兼顾维护管理需求的水利工程生态技术选用策略

摘要： 水利工程生态技术的维护管理需求对其长期有效性至关重要。本文深入探讨了技术复杂性和成本投入这两个关键的维护管理因素对生态技术选用的影响，并结合实际案例剖析了不同情况下生态技术的应用特点与应对策略，为水利工程生态技术的合理选用与有效维护提供指导。

一、引言

水利工程生态技术的成功实施不仅依赖于技术的选型与应用，还与后续的维护管理密切相关。在选择生态技术时，充分考虑维护管理需求，包括技术复杂性和成本投入等方面，能够确保生态技术在水利工程中持续发挥预期的生态、经济和社会效益。

二、技术复杂性对生态技术选择的影响

复杂生态技术的应用与挑战

以微生物修复技术在水利工程中的应用为例，在某城市湖泊水质净化工程中，采用了微生物菌剂投加技术。这种技术通过向湖水中投加特定的微生物菌剂，利用微生物的代谢作用分解水中的有机污染物、氮磷营养物质等，从而改善水质。然而，该技术的实施需要专业的技术人员进行操作和管理。首先，要准确分析湖水的水质状况，包括污染物种类、浓度、水温、pH 值等参数，以便选择合适的微生物菌剂种类和投加量。在投加过程中，需要严格控制投加时间、频率和均匀度，确保微生物菌剂能够均匀分布在湖水中并发挥最佳效果。此外，还需要定期监测微生物的生长繁殖情况和水质变化，根据监测结果及时调整菌剂投加方案。例如，在夏季水温较高时，微生物的代谢活性增强，但同时也可能面临藻类大量繁殖与微生物竞争营养物质的问题，此时就需要增加菌剂投加量或调整菌剂配方，以维持微生物修复的效果。而且，微生物菌剂的保存和运输也有严格要求，需要在低温、避光的条件下进行，以保证菌剂的活性。

在生态湿地构建技术中，对于一些复杂的人工湿地系统，如采用垂直流和水平流组合工艺的湿地，其设计和运行管理较为复杂。在设计阶段，需要精确计算湿地的面积、水深、水力停留时间等参数，考虑不同植物种类在不同流态区域的适应性和搭配效果。在运行过程中，要定期监测湿地的水位、水流速度、水质净化效果等指标，及时清理湿地中的杂物和死亡植物，防止堵塞水流通道。同时，还需要对湿地植物进行定期收割和管理，如在植物生长旺季合理收割，既能控制植物生长密度，避免过度生长影响湿地水流和净化效果，又能利用收割的植物进行资源化利用，如制作有机肥料等。但这种复杂的管理操作需要专业人员具备植物学、水力学、生态学等多方面的知识和技能。

相对简单生态技术的优势与局限

传统的植被护坡技术相对简单易行。在某小型山区水利工程的护坡工程中，采用了草皮护坡技术。选择当地适应性强的草种如狗牙根、早熟禾等，通过简单的播种或铺设草皮的方式进行护坡。其维护管理主要包括定期修剪草皮，防止草长得过高影响坡面稳定性和美观，一般每隔一段时间（如 1 - 2 个月）进行一次修剪；以及在旱季适时浇水，保证草皮的正常生长，在雨季注意排水，防止坡面因积水导致滑坡。此外，还需要定期检查坡面是否有病虫害发生，如有病虫害，可采用生物防治或低毒化学药剂进行防治。这种技术不需要复杂的设备和专业的技术人员，普通的水利工程维护工人经过简单培训即可掌握。然而，草皮护坡的抗冲刷能力相对较弱，在遇到暴雨或洪水等极端天气时，容易出现局部草皮被冲走的现象，需要及时进行补植修复。

石笼护坡技术也是一种相对简单的生态技术。在某河流护岸工程中，采用石笼护坡，石笼由镀锌铁丝网和石块组成。其安装过程相对简单，只需将石块装入铁丝网笼内并堆砌在河岸坡面上即可。在维护管理方面，主要检查石笼是否有破损，如铁丝网是否生锈、石块是否松动或被冲走等情况，发现问题及时修复或补充石块。但石笼护坡的生态功能相对单一，主要侧重于河岸的稳定性防护，在植被生长和生物多样性促进方面的作用有限，需要与其他生态技术如在石笼间隙种植藤蔓植物等相结合，以提升其生态效果。

