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环境工程趋势

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环境工程趋势

环境工程趋势范文第1篇

关键词:生态文明;自然环境;自然资源;化石能源

环境与经济的协调发展、人类与自然的相互融合,这会是生态文明创新工程中科技发展的必然趋势。人类在自身文明的发展中,利用自然界的力量和资源创造,并以科学技术为依托,为生产和生活创造了各种便利。但科学技术在帮助人类文明不断进步的过程中,也对地球的生态环境造成了一定的破坏。生态文明是人类在经受自然环境变化的基础上反思的结果,但生态文明的建设仍然不能离开科学技术的支持。

1生态环境问题

科学技术主要体现在帮助人提升劳动能力、改善劳动工具,它是人类与自然的纽带,会对自然生态系统产生间接或是直接的影响,人们对科学技术的运用可能对自然生态系统造成不可逆转的破坏。目前,全球生态环境中的主要问题是人类对生态系统的干扰和破坏,且这种破坏已远远超过了自然环境的承受范围。虽然人类采用科学技术大大提高了对自然资源的利用率,但随着资源、能源的消耗不断增加,污染物的排放量也在不断增大,对生态环境造成了严重的破坏。有关世界资源的报告显示,人类对自然资源的需求随着人类数量的不断增加而增长。比如,对木材的需求从1961年以来已增长了64%,谷类食物的消费量增加了1倍多,肉类的消费量增加了2倍以上,农产品中化肥的使用量增加了3倍多。此外,全球对有色重金属的需求在逐年增长。化石能源的开采对自然环境造成了极大的破坏,人们对该类能源的使用使全球碳排放量逐年增加,并在未来很长的一段时间里,全球能源消耗量将持续增长,以二氧化碳为主的温室气体的排放量也将不断增加。以2000年为基准,2010年的碳排量增长了76%,2020年的碳排量将增长36%.此外,人类对资源的需求对大气、河流、森林、海洋等众多方面的负面影响也越来越大,导致当代人类面临着严峻的生态环境问题。人类面临的环境和资源问题与科技的发展和应用是紧密相关的。人类工业文明主要基于物理和化学等学科,其观念是基本一致的,忽视了自然环境的多样化,未与自然环境形成和谐的关系,进而导致科学技术间接对生态文明造成了负面影响。此外,人类不断膨胀的消费观、人类主义中心论的提出以及单纯地追求经济效益的观念也间接加剧了对环境的负面影响。

2生态文明工程应遵守的原则

基于对生态环境现状的分析,改变科技发展的方向、及时开展生态文明工程、避免环境的恶化是人类发展的必然趋势。因此,应制订相应的环境工程、科技创新的战略性目标。生态环境具有一定的复杂性,存在的问题也不是单一的、表面的。在科学技术的发展中,必须实现环境工程具有科学、系统的指导思想的目标,并重视生命周期,建立和形成有利于解决复杂问题的环境工程科学体系。对于生态环境中出现的问题,要遵循针对性原则,确立环境保护的工作重心,优先解决生态环境可持续发展问题,对研究环境管理和污染防治的重点项目给予重视。环境问题是社会经济发展与自然环境间相互作用的复杂产物,在人类生产的每一个环节中,都要分析该环节是否会对环境造成破坏、最终能否形成完整的工程技术系统、防止出现污染转移现象、避免出现一项防治污染技术的诞生是建立在其他污染环节之上的情况。此外,环境工程不能只停留在理论阶段,要将科技创新的成果转化为治理污染的具体措施。

3环境工程和科技创新的主要内容

地球系统工程是随着地球系统产生的学科之一,其重点是在运用和研发创新工程和管理技术的基础上,针对目前地球面临的环境问题进行探索和改造。全球气候的变化影响着人类的生活环境,比如,目前我国的极端天气频繁发生,造成部分地区严重缺水,生态环境在气候的变化下变得更加脆弱,沿海地区受到了海平面上升的威胁。因此,对减少温室气体排放技术的研发已成为刻不容缓的科技创新内容。此外,地球上不仅生存着人类,还包括很多植物和动物,生物的多样性与人类的健康发展密切相关,生物物种的不断灭绝已成为国际社会观注的重要问题之一。由此可见,人类必须停止对生态环境的破坏,以保护物种多样性,维持地球生态系统的平衡。

4结束语

环境工程和科技创新是实现生态文明的重要保证。在自然环境不断恶化和资源日益紧缺的情况下,坚持生态文明的科技观念、减缓人口的增长和经济发展的速度已成为解决环境问题的重要途径。

参考文献

[1]孟伟,傅泽强.生态文明创新环境工程与科技的发展模式[J].环境工程技术学报,2011(01).

