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    水利工程是什么

    “水利”是指对自然界的水进行控制、调节、治导、开发、管理和保护,以防治水旱灾害,并开发利用水资源的各项事业和活动。用于控制和调配自然界的地表水和地下水,以达到除害兴利目的而修建的工程称为水利工程。

    水利工程无论是在防洪、发电中,还是在供水、排涝方面,又或者是在灌溉与航运中,都发挥着自身独树一帜的作用。水利工程可以有效抵御洪旱等自然灾害,对于改善自然环境,维护水资源安全方面发挥着重要的作用,对于工业生产用水、农业发展也有不可磨灭的功劳。水利工程需要建造各种类型的水利建筑,如水坝、堤坝、溢洪道、水闸、进出水口、廊道等,以实现其目标。

    水利工程

    水利工程分类

    1、水利工程按目的或服务对象可以分为防洪工程(堤防、水库、蓄滞分洪区、涵闸、排水工程等)、农田水利工程(灌溉工程)、水力发电工程、航道港口工程、城市供水排水工程及水土保持工程等。同时为防洪、灌溉、发电、航运等多种目标服务的,则被称为综合利用水利工程。

    (1)防洪工程

    防洪工程是控制、防御洪水以减免洪灾损失所修建的工程,按功能和兴建目的可分为挡、泄(排)和蓄(滞)几类,主要包括堤防、水库、蓄滞分洪区、涵闸、排水工程等。解决大江大河的严重洪水灾害对人身安全的威胁,控制水灾洪灾是保证人民生命财产安全的首要任务。

    (2)农田水利工程

    农田水利工程,又称排水灌溉工程,指防止旱、涝、渍灾为农业生产服务的水利工程。解决基本的粮食灌溉安全的问题以及农村人民饮水安全的问题,加大了对农村水利基础设施建设的发展需求,农田水利将作为农村基础设施建设的重点任务。根据《2016年全国水利发展统计公报》数据,2016年农村饮水安全巩固提升工程完成投资240亿元,水电建设完成投资249亿元。

    (3)水力发电工程

    水力发电工程指将水能转化为电能的工程建设。水力发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能,为实现将水能转换为电能,需要兴建不同类型的水电站。水力发电效率高,发电成本低,调节容易,但是由于利用自然水流,受自然条件的影响较大。水力发电往往是综合利用水资源的一个重要组成部分,与航运、养殖、灌溉、防洪和旅游组成水资源综合利用体系。2016年全年农村水电建设完成投资249亿元,新增水电站312座,装机容量203万千瓦。

    (4)航道和港口工程

    航道和港口工程指改善和创建航运条件的水利工程。航道是水运的基础设施,可分为天然航道和人工航道(运河)。航道工程是开拓航道和改善航道航行条件的工程。港口是具有水陆联运设备和条件,供船舶安全进出和停泊的运输枢纽。最原始的港口是海湾、水湾等天然港口。随着航运业的发展,天然港口已不能满足经济发展的需要,须兴建具有码头、防波堤和装卸机具设备的人工港口。港口航道工程不仅能够促进我国港口和水运的发展,而且还有利于我国的国际贸易,在国民经济中也发挥着重要的作用。

    (5)城镇供水和排水工程

    城镇供水和排水工程为工业和生活用水服务,并处理和排除污水和雨水的水利工程。城镇生活用水分为:饮用、洗涤、宅院绿化等用水;工业用水主要为冷却、洗涤、调温和调节湿度等用水。城镇生活供水要求保证率高,且在水量、水质和水压三方面均有要求。我国水资源地域分配不均匀,每年受气候的影响而变化,许多城镇供水不足。排水系统是现代化城市的重要基础设施,城镇排水与污水处理系统承载着城镇卫生防疫、防治水害、污染减排、环境保护、资源再生的基础功能。尤其是随着水资源日益短缺,排水工程的循环利用、资源再生的功能将发挥着越来越大的作用。

    (6)水土保持工程

    水土保持工程指防治山区、丘陵区、风沙区水土和水质污染,保护、改良与合理利用水土资源,并充分发挥水土资源的经济效益和社会效益,维护生态平衡的水利工程。2016年全年水土保持及生态工程在建投资规模520亿元,累计完成投资473.1亿元。全国新增水土流失综合治理面积5.6万平方公里。今后,水土流失治理的力度将不断加大[1]

    2、按照水利工程投资主体的不同性质,水利工程也就有了不同的分类,可以区分这样几种不同的情况:

    (1)国家政府投资的水利工程。这种投资也称国有工程项目。这样的水利工程一般都是跨地区、跨流域,建设周期长、投资数额巨大的水利工程。对社会和群众的影响范围广大而深远,在国民经济的投资中占有一定比重,其产生的社会效益和经济效益也非常明显。如黄河小浪底水利枢纽工程、长江三峡水利枢纽工程,正在建设的南水北调工程等。

    (2)地方政府投资兴建的水利工程。有一些水利工程属地方政府投资的,也属国有性质,仅限于小流域、小范围的中型水利工程,但其作用并不小,在当地发挥的作用相当大,不可忽视。也有一部分是国家投资兴建的,之后又交给地方管理的项目,这也属于地方管辖的水利工程。如陆浑水库、尖岗水库等。

    (3)集体兴建的水利工程。这还是计划经济时期大集体兴建的项目,由于农村经济体制的改革,又加上长年疏于管理,这些工程有的已经废弃,有的处于半废弃,只有一小部分还在发挥着作用。其实大大心N、星罗棋布的小型水利设施,倒是在防洪抗旱方面发挥着不小的作用。例如以前修的引黄干渠,农闲季节开挖的排水小河、水沟等。

