基于绿色理念的水利水电施工技术探究.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 107 基于绿色理念的水利水电施工技术探究 张 嘉 河南省水利勘测设计研究有限公司，河南 郑州 450016 摘要：摘要：本文讨论了绿色理念下水利水电工程施工中存在的技术性问题，包括施工环境保护与生态保育、节能与资源利用以及施工安全性等方面。接着详细介绍了绿色理念下水利水电施工的常见技术，涵盖节能技术、大体积混凝土施工技术、连接钢筋技术、超级真空抽水技术、土工膜防渗技术、GPS 技术应用和边坡开挖施工技术。随后，探讨了基于绿色理念的水利水电施工技术优化措施，包括可再生能源应用、数字化与智能化施工管理、绿色材料和节能技术，以及生态保护与环境管理。最后，通过综合分析，本文得出结论，基于绿色理念的水利水电施工技术优化措施能够推动水利水电工程向更加环保、高效和安全的方向发展，实现可持续发展的目标。关键词：关键词：绿色理念；水利水电；施工技术 中图分类号：中图分类号：TV52 水利水电工程作为基础设施建设的重要组成部分，对于国家经济发展和社会进步具有至关重要的作用。然而，随着社会对可持续发展和环境保护意识的增强，传统的水利水电施工方式面临着许多挑战。绿色理念作为当代发展的重要方向，提倡资源的有效利用、环境的友好保护和经济的可持续发展。因此，将绿色理念引入水利水电工程领域，并采取相应的技术优化措施，对于推动水利水电行业向着更加环保、高效和安全的方向发展具有重要意义。1 绿色理念的水利水电工程施工中存在的技术性问题 1.1 施工环境保护与生态保育 水利水电工程的施工往往会对周围的自然环境造成一定程度的影响。施工过程中可能涉及土地开垦、水域改造、植被破坏等，这些活动可能导致生态系统的破坏和濒临灭绝的物种受到威胁。因此，在绿色理念的指导下，必须考虑如何最大限度地减少对环境的负面影响，实施生态保育措施，合理规划施工区域，采用低影响开发技术，确保生态平衡的同时实现工程建设目标。1.2 节能与资源利用 水利水电工程通常需要大量的能源和资源，例如电力、水泥、钢材等。传统施工方式可能存在能源浪费和资源浪费的问题，对于大型水电站等工程尤为突出。在绿色理念的背景下，需要寻找更加节能高效的施工技术，推广使用可再生能源，并对施工过程中的资源利用进行合理规划和管理。例如，结合先进的节能施工设备，优化施工进度，减少不必要的能源消耗，提高资源利用率，降低工程对环境和资源的影响。1.3 水利水电工程安全性 水利水电工程的施工安全一直是一个关键问题。在引入绿色理念的同时，必须确保施工过程中的安全性。例如，对于水电站施工，涉及到大坝建设、水电设备安装等高风险作业，如何保障工人的安全，防范施工事故的发生，是亟待解决的难题。因此，需要加强施工人员的安全培训，建立科学合理的施工安全管理体系，采用先进的安全监测技术，确保工程施工过程中的安全可控。2 绿色理念下水利水电施工的常见技术 2.1 节能技术 在水利水电工程中，节能技术是绿色理念的核心之一。传统水电站及水泵站等设施通常会耗费大量电力，对能源资源造成较大负荷。为了降低对能源的消耗，采用节能技术是必不可少的。其中一项常见技术是引入高效节能设备，如高效水轮机、节能泵等，以提高发电和输水的效率，减少电能损耗。同时，智能控制系统的应用也能使设施在非高负荷时自动调整运行模式，避免不必要的能源浪费。此外，通过充分利用水流和水头的特性，实现小水头发电技术，可使水利水电工程在更广泛的地域范围内进行高效利用，从而降低环境影响和生态破坏。中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 108 2.2 大体积混凝土施工技术 水利水电工程中经常需要大规模的混凝土结构，如水坝、溢洪道、引水隧洞等。传统的混凝土施工会产生大量的碳排放和资源浪费。在绿色理念的指导下，大体积混凝土施工技术成为解决方案之一。该技术通过优化混凝土材料的配比和施工工艺，以及应用高性能、高强度的混凝土，实现结构的节能与耐久性提升。此外，采用自密实混凝土、防裂混凝土等特殊类型混凝土，能有效减少混凝土表面裂缝，提高工程的安全性和可靠性。通过这些技术的运用，水利水电工程不仅能减少碳排放，还能延长结构寿命，降低维护成本。