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水利工程优秀论文范文参考2篇

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水利工程论文范文

  水利工程论文范文参考一:

  1 水利工程中河道生态护坡功能

  1.1 生态学功能

  从水利工程的视角出发,生态护坡的构造与材料选择至关重要,其不仅能增强河流的防洪与抗冲刷能力,还能发挥植物的固土作用,有效遏制土壤侵蚀,确保河岸稳定。此外,生态护坡还能减缓水流速度,降低河流对岸滩的冲刷作用,保障岸滩的稳定性与安全性。在维持河道生态平衡方面,生态护坡施工技术的作用尤为显著,通过该技术的应用,能促进植物的生长与恢复,为水生动物提供适宜的生存环境,进而增加河流的生物多样性;同时还能提升土壤有机碳含量,改良土壤结构。此外,生态护坡还具有净化水质、吸附污染物、增强水体自净能力的功能,从而确保水源的安全与清洁[1]。

  1.2 防洪功能

  河道作为重要的水文通道,其防洪功能直接关乎防汛效果。传统的防护措施多采用混凝土、石材等硬质材料,虽能在短期内有效抵御洪水侵蚀,但长期来看,缺乏生态功能,且易对河流生态环境造成破坏。在恶劣气候条件下,这些硬质材料还易受损,降低防洪效果。相比之下,生态护坡通过植被、土壤与工程材料的有机结合,在坡面上形成具有一定弹性的防护层。在洪水期间,植物根系起到固土作用,防止水土流失;同时,植物的柔软性也能起到缓冲作用,减轻洪水对岸坡的破坏。此外,植物的蒸腾作用还能有效调节河流小气候,降低洪涝灾害的发生概率。通过增强水土保持能力,生态护坡还能提升河流的调蓄功能,进一步减少洪涝灾害。

  2 河道生态护坡施工技术的实施策略

  2.1 工程概况

  本项目为通苏嘉甬漕湖街道沿线河道治理(水土保持治理)工程,本项目将对里浜河、三梅浜、横河头等区域进行改造,主要采用生态格宾网箱护岸,河坡满铺绿化,其中,里浜河新建一座溢流坝,横河头拆除并新建桥梁1座。本工程通过实施“山水林田湖草生命共同体”的生态保护策略,投入941.060 6万元人民币,力求全面恢复区域内河道的功能。在此期间,深度融入“山水林田湖草生命共同体”的生态建设与环境保护工作,着力提高区域环保水平,以达成显著的社会效益。

  2.2 施工前准备

  在河流生态护坡施工中,准备阶段的工作至关重要,直接关乎整个河道项目建设效果与生态护坡工程质量。

  第一,在工程正式启动前,必须对河道边坡进行全面的调查与评估,包括地形地貌、水文状况、植被覆盖情况等。通过实地勘探与精确测量,获取河床边坡的准确数据,为后续工程规划提供可靠的依据。

  第二,根据调查与评估的结果,制订详尽的施工计划。该计划需明确生态护坡技术的选用,确定施工的具体步骤与流程,规划材料与设备的采购与调配,并对整个施工过程进行科学合理的安排。

  第三,根据工程设计图纸,针对每一道工序制订具体的技术标准,涵盖土壤的处理方法、植物的选择与种植方式、生态材料的应用、相关工艺指标与质量标准,确保工程中的各项工艺措施均能达到预期标准,从而提升工程质量[2]。

  第四,依据工程需求,提前完成必要的材料与设备采购与配置工作。其中,主要材料包括土壤固化剂、植物种子、微生物等,设备则涵盖挖掘机、压路机等机械。确保材料与设备能够按时到位,为工程的顺利进行提供有力保障。

  第五,在施工准备阶段,需对施工现场进行科学的规划,合理安排物料堆放、设备摆放以及人员进出通道等,同时设置明显的警示标志与必要的临时防护设施,以确保施工过程中的安全。

  第六,按照工程要求,组织相关专业人员进行专业知识、技能与安全知识的培训。通过提升员工的技术水平与安全管理意识,确保工程质量与安全得到双重保障。

  第七,在施工准备阶段,需与河道管理单位、周边居民等相关利益方进行充分的沟通与协调,深入了解业主的需求与关注点,确保在施工期间能够保持顺畅的沟通,从而减少误解与矛盾的产生[3]。

