水利工程設計原則及發展趨勢分析

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摘要：工程設計是水利工程建設期間極為重要的內容，設計質量的高低不僅與工程質量及使用壽命有直接聯系，也關系到工程總成本的支出情況，因此充分了解設計原則與強化設計質量管控是一項關鍵性任務。在設計水利工程時，必須嚴格遵守設計原則，保證水利工程設計合理、合規。對此，文章主要就水利工程設計過程中需要把握的原則進行探討，并分析了其今后的發展趨勢，希望能夠提升水利工程設計質量，并推動我國水利工程建設水平進一步提高。

關鍵詞：水利工程；工程設計；設計原則；發展趨勢

近年來，國家加大了對基礎設施建設的投入，促使各種水利工程項目興起。水利工程在水資源調配、消除水災害、保持水土等方面發揮了重要的作用，綜合而言，水利工程對區域發展具有經濟、社會與生態多重效益。水利工程設計作為項目建設的關鍵環節，影響著整個工程功能和效益的實現。因此，新形勢下的水利工程設計需遵循相應的原則與規范，保障設計的質量，最大程度發揮水利工程在各個領域的作用，帶動整個水利事業的穩步發展。

1水利工程設計的重要性

1.1影響施工進度

水利工程一般規模較大、技術復雜、工期較長，工作條件也相對復雜，具有很強的系統性和綜合性。在水利工程項目設計的過程中，設計人員需要充分考慮多方面的因素，保障設計的總體質量。如果在水利工程設計中沒有考慮工程進度因素，不合理的設計可能會導致出現工程施工周期長、進度延誤的現象。此外，如果在設計過程中對相關因素的把控不嚴格，在后期施工中如果發現了設計漏洞，甚至需要進行總體方案的調整，同樣會造成進度的延誤。在水利工程總體方案的設計過程中，設計人員除了要考慮工程現場的地質地貌、水文氣候、施工條件等客觀因素，還需要從工程的建設規模、要求與建設周期等著手，避免出現設計漏洞。

1.2影響工程造價和運行費用

水利工程設計同樣會對工程造價、運行費用等產生一定的影響。水利工程設計中的工程布置、壩型選擇、堤型選擇、方案比選、材料選用等都會影響工程造價，一些工程細節設計的不合理也可能會造成工程造價的增加或者減少。此外，在水利工程設計過程中，設計的質量也會影響工程建設的投資費用、運行費用。如果設計質量較高，就能夠獲得工程建設方的認可，促使建設方及時進行工程款項的撥付；工程企業也可以嚴格根據工程的設計方案來組織施工，在投入使用以后，工程發生質量問題的概率會相對較低，這也就節約了工程的保養、檢修與維護等費用。

1.3影響工程質量

在水利工程項目中，工程質量會受到諸多因素的影響，而工程設計對質量的影響最為直接。如果設計人員在設計過程中未充分考慮各種因素，就會導致工程存在設計缺陷，最終這種設計缺陷會隨著施工活動的進行逐步轉變為質量問題，影響水利工程的安全性與穩定性。

2水利工程設計的要求

隨著水利工程在經濟社會發展中承擔著越來越重要的任務，傳統的水利工程設計理念已經難以滿足當下水利工程使用和建設的需求。新形勢下，設計人員需遵循的標準如表1所示。

3水利工程的基本設計原則

3.1工程安全性和經濟性原則

由于水利工程多建設在河流周邊地區，這就使得水利工程具備儲水、灌溉、防洪、航運、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平衡的基礎上進行，切不可過于追求經濟效益而忽略對生態環境的保護。為達到水利工程的建設標準，在水利工程的設計中，需始終遵循工程安全性與經濟性的原則，從工程學與生態學的角度來進行設計，并在設計中融入水利學、水質工程學等方面的知識，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，在設計工作開始之前，專業人員需詳細勘察工程現場的水流情況、地質地形、氣候因素，確保水利工程泄洪通道設計相對合理，能夠抵御水流沖擊。水利工程建設施工的過程中，可能會對周邊局部生態環境產生一定的破壞，因此，在設計過程中需堅持生態性原則，保障能夠在生態破壞最小的前提下實現水利工程的功能。

3.2生態系統自我設計、自我恢復原則

水利工程建設的過程中，或多或少地會對周邊自然環境、生態平衡產生一定的影響。為保障水利工程生態效益的實現，在設計過程中，相關的設計人員需堅持生態系統自我設計、自我恢復的原則。生態自組織功能主要是在一定程度上滿足生態系統自我調節與發展的要求，在自組織功能下，生態系統中的所有生物要素都能夠不斷根據區域環境的變化來提高自身的自適應能力。當前水利工程的現代化發展過程中，必須始終堅持水利工程生態系統的自我恢復。