2.3 连接钢筋技术 连接钢筋技术在水利水电工程中是至关重要的一环。钢筋连接的牢固性直接影响到工程结构的安全性和稳定性。传统的钢筋连接方式可能存在连接点强度不足、施工难度大等问题。在绿色理念的指导下，应用新型的连接钢筋技术，如机械连接技术和粘接连接技术，可以提高连接强度，减少钢筋连接点的裂缝和断裂情况。例如，机械连接技术采用螺纹套筒或套筒套筒连接，可使钢筋连接更加牢固，并且施工便捷。粘接连接技术则通过专用胶黏剂将钢筋粘结在混凝土中，提高了连接的刚性和耐久性。这些技术的应用有助于提高工程的整体稳定性，减少材料浪费，从而符合绿色理念的要求。2.4 超级真空抽水技术 超级真空抽水技术是一种创新性的水利水电施工技术，旨在解决地下水位过高或水压过大对施工带来的困扰。在一些水利水电工程中，施工地点可能处于高水位地区或含水层中，这给施工带来了巨大的难题，如排水困难、深基坑开挖受限等。超级真空抽水技术的出现为解决这些问题提供了新的途径。该技术基于真空原理，通过使用高功率真空泵，在施工现场创建超级真空环境。在真空环境中，水的沸点降低，使地下水迅速汽化并蒸发，从而将地下水有效抽出，形成一个稳定的抽水井。这种超级真空抽水技术能够快速降低地下水位，将地下水排除出施工区域，为施工提供干燥稳定的工作环境。同时，由于该技术只需在施工现场设置抽水井和真空泵组，相较于传统的排水方式，节省了大量的能源和资源消耗。超级真空抽水技术的应用不仅解决了水利水电工程施工中的排水问题，还有助于提高施工效率和质量。例如，在大坝的基础开挖中，通过超级真空抽水技术，可以将地下水位降低到较低的水平，确保基坑的干燥稳定，从而减少基坑支护的难度和成本，加快施工进度。此外，该技术的应用还能减少对周边环境的影响，避免地下水污染和土壤液化等问题的发生，符合绿色理念下对环境友好的要求。2.5 土工膜防渗技术 土工膜防渗技术是一种常见的水利水电施工技术，其主要目的是防止水库、水坝、渠道和水利隧洞等工程中的水渗漏现象。在传统水利水电工程中，由于工程地质条件和材料的特性，工程结构往往会出现渗漏问题，不仅造成水资源的浪费，还可能导致工程结构的安全隐患。土工膜防渗技术的引入有效地解决了这一问题，提高了工程的防渗性能。土工膜是一种具有优异防渗性能的合成材料，广泛应用于水利水电工程中。通过在工程结构内部或表面铺设土工膜，形成一道防渗屏障，阻止水分的渗透和渗漏。土工膜可以选择不同材质和厚度，根据工程需要进行合理选择，以确保防渗效果。在水库坝体中，铺设土工膜能有效防止水从坝体渗漏，保证水库的储水性能；在隧洞和渠道的内壁，土工膜的应用能有效防止地下水和地表水渗入，保障水利设施的正常运行。土工膜防渗技术不仅能够提高水利水电工程的防渗性能，还能减少工程建设对环境的影响。采用土工膜防渗层可以减少水泥等传统防渗材料的使用，从而降低碳排放和资源消耗。此外，土工膜的施工相对简便，施工周期短，有利于提高施工效率和降低施工成本。2.6 GPS 技术应用 全球定位系统（GPS）技术在水利水电工程领域的应用，为工程施工和管理带来了巨大的进步。GPS 技术通过卫星定位和数据传输，能够实时获取位置信息和空间数据，为水利水电工程提供了高精度、高效率的定位和测量手段。以下是 GPS 技术在水利水电工程中的应用：2.6.1 施工测量与定位 在水利水电工程的建设中，精确的测量和定位是至关重要的。传统的测量方法可能需要大量人力和时中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 109 间，而且容易受到地形和天气等因素的影响。而借助GPS 技术，可以快速、准确地实现施工现场的测量与定位。工程人员可以携带便携式 GPS 设备在施工现场进行测量，获取坐标信息，并将数据实时传输到中心管理系统。通过 GPS 技术，不仅能够大大提高测量精度，还能减少测量时间和人力成本，为施工提供了可靠的空间数据支持。2.6.2 自动导航与设备控制 GPS 技术的应用还可以实现自动导航和设备控制，提高水利水电工程施工的自动化水平。例如，在水利灌溉工程中，农用灌溉设施可以配备 GPS 导航系统，实现精准的农田灌溉，避免浪费水资源。在大型水利水电工程的机械设备上，如挖掘机、推土机等，集成GPS 技术可以实现自动导航和设备控制，使设备能够按照预定的轨迹进行施工，提高施工效率和准确性。