[2]邱向军.科学发展观视域下生态科技新城建设研究[D].南昌:江西师范大学,2013(12).

环境工程趋势范文第2篇

1.对气候和大气的影响

水利工程建设会使库区微气候环境条件有所改变,包括气温、风速、湿度、降水等。有关研究表明,水面上空比成片的房屋群上空空气的透明度高8~10%;水面上空与陆地上空相比较,紫外线辐射高出30%,气温降低4~5℃,相对湿度提高10~15%。一般情况下,地区性气候状况受大气环流控制,但大中型水库和灌溉工程的修建,使原先的陆地变成了水体或湿地,对局部小气候产生了一定的影响,主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响。

2.对水质的影响

水利工程对水质产生影响,尤其是水库工程对水质的影响较明显。水库形成后,库区流速减小,水库的沉清作用显著,有利于削减溶解矿物质,减少浑浊度和生化需氧量,增加营养物质浓度。水库建成后,入库支流河水的稀释自净能力降低,导致入库支流河道污染加重。库内水温一旦出现分层,库水会形成一种密度屏蔽,库内水流流速小,降低了水、气界面交换的速率和污染物的迁移扩散能力,因此复氧能力减弱,使得水库水体自净能力比河流弱。

3.对水生生物的影响

修筑堤坝将使鱼类特别是洄游性鱼类的正常生活习性受到影响,改变了河流水生生态系统,破坏了水生生物的生长、产卵所必需的水文条件和生长环境。兴建水利工程对水生生物的影响重点体现在对鱼类资源的影响上:①水库大坝截断江河,使洄游性鱼类不能顺利完成其生活周期。②改变鱼类区系组成。水库形成后,水体的水文条件发生较大变化,从而改变了鱼类的栖息环境。不同的鱼类栖息环境不同,因此,库区的鱼类组成常发生明显的变化。

4.对土壤环境的影响

水利工程的建设对土壤环境的影响也是有利有弊。一方面通过筑堤建库、疏通水道等措施,保护农田免受淹没冲刷等灾害;通过拦截天然径流、调节地表径流等措施补充土壤的水分,改善土壤的养分和热状况。另一方面水利工程的兴建也使下游平原的淤泥肥源减少,土壤肥力下降。同时输水渠道两岸由于渗漏使地下水抬高,造成大面积土壤的次生盐碱化和沼泽化。例如,阿斯旺大坝的兴建使泥沙淤积在水库内,汛期不再出现洪水泛滥肥沃两岸的土地。三峡水库的中下游地区大面积低湖田面临沼泽化威胁,渍害田比例增大。

5.对上、中下游及河口的影响

水利工程的建设对整个流域都将产生不同程度的影响。影响较大的主要是库区且多为不利影响,中下游地区所受影响有利有弊,影响的时间一般是长期的,影响范围有的延伸至河口。河口是咸淡水交汇的地方,环境条件复杂多变,而且往往受到上游各水利工程的叠加作用,水利工程的兴建会对河口水质及水体自净能力产生影响,对生物环境及生物多样性产生影响,对两岸沼泽湿地、河口三角洲和滨海湿地产生影响,而且还会引起盐水入侵,海岸侵蚀等一系列问题。

6.对环境地质的影响

修建大坝后可能会触发地震、滑坡、塌岸、水库渗漏等不良地质灾害。水库诱发地震的发生与水库的坝高存在一定的关系,库容在60亿m3以上的水库,库容越大,发生诱发地震的可能性越高,而对于一般水库来说,库容和坝高与诱发地震的震级没有明显的对应关系。绝大多数水库诱发地震都发生在水库蓄水后 1 年半时间里,而且,蓄水时间越长,诱发地震的主震震级越大。水库蓄水后,由于水位升高,岸坡土体的抗剪强度降低,故易发生塌方、山体滑坡及危险岩体失稳。

