面向绿色发展的水利工程建设与生态环境协调管理
李豹
4224311968XXXX8132 湖北省襄阳市 441000
我国正处于生态文明建设的关键阶段,水资源作为基础性自然资源和战略性经济资源,其开发利用水平直接关系到国家生态安全和社稳定。过去几十年中,水利工程在防洪抗旱、水资源调配与农业灌溉等方面发挥了不可替代的作用,但也曾引发河流断流、水生态系统退化生物多样性减少等一系列环境问题,引发了社会对“工程建设与生态保护关系”的广泛关注。在气候变化日趋严峻、水资源矛盾不断加剧的背景下,传统以工程控制为主的管理模式正积极转向更加注重系统性与可持续性的绿色发展路径。将生态理念全面融入水利工程实践,推动工程与自然的协调共存,是实现水资源高质量保护与利用的必由之路。
一、水利工程建设中的生态环境影响分析
传统水利工程以工程控制为核心目标,侧重于流量调节、洪水控制与供水能力提升,在一定程度上忽视了水生态系统的完整性。例如,大型水库和拦河坝的建设虽然增强了流域调蓄功能,但也可能导致河流纵向连通性弱化甚至中断,影响鱼类洄游路径和水生生物栖息地的连续性,破坏了天然物种演替链。尤其在径流调控过程中,天然涨水期被人为削弱,影响了湿地水文过程的季节性动态,致使洪泛平原的生物多样性显著下降。此外,大量水利施工活动往往伴随土地开挖和河道岸线硬质化处理,易引发水土流失。以混凝土衬砌渠堤为例,虽然提升了排水效率,却破坏了水体与地下水的自然交换关系,加剧地下水位下降,甚至形成“水体孤岛化”问题。同时,传统土石坝常采用黏土芯墙结构,若设计未能充分考虑生态渗透性,会造成坝前水体滞留,水质恶化,形成藻类过度繁殖的风险。
(二)水利工程对区域生态系统的间接影响
水利工程建设带来的间接生态影响通常表现在区域尺度的系统失衡上。首先,在气候调节方面,大型蓄水工程改变了原有蒸发—凝结循环,导致局地小气候出现温差加剧、湿度下降等现象。其次,围垦与渠化作业破坏了原有湿地结构,改变了地表径流路径,影响区域水源涵养能力。土壤长期处于过度干湿交替状态,增加盐碱化风险,尤其在北方半干旱区表现明显[1] 。此外,水体富营养化是水库与灌溉渠道常见的次生问题。由于水流减缓、滞留时间增加,加上农业面源污染物(如氮、磷)未经有效控制汇入水体,可能导致极端天气时蓝藻暴发、水体富营养化。工程未设置生态缓冲带和湿地过滤系统,是污染物截留效率偏低的重要原因。
二、绿色发展理念在水利工程中的融合路径
(一)绿色发展理念概述与水利工程契合点
绿色发展强调资源节约、环境友好、生态优先与可持续性,是新时代国家战略的重要组成部分。水利工程作为调控自然水资源、支撑经济社会发展的关键基础设施,其对自然系统的干预强度远高于其他工程类型,因此在生态文明建设中占据重要地位。随着生态价值逐渐被纳入国家工程考量体系,水利工程与绿色发展的融合逐渐从理念走向实践。绿色水利工程不再追求“功能效能最大化”这一单一目标,而是倡导“功能—生态—社会 三元耦合的复合型发展模式。该模式强调在保障供水、防洪、灌溉等基本功能的同时,统筹生态系统稳定性、生物多样性维护和周边社会的可接受度,力求实现水利基础设施建设与生态环境保护的有机统一。
(二)绿色理念融入水利工程全周期管理
实现水利工程的绿色转型,必须从项目全生命周期进行系统融入。在前期规划阶段,应充分尊重生态空间格局,基于遥感影像分析与生态敏感性评估工具(如 InVEST 模型、SITES 指数等)识别项目可能造成生态干扰的高敏感区域,合理避让自然保护区、水源涵养区和重要湿地,或通过生态补偿机制缓解不可规避的影响[2]。 在设计阶段,应强化生态功能优先原则,如采用可渗透铺装材料代替刚性混凝土面层,实施“多级水塘 + 沉沙池 + 植物净化带”组合工艺处理面源污染,提高水质净化能力并增强生态多样性。
