水利工程在我国的发展历程及现状分析

(整期优先)网络出版时间:2024-05-27
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水利工程在我国的发展历程及现状分析

李琪1、孔晓兵2

 洛阳水利工程局有限公司 河南洛阳 471000

摘要:自古以来,水利工程一直是我国社会经济发展的重要基石,它不仅保障了农业生产,抵御了自然灾害,还在城市供水、环境保护和能源开发等方面发挥着不可或缺的作用。本文将追溯我国水利工程的悠久历史,探讨其在不同历史时期的发展特点,分析当前的建设成就与挑战,以及展望未来的发展趋势。

关键词:水利工程;发展历程;现状分析

一、发展历程

中国水利工程的发展历程可以追溯到数千年前,它是中国文明进步的重要标志,同时也是支撑社会经济发展的基石。从最早的灌溉沟渠,到后来的大型水库和水电站,水利工程的进步展现了中国人民的智慧和创新精神。

1.早在公元前220年,秦朝修建的都江堰,就是古代水利工程的杰出代表。它巧妙地利用了自然地势,通过鱼嘴分水、飞沙堰泄洪、宝瓶口引水等方式,成功调节了成都平原的水位,使得原本多水患的地区变成了肥沃的粮仓,被誉为“世界水利文化的鼻祖”。都江堰的建设不仅解决了农田灌溉问题,还通过科学的洪水调节,保障了区域的防洪安全,堪称古代水利工程的典范。

2.到了汉代,随着农业的发展,农田水利建设进一步推进,出现了渠道灌溉、井灌、塘库灌溉等多种形式。西汉的漕渠、白渠和龙首渠等,不仅提高了农业产量,还促进了社会经济的繁荣。这些水利工程的建设,体现了当时人们对于水资源管理的深入理解,以及对水利技术的不断探索和创新。

3.唐朝时期,随着农业技术的进步和人口增长,大型水利工程如唐明渠、通济渠等的建设,进一步推动了农田灌溉的扩大和效率的提升。这些工程的规模和复杂程度,标志着中国水利工程技术达到了一个新的高度。

4.明清时期,水利建设进入了一个相对平稳的发展阶段,但其重要性并未减退。明朝的大型水利工程如京杭大运河,不仅连接了南北水系,促进了商品流通,还起到了防洪和调水的作用,是当时世界上最长的人工运河,体现了当时水利工程技术的大胆实践和应用。

5.近代,随着西方科技的引入,中国的水利工程开始向现代化迈进。19世纪末至20世纪初,中国开始尝试采用西方的水利技术,如混凝土坝和抽水设备等,建设了一批现代意义上的水利工程。然而,真正意义上的大规模现代化水利建设是在新中国成立后开始的。

6.1950年代,以黄河治理和长江三峡工程为代表,中国开始实施大规模的水利开发。这些项目不仅提升了防洪、灌溉和水力发电的能力,也成为了国家经济发展的有力支撑。特别是三峡工程,作为世界上最大的水电站,其建设过程中,中国自主研发了许多关键技术,为全球水利工程建设树立了新的标杆。

二、主要成就与案例

1.工程案例分析

某水利水电工程具有有较大的施工工程量,其中 主要施工工程量,在抛石护岸和基础换填抛石工程中 总工程量为 18.5 万 M3,干砌石工程量为 3.4 万 M3, 具体项目和工程量见表 1。在此工程中,水上水下抛石, 护岸总长为 3.75KM,宽度为 18-37M,其总抛石量为 15.1 万 M3。水下会设置护角平台和枯水平台,以供 抛石运用,并且会以河床的形状和坡度,对水上抛石 的迎面坡度进行设置,本工程中设置的比例为 1:2.5]。 此工程被水面的设置完全按照工程设置图纸进行将抛 石坡度控制在 1:2 的比例中,并在背水面设置土工布。 抛石的上部分为碎石垫层,抛石厚度为 10CM,而手摆 时为 30CM。从岸边到外坡坡角皆为整个工程的回填平 台,此处施工需要清除 20CM 厚的基层,并进行土方回 填,回填深度为 3.5M,最大深度不可超过 5M,该工程 中,外坡脚至护岸抛石边线的宽度设置在 20-83M 内, 且其中包含部分水坑。

