调水工程绿色设计与绿色评价方法研究

杜培文

（山东省水利勘测设计院，山东 济南 250014）

调水工程绿色设计与绿色评价方法研究

杜培文

（山东省水利勘测设计院，山东 济南 250014）

基于绿色发展、建设资源节约型和环境友好型社会，提出了绿色调水的概念、生命周期过程各环节设计原则及绿色设计流程，构建了绿色调水评价指标体系和量化分值评价方法。为促进绿色调水工程建设和运营提供参考。

调水工程；绿色设计；绿色调水；生命周期；评价

绿色设计也称为生态设计、环境意识设计、环境友好设计等。绿色设计不仅是一种具体的方法与技术，更重要的是一种理念上的变革。从某种程度上来讲，绿色设计决定着绿色发展。

调水工程是解决地区资源性或水质性缺水问题的重要途径和措施，主要任务包括城市供水、工业供水、农业灌溉和生态补水等。调水工程一般规模较大、线路长、建筑物类型及迁占多、建设和运行周期长，对区域环境会产生一定的影响，尤其是水资源时空重新分配对水环境产生较大影响。绿色调水就是将可持续发展理念运用到调水工程的可行性研究、初步设计、施工图设计、施工建设和运营管理过程的各个阶段，在全生命周期内，能够最大限度的有效利用资源、最大程度的合理保护环境和解决水资源供需矛盾、最快速的恢复生态平衡，为沿线提供适用、安全、与自然和谐共生的调水工程。

目前调水工程设计、施工和运行管理考虑的主要因素是产品的功能、寿命、质量和经济性，同时也越来越重视环境影响、水土保持和征地移民等内容，但绿色调水的实践经验和知识还不很丰富。因此，在这种情况下，指导和开展绿色调水的有效方法就是系统地归纳和总结旨在提高调水工程的“绿色度”所必须遵循的绿色设计原则、设计流程和绿色评价方法，这对于加强水利行业可持续发展、人水和谐以及水生态环境改善具有重要意义。

1 绿色调水设计原则

绿色设计是集产品质量、功能、寿命需求和绿色属性于一体的设计体系。不同的产品，其在生命周期不同阶段的环境影响和作用也不尽相同。以下根据调水工程生命周期不同阶段的特点，归纳总结的绿色调水设计原则。

1.1 工程设计阶段

1）工程项目应符合国家有关水利政策和发展思路。

2）遵循“节水优先”的根本方针，调水先节水，保障水资源的可持续利用。

3）选择合适的线路、输水方式、泵站级数及隧洞、渡槽等建筑物型式和性能参数，将水、土和能资源的消耗纳入总体方案比选，以全系统现值最低条件确定工程最优方案。

4）满足供水功能性要求，保证输水安全，减少事故发生造成的资源浪费和环境破坏。

5）根据调水线路的地形地貌、地质和地下水环境等条件，选择所适用的材料；选定高效、节能、环保的机电和金属结构设备。

6）控制和减少对原地貌、地表植被、水系的扰动和损毁，减少占用水资源、土地资源，提高资源利用效率。

7）土石方开挖优先考虑挖填平衡、综合利用，减少借方和弃渣；尽量减少拆迁和移民，维护和谐发展环境。

1.2 招投标采购阶段

1）合理划分施工标段，优选具有节能、环保、安全资质的承包人和制造商。

2）优先采购效率、节能、低噪音性能高的工程设备，包括水泵机组（水泵、电机）、电气设备、金属结构设备和附属设备等。

3）尽量减少使用发泡塑料，采用无毒、易分解、可回收再生的包装材料。

1.3 施工建设阶段

1）施工总体布置和施工组织设计经济合理，施工工艺绿色环保。

2）机械设备选择应符合工程需要，不应选用“三无”产品、高能耗、重污染产品，不应选用国家明令禁止和报废淘汰的施工机械设备。

3）减少施工过程中产生的废料，提高材料利用率，减少施工过程中废水、废气、废毒性物的排放并降低噪音。

1.4 运行管理阶段

1）建立健全工程运行管理制度。

2）制定并严格执行调度运行方案和操作规程，降低误操作等发生事故的几率。

3）加强环境保护，水质监测设施投运正常，实行安全生产标准化，保证工程输水安全。

4）加强工程维护，降低漏损量，尽量减少运行与管理产生的污染排放。

2 绿色调水设计流程

1）设计目标的一致性。在设计过程中，综合考虑工程的资源、社会、经济、环境等多方面，使产品既满足功能方面的使用特性，又符合施工、运行维护和废弃处置等方面的环保要求。

