調(diào)水工程綠色設計與綠色評價方法研究

杜培文

（山東省水利勘測設計院，山東 濟南 250014）

調(diào)水工程綠色設計與綠色評價方法研究

杜培文

（山東省水利勘測設計院，山東 濟南 250014）

基于綠色發(fā)展、建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會，提出了綠色調(diào)水的概念、生命周期過程各環(huán)節(jié)設計原則及綠色設計流程，構(gòu)建了綠色調(diào)水評價指標體系和量化分值評價方法。為促進綠色調(diào)水工程建設和運營提供參考。

調(diào)水工程；綠色設計；綠色調(diào)水；生命周期；評價

綠色設計也稱為生態(tài)設計、環(huán)境意識設計、環(huán)境友好設計等。綠色設計不僅是一種具體的方法與技術(shù)，更重要的是一種理念上的變革。從某種程度上來講，綠色設計決定著綠色發(fā)展。

調(diào)水工程是解決地區(qū)資源性或水質(zhì)性缺水問題的重要途徑和措施，主要任務包括城市供水、工業(yè)供水、農(nóng)業(yè)灌溉和生態(tài)補水等。調(diào)水工程一般規(guī)模較大、線路長、建筑物類型及遷占多、建設和運行周期長，對區(qū)域環(huán)境會產(chǎn)生一定的影響，尤其是水資源時空重新分配對水環(huán)境產(chǎn)生較大影響。綠色調(diào)水就是將可持續(xù)發(fā)展理念運用到調(diào)水工程的可行性研究、初步設計、施工圖設計、施工建設和運營管理過程的各個階段，在全生命周期內(nèi)，能夠最大限度的有效利用資源、最大程度的合理保護環(huán)境和解決水資源供需矛盾、最快速的恢復生態(tài)平衡，為沿線提供適用、安全、與自然和諧共生的調(diào)水工程。

目前調(diào)水工程設計、施工和運行管理考慮的主要因素是產(chǎn)品的功能、壽命、質(zhì)量和經(jīng)濟性，同時也越來越重視環(huán)境影響、水土保持和征地移民等內(nèi)容，但綠色調(diào)水的實踐經(jīng)驗和知識還不很豐富。因此，在這種情況下，指導和開展綠色調(diào)水的有效方法就是系統(tǒng)地歸納和總結(jié)旨在提高調(diào)水工程的“綠色度”所必須遵循的綠色設計原則、設計流程和綠色評價方法，這對于加強水利行業(yè)可持續(xù)發(fā)展、人水和諧以及水生態(tài)環(huán)境改善具有重要意義。

1 綠色調(diào)水設計原則

綠色設計是集產(chǎn)品質(zhì)量、功能、壽命需求和綠色屬性于一體的設計體系。不同的產(chǎn)品，其在生命周期不同階段的環(huán)境影響和作用也不盡相同。以下根據(jù)調(diào)水工程生命周期不同階段的特點，歸納總結(jié)的綠色調(diào)水設計原則。

1.1 工程設計階段

1）工程項目應符合國家有關(guān)水利政策和發(fā)展思路。

2）遵循“節(jié)水優(yōu)先”的根本方針，調(diào)水先節(jié)水，保障水資源的可持續(xù)利用。

3）選擇合適的線路、輸水方式、泵站級數(shù)及隧洞、渡槽等建筑物型式和性能參數(shù)，將水、土和能資源的消耗納入總體方案比選，以全系統(tǒng)現(xiàn)值最低條件確定工程最優(yōu)方案。

4）滿足供水功能性要求，保證輸水安全，減少事故發(fā)生造成的資源浪費和環(huán)境破壞。

5）根據(jù)調(diào)水線路的地形地貌、地質(zhì)和地下水環(huán)境等條件，選擇所適用的材料；選定高效、節(jié)能、環(huán)保的機電和金屬結(jié)構(gòu)設備。

6）控制和減少對原地貌、地表植被、水系的擾動和損毀，減少占用水資源、土地資源，提高資源利用效率。

7）土石方開挖優(yōu)先考慮挖填平衡、綜合利用，減少借方和棄渣；盡量減少拆遷和移民，維護和諧發(fā)展環(huán)境。

1.2 招投標采購階段

1）合理劃分施工標段，優(yōu)選具有節(jié)能、環(huán)保、安全資質(zhì)的承包人和制造商。

2）優(yōu)先采購效率、節(jié)能、低噪音性能高的工程設備，包括水泵機組（水泵、電機）、電氣設備、金屬結(jié)構(gòu)設備和附屬設備等。

3）盡量減少使用發(fā)泡塑料，采用無毒、易分解、可回收再生的包裝材料。

1.3 施工建設階段

1）施工總體布置和施工組織設計經(jīng)濟合理，施工工藝綠色環(huán)保。

2）機械設備選擇應符合工程需要，不應選用“三無”產(chǎn)品、高能耗、重污染產(chǎn)品，不應選用國家明令禁止和報廢淘汰的施工機械設備。

3）減少施工過程中產(chǎn)生的廢料，提高材料利用率，減少施工過程中廢水、廢氣、廢毒性物的排放并降低噪音。

1.4 運行管理階段

1）建立健全工程運行管理制度。

2）制定并嚴格執(zhí)行調(diào)度運行方案和操作規(guī)程，降低誤操作等發(fā)生事故的幾率。

3）加強環(huán)境保護，水質(zhì)監(jiān)測設施投運正常，實行安全生產(chǎn)標準化，保證工程輸水安全。

4）加強工程維護，降低漏損量，盡量減少運行與管理產(chǎn)生的污染排放。

2 綠色調(diào)水設計流程

1）設計目標的一致性。在設計過程中，綜合考慮工程的資源、社會、經(jīng)濟、環(huán)境等多方面，使產(chǎn)品既滿足功能方面的使用特性，又符合施工、運行維護和廢棄處置等方面的環(huán)保要求。