表 1 某水利水电工程施工工程量表

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2.灌溉系统的现代化

农田灌溉是农业发展的命脉,也是水资源优化配置的重要一环。中国的灌溉系统从古老的渠道、井灌发展到现代的喷灌、滴灌,极大地提高了水资源的利用效率。比如,新疆的坎儿井,这是一种古老的地下引水系统,至今仍在部分干旱地区发挥着灌溉作用。而在华北平原,大规模的农田节水灌溉项目推广了高效节水技术,如管道灌溉和喷灌,使得单位面积的水资源使用量显著下降,粮食产量却大幅提高,实现了粮食安全与水资源保护的双赢。

3.防洪工程的系统化

防洪减灾是水利建设的重要一环。中国在防洪工程上投入了大量资源,形成了大江大河干流的防洪减灾体系。以黄河治理为例,通过河堤加固、水库调蓄、河道整治等综合手段,黄河下游的洪灾事件显著减少,沿岸城市的防洪能力得到了显著提升。特别是郑州花园口水利枢纽,通过科学调度,有效缓解了黄河洪水对下游地区的威胁。

4.水土资源保护的强化

随着对环境保护意识的提升,中国在水土资源保护方面也取得了显著成效。在黄土高原地区,通过大规模的植树造林和水土保持工程,如小流域治理和坡面治理,有效减缓了水土流失,改善了生态环境。

三、现状与挑战

随着中国水利工程历经数千年的发展,从古代的智慧结晶到现代的科技进步,如今的中国已经成为全球水利建设的佼佼者。然而,面对人口增长、气候变化和经济发展的新需求,水利工程的现状仍存在诸多挑战,需要我们深入剖析并寻求解决之道。

1.尽管防洪减灾体系在大江大河干流已基本形成,但中小河流治理仍显滞后,部分地区的防洪能力仍较薄弱。近年来,极端气候事件频发,给这些地区带来了严峻的挑战。以珠江三角洲为例,由于中小河流密集,防洪基础设施建设相对滞后,多次遭遇洪水侵袭,严重影响了区域社会经济的稳定发展。因此,中小河流治理成为未来水利工作的重要方向。

2.水资源供需矛盾依然突出。在北方地区,由于水资源匮乏和不合理利用,供需矛盾尤为尖锐。粗放的灌溉方式导致水资源浪费严重,地下水超采现象普遍,部分地区的水资源承载能力已经接近极限。以华北平原为例,大量抽取地下水用于农业灌溉,导致地面沉降,生态环境恶化。解决这一问题需要优化水资源配置,提高用水效率,实现从“量”的扩张向“质”的提升转变。

3.再者,农田水利设施老化失修,灌溉标准不高,影响了农业生产和粮食安全。尽管灌溉面积大幅增加,但设施的维护和现代化升级仍未跟上,一些地区的灌溉设施仍停留在上世纪的水平。

4.水利基础设施与交通、电力等其他基础设施相比,仍显滞后。尤其是在经济欠发达地区,水利设施的投入不足,限制了当地社会经济的进一步发展。例如,西部地区的水电站建设虽然取得了一定成绩,但由于运输和输电设施的配套不足,水电资源的开发和利用效率仍有待提高。

5.水生态环境的恶化也是不容忽视的挑战。水污染、河湖生态退化和地下水超采等问题日益严重,对水生态系统的健康构成威胁。以长江为例,尽管三峡大坝等水利工程带来了显著的防洪和水资源调度效益,但长江生态环境保护的压力也在增大,如何在保证水资源高效利用的同时,实现生态系统的修复和保护,成为新的课题。

结束语

随着科技的进步和可持续发展理念的深化,我国的水利工程正朝着智能化、绿色化和高效化的方向迈进。尽管面临水资源短缺、环境压力和气候变化等挑战,但通过科技创新、政策引导和公众参与,我们有理由相信中国的水利工程将在保障国家的水安全、推动生态文明建设中发挥更加重要的作用。未来,水利工程将不仅是水的调蓄者,更是人与自然和谐共生的桥梁,为实现中华民族伟大复兴的中国梦提供坚实的水利支撑。

参考文献

[1]王扬, 朱珂. 水利工程建设管理存在的问题及对策[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2024, (12): 211-213.

[2]张春利. 水土保持技术在水利工程建设中的创新与应用[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2024, (12): 220-222.

[3]李超喜. 水利工程监管工作研究[J]. 城市住宅, 2021, 28 (S1): 339-340.

[4]张亚楠. 简述涝河流域水利发展历程[J]. 陕西水利, 2021, (03): 237-238.