水利工程設(shè)計(jì)原則及發(fā)展趨勢(shì)分析

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摘要：工程設(shè)計(jì)是水利工程建設(shè)期間極為重要的內(nèi)容，設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低不僅與工程質(zhì)量及使用壽命有直接聯(lián)系，也關(guān)系到工程總成本的支出情況，因此充分了解設(shè)計(jì)原則與強(qiáng)化設(shè)計(jì)質(zhì)量管控是一項(xiàng)關(guān)鍵性任務(wù)。在設(shè)計(jì)水利工程時(shí)，必須嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)原則，保證水利工程設(shè)計(jì)合理、合規(guī)。對(duì)此，文章主要就水利工程設(shè)計(jì)過(guò)程中需要把握的原則進(jìn)行探討，并分析了其今后的發(fā)展趨勢(shì)，希望能夠提升水利工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，并推動(dòng)我國(guó)水利工程建設(shè)水平進(jìn)一步提高。

關(guān)鍵詞：水利工程；工程設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則；發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，國(guó)家加大了對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入，促使各種水利工程項(xiàng)目興起。水利工程在水資源調(diào)配、消除水災(zāi)害、保持水土等方面發(fā)揮了重要的作用，綜合而言，水利工程對(duì)區(qū)域發(fā)展具有經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)多重效益。水利工程設(shè)計(jì)作為項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，影響著整個(gè)工程功能和效益的實(shí)現(xiàn)。因此，新形勢(shì)下的水利工程設(shè)計(jì)需遵循相應(yīng)的原則與規(guī)范，保障設(shè)計(jì)的質(zhì)量，最大程度發(fā)揮水利工程在各個(gè)領(lǐng)域的作用，帶動(dòng)整個(gè)水利事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

1水利工程設(shè)計(jì)的重要性

1.1影響施工進(jìn)度

水利工程一般規(guī)模較大、技術(shù)復(fù)雜、工期較長(zhǎng)，工作條件也相對(duì)復(fù)雜，具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性和綜合性。在水利工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要充分考慮多方面的因素，保障設(shè)計(jì)的總體質(zhì)量。如果在水利工程設(shè)計(jì)中沒有考慮工程進(jìn)度因素，不合理的設(shè)計(jì)可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)工程施工周期長(zhǎng)、進(jìn)度延誤的現(xiàn)象。此外，如果在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)相關(guān)因素的把控不嚴(yán)格，在后期施工中如果發(fā)現(xiàn)了設(shè)計(jì)漏洞，甚至需要進(jìn)行總體方案的調(diào)整，同樣會(huì)造成進(jìn)度的延誤。在水利工程總體方案的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員除了要考慮工程現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)地貌、水文氣候、施工條件等客觀因素，還需要從工程的建設(shè)規(guī)模、要求與建設(shè)周期等著手，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)漏洞。

1.2影響工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用

水利工程設(shè)計(jì)同樣會(huì)對(duì)工程造價(jià)、運(yùn)行費(fèi)用等產(chǎn)生一定的影響。水利工程設(shè)計(jì)中的工程布置、壩型選擇、堤型選擇、方案比選、材料選用等都會(huì)影響工程造價(jià)，一些工程細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)的不合理也可能會(huì)造成工程造價(jià)的增加或者減少。此外，在水利工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)的質(zhì)量也會(huì)影響工程建設(shè)的投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用。如果設(shè)計(jì)質(zhì)量較高，就能夠獲得工程建設(shè)方的認(rèn)可，促使建設(shè)方及時(shí)進(jìn)行工程款項(xiàng)的撥付；工程企業(yè)也可以嚴(yán)格根據(jù)工程的設(shè)計(jì)方案來(lái)組織施工，在投入使用以后，工程發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題的概率會(huì)相對(duì)較低，這也就節(jié)約了工程的保養(yǎng)、檢修與維護(hù)等費(fèi)用。

1.3影響工程質(zhì)量

在水利工程項(xiàng)目中，工程質(zhì)量會(huì)受到諸多因素的影響，而工程設(shè)計(jì)對(duì)質(zhì)量的影響最為直接。如果設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中未充分考慮各種因素，就會(huì)導(dǎo)致工程存在設(shè)計(jì)缺陷，最終這種設(shè)計(jì)缺陷會(huì)隨著施工活動(dòng)的進(jìn)行逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量問(wèn)題，影響水利工程的安全性與穩(wěn)定性。