二、水利工程环境影响采取的环境保护措施

1.完善水利工程规划与设计

在进行水电工程方案比选时,应优先选用对河流生态系统负面影响较小的方案,比如如果要在干流与支流上筑坝进行比选,综合分析的结果可能是选择支流筑坝方案。大坝坝址位置的选择,应避免可能造成的国家自然保护区或著名自然遗产和文化遗产被淹没。在大坝设计中,要在充分研究洄游鱼类习性的基础上设计合理的鱼道,为洄游鱼类的繁衍创造条件。大坝泄水孔口布置要充分考虑水库的温度分层现象,在水库泄水时为鱼类生存提供适宜的水温。大坝是有寿命的,到其服务年限以后,存在着退役拆除问题,以实现水能资源的可持续利用。大坝下游的栖息地建设重点是改善与恢复河流地貌特征的多样性,为恢复生物群落多样性创造条件。河流地貌学特征的改善包括:尽可能保持河流的蜿蜒性,恢复河流的横向联通性,保持河流横断面形态的多样性,防止河床材料的硬质化,采用透水、多孔的护坡结构为鱼类产卵与栖息创造条件。

2.加强水利工程治理技术约束

目前,我们基于生态学与水利水电工程学有机结合的水工技术才刚刚起步。各级水利部门要力争在技术上有新的突破。在河道整治工程中,应尊重天然河道形态,避免直线和折线型的河道设计,保持河道断面的多样性,尊重河流原有的自然断面;河道防护工程的岸坡采用有利于植物生长的透水材料,特别注意采用当地天然材料;水利工程设计应为植物生长和动物栖息创造条件,提供鱼类产卵条件以及鸟类、水禽栖息地和避难所;利用生态系统自我净化和自我修复功能,开发与推广生态系统治污技术。再例如, 在水利水电工程勘测工作中, 目前普遍大量采用传统的地质勘探手段, 对工程区的生态环境造成一定的影响, 需要大力发展对生态环境影响较小的工程勘测技术, 如“3S”技术以及物探勘测新技术。

3.加强施工管理、减少环境破坏

3.1水利工程施工中,对砂石骨料加工清洗、混凝土养护、化学灌浆、机械废油、生活污水等采取处理措施, 防止直接排放污染水体; 保证生活饮用水卫生, 施工人员生活污水经化粪池处理后施于农田; 施工机械检修冲洗废水经隔油沉淀处理后用于喷洒道路及施工场地。

3.2材料运输及进出料场的道路应经常洒水防尘; 施工机械车辆应安装尾气净化装置, 各种燃油机械必须装置消烟除尘设备; 砂石料加工及拌和工序必须采取防尘除尘措施; 严禁在施工区焚烧会产生有毒有害或恶臭气体的物质; 加强施工机械、车辆的管理和维修保养, 防止汽油、柴油、机油的泄露。

3.3施工时按照批准的弃渣规划有序堆放和利用弃渣, 防止任意倒放弃渣污染水体及阻碍河、沟等水道, 降低水道的行洪能力; 结合造田、修路等利用弃渣, 减少占用耕地、河道等; 安排专人及时清扫撒落的砂石、混凝土、石渣等; 及时清运填埋处理施工人员生活垃圾。

4.建立和实施生态补偿机制。

由于水利工程的建设对该区域的经济造成很大的影响,尤其是对当地的生态环境造成很大的破坏,而且依靠当地自身的能力很难使生态得到平衡、经济得到发展。因此,在水利工程建设方面,应实行生态补偿机制,坚持“谁损害,谁补偿”的原则,明确生态补偿的主体及补偿的范围。在进行水利工程建设时,应在水利工程建设资金中提留一部分资金,用于对当地的生态进行补偿,来改善当地的生态环境,促进当地的生态平衡。可以说构建生态补偿机制,还原生态以价值,不仅是缓解水利工程在建设过程中对环境的破坏,而且也有利于促进当地的经济发展,符合构建和谐社会的精神。

三、结语

总之,水利工程对环境的影响是多方面的,要从长期的工程水利中解脱出来,走向生态水利的持续发展轨道,必须从政治、法制、经济、技术上做文章,构筑起一个全方位的保障体系,实现对水利工程的综合治理,只有这样才能实现水利工程质的飞跃。

参考文献:

[1]林继镛,水工建筑物,水利水电出版社 2007.

