水利工程施工期环境影响的监测与减缓措施

摘要：水利工程施工期对环境的影响尤为显著，涉及水体污染、大气污染、土壤侵蚀和生物多样性减少等多方面问题。施工活动产生的废水、扬尘和噪声对周边环境和居民生活构成威胁，而土地开挖和植被破坏则导致生态系统脆弱性增加。为降低这些影响，科学的环境监测技术和有效的减缓措施至关重要。通过实时监测水质、扬尘和生态变化，可以精准掌握环境影响动态，并通过废水处理、扬尘控制、生态修复等措施实现污染防治。同时，推广绿色施工技术与智能化管理平台，有助于优化资源利用，降低施工活动对环境的扰动。本文聚焦施工期环境影响的特点、监测技术与减缓措施，提出协同管理模式，为水利工程的可持续发展提供科学依据与实践参考。

关键词：水利工程；施工期；环境影响；监测技术；减缓措施；生态保护

水利工程在优化水资源利用、防洪减灾和促进区域经济发展中发挥了重要作用，但其施工活动不可避免地对生态环境产生多方面的影响。尤其在施工期，水体污染、扬尘排放、土壤侵蚀和生物栖息地破坏等问题尤为突出。这些问题不仅威胁当地生态系统的稳定性，还对周边居民的生活质量和区域可持续发展构成潜在风险。如何在保证工程质量和进度的同时，将环境影响降到最低，是当前水利工程管理中亟需解决的难题。针对这些问题，科学的环境监测与高效的减缓措施正成为解决施工期环境影响的关键，通过技术与管理手段的结合，可实现环境保护与工程建设的协调发展。

一、水利工程施工期环境影响的特点及主要表现

（一）施工期环境影响的阶段性与区域性特点

水利工程施工期的环境影响具有显著的阶段性和区域性特点。在施工高峰期，由于挖掘、运输和设备运行等活动的集中开展，会导致短时间内的环境扰动。这种扰动具有阶段性特点，尽管时间较短，但破坏力强，可能对环境造成长期影响。同时，施工活动的影响集中在工程区域内，呈现明显的区域性特征。施工区周边的水体、土壤和生态系统往往成为主要受影响区域，而这种局部破坏还可能通过流域扩散，进一步影响下游生态环境。

（二）主要表现

施工期对环境的影响主要体现在水体污染、大气污染、土地破坏与植被损失以及生物栖息地的破坏等方面。施工废水、泥沙沉积等对水体造成污染，施工机械的燃料燃烧和扬尘增加了空气中的颗粒物和有害气体浓度；土地开挖和场地平整直接破坏了表层土壤和植被，导致土壤肥力下降。河道施工对水生生态系统的扰动破坏了鱼类洄游和水生动植物的栖息地，生物多样性面临严重威胁。

二、施工期环境影响监测技术与手段

（一）水环境监测

施工期水环境监测是确保施工活动对水体影响最小化的关键环节，涉及水质、水流和泥沙的综合监测[1]。通过高频在线监测仪实时检测COD、氨氮、总磷、溶解氧和悬浮物浓度等指标，可精准反映水体的污染状况。这些仪器基于光学、电化学等原理，能够实现多参数同步监测，为污染溯源提供数据支持。同时，利用流速传感器和声学多普勒流速剖面仪（ADCP）可以获取河流水文动态数据，如流速、流量及泥沙浓度，帮助评估施工对河流泥沙输移和水文平衡的影响。可以利用遥感技术和无人机影像的结合为施工区大范围水环境监测提供了新的手段，不仅可以快速定位污染区域，还能通过时间序列分析揭示污染扩散规律。进一步通过水化学成分分析与同位素示踪技术，可对污染源进行精准定位，为应急措施的制定提供科学依据。

（二）大气环境监测

施工期的大气环境监测集中在扬尘和设备排放的动态追踪上，以评估施工对空气质量的影响并及时采取控制措施。扬尘颗粒物监测依赖便携式监测仪与固定站点的联合应用，实时采集PM2.5和PM10浓度变化数据，并结合无人机遥感技术绘制污染分布图，快速定位扬尘浓度较高区域。气体污染监测采用光学吸收光谱仪和电化学传感器，捕捉施工机械燃烧产生的NOx、CO和挥发性有机物（VOCs），结合气象数据（如风速和风向）可预测污染物扩散趋势，为调整施工设备作业强度和排放时间提供数据支持。噪声监测也是大气监测的重要部分，通过声级仪实时记录施工设备的声压级，结合GIS技术生成噪声扩散范围图，指导优化施工时间安排，减少噪声对周边居民及野生动物的影响。