    (4)个体兴建的水利工程。这是在改革开放之后,特别是在20世纪90年代之后才出现的。这种工程虽然不大,但一经出现便表现出很强的生命力,既有防洪、灌溉功能,又有恢复生态的功能,还有旅游观光的功能,工程项目管理的也好,这正是我们局部地区应当提倡和兴建的水利工程。但是,政府在这方面要加强宏观调控,防止盲目重复上马[2]

    水利工程建设

    水利工程建设,是根据水利工程项目初步设计所确定的工程类型、工程任务和规模、工程主要建设内容、总投资等要求,修建出水利工程的一系列工作,其过程包括建设前准备、施工技术确定及建设过程管理等内容。水利工程建设项目有多个分类。一是按照功能进行划分,则是经营类、公益类及准公益类。二是按照对于经济发展的作用程度,则分为地方及中央基本建设项目。三是根据总投资额和建设内容划分,可划分为小型及中大型项目。

    水利工程建设一般包括以下程序及阶段,一是出具项目建议书及可行性研究报告,二是做好施工准备工作,三是开展工程初步设计,四是根据项目初设进行工程的具体建设实施工作,五是项目完成后进行竣工验收,六是项目后评价。各个工作的进行时间可以重叠

    水利工程的特点

    水利工程不同于其他工程的特点如下:

    (1)有很强的系统性和综合性。单项水利工程是同一流域,同一地区内各项水利工程的有机组成部分,这些工程既相辅相成,又相互制约;单项水利工程自身往往是综合性的,各服务目标之间既紧密联系,又相互矛盾。水利工程和国民经济的其他部门也是紧密相关的。规划设计水利工程必须从全局出发,系统地、综合地进行分析研究,才能得到最为经济合理的优化方案。

    (2)对环境有很大影响。水利工程不仅通过其建设任务对所在地区的经济和社会发生影响,而且对江河、湖泊以及附近地区的自然面貌、生态环境、自然景观,甚至对区域气候,都将产生不同程度的影响。这种影响有利有弊,规划设计时必须对这种影响进行充分估计,努力发挥水利工程的积极作用,消除其消极影响。

    (3)工作条件复杂。水利工程中各种水工建筑物都是在难以确切把握的气象、水文、地质等自然条件下进行施工和运行的,它们又多承受水的推力、浮力、渗透力、冲刷力等的作用,工作条件较其他建筑物更为复杂。

    (4)水利工程的效益具有随机性,根据每年水文状况不同而效益不同,农田水利工程还与气象条件的变化有密切联系。

    (5)水利工程一般规模大,技术复杂,工期较长,投资多,兴建时必须按照基本建设程序和有关标准进行[3]

    水利工程对生态环境的影响

    (1)水利工程建设对河流生态环境的影响

    ①水利工程的建设会改变天然河道的水质水温,尤其是水库的建设。因为水库具有水面宽、水体大、水流迟缓等特点,再加上水体受太阳辐射等作用,使的水库具有特殊的水温结构。当水库蓄水以后,由于水面对太阳辐射的反射率要小于陆面的发射率,从而使得水面热量辐射值增大,造成水库蓄水后的坝前水温比天然河道水温高,水温的变高就会对于鱼类的繁殖不利,尤其是对下游的鱼类繁殖不利,导致推迟鱼类产卵期。

    ②水利工程的建设也对河流的水质产生一定的影响。水利工程的建设会导致该区域的河流水速减小,一方面,降低了水、气界面交换的速率和污染物的迁移扩散能力,导致水质自净能力下降。另一方面也会使沉降作用加强,造成水体重金属沉降加速,导致水质重金属污染严重。

    ③水利工程的建设也会对该区域的气候及地质产生影响。水利工程的建设会影响该区域的气候变化,尤其是水库的建设,会形成广阔的水域,导致蒸发量将比水库建成前明显增大,进入大气的水汽增多,导致该区域的降水增多,雾天增多,改变了原来的气候。同时大型水利工程的建设也可能引发地震等地质灾害的形成。

    (2)水利工程建设对社会环境的影响

    水利工程对社会环境的影响主要包括对淹没区和工程范围内土地占用和居民迁移安置,工矿交通等基本设施的拆迁重建,以及文物古迹的保护和迁移等的影响。水利工程的建设往往都是以牺牲该区域的土地、房屋、森林、城镇、工厂甚至文物古迹等,给该区域造成很大的损失。由于水利工程的建设,会导致该区域水位上升,该区域附近受到水利工程的影响,使耕地盐碱化,甚至可能成为沼泽地。同时,水利工程的建设,会导致该区域的气候发生变化,造成生物性和非生物性的疾病传播,影响人群的身体健康。可以说,为了水利工程的建设,该区域的人们就要搬迁,而对这些移民进行安置,就要进行新城规划及建设,并且利用新城的现有资源来兴办一些工厂、企业,促进移民生活,但是如果这些建设不合理,就可能造成第二次污染,产生一些新的环境问题。在我们大力建设水利工程的同时,我们应该认识到水利工程建设对于环境所造成的影响,因此,我们要本着和谐发展的理念,正确处理水利工程建设与环境二者之间的关系,促使二者和谐发展[4]

    参考资料:

    [1]2016年全国水利发展统计公报

    [2]蒋翠玲,田晓凤.加强水利工程投资与管理的探讨[J].河南水利与南水北调,2011(20)

    [3]草根水利.水利工程的概念及分类

    [4]周秋红,王刚,杨莹.水利工程对生态环境的影响及生态水利工程建设必要性分析探讨[J].建筑工程技术与设计,2018(7).

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