环境工程趋势范文第3篇

关键词:围填海 生态环境 变化趋势 分析

中图分类号:C931 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)08(b)-0245-02

围填海是人类海岸带开发利用活动中的重要方式之一,是人类向海洋寻求生存空间和生产空间的一种有效手段。近年来,随着沿海地区经济的飞速发张和人口增长压力的增大,土地资源的稀缺性越来越明显,为了满足经济和社会发展的需求,人类通过围填海为沿海地区拓展生存和发展的空间,在一定程度上缓解了土地供求矛盾,获得了巨大的社会和经济效益,但同时也对周边海洋生态环境和海洋的可持续发展产生了一定影响。

为了解填海工程施工对海洋环境的影响,本文根据天津海洋环境监测中心站在2011年至2012年天津临港工业区二期工程填海施工期间,对工程附近海域海洋环境进行多次跟踪监测的结果进行分析,明确各污染物变化趋势,为研究填海工程的生态环境影响提供科学的依据。

1 样品采集与分析

1.1 样品采集

2011年至2012年,国家海洋局天津海洋环境监测中心站对天津临港工业区二期围填海工程共进行了7次海洋环境影响跟踪监测,样品采集、贮存、运输均严格按照《海洋监测规范》(GB 17378.4-2007)的要求进行。

1.2 测定项目与分析方法

水质监测项目为pH、DO、COD、悬浮物、亚硝酸盐、硝酸盐、氨盐、活性磷酸盐、盐度、油类、铅、铜、锌、镉、汞,共15项;沉积物监测项目为有机质、铜、铅、锌、镉、汞、石油类、硫化物,共8项;海洋生物监测项目为叶绿素a、浮游动物、浮游植物、底栖生物,共4项。以上项目均采用《海洋监测规范》(GB17378-2007)中仲裁方法进行实验室分析,并按要求做出相应的质量控制措施,确保样品分析结果的准确性。

1.3 评价方法

1.3.1 超标率统计和污染状况分析

利用国标《海水水质标准》(GB3097-1997)、《海洋沉积物标准》(18668-2002),对监测海域海水中各项污染指标进行统计,分析各项指标的污染状况。利用单因子污染指数法统计各指标污染程度、根据各站浮游生物和底栖生物所获样品的生物密度,分别对样品的香农-韦弗(Shannon-Weaver)多样性指数、均匀度(Pielou指数)、丰度、优势度(Margalef计算公式)等进行统计学评价分析,并根据分析结果得出监测海域海洋生态环境变化趋势。

2 结果与讨论

2.1 各项监测因子变化趋势图

海水中主要污染物监测因子污染指数变化趋势如图1所示。

沉积物中各监测因子污染指数变化趋势如图2所示。

2.2 海洋生物监测结果

(1)叶绿素a(见表1所示)。

(2)浮游植物(见表2所示)。

(3)浮游动物(见表3所示)。

(4)底栖生物(见表4所示)。

2.3 监测因子变化趋势分析

2.3.1 水质各项监测因子变化趋势分析

监测期间pH的污染指数无明显变化趋势,基本在“允许”范围内,无站位超标;油类的污染指数无明显变化趋势,污染指数在“允许”“影响”范围内,无站位超标;COD的污染指数变化较大,污染指数基本在“影响”范围内。pH、COD、油类在几次监测数值波动较大,但整体平稳,无明显升高或降低趋势;磷酸盐的污染指数变化较大,污染指数在“允许”和“重污染”范围内,整体呈降低趋势。无机氮污染指数较高,监测期间污染指数几乎全部超标,污染严重,2012年3月污染指数高达3.24,在“重污染”状态,整个监测过程中出现两次较大波动,最终趋于平稳;除铅外重金属污染指数都在“允许”和“影响”状态内,2011年12月、2012年3月、10月监测时发现该海域海水中铅浓度较高,污染指数在“重污染”状态。汞污染指数略呈升高趋势。

2.3.2 沉积物各项监测因子变化趋势分析

从图2中可以看出,石油类标准指数呈略微上升的变化趋势,有机碳的标准指数呈略微下降的变化趋势,其余各个监测项目的标准指数基本无变化。除铜外,各项目的监测值均处在“允许”范围内,该海域沉积物质量良好,符合相应的海洋功能区划要求。

2.3.3 海洋生物变化趋势分析

(1)叶绿素及初级生产力。

监测期间工程附近海域各个站位之间的叶绿素a含量差别不是很大。说明该海域初级生产力在各个站位之间分布比较均衡。但2012年3月份该海域的叶绿素a含量较2011年同期有所升高,基本处于“中营养”状态。2012年10月份基本恢复“贫营养”状态。

(2)浮游植物。

调查海域浮游植物的种类组成以近海广温、广盐种为主;多样性指数、丰富度较低,均匀度较高,且种类数较少,群落优势不明显;优势种随时间的变化变化较大。浮游植物的密度随海水中营养盐含量的高低而呈正比变化。