（三）生态环境监测

生态环境监测旨在全面评估施工活动对土壤、植被和生物多样性的影响。土壤监测以地面激光扫描仪和高分辨率卫星影像为主要工具，实时追踪施工区的地表形态变化、裸露土壤面积及土壤侵蚀速率[2]。通过检测土壤的含水量、有机质和养分含量，可评估施工对土壤肥力的影响，并为后续生态恢复提供数据支持。植被监测则依赖于无人机搭载多光谱相机，对植被覆盖率和健康状况进行动态评估，通过计算植被指数（如NDVI）定量化分析施工对植被生态系统的影响。同时，生物多样性监测采用红外相机记录施工区野生动物的活动轨迹，声学监测系统分析水生生物的分布与行为变化，为全面评估生物栖息地的破坏程度提供科学依据。

（四）综合环境监测系统的构建

综合环境监测系统是施工期环境管理现代化的关键。基于物联网技术的智能监测平台整合水、气、土、声等多维环境数据，实现实时采集、传输、处理和反馈。所有监测设备的数据通过云端存储与大数据算法分析，自动生成动态报告和环境预警信息，为施工单位提供科学的调整依据。GIS技术与遥感影像结合，直观展示施工对环境的空间影响范围，并通过时间序列分析预测环境问题的发展趋势，为施工区域的环保管理提供长效支持。构建多部门数据共享平台，可以加强施工单位、环保部门和监测团队的协同管理，确保监测数据与减缓措施紧密结合，从而优化施工环保管理体系。智能化的决策支持系统通过可视化工具向管理者提供直观的环境状况与应对建议，实现施工期环境监测与管理的有机融合。

三、施工期环境影响的减缓措施

（一）水环境保护措施

水环境的保护是施工期环境管理的重点，通过科学合理的措施降低施工活动对水体的污染[3]。废水处理与循环利用是最基本的措施之一。施工期间，开挖、清洗和材料加工等活动产生的废水需通过沉淀池进行物理过滤，去除泥沙和悬浮颗粒物。同时，可投加絮凝剂进行化学处理，去除重金属离子和有机污染物。将经过处理的废水循环用于洒水降尘或混凝土搅拌，不仅减少了废水排放量，还节约了水资源。对于施工过程中产生的弃渣，需要通过防渗护堤和隔离设施，避免雨水冲刷污染下游水体。同时，采用分区堆放、覆盖防水膜以及在弃渣区边缘种植防护植被，可以有效减少泥沙随雨水流入河道的风险，保持河流水质稳定。针对施工对水生生态的影响，还可以通过设置过滤网拦截漂浮物和悬浮污染物，并定期清理施工区周边河道，确保水体流动性和自净能力。

（二）大气环境保护措施

大气保护措施的重点是扬尘控制和设备排放管理。针对扬尘问题，施工单位可通过洒水车、喷雾降尘装置以及覆盖防尘网等手段，降低空气中悬浮颗粒物的浓度。在易扬尘的道路和场地设置自动化喷雾系统，结合环境监测数据，根据扬尘浓度动态调整喷雾频率，既提高了降尘效果，也节约了用水量。在裸露土壤区域种植临时绿化植被，既能固化土壤表面，又能减少扬尘源。设备排放管理是另一个重点，通过推广使用低排放、清洁能源驱动的施工机械，如电动设备和天然气动力设备，可以有效减少NOx、CO2和颗粒物的排放。施工机械的定期维护和燃料质量的提升也能减少有害气体的生成，从源头降低空气污染。同时，可在施工区周边布设隔离绿化带，通过植物对颗粒物的吸附作用进一步改善空气质量。

（三）生态修复与保护措施

施工期对生态系统的干扰需要通过生态修复和保护措施加以应对。对植被的修复是最直接的措施，通过播撒适应性强的草种或建立临时植被覆盖，减少水土流失。为保护土壤免受雨水冲刷，还可以设置沉沙池、挡土墙和拦水坝等水土保持设施。在河道施工中，生物栖息地的恢复尤为重要[4]。人工鱼道的建设可以为鱼类洄游提供通道，保障其正常繁殖和生存；生态廊道的设计则通过连接隔断的生态系统，为野生动物提供迁徙和栖息的空间。施工结束后，对受影响区域进行生态环境恢复，如恢复河岸植被、修复湿地等，可以有效减缓长期生态损害。对于特殊生态区域，如湿地和自然保护区，还应结合生物多样性监测数据，制定专门的修复方案，确保当地生态系统的稳定性。