三、成本投入对生态技术选择的影响

高成本生态技术的应用场景与效益

生态混凝土护坡技术是一种成本较高的生态技术。在某城市景观河道整治工程中，由于对河道护坡的生态性、耐久性和景观性要求较高，采用了生态混凝土护坡。生态混凝土采用特殊的配方和制作工艺，具有多孔结构，能够为植物生长提供空间，同时具有较高的强度和抗冲刷能力。其材料成本包括特殊水泥、骨料、添加剂等，每立方米的材料成本比普通混凝土高出不少，而且施工工艺要求也较高，需要专业的施工队伍进行浇筑和养护。然而，生态混凝土护坡具有良好的生态性能，在护坡上能够生长多种植物，形成绿色护坡景观，有效改善河道生态环境。其耐久性也较好，能够长期抵御水流冲刷和风化作用，减少了后期的维修和更换成本。从长期来看，虽然初期投资较大，但综合考虑其生态和耐久性效益，在对景观和生态要求较高、资金相对充足的水利工程中具有一定的应用价值。

在大型水利枢纽的生态修复工程中，采用了先进的生态监测与预警系统。该系统包括水质监测传感器、生物多样性监测设备、数据传输网络和数据分析处理中心等。其建设成本高昂，涉及设备采购、安装调试、软件开发以及人员培训等多方面费用。但该系统能够实时、准确地监测水利枢纽周边的生态环境变化，如水质污染情况、生物种群动态等，提前预警可能出现的生态风险，为工程运行管理和生态保护措施的制定提供科学依据。通过及时采取有效的生态修复和保护措施，可以避免因生态破坏而导致的巨大经济损失和社会影响，从长远来看，这种高成本的投入对于保障水利枢纽的生态安全和可持续运行具有不可替代的作用。

低成本生态技术的适用性与权衡

普通的草皮护坡除了技术简单外，其成本也相对较低。在一些小型、资金有限的农田水利工程中，如小型灌溉渠道的护坡工程，草皮护坡是一种经济实惠的选择。草种采购成本较低，播种或铺设草皮的施工费用也不高。虽然其抗冲刷能力有限，但在一般的农田灌溉场景下，水流速度相对较慢，草皮护坡能够满足基本的防护需求。同时，草皮护坡能够在一定程度上改善渠道周边的生态环境，为昆虫、鸟类等生物提供栖息地。然而，由于其成本限制，在草皮品种选择上可能相对单一，生态功能的多样性和稳定性不如一些高成本的生态技术。

在农村小型山塘的生态改造工程中，采用了简易的生物浮床技术。生物浮床由废旧塑料板和水生植物组成，制作成本较低。将水生植物如空心菜、水芹菜等种植在浮床上，放置在山塘水面，利用植物吸收水中的营养物质，净化水质。这种技术不需要复杂的设备和大量的资金投入，农民可以自行制作和安装。但简易生物浮床的稳定性和耐久性较差，需要定期进行维护和更换，如在大风天气后检查浮床是否被吹散，植物生长过旺时及时收割等。而且其净化水质的效果相对有限，只能处理轻度污染的山塘水体，对于污染严重的水体则难以达到理想的净化效果。

四、结论

在水利工程生态技术的选用过程中，必须充分考虑维护管理需求，权衡技术复杂性和成本投入。对于技术复杂的生态技术，虽然其生态功能可能更为强大，但需要配备专业的技术人员和完善的管理体系；而简单的生态技术虽然易于维护，但可能在生态效果和耐久性方面存在一定局限。高成本的生态技术在资金充足、对生态和景观要求较高的工程中有其应用价值，低成本生态技术则更适合小型、资金有限的水利工程。在实际工程中，应根据工程的具体情况，综合选择合适的生态技术，并制定科学合理的维护管理方案，以确保生态技术在水利工程中能够长期稳定地发挥作用，实现水利工程建设与生态保护的协调发展。

免责声明以上文章内容均来源于其他网络渠道，仅供欣赏，不代表本站观点，与本站立场无关，仅供学习和参考。如有涉及到您的权益，请来信告知(email:qsllxy@163.com)，我们核实后会立刻删除。