(3)浮游动物。

调查海域浮游动物多样性指数偏低;种类数偏少;优势种基本为桡足类。种类组成的生态特点是以广温、广盐性的种类为主,符合天津近岸的一般规律。

(4)底栖生物。

调查海域底栖生物种类较少,多样性指数偏低,且生物量分布十分不均匀。该海域生物量主要以软体动物、棘皮动物、鱼类组成。

3 结语

对天津临港工业区二期填海工程跟踪监测结果分析如下。

(1)海水中重金属汞含量呈缓慢上升趋势;铅含量上下波动明显,整体看来略有上升趋势;其余监测因子均无明显变化趋势,整体处于波动型稳定状态。

(2)沉积物中石油类标准指数呈略微上升趋势,有机碳标准指数呈略微下降趋势,其余监测因子均处于稳定状态。

(3)海域营养状态基本在“中营养”和“贫营养”状态间波动,浮游植物密度随海水中营养盐含量的高低而成正比变化;浮游动物分布符合天津近岸的一般规律;底栖生物各项评价指标均无明显变化趋势,处于稳定状态。

参考文献

[1] 国家环境保护局.GB3097-1997,海水水质标准[S].北京:中国标准出版社,1997.

[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB18668-2002,海洋沉积物质量[S].北京:中国标准出版社,2002.

环境工程趋势范文第4篇

关键词:河湖连通;水系畅通;水源保障;水质

1 项目建设背景

近几年,大庆市以“水”为魂进行城市开发建设,先后对黎明湖、三永湖及黎明河等14个河湖进行了水体治理和景观改造,建设了一批高品质滨水新区,叫响了“绿色油化之都,天然百湖之城”的城市品牌,到2020年建立起与国际化大城市相适应的优美河湖生态水系。

2 工程建设的必要性

大庆市区位于松嫩冲积低平原区,区内无天然河流,大庆市百湖之城建设面临湖泊干枯消失、湿地面积逐年减小的矛盾,存在水源补给困难、水体不能有效置换、水体富营养化程度加剧、湖泊等地表水体水质持续恶化等一系列问题。建设大庆市城区河湖连通工程是增加大庆市城区内生态环境供水的主要措施,通过连通河湖、改善水质、修复和改善河湖水生态环境,在创造城市发展良好空间,提高居民生活美好环境和促进经济快速发展和社会和谐稳定起到了重要的作用,为大庆市建设现代化国际化大城市提供了生态保障。

东城区位于大庆市东部,是大庆东部中心区,也是大庆市高新技术产业开发区所在地。大庆市辖区5个区中的萨尔图区政府和龙凤区政府均位居东城区。作为《大庆市“百湖”治理专项规划》的六条纵向走廊之一、东城区的萨尔图河具有水源水质好、水源保证程度高、靠近市中心城区辐射带动作用大、占地范围内现状人口少、连通湖泊多、景观气势宏大等突出优点,同意推荐为一期工程先行实施。

3 总体布局原则

河湖联通一期工程总体布局为通过“两库(大庆水库、东城水库)、两河(萨尔图河、玉带河)、十湖(空港西湖、春雷湖、九三湖、北新湖、萨北湖、兰德湖、东风湖、东水源湖、三永湖、万宝湖)”、两条抽水管线以及各引水、泄水支渠(沟)为一体构成的东城区河湖联通水网体系。

4 工程设计

4.1 设计思路与理念

按照“引水济湖、调水行舟、依水置景、以水丽城”的治理思路,构建“一河通南北、十湖靓东城”的水系格局。秉承“河湖相连,水韵东城,绿联空港,梦寄水乡”的设计理念,力促水脉、绿脉、文脉相辅相成,集中打造展现城市风貌、体现文化特色、凝聚城市魅力的滨水城市景观。

4.2 线路布置

4.2.1 萨尔图河。萨尔图河以大庆水库和东城水库作为环境生态用水水源,分为上、中、下三段,线路总长度37.93千米。

上段从大庆水库泄水闸进入前进河,经前进河向南进入空港巷西湖(供电渔场),通过空港西湖与春雷湖连接渠向东入春雷湖。中段经春雷湖泄水渠提水入黎明河上游,沿黎明湖已有河道至兰德湖,线路长度16.85千米,沿途为九三湖、北新湖、萨北湖及兰德湖供水。下段从兰德湖向西沿南岗泡泄水渠北侧穿过机场高速路,沿机场高速路向南至中三路北侧,沿中三路向西入东风泡。线路长度5.68千米,为东风湖供水。