（四）绿色施工技术的推广

绿色施工技术是实现施工期环境保护与工程建设双赢的重要手段。其中，低影响开发（LID）技术广泛应用于水利工程建设，通过设置透水铺装和植被缓冲带，减少雨水径流的冲刷和污染。施工场地的模块化建设技术可以将部分工程预制在工厂内完成，减少现场作业对环境的直接干扰。在敏感区域采用非开挖技术，如顶管、水平定向钻等，无需大面积开挖即可完成管线和基础设施的施工，大幅降低施工对生态环境的破坏。施工企业还应加强绿色施工设备的研发与应用，推广高效节能机械和环保建材，进一步减少施工对环境的负面影响[5]。在绿色施工理念的指导下，注重全过程环保管理，通过优化工艺流程，降低资源消耗，实现生态与经济效益的双重提升。同时，结合智能化技术进行数据分析和施工优化，可以进一步提高绿色施工的效率和效果，为水利工程可持续发展提供强有力的保障。

四、施工期环境监测与减缓措施的协同管理

（一）环境监测与减缓措施协同机制的建立

施工期环境监测与减缓措施的协同管理是实现环保目标的关键。通过实时监测数据的反馈，可以精准识别环境问题并快速调整减缓措施。例如，扬尘浓度超标时，立即启动喷雾系统；水质监测显示污染异常时，迅速采取废水处理措施。监测数据为施工单位提供科学依据，使减缓措施更具针对性。协同机制的建立需要多部门合作，包括施工单位、环保部门和监测团队，共享数据并定期会商，形成联动管理网络，提高环保工作的效率和协调性。

（二）施工环境管理体系的优化

优化施工环境管理体系是加强环境保护的重要途径。通过将环境影响评估（EIA）结果融入施工管理全过程，施工前可制定科学的减缓措施，施工中通过监理动态调整执行效果。同时，建立环保责任制，将环境保护责任细化到每个施工环节和每个单位，并通过经济激励机制促进措施落实。对表现突出的单位给予奖励，对环保违规行为实施处罚，从而提高施工企业的环保意识和执行力。

（三）公众参与与社会监督的引入

公众参与和社会监督是施工期环境管理的有力补充。施工期间，应定期公开环境监测数据，增强透明度，让公众了解施工对环境的影响。同时，设置公众反馈渠道，收集意见和建议，为优化环保措施提供更多信息来源。引入第三方环保机构或社会监督组织，对施工现场的环境管理进行独立审查，确保措施的执行到位。这种多层次监督机制不仅提高了环境管理的公信力，也促进了社会对工程项目的支持。

（四）施工期环保技术与管理的创新方向

创新是提升施工期环保管理水平的动力。智慧化施工技术，如物联网、大数据和人工智能的融合，可以实现施工全过程的智能化环境监测和管理。例如，根据实时监测数据自动调整洒水频率或设备作业时间，降低对环境的扰动。通过GIS和遥感技术，对施工对环境的空间分布影响进行动态分析，为决策者提供可视化支持。通过可持续管理理念的引入，将环境保护贯穿工程全生命周期，从规划设计到施工实施，再到后续恢复管理，为实现绿色工程建设奠定基础。

总结：

水利工程施工期是环境影响的高发阶段，集中表现为水体污染、大气扬尘、土壤侵蚀和生物栖息地破坏等问题。通过科学的环境监测技术，如水质监测、扬尘和气体污染物检测以及生态监测，可以实时掌握施工活动对环境的影响动态。结合废水处理、扬尘控制、植被覆盖和生态修复等减缓措施，能够有效降低施工对环境的负面影响。同时，通过构建监测与减缓措施的协同机制、优化施工环境管理体系并引入公众参与，进一步提升施工期环境保护的综合管理能力。未来，应加强智慧化技术与绿色施工技术的融合，探索可持续管理模式，以实现水利工程建设与生态保护的平衡，为行业发展树立绿色标杆。

参考文献：

[1]王海燕，张伟，刘静.水利工程建设项目施工期环境影响评价及管理[J].水利学报，2023，（3）：34-39.

[2]李明，赵刚，吴涛.大型水利工程施工期间环境监测技术及应用[J].环境科学与技术，2023 46（1）：112-117.

[3]周莉，陈华.基于生态补偿机制的水利工程施工环境保护策略[J].生态经济， 2023，（1）：98-102.

[4]胡晓东，林芳 水利工程施工对河流生态系统影响及恢复策略[J].生态学杂志， 2023，42（2）：456-462.

[5]张磊，李娜，王晓东.水利工程施工期间地下水环境变化特征及其防治措施[J].地下水，2023，45（3）：12-16