  2.3 基础工程

  第一,按照工程设计规范,对河道边坡实施了全面的清理与平整工作,彻底清除边坡上的垃圾、树木等杂物,确保坡面干净无杂物。同时,对边坡进行了科学的平整处理,以提高其整体稳定性和安全性。

  第二,依据工程设计图纸的具体要求,有序地开展了土方开挖与回填等施工工作。在基坑开挖阶段,严格控制了基坑的深度和宽度,确保满足设计要求,并对边坡采取了必要的支护措施,以保障其安全。在回填过程中,选用了合适的土料,并进行了逐层夯实,以确保回填体的密实度和稳定性。

  第三,为确保河流边坡的排水顺畅,建立了完善的排水系统。根据排水设计方案,在边坡上合理布置了排水沟、截水沟等排水设施,以有效防止水土流失和边坡失稳。

  第四,在基坑开挖前,对基坑边坡下方的地下管线进行了详细的调查,并制订了针对性的防护方案。对于需要改道或保护的管线,及时与相关单位进行了沟通,以确保施工过程的顺利进行。

  第五,在地基加固与处理过程中,加强了质量监控和安全管理。对施工过程中出现的安全隐患进行了及时的检测和治理,同时对整个施工过程进行了详细的记录,为后续的项目验收和数据分析提供了可靠依据。

  第六,地基加固与处理工程完成后,进行了全面的检查和验收。按照建设规范和标准,对各项性能参数进行了逐一核对。针对发现的问题,制订了相应的整改措施,确保了地基加固与处理工程的质量。

  2.4 生态材料选择

  第一,土壤固化剂作为一种能够有效提高土壤强度和抗水性能的材料,在生态护坡工程中得到了广泛应用。在选用固化剂时,需综合考虑其化学组成、物理性能与适用场景。结合工程场地的地质条件和土质特点,选用合适的固化剂类型,以确保其具有良好的抗水性和抗冲蚀性。

  第二,在植被恢复过程中,植物种子的选择至关重要。在筛选种子时,需根据其适应性和生长潜力进行评估。结合建设区域的生态环境和植被类型,选用适宜的树种,以确保其在新环境中能够良好生长,并逐步恢复生态平衡。

  水利工程论文范文参考二:

  在有力有效推进乡村全面振兴背景下,农业农村污染治理成为实现绿色发展和生态文明建设的重要任务。党的二十届三中全会强调,要加强生态环境保护,推动农业绿色转型,实施精准生态治理,强化农村环境基础设施建设。农业面源污染已成为制约农村可持续发展的关键问题,急需通过生态水利工程等技术手段,改善农业生产方式,提升资源利用效率,推动农业与环境的和谐发展。因此,探讨生态水利工程在农业农村污染治理中的作用,对于实施乡村振兴倡议具有重要意义。

  一、中国农业农村污染概况

  (一)农业农村污染的主要来源

  农业面源污染是指农业生产过程中,由于农田施肥、用药、灌溉等活动的影响,导致污染物随降水或灌溉水流入水体、土壤等环境介质形成的广泛分布的污染源[1]。农业面源污染的主要来源可以概括为以下两个方面。

  一是化肥和农药的过量施用。过量施用化肥和农药不仅不能有效提高农作物的产量和质量,反而容易导致化学成分流失,进入水体或土壤中,造成污染[2]。这些化学物质在水体中的积累,能够引发水体富营养化,影响水质,进而影响水生生物的生长与繁殖。

  二是不合理的灌溉管理与农业废弃物处置。传统农业灌溉方式存在效率低下、水资源浪费等问题,尤其是在缺乏精准灌溉管理的情况下,过度灌溉或灌溉方式不当往往导致化肥、农药等污染物随水流失[3]。与此同时,农业废弃物(如秸秆、农膜等)处理不当也会成为污染源。随意处置这些废弃物,不仅会产生空气污染,还可能通过雨水冲刷进入土壤或水体,进一步加剧污染。

  (二)农业农村污染的现状

  “十四五”以来,中国以《“十四五”土壤、地下水和农村生态环境保护规划》和《农业农村污染治理攻坚战行动方案(2021—2025年)》为指导,强化源头预防、风险管控、分类施策、协同治理和先行先试,持续深入打好净土保卫战和农业农村污染治理攻坚战,取得了显著成效,但仍面临诸多挑战。

  土壤污染与耕地安全利用方面。截至2024年,全国受污染耕地安全利用率稳步提升至91%,农用地土壤环境状况总体稳定。但是,污染地块修复成本高、技术难度大,部分地区仍需因地制宜,统筹自然恢复和人工修复。