施工阶段应坚持最小干扰原则与绿色施工理念,如通过土方分层剥离、分区堆存与原土回填保护表层土壤中的种子资源与微生物系统,优先使用机制砂、高炉矿渣、水泥替代品等低碳建材,以降低项目生命周期碳排放水平。运行管理阶段应建立动态生态调度机制,通过遥感监测与水文数据分析平台(如基于 SCADA 架构的智能调度系统)实时调整水库出水方案,在满足灌溉、防洪调蓄等需求的同时,保证最小生态流量泄放,并模拟洪水期涨水特征以支撑河流—湿地生态过程的完整性。
绿色水利工程建设日益依赖生态工程手段以实现系统协调。在河道治理中,生态护岸作为一种生态 - 结构复合型技术路径,正逐步替代传统混凝土板式护岸。其结构常采用双层构造:外层为钢丝笼网包裹碎石,提供抗冲刷能力,内层为椰丝毯填充草本植被基质,营造适宜水生与湿生植物生长的小气候,有利于岸坡稳定与水质净化。典型生态护岸坡比设计为 1:2.5 或更缓,优化植物生长空间与洪水缓释能力,提升整体生态服务功能。
生态滞洪湿地系统则通过调蓄城市雨水径流,集成净化、生态修复与水资源回补功能。例如某湿地工程,面积达 62 公顷,通过多级植物湿地系统年处理雨水能力超过 1800 万立方米,悬浮物(SS)去除率达87%、总磷(TP)削减率超60%,兼具防涝与水质提升作用。此外生态过鱼设施正成为保障水生生物迁徙的重要技术手段。通过建设阶梯式鱼道与螺旋形过鱼槽,模拟天然跌水与流速变化,满足鲤科、鲫科等主要经济鱼类繁殖期溯河繁殖需求,增强水利工程与生态系统的耦合能力。
(四)绿色绩效评价指标体系构建
绿色水利工程建设不仅重在实施,更关键在于评估其生态绩效。当前主流方法是建立涵盖生态完整性、水质安全、碳排放控制与社会反馈等维度的多指标综合评价体系。在生态方面,可采用水生物完整性指数(IBI)评估生态系统健康度,结合湿地恢复面积、水生植物覆盖率、岸坡生境数量等指标反映生态修复效果;在环境水质方面,设置出水 COD(化 学需氧量)、氨氮(NH₃-N)、总磷(TP)浓度控制目标,并设定不同水功能区达标比例;碳排放强度评估则应采用生命周期评价(LCA)方法,通过单位功能水(如 m³)碳足迹计算工程全周期碳排放总量,量化低碳贡献。综合评估建议采用层次分析法(AHP)与熵权法(Entropy Weight Method)结合的赋权方式,兼顾主观经验与客观数据差异,避免评价结果失真。最终评估得分可作为绿色水利项目立项、审批及后评估的重要参考,并与财政拨款、示范工程认定等政策措施挂钩,推动绿色标准的落实与制度化。
三、水利工程生态环境协调管理机制构建
(一)协调机制构建的原则与框架
水利工程的生态协调管理是一项系统性、长期性工程,必须建立在系统治理和多元协同的基础之上。协调机制应遵循“统一规划、分级管理、动态协同”的治理原则,全面统筹水资源开发利用、水生态系统保护与水环境承载力之间的内在联系 [ 。治理框架应包括横向的跨部门协调与纵向的多级政府联动,各类涉水职能主体——如水利、生态环境、农业农村、城市建设、自然资源等部门——应通过建立常态化联席会议制度,设立生态协调专责小组,明确技术路径与职责分工,实现信息共享与应急响应联动。同时,鼓励引入第三方专业机构参与工程生态影响评估和生态绩效监测,以提高管理的专业性和独立性。
(二)生态环境保护与水利工程协同决策机制