2）设计过程的协同性。主要表现为在设计初期就考虑其生命周期全过程的各相关因素，包括总体布局、技术方案设计、结构设计、工艺设计、资源利用、工程施工、设备制造及安装、运行维修、废弃处理等过程，在设计的各阶段并行交叉进行，可以及时发现、协调与其过程不合理之处，并进行改进、评估和决策。

3）设计信息的集成性。从设计初期就充分考虑各种影响因素，且重点关注资源利用和影响环境的因素。在计算机支持的协同工作环境中实现信息资源的集成和共享，使相关专业人员及时接收和使用设计资料，便于协同进行优化设计和加快设计进度。

4）专业的多样性。调水系统涉及水文、地质、规划、水工、水力机械、电工、金属结构、移民、水土保持、环境保护、施工组织设计、工程概算、工程管理、经济评价等专业，对于设计人员的素质要求较高，要求各专业设计人员除完成本专业的技术工作外，还要做好设计流程中的专业衔接和交叉配合，每个专业都应具有较强的资源节约和环保意识。

3 绿色调水评价方法

绿色评价是判断产品绿色属性是否满足预期需求和目标的的重要环节和方法，绿色评价方法是比较同类产品绿色性能的参考标准。绿色评价对于指导绿色产品的过程控制、改进和优化设计及运营方案具有重要的作用。但到目前为止，开展绿色评价工作的水利工程项目为数不多，作者从技术、资源、能源、环境、经济等方面对绿色调水工程的评价方法进行了探讨。

3.1 评价基本条件

1）绿色调水的评价以单项工程为评价对象，评价对象应符合国家基本建设程序和相关规范、规程和标准的强制性条款的规定。

2）绿色调水的评价分为设计评价和实施运管评价两个阶段。设计评价在工程项目初步设计批复、施工图审查通过后进行；实施运管评价在工程通过竣工验收并投入使用一年后进行。

3）绿色调水的评价应具备工程建设全过程的资料，包括工程设计、施工、运行各阶段的分析、测试报告和相关文件。

3.2 评价指标体系与内容

调水工程生命周期全过程主要包括工程设计、施工建设和运行管理三个环节，绿色调水评价需要构建科学合理的绿色评价指标体系，并应涵盖工程和生命周期全过程的整体绿色表现。笔者根据调水工程的一般特点，将其绿色评价指标体系划分为水资源与利用、安全保障、节约能源、节地与移民、材料利用、环境保护与水土保持、效益评价、工程施工、运行管理等指标和评分项。为体现科技创新和提高，评价指标体系还统一设置技术创新加分项。

3.3 评价方法与等级划分

绿色调水评价分为设计和实施运管两个阶段进行评价。绿色调水设计评价采用水资源与利用、安全保障、节约能源、节地与移民、材料利用、环境保护与水土保持、效益评价7类指标；绿色调水实施运管评价采用全部9类指标。评价定级采用量化分值方法，每类指标的评分总分均为100分。

绿色调水评价按总得分确定等级。满足评价的基本条件，依据评价得分，绿色长距离调水工程等级分为一级、二级和三级。分级标准如下：

一级：总体评价得分大于等于80分；二级：总体评价得分大于等于70分；三级：总体评价得分大于等于60分；总体评价得分小于60分的，为不达标。

4 结语

调水工程绿色设计与绿色评价方法具有系统性和复杂性，这是因为调水工程本身就是解决水资源供需矛盾、支撑经济社会可持续发展的基础设施。本文通过绿色调水设计原则、设计流程和绿色调水评价方法的研究，增强相关设计人员的绿色理念、提高调水工程的绿色度，对于指导绿色调水工程的过程控制、优化设计及运营方案发挥些微作用。

[1]SL430-2008，调水工程设计导则[S].

[2]GB/T50378-2014，绿色建筑评价标准[S].

[3]刘志峰.绿色设计方法、技术及其应用[M].北京：国防工业出版社，2008.

（责任编辑迟明春）

TU201.5

B

1009-6159（2017）-01-0001-02

2016-12-02

杜培文（1965—），男，研究员