  农村生活污水与黑臭水体治理方面。截至2024年6月,全国农村生活污水治理率在45%以上,农村污水横流状况大幅减少。同时,“十四五”期间全国新增完成6.7万个行政村环境整治,农村黑臭水体治理任务完成率在80%以上。

  农业面源污染治理方面。农业面源污染治理在部分地区取得积极进展。生态环境部与农业农村部联合在28个地区开展农业面源污染治理与监督指导试点,部分试点区域的国(省)控断面水质已得到改善。然而,农业面源污染仍是当前农村生态环境的突出短板,尤其是在氮磷流失和畜禽粪污处理方面。

  农村生活垃圾与卫生厕所普及方面。截至2024年,全国卫生厕所普及率达75%,生活垃圾收运处置体系覆盖自然村比例超过90%。这表明农村人居环境得到显著改善,但仍需进一步加强长效管理。

  二、生态水利工程在农业农村污染治理中的作用

  (一)生态水利工程的主要功能

  生态水利工程是指在水利基础设施建设和水资源管理过程中,运用生态学原理与水利工程技术,通过水资源合理配置与利用、水生态环境修复与保护、生态恢复等手段,实现生态效益和水利效益的双重目标[4]。与传统的水利工程侧重于水资源的开发与利用不同,生态水利工程更加注重生态环境的保护与恢复,旨在实现水资源的可持续利用与生态环境的长期稳定。生态水利工程的主要功能可概括为以下几个方面。

  一是水资源的合理配置与利用。通过科学的水资源管理手段,确保水资源能够满足农业、工业、生活用水以及生态环境的需求。合理调配水资源,能够避免水资源过度开发或浪费,最大限度地提高水资源利用效率。

  二是水生态环境的修复与保护。在水利工程建设和水资源开发过程中,注重生态环境的保护,特别是水生态系统的修复和恢复,通过改善水体质量、恢复湿地和河流生态等措施,能够促进水生态环境的健康发展。

  三是绿色低碳发展与污染治理的双重目标。生态水利工程不仅关注水资源的管理与生态环境的修复,还结合绿色低碳发展的理念,推动农业、农村和水利领域的污染治理。通过使用绿色技术、推动低碳发展,实现经济、社会与环境的协调发展。

  (二)生态水利工程的主要类型

  一是水库与湿地恢复工程。水库作为水资源储存与调配的基础设施,在生态水利工程中起着重要作用。通过恢复湿地功能,增强水库水生态系统的自我修复能力,能够有效提高水质,促进生物多样性保护。湿地能够通过植物吸收水中的营养物质,净化水体,防止水体富营养化,同时也为水鸟等物种提供栖息地,增强生态系统服务功能[5]。

  二是人工湿地与生态浮岛。人工湿地是模拟自然湿地功能,通过人工构建湿地系统,利用植物、微生物等生态过程,净化水体中的有害物质[6-7]。生态浮岛作为一种新型的水质治理措施,通过浮动植物群落的根系吸附污染物,改善水质,提供水生生物栖息地。两者均能有效提升水体的自净能力,减少污染负荷。

  三是渔业生态补偿与生态水流量保障。在水利工程建设过程中,往往需要保障一定的生态流量,确保生态系统的正常运作,特别是渔业资源的保护。渔业生态补偿机制是通过设置生态保护基金、采用补偿措施等手段,恢复和维护渔业资源的可持续性[8]。生态水流量保障则是通过合理调度水资源,确保河流和湖泊的生态功能得到充分发挥。

  (三)生态水利工程在农业农村污染治理中的应用

  一是提高水资源利用效率,发挥污染治理的协同作用。水资源高效利用是农业可持续发展的核心,生态水利工程通过精准灌溉(滴灌、微喷等)避免水资源浪费,并减少化肥和农药流失。例如,滴灌技术能够将水分精准输送到作物根部,减少水分蒸发和渗漏,同时避免过量灌溉导致的化肥和农药随水流失,从而减轻水体污染。此外,修复水土保持系统和提升土壤保水能力,不仅能减少灌溉需求,还能有效防止土壤侵蚀和水土流失,进一步减轻农业面源污染。

  二是改善农村水质。水质污染是农业污染的直接体现,生态水利工程通过自然与人工修复技术改善水质。湿地恢复、人工湿地、水生植物引入等能吸收水中的氮磷,减少有害物质,提升水体自净能力[9]。生态湿地和植物净化池等技术能够有效降低水体中的氮磷浓度,抑制水华现象,恢复水体自净功能。