建立水利工程与生态环境协调发展的决策机制是保障绿色转型成效的关键。引入“双重评估体系”,即生态影响评估(EIA)与生态功能生险态识价服别值务与评价替估值代(E的方F损案V)益选,变择 [前化4]。者,推关两荐注者建工结立程合基建可于设为对G工I环S程 境空规的间划直分提接析供干平更扰台全,的面后生的者生态强态决风调策物种分布与工程边界等数据,实现对生境完整性指数(HCI)与生物多样性指数(BDI)的实时分析与动态预测。在协同决策过程中,应充分保障公众知情权与参与权。依托数字政务平台,实施“全流程信息公开+ 反馈采纳机制” ,即在项目前期公示、建设中期监测、后期运营评估各环节开放数据接口,鼓励公众、科研机构与NGO 组织参与监督与建言,形成良性的生态协商闭环。
(三)区域统筹与流域生态治理模式
绿色水利发展离不开区域尺度上的系统统筹,尤其是在流域层面更需强调生态整体性和过程连贯性。以流域为治理单元,推进“生态功能区 + 水行政区”融合管理模式,通过综合评估生态需水量、社会用水需求与水环境承载力, 理配置水资源权属与调度权限。在此基础上探索建立“生态水权” 机制,以流域生态系统维持为优先目标分配基础流量,明确最小生态流量制度法律地位,防止人为削弱下游生态系统功能建。跨此区外域,生针态对补上偿下机游制 [、5]。左例右如岸,的上生游态地责区任若可实能施存严在格的的不生对态称保问护题措,构施(如退耕还湿、限制采砂等),可由下游受益地区通过财政转移支付、碳汇补偿等方式给予合理经济激励。实践中,还可借鉴“浙江千岛湖 -杭州下游水源保护补偿机制”的经验,制定多方共赢的生态合作协议,推动流域共治共享。流域生态调度平台应集成多源数据、集成模型与AI 预测能力,实现洪水调控、水质保障与生态需求的同步优化。
构建健全的制度保障体系是绿色水利发展的制度基础。目前,为形成完整的“绿色工程导向” ,在修法过程中可增设专章,明确绿色水利工程的法律定义、生态优先原则、最小生态流制度的强制性要求,以及生态红线制度的适用边界。同时,完善生态损害责任追究机制,对未履行生态修复或环境监管责任的建设单位实行惩戒性措施。在政策层面,建立绿色水利建设的财政激励机制,对采用新型生态材料、实施生态修复工程、通过绿色绩效评估的项目,设立专项资金及绿色金融通道支持。各级地方政府可设立“生态水利创新试点区” ,鼓励在水资源调配、生态修复、工程材料等方面进行制度先行先试,为后续立法与政策推广提供示范经验。
在绿色发展战略日益深化的背景下,水利工程建设正从传统的功能导向转向生态导向,实现工程安全与生态保护的深度融合。本文围绕水利工程对生态环境的影响、绿色理念的全周期融入路径以及协调管理机制的构建进行了系统分析,指出绿色技术、生态设计与制度创新是推动水利工程绿色转型的核心支撑。未来,着眼进一步强化流域统筹思维,完善法律政策体系,推动多主体协同治理,实现水资源可持续利用与生态系统健康稳定的双赢目标。这不仅是水利行业自身转型升级的需要,也国家生态文明建设的重要组成部分。
参考文献
[1] 赵勇 . 新发展理念下水利投融资模式创新对工程建设的影响分析 [J]. 水利水电快报 ,2024,45(S2):71-73+86.
[2] 吴万兵 , 张晓静 . 开创水利改革发展新局面的路径研究 [J].中国科技投资 ,2024,(16):37-39.
[3] 邵勇 . 绿色发展理念在太湖治理工程建设管理中的实践 [J].江苏水利 ,2020,(S2):13-15.
[4] 封海涛 . 浅谈绿色发展视域下水利水电工程建设的环保策略[J]. 生态与资源 ,2024,(05):50-52.
[5] 庞奕锋 . 生态水利工程设计在水利建设中的应用探索 [J]. 水上安全 ,2024,(19):80-82.