工程,应结合工程结构特点采用不同的策略进行结构设计优化:(1)针对水库大坝工程结构设计,因混凝土坝对水土环境的影响最小,所以为优选结构形式。若混凝土坝不符合施工现场的水文、地质、地形条件,则可以采用面板堆石坝(2)针对输水工程结构设计,在高填渠段、深挖渠段等重要渠段设计时,应重点从深挖方案、隧洞方案、渡槽方案、高填方案中进行优选,若各方面条件适宜,应优先采用土石方填挖量较小的隧洞或渡槽方案,在减少施工成本的同时,降低对周边环境的破坏,有效避免水土流失问题的发生(3)针对围堰工程设计,应优先选用结构稳定性更高的钢围堰形式,尽可能减少土石围堰的应用,以及降低对周边水土环境的破坏(4)针对堤防工程设计,在确保边坡坡率为1:3的基础上,结合实际水土资源情况和具体施工需求,将水土流失高风险区段的边坡坡率设计为1:2,从而提高边坡稳定性,避免出现水土流失[4]。
四、优化土石方平衡设计
优化土石方平衡设计,是水土保持理念下,水利水电工程避免水土流失问题的重要措施。在具体应用过程中,设计人员应从弃渣量和土方量两个层面,考虑土石方的平衡性。具体优化措施有:(1)采用“以挖代填”的方式,减少水利水电工程施工对周围水土环境的破坏(2)在堤防工程设计中,普遍会利用土石方手段进行清基作业。水土保持理念下,设计人员应在充分了解工程项目具体施工需求的基础上,制定多种施工作业方案和应急处预案供施工技术人员选择和参考,从而在保证清基作业质量的同时,最大程度降低水土流失风险。于此同时,在进行土石方施工时,可适当运用掺灰工艺,以提升对弃渣量和土方量的科学控制(3)在进行引水渠道工程设计时,应以降低回填量、开挖量,控制渠道高程作为主要的设计控制点,以确保设计方案符合水土保持理念[5]。
结语:
综上所述,绿色发展视域下,水利水电设计单位,应通过明确工程设计规范、做好水土流失监测和预测工作、优化工程结构设计、优化土石方平衡设计等措施,将水土保持理念渗透到方案设计工作中,以此提升设计方案的科学性与合理性,在确保工程质量和功能不受影响的前提下,最大限度避免水土流失问题的发生,实现水利水电工程的绿色化施工。
参考文献:
[1]张玉涛.探究水利工程设计中的水土保持理念[J].中华建设,2020(06):80-81.
[2]张世超,王帅兵.水利水电工程设计中的水土保持理念分析[J].农业开发与装备,2020(04):138-140.
[3]郑维,陈馥芳.解析水土保持理念在水利工程设计中的应用[J].工程建设与设计,2020(23):137-138+141.
[4]郭婧媛.水利水电工程设计中的水土保持理念分析[J].东北水利水电,2019,37(12):28-29.
[5]李佳萱.基于水土保持理念的水利水电工程设计[J].建材与装饰,2019(20):285-286.