4.2.2 玉带河。玉带河为原有河道,在东水源湖泄水渠上扩建,起始于东水源湖,沿原渠线穿中兴南街、经六街、经九街后,入黎明河(东二排干),全长3.1千米。

4.2.3 输水管线。输水管线共2条,其中,东风湖至东水源湖管线为现有工程,全长1.63千米,设计输水流量为1.20立方米/秒,为东水源湖补水;三永湖至万宝湖抽水管线全长2.13千米,设计输水量0.90立方米/秒,输水管线由三永湖取水泵站加压后,输水入万宝湖,为万宝湖补水。

4.2.4 湖泊。湖泊共10座,分别为空港西湖、春雷湖、九三湖、北新湖、萨北湖、兰德湖、东风湖、东水源湖、三永湖、万宝湖。

4.2.5 引(排)水支渠。萨尔图河担负着为空港西湖、春雷湖、九三湖、北新湖、萨北湖、兰德湖、东风湖供水的任务,其中空港西湖、北新湖、九三湖、萨北湖需修建供排水支河。

(1)空港西湖。进水渠在萨尔图河上段桩号12+200处分水,长度1.83千米,明渠输水。泄水渠在萨尔图河上段桩号13+720处退水,长度0.74千米,明渠输水。

(2)九三湖。进水渠在萨尔图河中段桩号6+855处分水,长度0.3千米,明渠输水,泄水渠在萨尔图河中段桩号9+550处退水,长度1.86千米,明渠输水,布置过路涵洞2座。

(3)北新湖。进水渠在萨尔图河中段桩号9+265处分水,长度0.2千米,明渠输水。泄水渠在萨尔图河中段桩号10+140处退水,长度0.23千米,明渠输水。

(4)萨北湖。进水渠在萨尔图河中段桩号11+465处分水,长度2.59千米,明渠输水,布置公路桥2座。泄水渠在萨尔图河中段桩号15+565处退水,长度1.72千米,明渠输水,布置公路桥2座。

4.3 建设主要内容

4.3.1 河道工程。包括由大庆水库至东风湖的萨尔图河和玉带河两部分。萨尔图河以大庆水库和东城水库作为环境生态用水水源,线路总长度37.93km。

4.3.2 建筑物工程。根据工程总体布置,共需新建闸、涵、桥、泵站建筑物62座。其中泵站两座,为三永泵站和黎明泵站。

4.3.3 输水管道工程。修建2.13km长的管道由三永湖的三永泵站提水,为万宝湖补水。

5 经济评价

大庆市城区河湖连通一期工程建设的主要任务是一引水排水、改善环境、景观、旅游等综合利用,目的是通过连通河湖、改善水质、修复和改善河湖水生态环境,在创造城市发展良好空间,提高居民生活美好环境和促进经济快速发展和社会和谐稳定,其社会和环境效益十分显著,同时,工程的建设将会对带动该地区地产增值效益和旅游效益的大幅提升起到重要的推进作用。

6 环境影响

连通工程有利于改善城市水质水环境,可为市民的休闲娱乐提供良好的亲水空间,以水丽城,为创建水清岸绿的大庆,建立与国际化大城市相适应的优美河湖生态水系打下基础。

参考文献

[1]徐宗学,庞博.科学认识河湖水系连通问题[J].中国水利,2011(16):13-16.

[2]陈雷.关于几个重大水利问题的思考-在全国水利规划计划工作会议上的讲话[J]..中国水利,2010(4):1-7.

[3]李原园,郦建强,李宗礼,等.河湖水系连通研究的若干问题与挑战[J].资源科学,2011,33(3):386-391.

[4]李宗礼,李原园,王中根,等.河湖水系连通研究:概念框架[J].自然资源学报,2011,26(3):513-522.

环境工程趋势范文第5篇

关键词:乌兰布和分洪区;凌汛;水土保持;生态建设

中图分类号:S157 文献标识码:A

黄河是最大的过境河流,内蒙古河段地处黄河流域最北端,纬度相对较高,气温相对较低,自然形成冬季河封、春季开河流凌的现象,受地势、气温等自然条件影响,在封河、开河,特别是开河流凌期极易形成冰塞、冰坝,出现水位迅速雍高,威胁堤防安全甚至造成堤防溃口的凌汛灾害。为了解决黄河在内蒙古境内的凌汛问题,在三盛公上游左岸的二十里柳子(距拦河闸19.4km)设置分洪口,利用低洼的地形和无耕地、无人居住、无工矿企业等有利条件建设分洪区,此区定名为“黄河内蒙古防凌应急分洪乌兰布和分洪区”,以下简称“乌兰布和分洪区”。