2）設計過程的協(xié)同性。主要表現(xiàn)為在設計初期就考慮其生命周期全過程的各相關(guān)因素，包括總體布局、技術(shù)方案設計、結(jié)構(gòu)設計、工藝設計、資源利用、工程施工、設備制造及安裝、運行維修、廢棄處理等過程，在設計的各階段并行交叉進行，可以及時發(fā)現(xiàn)、協(xié)調(diào)與其過程不合理之處，并進行改進、評估和決策。

3）設計信息的集成性。從設計初期就充分考慮各種影響因素，且重點關(guān)注資源利用和影響環(huán)境的因素。在計算機支持的協(xié)同工作環(huán)境中實現(xiàn)信息資源的集成和共享，使相關(guān)專業(yè)人員及時接收和使用設計資料，便于協(xié)同進行優(yōu)化設計和加快設計進度。

4）專業(yè)的多樣性。調(diào)水系統(tǒng)涉及水文、地質(zhì)、規(guī)劃、水工、水力機械、電工、金屬結(jié)構(gòu)、移民、水土保持、環(huán)境保護、施工組織設計、工程概算、工程管理、經(jīng)濟評價等專業(yè)，對于設計人員的素質(zhì)要求較高，要求各專業(yè)設計人員除完成本專業(yè)的技術(shù)工作外，還要做好設計流程中的專業(yè)銜接和交叉配合，每個專業(yè)都應具有較強的資源節(jié)約和環(huán)保意識。

3 綠色調(diào)水評價方法

綠色評價是判斷產(chǎn)品綠色屬性是否滿足預期需求和目標的的重要環(huán)節(jié)和方法，綠色評價方法是比較同類產(chǎn)品綠色性能的參考標準。綠色評價對于指導綠色產(chǎn)品的過程控制、改進和優(yōu)化設計及運營方案具有重要的作用。但到目前為止，開展綠色評價工作的水利工程項目為數(shù)不多，作者從技術(shù)、資源、能源、環(huán)境、經(jīng)濟等方面對綠色調(diào)水工程的評價方法進行了探討。

3.1 評價基本條件

1）綠色調(diào)水的評價以單項工程為評價對象，評價對象應符合國家基本建設程序和相關(guān)規(guī)范、規(guī)程和標準的強制性條款的規(guī)定。

2）綠色調(diào)水的評價分為設計評價和實施運管評價兩個階段。設計評價在工程項目初步設計批復、施工圖審查通過后進行；實施運管評價在工程通過竣工驗收并投入使用一年后進行。

3）綠色調(diào)水的評價應具備工程建設全過程的資料，包括工程設計、施工、運行各階段的分析、測試報告和相關(guān)文件。

3.2 評價指標體系與內(nèi)容

調(diào)水工程生命周期全過程主要包括工程設計、施工建設和運行管理三個環(huán)節(jié)，綠色調(diào)水評價需要構(gòu)建科學合理的綠色評價指標體系，并應涵蓋工程和生命周期全過程的整體綠色表現(xiàn)。筆者根據(jù)調(diào)水工程的一般特點，將其綠色評價指標體系劃分為水資源與利用、安全保障、節(jié)約能源、節(jié)地與移民、材料利用、環(huán)境保護與水土保持、效益評價、工程施工、運行管理等指標和評分項。為體現(xiàn)科技創(chuàng)新和提高，評價指標體系還統(tǒng)一設置技術(shù)創(chuàng)新加分項。

3.3 評價方法與等級劃分

綠色調(diào)水評價分為設計和實施運管兩個階段進行評價。綠色調(diào)水設計評價采用水資源與利用、安全保障、節(jié)約能源、節(jié)地與移民、材料利用、環(huán)境保護與水土保持、效益評價7類指標；綠色調(diào)水實施運管評價采用全部9類指標。評價定級采用量化分值方法，每類指標的評分總分均為100分。

綠色調(diào)水評價按總得分確定等級。滿足評價的基本條件，依據(jù)評價得分，綠色長距離調(diào)水工程等級分為一級、二級和三級。分級標準如下：

一級：總體評價得分大于等于80分；二級：總體評價得分大于等于70分；三級：總體評價得分大于等于60分；總體評價得分小于60分的，為不達標。

4 結(jié)語

調(diào)水工程綠色設計與綠色評價方法具有系統(tǒng)性和復雜性，這是因為調(diào)水工程本身就是解決水資源供需矛盾、支撐經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的基礎設施。本文通過綠色調(diào)水設計原則、設計流程和綠色調(diào)水評價方法的研究，增強相關(guān)設計人員的綠色理念、提高調(diào)水工程的綠色度，對于指導綠色調(diào)水工程的過程控制、優(yōu)化設計及運營方案發(fā)揮些微作用。

[1]SL430-2008，調(diào)水工程設計導則[S].

[2]GB/T50378-2014，綠色建筑評價標準[S].

[3]劉志峰.綠色設計方法、技術(shù)及其應用[M].北京：國防工業(yè)出版社，2008.

（責任編輯遲明春）

TU201.5

B

1009-6159（2017）-01-0001-02

2016-12-02

杜培文（1965—），男，研究員