2.6.3 工程监测与安全预警 GPS 技术在水利水电工程中的另一个重要应用是工程监测与安全预警。通过在工程结构上布设 GPS 监测点，可以实时监测结构的变形和位移情况，提前发现潜在的安全隐患。一旦监测数据超出安全范围，系统将自动发出预警，及时采取措施，避免事故的发生。这对于大坝、堤防等关键水利水电工程的安全管理至关重要，确保工程的稳定和可靠运行。2.7 边坡开挖施工技术 在水利水电工程中，边坡开挖是一项常见但也较为复杂的施工任务。边坡开挖施工技术的合理应用对于确保工程安全和提高施工效率至关重要。以下是边坡开挖施工技术的一些重要方面：2.7.1 地质勘察与风险评估 在进行边坡开挖前，必须进行详细的地质勘察和风险评估。通过了解边坡的地质结构、土质特性、水文地质条件等，能够确定合理的边坡设计和施工方案。风险评估可以识别潜在的施工风险，如滑坡、塌方等，从而采取相应的防治措施，确保边坡开挖的安全性。2.7.2 支护技术与防护措施 对于边坡开挖，通常需要采用支护技术来防止边坡坍塌和变形。支护技术包括土工布、锚杆支护、挡墙等，用于加固和保护边坡。同时，还应采取排水措施，避免积水导致边坡失稳。选用合适的支护技术和防护措施，能够确保边坡开挖施工的稳定和安全。2.7.3 环保措施 边坡开挖施工可能对周边环境造成一定影响，如土壤侵蚀、水土流失等。为了符合绿色理念，应采取环保措施，减少对环境的影响。例如，在施工过程中采用生态护坡技术，植被保护等措施，有助于恢复和保护边坡的生态环境。3 基于绿色理念的水利水电施工技术优化措施 3.1 可再生能源应用 在水利水电工程中，可再生能源的应用是优化措施的重要方向之一。水力能、太阳能和风能等可再生能源具有绿色、清洁、可持续的特点，与绿色理念高度契合。水利水电工程中尤其以水能为主要可再生能源，因此应重点推广水力发电技术。对于水电站，采用高效水轮机、改进发电设备等措施，可以提高发电效率和水能利用率。同时，鼓励在水电站周边开展小水力发电项目，充分利用水资源，减少对化石能源的依赖，降低温室气体排放，实现更加绿色的发展。3.2 数字化与智能化施工管理 数字化和智能化技术在水利水电施工中的应用，能够实现施工过程的高效管理和资源优化。例如，采用 BIM（建筑信息模型）技术，可以在设计、施工和运营阶段实现全过程数据的集成和共享，从而提高工程的整体效率。智能施工设备和机器人技术的应用，能够降低人力成本，提高施工精度和速度。此外，引入传感器和监测系统，实时监测工程运行状态，预警潜在安全风险。通过数字化与智能化施工管理，能够有效减少资源浪费，降低施工碳足迹，实现绿色施工。3.3 绿色材料和节能技术 优化水利水电施工的另一个重要措施是采用绿色材料和节能技术。绿色材料是指环保、可再生、循环利用的材料，其应用有助于减少对环境的影响。例如，采用高性能、低能耗的混凝土材料，可以提高混凝土结构的耐久性和节能效果。使用节能设备和技术，如LED 照明、高效节能泵等，能够减少能源消耗和碳排放。此外，通过推广绿色建筑材料和技术，实现节能减排，对于水利水电工程的可持续发展至关重要。3.4 生态保护与环境管理 在绿色理念的指导下，水利水电施工必须充分考中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 110 虑生态保护与环境管理。采取生态保护措施，如植被恢复、生态护坡、水域生态修复等，有助于减轻工程对生态环境的破坏，实现生态平衡。对于水库和水电站等大型工程，应进行环境影响评估，合理规划工程建设，最大限度减少对生态系统的干扰。在施工过程中，加强环境监测和治理，防止土壤、水体污染和废弃物排放，保障生态环境的稳定。4 结论 基于绿色理念的水利水电施工技术优化措施是实现可持续发展和环境保护的关键举措。通过在水利水电工程中应用可再生能源、数字化与智能化施工管理、绿色材料和节能技术，以及加强生态保护与环境管理，能够最大限度地减少对自然环境的影响，实现资源的有效利用和能源的节约，同时提高施工效率和安全性。参考文献 1李亨建.基于绿色理念的水利水电施工技术探究J.城市建设理论研究(电子版),2023,3(18):184-186.2王媛.混凝土施工技术在水利水电施工中的应用J.散装水泥,2023,3(3):167-169.3孙维珍.现代水利水电施工技术的实践分析J.中国高新科技,2023,3(8):156-158.