1 乌兰布和分洪区概况

分洪区位于黄河左岸巴彦淖尔市磴口县粮台乡,东西向长度大约28.2km,南北向宽度大约8.5km,总面积约为230km2。分洪口建于三盛公水利枢纽拦河闸上游二十里柳子,距拦河闸19.4km的库区围堤上,设一双向分洪闸,分洪闸宽77m,设计引水流量为273m3/s,分洪水经4.0km引渠向北流入分洪区。分洪口处凌汛水位为1055.42m,对应库容为1.17亿m3。

该分洪工程的主要任务是在发生冰塞、冰坝等严重凌情时,分蓄凌洪,降低壅水高度,减轻凌汛对堤防的威胁。滞洪区面积为230km2。工程为2等,主要建筑为1级,设计防洪标准为100a一遇洪水。工程主要包括引洪渠、围堤、分洪闸等,将新建引洪渠4km、围堤20.57km、双向分洪闸1座,工程估算总投资10762.23万元。

目前,工程已建成2a,分洪区已经旅游开发,建成奈伦湖旅游区,吸引了周边大量旅游者前来观光。

2 分洪区建设水土环境影响分析

2.1 防凌应急分洪对水资源的影响

乌兰布和分洪区任务就是在凌汛期槽蓄水增量较大,下游河道发生冰塞、冰坝、水位雍高堤防出现险情时,提前分滞凌汛洪水、减少槽蓄水量、削弱凌峰、降低下游河道水位,预防和减轻凌汛灾害,减轻黄河内蒙古段防凌汛压力,最大限度地保护防洪工程的安全,保护黄河两岸人民生命财产和基础设施的安全。在黄河凌汛过后,黄河水位归槽,下游无险情时,开始将分洪区的洪水退回黄河。

分节各水文站统计资料,巴彦高勒水文站多年平均开河流凌起始时间为3月15日,头道拐水文站多年平均开河流凌结束日期为3月25日。当流凌结束,下游无险情时开始退水。综合考虑分洪闸的规模及闸底高程,确定乌兰布和分洪区退水时间为10d,此时库区分洪闸底高程以上分洪水已退出,剩余分洪水一部分渗漏补给黄河,另一部分蒸发损失掉,详见表1。

乌兰布和分洪区通过分洪闸可退水6052.09万m3,占分洪量的51.7%。考虑给黄河的渗漏补给量,结合其启用频率,平均每年损失水量不足953.75万m3,与黄河水资源量相比很小,对黄河水资源量影响很小;水质没有改变,退水对黄河水的水质不会产生影响。

2.2 工程实施对水土流失的影响

2.2.1 水土保持现状

本工程的建设项目有:堤防工程、分洪闸工程及引水渠工程建设。建设规模为堤防工程20.57km,引水渠工程4km。工程建设共占压土地311.10hm2,其中永久占压68.32hm2,临时占地242.78hm2。本地区属中温带干旱气候,干旱少雨,昼夜温差大,季风强劲。多沙丘及沙丘链,水土流失类型主要以风力侵蚀为主,根据《人民政府关于划分水土流失重点防治区的通告》(内政发[1999]62号),本项目区为重点治理区。

在本工程项目开工前未开展任何人为的水土保持生态环境建设工程,只是启动了天然林保护和退耕还林(草)工程。因此,项目建设区内无水土保持治理面积和设施。通过对工程项目区实地调查,本区域治理建设项目水土流失的植物措施上,选择适宜种植的草种主要有蒙古冰草、羊草、披碱草、沙蒿等;适宜种植的灌木有沙地柏、小叶锦鸡儿、柠条、丁香等;适宜种植的乔木有小叶杨树、油松、旱柳等。

通过对附近黄河大堤的调查,在植物措施上,成功的治理模式是垂直播芨芨草,生长良好,能较快起到绿化环境、发挥水土保持防护效益作用。

通过多年的治理认为,乌兰布和沙漠在生态建设开发的基础上,开发特色种植业是具备条件的。已总结出新的符合当地实际的沙漠治理经验,即:打井、架电、修路;营造防护林体系;形成防护效益;开发林间优质土地;形成绿色食品生产基地。

2.2.2 水土流失调查

工程建设中的弃土,主要包括堤防工程清基及乌兰布和分洪区引水渠开挖产生弃土。工程建设期共产生弃方159.21万m3。工程清基土主要在大堤外侧沿堤脚压堆放。以增加渗径,利用量为18.8万m3。还有140.41万m3引水渠开挖土弃于弃土场。