2水利工程設(shè)計(jì)的要求

隨著水利工程在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中承擔(dān)著越來(lái)越重要的任務(wù)，傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)理念已經(jīng)難以滿足當(dāng)下水利工程使用和建設(shè)的需求。新形勢(shì)下，設(shè)計(jì)人員需遵循的標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

3水利工程的基本設(shè)計(jì)原則

3.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

由于水利工程多建設(shè)在河流周邊地區(qū)，這就使得水利工程具備儲(chǔ)水、灌溉、防洪、航運(yùn)、供電、水土保持等功能。但是，任何水利工程的施工都需要在保持原有生態(tài)平衡的基礎(chǔ)上進(jìn)行，切不可過(guò)于追求經(jīng)濟(jì)效益而忽略對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。為達(dá)到水利工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，在水利工程的設(shè)計(jì)中，需始終遵循工程安全性與經(jīng)濟(jì)性的原則，從工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的角度來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在設(shè)計(jì)中融入水利學(xué)、水質(zhì)工程學(xué)等方面的知識(shí)，使水利工程具有更好的安全性與耐久性。水利工程的功能相對(duì)多樣，在投入使用以后需保障水利工程能夠抵御洪澇、暴雨的侵襲。為滿足這一要求，在設(shè)計(jì)工作開始之前，專業(yè)人員需詳細(xì)勘察工程現(xiàn)場(chǎng)的水流情況、地質(zhì)地形、氣候因素，確保水利工程泄洪通道設(shè)計(jì)相對(duì)合理，能夠抵御水流沖擊。水利工程建設(shè)施工的過(guò)程中，可能會(huì)對(duì)周邊局部生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的破壞，因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需堅(jiān)持生態(tài)性原則，保障能夠在生態(tài)破壞最小的前提下實(shí)現(xiàn)水利工程的功能。

3.2生態(tài)系統(tǒng)自我設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則

水利工程建設(shè)的過(guò)程中，或多或少地會(huì)對(duì)周邊自然環(huán)境、生態(tài)平衡產(chǎn)生一定的影響。為保障水利工程生態(tài)效益的實(shí)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員需堅(jiān)持生態(tài)系統(tǒng)自我設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)的原則。生態(tài)自組織功能主要是在一定程度上滿足生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)與發(fā)展的要求，在自組織功能下，生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物要素都能夠不斷根據(jù)區(qū)域環(huán)境的變化來(lái)提高自身的自適應(yīng)能力。當(dāng)前水利工程的現(xiàn)代化發(fā)展過(guò)程中，必須始終堅(jiān)持水利工程生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)。

3.3堅(jiān)持與環(huán)境工程設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合

近年來(lái)，水利工程事業(yè)逐步迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，人們?cè)谒こ添?xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中，不再單一局限于對(duì)水利工程經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的追求，反而更關(guān)注水利工程經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)效益的統(tǒng)一。在現(xiàn)代化水利工程設(shè)計(jì)理念下，對(duì)水利工程生態(tài)系統(tǒng)的要求更高，設(shè)計(jì)人員在工程設(shè)計(jì)中需堅(jiān)持與環(huán)境工程設(shè)計(jì)相結(jié)合，不斷優(yōu)化水利工程的總體設(shè)計(jì)，發(fā)揮水利工程在環(huán)境保護(hù)、水資源調(diào)節(jié)等方面的重要作用。

3.4堅(jiān)持人本原則

水利工程要達(dá)到各方面效益的統(tǒng)一，就需要在設(shè)計(jì)的過(guò)程中堅(jiān)持人本原則，充分實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。新形勢(shì)下的水利工程設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的局限性，設(shè)計(jì)人員要始終堅(jiān)持以人為本的原則，保障在水利工程建設(shè)施工的過(guò)程中，周邊居民可以維持正常的生產(chǎn)生活秩序，避免水利工程建設(shè)對(duì)周邊居民生產(chǎn)生活造成安全威脅。水利工程具有泄洪、發(fā)電、給水、觀光、航運(yùn)等多方面的功能，這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也需要充分考慮這些功能，保障水利工程功能的完善性，使水利工程能夠?yàn)橹苓吘用裉峁┝己玫姆?wù)。

