生态友好型水利工程施工工艺与环境影响控制研究

引言

水利工程是国民经济和社会发展的基础性工程，传统的水利建设往往以功能为导向，忽视了对生态系统的长期影响，导致水土流失加剧、湿地萎缩、水质污染及生物多样性下降等问题日益凸显。随着可持续发展理念的深入推广，生态友好型水利工程应运而生，其核心在于将生态保护与工程建设同步设计、同步施工、同步管理，实现工程效益、社会效益与生态效益的统一。本文在系统梳理传统水利工程环境影响的基础上，提出了一系列生态友好型施工工艺与环境影响控制措施，并通过典型案例分析，论证其在实践中的应用效果，旨在为我国水利工程绿色转型提供技术支撑与理论参考。

一、传统水利工程施工的环境影响

传统水利工程施工过程主要包括大规模挖填方、混凝土浇筑、堆石护岸、施工道路建设等环节，这些作业方式在短期内大量扰动地表植被，破坏土壤结构，形成裸露地面，易引发水土流失和坡面滑坡；同时，施工废水、泥浆和固体废弃物未经有效处理即排入水体，导致水体悬浮物浓度增加、溶解氧下降、水华发生；机械施工产生的噪声和振动干扰水生生物生活节律，影响鱼类洄游和两栖动物栖息；此外，水利枢纽蓄水后形成人工水库，改变了流域的水热条件和生态廊道，导致原有湿地消失、水鸟群落退化，甚至引发生态移民等社会问题。因此，迫切需要在施工组织和技术工艺上进行革新，以降低对生态环境的破坏。

二、生态友好型施工工艺技术路径

为了实现施工与生态共赢，生态友好型施工工艺应遵循“最小化扰动、原位保护、同步修复、自适应管理”原则。在开挖与填方施工中，不仅要应用阶段化施工和精确平衡挖填技术，将土方外运量控制在最低水平，还需结合当地土质特征，选用有机结合料配比改良土体结构，并在裸露面铺设土工格栅与植生毯，促进天然植物种子萌发与固定。同时，在河道整治和护岸工程中，大力推广仿生模袋、植生袋和绿滨护岸，不仅通过多孔结构实现水流缓冲，还在袋体内部预先播撒耐水湿生植物种子，形成“种—养—固”一体化生态系统；对于边坡陡坎，可在基底设置渗水层和透气管，防止积水导致塌方。在施工废水处理方面，通过建设三级沉淀池衔接人工湿地，利用纤维素垫层与填料膜增大微生物附着面积，实现物化与生化协同净化；湿地植物种类应根据当地气候和水质条件科学配置，定期更换枯萎植被以维持净化效率。临时道路与施工设施则采用可回收铺装板和组合式钢结构板房，工期结束后可快速拆除并恢复原状，最大限度减少地表硬化。最后，针对机械噪声与振动污染，应在关键部位布设移动式声屏障，并优先选用低噪声发动机，合理调整施工时段，尤其在鱼类繁殖、候鸟迁徙等生态敏感期，实施全天候噪声监测与作业限制，确保项目区内动植物生命活动不受过度扰动。

三、环境影响监测与动态控制机制

生态友好型施工不仅要在技术层面实现低影响，更需构建完善的环境监测与动态控制体系。首先，在水质方面，通过在线自动采样设备分时段检测COD、 ΔNH₄⁺ -N、TP、TSS等参数，结合实时数据分析评估污染趋势；在水文监测上，利用激光多普勒流速仪和悬浮物在线分析仪，监测流量与浊度变化，及时掌握施工对下游的冲击程度；植被盖度与生物多样性则通过高分辨率无人机航拍与地面调查相结合的方式，每月更新一次物种丰度和植被覆盖率数据。在噪声与振动监测方面，采用全频带声级计和振动传感器网络，对施工现场及周边敏感点进行24 小时连续监测，数据自动上传云端。基于物联网与大数据技术，可构建环境质量预警模型，当任一监测指标超出预设阈值时，系统将自动触发“黄、橙、红”三级预警，并向项目管理部、环评专家和相关监管部门发送通知；同时，现场应迅速启动调整预案，如暂停高噪作业、增加隔声措施、加密沉淀或启动生态补偿方案等。为确保监测与控制的透明化，每季度组织专家评审会，并邀请社区代表和公众参与环境影响评价，公开监测报告与应对措施，不断优化治理策略，实现施工全过程的动态闭环管理与持续改进。

四、典型案例分析

以黄河流域某生态友好型中小型水库工程为例，工程位置处于黄河中游干流支流，沿线生态系统脆弱。项目施工中采用了分区开挖与细化填筑相结合的土方平衡技术，减少外运土方量 80Fm³ ；护岸采用生物模袋结构，种植地被植物，结合水下透镜和石砌结构，实现护岸与生态两相宜；施工期间还同步开辟生态廊道并增设鱼类通道，保障水生生物洄游通畅；施工废水利用两级沉淀+人工湿地处理后排放，出水COD、TP浓度分别降低 75% 和 68% ；噪声监测结果显示通过设置可移动声屏障，施工现场平均噪声降低10dB；生态监测数据显示，项目区植被盖度从施工前的 12% 恢复至施工后一年后的 65% ，区域鸟类物种数量较施工前增加了 15% 。该案例验证了生态友好型施工工艺在黄河流域的适用性与显著成效，并为后续类似项目提供了可复制的技术模式与管理经验。

五、存在问题与改进建议

尽管生态友好型施工技术取得初步成效，但在实际推广中仍面临多方面挑战：一是技术集成度有待提升，不同施工环节生态技术协同较弱；二是施工成本相对传统方式有所增加，业主和施工单位的绿色投资意愿不足；三是现行水利建设管理条例和标准对生态型施工支持不够，缺乏配套的指标和考核体系；四是环境监测平台建设尚不普及，数据共享和监管机制有待完善。针对上述问题，建议强化生态技术研发和标准化示范，制定绿色施工评价指标和激励政策；建立政府、企业、科研机构多方协同的技术推广联盟；完善水利工程投资机制，引入生态补偿与绿色信贷；加快建设统一的环境监测与信息化监管平台，提升智能化管理水平。

结论

生态友好型水利工程施工工艺是推动水利工程绿色转型和可持续发展的关键路径，通过应用低影响开挖、生态护岸、废水生态处理和智能监测等技术，可显著降低工程对生态环境的扰动，实现工程建设与生态保护的双赢。未来应加强技术集成与标准体系建设，完善政策法规和管理机制，推动产业链协同创新，为我国水利工程的生态文明建设提供有力支撑，助力实现“绿水青山就是金山银山”的发展目标。

参考文献

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