水利工程设计中绿色设计理念的运用

水利工程设计中绿色设计理念的运用

于志强

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摘要：绿色水利建设对贯彻落实国家网络强国战略、推动水利高质量发展、强化流域治理管理、应对气候变化挑战等具有重要意义。水利工程是生产和生活中重要的基础设施，为社会提供必需的能源支持，提供人们赖以生存的水资源，比如发电、防止城市内涝、种植浇灌、供排水等重要的功能。“绿色施工”是水利水电工程施工环节的主要实践方法，该方法的主要目标是维护生态环境，实现节约资源的目标，不仅要注重提高产品质量，更要在水利工程施工的各环节对技术和管理方法实行优化和最严格地把控，确保在施工的各环节中能够体现清洁、安全、高效的方式方法，要尽量在施工术方面做到技术节能、节水、节材，通过严格的施工组织管理控制措施严格把控生产成本，节约资源，达到施工安全目的，做好环境保护管理，实现绿色施工，维护生态平衡，达到对水资源的优化利用，实现可持续

发展。本文主要对水利工程设计中绿色设计理念的运用进行论述，详情如下。

关键词：水利工程；设计；绿色；理念

引言

目前，大多数的水利工程管理单位主要是以事业单位的形式分管，事业单位有相对稳定的机制体制，这保障了水利工程在过去一段时间的高速发展。水利工程的管理单位从上至下主要为国务院、水利部7大水利委员会，再到省市区县的水利工程管理部门，最后是乡镇服务中心及农民自发的一些协会等。随着经济的发展，水利工程逐渐增多，水利管理机构臃肿，财政负担增加。

1水利工程设计中绿色设计理念运用的必要性

伴随经济的发展，环境污染问题已经成了全世界普遍关注的重要问题，甚至给人类的生存和发展都带来严重的影响和危害，环保问题已经成了全人类共同关注的重要课题。环境问题的产生并不是独立存在的，而是与人类活动具有密切关联的，特别是在水资源环境问题方面更是设计工作者必须格外需要重视的问题。众所周知，水资源是全世界存在的共性问题，而在我国，因为地理位置方面的影响，加之气候变化多样，导致部分地区的用水量和需求量之间存在着矛盾，这就要求水利工程设计工作者必须对设计方向进行相应的调整，一方面要对水资源的分配进行分发，另一方面还要充分考虑环境与生态问题，把改善水生态环境当成设计中的重要方面，为此，将绿色设计理念融入到水利工程设计当中是非常必要的。

2水利工程设计中绿色设计理念的运用

2.1绿色设计在河道生态治理堤防中应用

河道的生态治理堤防过程中，如果过度的利用工程对洪水进行抗拒，却忽略了生态环境的保护，那么就会造成严重的破坏。使用堤防把河流洪水进行束缚，并且在特定的空间中，禁止其出现泛滥的情况，虽然具有一定的经济性，但是却忽略了对生态环境的补偿措施。这也导致河湿地逐渐出现消失的情况，沿岸的生物和整体的生态环境遭到了严重的破坏。还有就是无序化的填埋，河流也会导致出现硬化、渠化等情况。城市内部进步的程度较快，人士之间的征地矛盾也日渐突出，河流的面积被人为的侵占，河水区域大幅度减小，这些都影响了自然水功能的存储能力，导致了洪灾的发生风险。除此之外，随着经济的发展，工业的废水、生活的污水不能够有效得到处理，如果没有达标的水质直接排入河道内，就会对河道造成严重的污染，这也是实际应用过程中，水利工程绿色理念设计存在的主要问题。