4水利工程設(shè)計(jì)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

4.1水利設(shè)計(jì)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化

近年來(lái)，隨著城市化的快速發(fā)展，各種工程項(xiàng)目逐步增多，如建筑工程、交通工程與市政工程項(xiàng)目。在工程實(shí)施過(guò)程中，為保障工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量，常常會(huì)借助于專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件來(lái)輔助設(shè)計(jì)，而水利工程與這些類型的工程項(xiàng)目相比，其設(shè)計(jì)軟件與標(biāo)準(zhǔn)圖集的數(shù)量相對(duì)有限。為提升水利工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量，在未來(lái)的發(fā)展中需加快推進(jìn)水利設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，通過(guò)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保障整體的設(shè)計(jì)效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)水利工程中各種資源的合理分配與利用。設(shè)計(jì)單位應(yīng)積極與高?；蛘呖蒲袡C(jī)構(gòu)合作，加強(qiáng)溝通與協(xié)調(diào)，逐步完善水利工程相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，加快設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。

4.2水利設(shè)計(jì)行業(yè)的程序化

近年來(lái)，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展在一定程度上為水利工程事業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)。為保障水利工程的總體設(shè)計(jì)水平，有關(guān)設(shè)計(jì)部門與人員需積極推動(dòng)水利設(shè)計(jì)的程序化，在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以應(yīng)用招投標(biāo)機(jī)制來(lái)選擇最合適的設(shè)計(jì)單位。招投標(biāo)機(jī)制的引入主要是為了加強(qiáng)各設(shè)計(jì)單位之間的競(jìng)爭(zhēng)，推動(dòng)各設(shè)計(jì)單位不斷完善自身設(shè)計(jì)，從而選擇與水利工程建設(shè)要求相一致的設(shè)計(jì)方案，更好地保障設(shè)計(jì)成果的整體質(zhì)量。此外，水利工程設(shè)計(jì)中的招投標(biāo)機(jī)制，有利于設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的調(diào)整與優(yōu)化，通過(guò)最佳設(shè)計(jì)方案的選擇，實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)、成本、質(zhì)量等的控制。

4.3水利工程設(shè)計(jì)逐漸走向多功能、生態(tài)化

在水利工程行業(yè)不斷發(fā)展的過(guò)程中，設(shè)計(jì)技術(shù)日益成熟，技術(shù)的進(jìn)步使人們對(duì)水利工程設(shè)計(jì)的要求逐步增多。水利工程的設(shè)計(jì)，既要滿足保護(hù)自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境的目的，又要符合水利工程各種功能的要求。新形勢(shì)下，水利工程設(shè)計(jì)要將多功能與生態(tài)化相結(jié)合，能夠體現(xiàn)人與自然和諧相處，同時(shí)確保水利工程具有多方面的功能，能夠在工程投入使用以后造福人民。

4.4水利工程設(shè)計(jì)需具有美學(xué)性

一些水利工程建設(shè)不僅能夠滿足基本的防洪、發(fā)電需求，還可以為人們營(yíng)造更好的美學(xué)享受，為人們創(chuàng)造獨(dú)特的水利工程景觀。因此，在未來(lái)的水利工程設(shè)計(jì)中，還需要關(guān)注水利工程本身的美學(xué)價(jià)值。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員不僅要關(guān)注工程的功能性、實(shí)用性、耐久性、安全性，還需要融入美學(xué)性的相關(guān)理念，結(jié)合水利工程周邊區(qū)域內(nèi)的人文、地理與自然環(huán)境等特征，應(yīng)用科學(xué)的藝術(shù)設(shè)計(jì)手法，實(shí)現(xiàn)水利工程本身與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)，從而創(chuàng)造更獨(dú)特的水利工程景觀，使水利工程能夠與周邊的自然景觀相融合，體現(xiàn)工程的觀光價(jià)值。

5結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，在可持續(xù)發(fā)展理念、生態(tài)文明理念的影響下，水利工程行業(yè)逐步迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，新形勢(shì)要求各水利工程的設(shè)計(jì)過(guò)程中都需要應(yīng)用新型的設(shè)計(jì)理念，在設(shè)計(jì)中要考慮區(qū)域自然環(huán)境、工程效益等因素，保障水利工程實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

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作者：徐志惠 熊毅 單位：河南靈捷水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司