结合实地调查,本项目工程建设扰动原地貌、占压面积为311.04hm2,占用土地类型为荒草地(见表2)。

2.2.3 水土流失防治责任范围

按照《开发建设项目水土保持方案技术规范》(GB50433—2008)的规定,黄河内蒙古防凌应急分洪乌兰布和分洪区工程水土流失防治责任范围划分为项目建设区和直接影响区,防治责任区范围面积387.48hm2,其中项目建设区面积为311.04hm2,直接影响区面积为76.38hm2。具体划分见表4。

根据水土流失防治责任区的划分,在评价主体工程中具有水土保持功能工程的基础上,同时针对因自然环境以及建筑施工等引起的水土流失的现象及破坏程度,采取相应的防治措施。比如,将防治水土流失措施与植被措施、永久性防护措施和临时性措施有机结合起来,合理确定水土保持的总体布局,形成一套科学的、完善的水土保持防治体系。

本工程水土流失防治措施体系见图1。

图1 乌兰布和分洪区工程水土保持防治措施体系

本工程施工生活生产区及取土场表土回填31.94万m3;临时道路由于车辆碾压造成临时道路土壤结构紧密,不利于植被恢复,进行翻耕,翻耕的深度为30cm,工程量为5.94m3;在弃土场区两侧设置低立式柴草沙障,方向与主风向垂直,网格规格为2.0m×2.0m,材料为玉米秸秆,长度0.7m,露出地面0.2m,埋入地下0.5m。

对堤防边坡、施工及施工道路扰动区、料场开采范围及弃土场沙障方格内进行植被恢复建设。本着“因地制宜,适地种适树、适草”的原则,根据项目区气候特点,选择植被恢复快、水土保持效果好的草树种——沙蒿。

3 乌兰布和分洪区工程建设过程中水土生态化建设总结

3.1 强调水利工程项目与生态环境的协调规划

我国过去的水利资源规划,按照流域梯级开发模式,往往追求100%的开发率,这样就忽视了工程开发会给生态环境带来危害。乌兰布和分洪区的工程建设坚持工程建设与生态保护相结合的原则,以水资源合理配置为基本依据,以生态建设和环境保护为根本目标,达到水利工程经济效益、社会效益、环境效益的统一。

3.2 重视项目建设对生态环境影响评价

本工程在项目可行性研究阶段就进行了充分的论证,对于工程实施过程中的水质、大气、噪声、植被、水土流失、地下水污染等方面进行了分析和论证。实践证明,本工程不但未对河流的水生生态造成不利影响,而且由于分洪区的建设为磴口县沙漠地区注入了大量的生态水,缓解了分洪区所在地的生态用水压力,治理沙漠,改善环境,减少入黄沙量。

3.3 加强生态建设管理,使工程建设成为生态建设,同时促进经济建设

乌兰布和经过两次应急分洪,目前已有2133.3hm2水域形成。为了充分发挥这片分洪区水域的效益,当地政府提出化蛹成蝶的战略目标,将“分洪区”转化成“以旅游为主的经济发展区”,积极引入先进企业从事开发性生产,利用得天独厚的条件(流动的沙丘、广阔的天空、宽阔的水面、)发展私人航空飞行俱乐部等旅游项目,实现2133.3hm2分洪区黄河沙漠特色旅游。

目前,分洪区33km环湖三级公路已通车;而分洪区水面也先行修建1座流动码头,顺利通航,还添购了大小豪华游船;投放8000万尾鱼苗,周边种植1000hm2竹柳,种植533.3hm2油莎豆,同时将“磴口县乌兰布和分洪区”冠名为“奈伦湖”。奈伦湖打造成集自然生态、科考人文于一体的旅游项目,2012年试营业期间,接待游客8万人次,实现收入2000万元。

可见,人工干扰及工程建设会给生态系统带来了一定的影响,具体影响应进一步结合生态系统调查确定,这也是后续研究的内容之一。

人类社会要发展,开发和利用河流资源是不可改变的规律。同时,保护生态、维护河流健康也是客观现实。因此,在人类发展与河流生态健康之间找到一个平衡点,在遵循和利用客观规律的前提下,处理和协调好水、土、生态和人类四者之间的良好关系,使水利设施生态运行,并做好生态修复工作,是未来河流开发治理的关键。

参考文献

[1] 朱党生.水利水电工程环境影响评价[M].北京:中国环境科学出版社,2006.