水利工程运行管理与生态环境保护的协调

引言

在当前社会，随着工业化和城市化进程的加速，水利工程作为重要的基础设施，其建设规模和数量不断增加。然而传统的水利工程施工方法，导致对流域的生态环境的破坏，如水土流失、生物多样性减少、水体污染等问题日益凸显。因此，如何在水利工程建设中实现绿色施工与生态环境保护的协同，已成为亟待解决的重要课题。

1 水利工程与生态环境协调发展的必要性

水利工程与生态环境的协调发展是实现可持续发展的关键。随着全球气候变化和生态环境问题的日益严重，水利工程在满足人类社会需求的必须兼顾生态环境的保护。生态环境的健康是水利工程长期稳定运行的基础，水利工程则为生态保护提供必要的水资源保障。二者的良性互动能够实现资源的最优配置与生态系统的持续性发展。水利工程对生态环境的破坏与生态环境保护对水利工程的制约，若不能协调解决，将可能导致生态危机或水资源利用的失衡。加强水利工程与生态环境的协调，不仅有助于提升水利工程的社会效益，还能为生态系统提供必要的恢复空间，确保水资源的可持续利用。水利工程与生态环境的协调发展具有不可忽视的现实意义，是实现人与自然和谐共生的重要途径。

2 水利工程运行管理与生态环境保护的协调

2.1 智慧化与数字化赋能生态设计

以物联网、大数据、人工智能、数字孪生为代表的新一代信息技术，将为生态水利设计带来革命性变化。未来的设计标准将要求构建流域“数字孪生”系统，在虚拟空间中精准模拟不同工程方案对水文、水动力、水质、生物栖息地乃至整个生态系统的影响，实现方案的智能优选和风险的精准预测；基于实时监测数据的智能决策支持系统，将使生态调度更加精准、高效、及时。这将推动水利工程从被动响应向主动预测、自适应调控转变，实现工程效益与生态保护在动态平衡中的最优化，为构建人水和谐的智慧流域提供核心技术支撑。

2.2 施工过程管理与生态环境保护的协调

（1）噪声控制。首先，该工程对施工设备和机械进行了合理选择，优先选用低噪声、低振动的设备和机械，从源头上减少了噪声的产生。同时，该工程还加强对各类设施及机械的维护与保养，以保证其在正常使用条件下，不会出现由于设备故障或损耗而引起的额外噪声。在施工现场布局方面，某工程进行了合理规划，将噪声较大的设备和机械尽量布置在远离居民区和办公区的位置，以减少对周边人员的噪声干扰。（2）水环境保护措施。水利工程施工期间，废水排放是影响水环境的关键。在这个灌溉渠系改造工程中，施工废水与生活污水的妥善处理成为保护水环境的核心。施工废水处理采用沉淀、隔油、过滤组合工艺，通过重力沉淀去除悬浮颗粒，隔油设备分离油污，过滤去除细微颗粒，确保水质达标回用，悬浮物去除率超 90% ，油污去除率在 85% 以上。生活污水则通过化粪池初步厌氧发酵和一体化污水处理设备生物处理，确保达标排放。施工物料管理方面，设置专门堆放场地，采用防渗材料，四周设围堰和防雨棚，防止物料流入水体。同时，科学布局排水沟和沉淀池，收集地表径流并沉淀去除污染物，保障周边水体质量。（3）固体废弃物的再生水泥和沥青路面的再生利用。再生水泥主要来源于废旧建筑物拆除、废弃混凝土块等。这些废弃物经过破碎、筛分等处理后，可以得到再生骨料，进而用于生产再生水泥。将再生骨料送入水泥磨中进行粉磨，通过调整粉磨工艺和添加适量的外加剂，可以得到性能稳定的再生水泥，可以用于水利工程中的混凝土施工，如大坝、堤防、水闸等建筑物的建设；在水利工程施工中对于需要翻修或废弃的旧沥青路面，可以通过专用的路面回收设备进行回收，回收后的沥青路面材料经过破碎、筛分等处理后，可以得到不同粒径的再生沥青骨料。将再生沥青骨料与新沥青、新集料等按一定比例进行混合，通过加热、拌和等工艺，可以制备出性能良好的再生沥青混合料。

2.3 在运维阶段需采用先进的管理机制

建立起科学的管理体系是实现水利工程生态化建设的关键举措。比如，建立长期的生态监测系统，对水利工程周边的生态环境进行持续监测，监测内容包括水质、水量、水温、生物多样性等方面。通过在工程上下游设置监测站点，定期采集水样、进行生物调查等方式获取数据。可选择每月对水质进行1 次常规监测，包括检测水中的酸碱度、溶解氧、化学需氧量等指标。而每年则进行 1 次生物多样性调查，统计鱼类、鸟类、植物等的种类和数量变化。根据监测结果进行生态管理，若发现生态环境出现恶化趋势（水质变差、生物多样性减少等），要及时采取措施进行修复和改善。比如，针对水库水体出现富营养化现象，可采取减少外源污染输入、增加水体流动性、投放食藻生物等措施进行治理，以提升水利工程生态化建设水平。

2.4 生植物群落构建与管理

在生态护岸设计中，通过选择本土适生的水生植物，如芦苇、香蒲和水葱等，可以有效地吸收和转化水体中的营养物质，降低氮、磷浓度，从而促进水体的自我净化。在管理层面，需要建立动态的植物群落管理计划，包括定期的监测、修剪和病虫害防治。通过模拟自然演替过程，可以促进植物群落的多样性和稳定性。此外，引入一些具有高生态服务价值的物种，如沉水植物狐尾藻，可以增加水体的透明度，为鱼类和其他水生生物提供栖息地。在构建水生植物群落时，应考虑不同物种间的相互作用和对环境变化的适应性。

2.5 智能化监测与管理

现代信息技术正推动水利工程管理模式向数字化转型。物联网感知层的广泛应用实现了水文要素全天候监测，其数据采集能力较传统手段实现质的飞跃。需特别关注的是，数据壁垒的消除不仅需要传感设备部署，更需建立统一的元数据标准，此为核心基础设施互联互通的前提。所谓元数据即描述数据属性的基础信息体系，其标准化直接影响系统协同效能。云计算平台的支撑能力拓展了决策分析维度。水利数字孪生系统的构建使管理人员能够在虚拟空间模拟调度方案的环境响应过程，该技术通过创建实体工程的动态镜像模型实现风险预判。预见性分析显著降低决策不确定性。值得警惕的是技术落地的现实制约：基层技术消化能力不足、运维人才结构性短缺、全生命周期成本高昂。解决这些矛盾需要同步推进技术适配机制建设与组织架构改革。只有当硬件升级、软件开发和人力资本投入形成闭环时，智能化才能真正转化为管理效益。

结语

水利工程作为保障社会经济可持续发展的基础设施，在提供水资源、改善环境、促进经济发展的也面临着生态环境破坏的挑战。如何平衡水利工程功能与生态环境保护之间的矛盾，已成为亟待解决的课题。从水利工程建设阶段的环境影响评估，到运行管理中的污染防治与生态修复，再到未来智能化与可持续发展理念的应用，都需要系统化、科学化的管理和技术支持。

参考文献

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