3.3堅持與環境工程設計進行有機結合

近年來，水利工程事業逐步迎來了新的發展機遇，人們在水利工程項目的建設過程中，不再單一局限于對水利工程經濟與社會效益的追求，反而更關注水利工程經濟、社會與生態效益的統一。在現代化水利工程設計理念下，對水利工程生態系統的要求更高，設計人員在工程設計中需堅持與環境工程設計相結合，不斷優化水利工程的總體設計，發揮水利工程在環境保護、水資源調節等方面的重要作用。

3.4堅持人本原則

水利工程要達到各方面效益的統一，就需要在設計的過程中堅持人本原則，充分實現人與自然的和諧發展。新形勢下的水利工程設計突破了傳統設計理念的局限性，設計人員要始終堅持以人為本的原則，保障在水利工程建設施工的過程中，周邊居民可以維持正常的生產生活秩序，避免水利工程建設對周邊居民生產生活造成安全威脅。水利工程具有泄洪、發電、給水、觀光、航運等多方面的功能，這就要求設計人員在設計的過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，使水利工程能夠為周邊居民提供良好的服務。

4水利工程設計的未來發展趨勢

4.1水利設計行業的標準化

近年來，隨著城市化的快速發展，各種工程項目逐步增多，如建筑工程、交通工程與市政工程項目。在工程實施過程中，為保障工程的設計質量，常常會借助于專業的設計軟件來輔助設計，而水利工程與這些類型的工程項目相比，其設計軟件與標準圖集的數量相對有限。為提升水利工程的設計質量，在未來的發展中需加快推進水利設計的標準化，通過相應的標準來保障整體的設計效率，實現對水利工程中各種資源的合理分配與利用。設計單位應積極與高校或者科研機構合作，加強溝通與協調，逐步完善水利工程相應的設計規范，加快設計的標準化進程。

4.2水利設計行業的程序化

近年來，市場經濟的快速發展在一定程度上為水利工程事業帶來了新的發展契機。為保障水利工程的總體設計水平，有關設計部門與人員需積極推動水利設計的程序化，在工程設計過程中，可以應用招投標機制來選擇最合適的設計單位。招投標機制的引入主要是為了加強各設計單位之間的競爭，推動各設計單位不斷完善自身設計，從而選擇與水利工程建設要求相一致的設計方案，更好地保障設計成果的整體質量。此外，水利工程設計中的招投標機制，有利于設計單位進行設計方案的調整與優化，通過最佳設計方案的選擇，實現工程造價、成本、質量等的控制。

4.3水利工程設計逐漸走向多功能、生態化

在水利工程行業不斷發展的過程中，設計技術日益成熟，技術的進步使人們對水利工程設計的要求逐步增多。水利工程的設計，既要滿足保護自然環境、生態環境的目的，又要符合水利工程各種功能的要求。新形勢下，水利工程設計要將多功能與生態化相結合，能夠體現人與自然和諧相處，同時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水利工程設計需具有美學性

一些水利工程建設不僅能夠滿足基本的防洪、發電需求，還可以為人們營造更好的美學享受，為人們創造獨特的水利工程景觀。因此，在未來的水利工程設計中，還需要關注水利工程本身的美學價值。在設計過程中，設計人員不僅要關注工程的功能性、實用性、耐久性、安全性，還需要融入美學性的相關理念，結合水利工程周邊區域內的人文、地理與自然環境等特征，應用科學的藝術設計手法，實現水利工程本身與周邊環境的協調，從而創造更獨特的水利工程景觀，使水利工程能夠與周邊的自然景觀相融合，體現工程的觀光價值。

5結束語

近年來，在可持續發展理念、生態文明理念的影響下，水利工程行業逐步迎來了新的發展機遇，新形勢要求各水利工程的設計過程中都需要應用新型的設計理念，在設計中要考慮區域自然環境、工程效益等因素，保障水利工程實現經濟、社會與生態效益的協調統一。

參考文獻：

[1]榮云杰,劉經強,徐樹寶.水利工程中生態護岸型式的研究[J].山東農業大學學報(自然科學版),2017,48(4):549-552+555.

[2]劉派.生態水利工程設計在水利建設中的應用分析[J].南方農機,2019,50(7):221.

[3]翟勇,肖福祥.新時期小型農田水利防滲工程設計相關問題探究[J].吉林農業,2017(23):73.

[4]丁玉娜.水利工程建設中生態設計的運用與分析[J].工程技術研究,2020,5(4):241-242.

[5]劉樹秋.探討新形勢下水利工程設計的原則及發展趨勢[J].住宅與房地產,2016(21):251.

[6]張亮,朱玉峰.探討新形勢下水利工程設計的原則及發展趨勢[J].河南水利與南水北調,2014(20):37-38.

作者：徐志惠 熊毅 單位：河南靈捷水利勘測設計研究有限公司