2.2BIM技术在生态河湖工程设计中的应用

2.2.1Autodesk平台

Autodesk平台中常用的BIM软件是Civil3D和Revit。Civil3D软件是Autodesk面向交通运输、土地开发、水利项目、环境及土木工程行业的BIM解决方案，可做到同一模型，一处变更，多处更新，且全部自动。Civil3D包含AutoCAD的全部功能，并在AutoCAD之上增加了行业的专业功能，如地形测量、三维曲面创建等功能。Revit系列软件是专为BIM构建的，可帮助设计、建造、维护质量更好和能效更高的建筑物，可以按照设计师的思考方式进行设计，从而减少错误和浪费，提高利润和客户满意度，进而创建可持续性更高的精确设计。Revit是BIM体系中使用最为广泛的软件之一。Revit软件将建筑模型与参数相结合，通过对各个构件的参数控制，形成整个建筑的形态和项目的数据体系，使建筑设计更精确，各个细节更完整。Revit软件中的信息保存在一个关系数据库中，设计中同时产生平面图、立面图、剖面图、详图、三维图及明细表等，这些信息是一致的，即在某一处作了修改都能反映到所有图纸及相关数据中，使得团队协作非常方便，减少了很多重复性工作，大大提高了工作效率。

2.2.2Dassault平台

CATIA软件也是一个功能强大的BIM软件，但是由于生态水利工程的特点，在一些方面还是有一些局限性。生态水利工程中的河湖工程大多属于随意性比较大的自然形态，各种边界条件及外部形态没有规律性，用CATIA进行BIM设计，建立BIM模型，将会花费大量的时间和精力，且最后得到的效果不一定最好，但这却是Civil3D擅长的。虽然CATIA的三维建模功能很强大，建立的水工建筑物的三维模型能够达到很好的效果，但是建立三维模型只是工程项目的一部分，最重要的还是前期方案对接和后期施工图出图，由于目前工程设计人员使用的二维制图软件几乎全部是Autodesk平台下的AutoCAD软件，在不同平台之间的对接上并没有一个很友好的方式。

2.3计算机辅助设计

在进行水利工程设计时，工作人员需要对工程地理环境进行勘测，获取精确的地理信息数据后再进行绘图，制定工程的设计与施工方案。传统的测绘主要采取手工测绘的方式，不仅效率低下且精确度低，而CAD设计则具有显著优势。工程人员利用CAD设计中的三维地形设计，对水利工程项目的地形地貌进行勘测与优化设计，通过计算、分析工程区域中各种断面、山体以及砂石的物理参数，对水利工程中大坝、围堰以及甬道等结构进行优化设计，准确计算出合理的结构尺寸等数据，为工程设计方案的制定提供参考。为确保水利工程项目设计方案能够顺利实施，施工方可通过仿真模拟的形式对其设计方案进行测验，以解决施工过程中可能出现的一些问题。例如，设计师可利用CAD技术、视景建模软件以及其他软件，利用数据、图像等构建水利工程的仿真环境。在建模过程中，设计师可针对工程结构设计方案进行建模，将各模块的建筑模型按照实际空间位置进行布局，并利用计算机技术将其融合，构建一个逼真的三维环境，构建好环境后，设计师还可利用渲染软件增加水面、光照场景，使得这一虚拟环境更加真实生动。如此一来，水利工程团队便可对其施工效果有更加深刻的了解，大幅提升水利工程设计与施工的细节展现能力，提高工程建设质量。

2.4水利工程中MIDAS计算软件的应用

水利工程项目普遍具有工程量大、施工周期长的特征，导致工程项目在施工建设中可能面临更多的质量、安全风险，这对于水利工程项目的长期运行是不利的。因此在信息技术快速发展的背景下，相关学者提出了运用计算机分析软件来评估水利工程项目性能的方法，通过建立仿真模型进行数据处理，可以更直观地评价水利工程现状并分析其中存在的质量问题，具有可行性。其中MIDAS计算软件因为具有很强的适应性与数据处理能力成为当前水利工程质量评估的关键技术，值得关注。

结语

由上可知，虽然在以往的水利工程设计当中对于资源的利用率十分重视，推动了工农业的同步发展，然而在其中却也存在一些问题，而给河道生态以及周围的自然环境带来了负面的影响，甚至导致环境遭受破坏。而绿色设计理念的融入，则可以在有效保护自然生态的前提下，让水利工程的功能最大程度的发挥，为人类造福。为此，作为设计工作人员来说，应该充分意识到水利工程设计中绿色设计理念运用的必要性和重要价值，合理分析当前水利工程设计中绿色设计理念运用中存在的问题，相应的采取策略促进其经济效益和社会效益的提高。

参考文献

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