  三是推动绿色低碳农业发展。生态水利工程通过技术创新与生态保护结合,促进农业绿色转型。推广节水灌溉、低碳农机具和生态种植模式等,能够减少农业碳排放和资源浪费,提升环境友好性,为绿色农业提供水资源保障,促进农业生态系统健康稳定。

  三、国内外生态水利工程的实践经验与启示

  (一)国内外生态水利工程的实践经验

  国际案例:德国的“Between the Waters”(在水之间)项目于2010年实施,位于埃姆舍河和莱茵—赫恩运河之间,采用人工湿地与水处理系统成功将废水转化为可饮用水和灌溉水。项目显著提升了水质,减少了对外部水源的依赖,并为社区提供了可持续的水源。此项目为中国农业污染治理提供了宝贵经验,尤其在水资源短缺地区,人工湿地和水回用系统的结合能够实现水质净化与生态修复双重目标。

  国内案例:安徽省金山湖生态湿地项目通过建设21.33公顷(320亩)人工湿地,成功处理了来自污水处理厂的尾水,显著改善了水质。该项目将水质从一级A标准提升至IV类水质标准,并促进了湿地生态功能的恢复。然而,项目也面临挑战,包括人工湿地的长期维护和管理需要持续投入,随着人口和农业活动的增加,湿地面积和处理能力可能不足,且运营和维护成本较高。尽管如此,金山湖项目仍然展示了人工湿地作为低成本、高效益的水污染治理技术的巨大潜力,具有较强的可复制性,值得在其他地区推广。

  (二)国内外经验的启示

  综合规划与设计方面。生态水利工程应结合生态修复与水资源管理,避免单一功能开发。目前,中国部分地区水利工程更加偏重传统硬性设施,忽视生态效益。未来项目应注重生态功能与水利功能的有机结合,推动全面治理。

  因地制宜与适应性实施方面。成功的生态水利项目需根据地区特点量体裁衣。德国“Between the Waters”项目通过人工湿地有效治理废水,中国安徽省金山湖生态湿地项目也采用人工湿地处理农业污水。这些项目展示了低成本、高效益的水净化技术,未来应根据不同地区需求,推广湿地恢复和污水回用等适宜技术。

  可持续发展与长期投入方面。生态水利工程的可持续性依赖于长期资金投入和社会参与。中国安徽省金山湖生态湿地项目初期建设成本较低,但需持续管理与优化。为确保长期成效,应推动政府、企业与社区广泛参与,并建立稳定的资金支持和生态补偿机制。

  推动绿色低碳发展方面。生态水利工程可推动绿色低碳农业发展,通过节水灌溉、低碳农机具等减少农业碳排放与资源浪费。德国的低成本、高效益水净化技术为中国提供了可行的技术路径。未来,应借鉴这些方法推动绿色低碳农业转型,并确保水资源得到高效利用。

  四、相关政策建议

  一是完善政策法规与监管体系。借鉴国内外先进经验,进一步健全农业污染治理的法律法规,明确各级政府和相关部门的职责,强化农村生态环境管理的政策体系。同时,完善农村环境监测体系,加强对农业面源污染的动态监测和评估,加密布设监测点位,优化监测技术手段,确保污染治理措施落地见效。

  二是推动技术创新与生态工程应用。结合国内外实践经验,推广生态水利工程,如人工湿地、生态浮岛和生态沟渠等,提升农村水体自净能力和水质。利用数字技术提高农业污染治理的精准性和效率,通过大数据和智能决策系统优化生态水利工程的运行和管理。同时,推进受污染耕地的修复工作,实施土壤重金属污染溯源和整治,加强水体富营养化的治理。推动畜禽粪污、秸秆等农业废弃物的资源化利用,减少废弃物对环境的污染。

  三是提升公众参与度,促进社会共治。增强农民环保意识,通过宣传教育,提高农民对农业农村污染危害的认识,鼓励其主动参与生态水利工程的建设和维护。建立多元共治机制,推动政府、企业、社会组织和农民的协同治理,形成全社会共同参与的污染治理格局。同时,加大财政投入,设立专项基金,支持生态水利工程的建设和运行,鼓励社会资本参与,拓宽资金来源。加强对农民的技术培训,推广生态农业和绿色低碳技术,提升其污染治理能力。

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