水利水電工程建筑設計實踐與創新

廣西羅城仫佬族自治縣水利局 廣西羅城 546499

摘要：水利水電工程建筑設計時水電工程重要的組成部分，隨著時代的發展，水工建筑設計也要有新的變化。本文結合水利水電工程建筑設計的相關理論，研究了水工建筑設計的創新思路和實踐，旨在為推動我國水工建筑設計提供借鑒。

關鍵詞：建筑設計；水利水電工程；水工建筑設計

前言

現代水利水電工程受自然條件制約，工作條件復雜多變，并且施工難度大，對環境和自然的影響也大。這就要求水利水電工程技術人員必須廣泛深入地掌握科學技術知識，在工程設計中以高度的責任心，深入實際，多方借鑒，反復比較，全面論證，才能圓滿地做好設計工作。同時隨著社會需求的變化，水利水電工程建筑設計也要用發展的眼光，走繼承和創新相結合的路子，使水利水電工程的建筑設計與自然環境和諧統一，為周圍居民、管理者以視覺享受。

1.水利水電工程建筑設計概述

1.1水利水電工程建筑設計特點

（1）個性突出。幾乎每個工程都有其獨特的水文、地形、地質等自然條件，設計的工程與已有的工程的功能要求即使相同，也不可套用，只應借鑒已有工程的經驗，創造性地、個別地選定方案。并且大多水利水電工程建筑周圍都有山、水環繞，在建筑設計時可充分利用這些有利條件，構建建筑與四周環境相互輝映的人文景觀環境。

（2）工程規模一般較大，風險也大。不容許采用在原型上做試驗的方法來選擇決定最理想的結構。模型試驗、數學模型仿真分析都很必要，也能起到很好的參考效用，但還都不能達到與實際工程的高度一致，因此，在水工設計中經驗類比還是一種重要的決策手段。

（3）重視規程規范的指導作用。由于設計還沒有擺脫經驗模式，因此，設計工作很重視歷史上國內外水工建設的成功經驗和失敗教訓，用不同的形式總結為規范條文，以期能傳播經驗，少走彎路。

（4）在施工過程中，不可能以避讓的方式擺脫外界的影響。因此水工建筑物經常會在未竣工之前，已建成的部分結構就已開始承擔各種外部作用。由于設計的是一個逐步建造的結構，建筑物邊施工邊工作，因此，必須充分考慮各個施工階段的工程狀態，使之都能得到滿意的安排。

1.2水工建筑物設計應注意的問題

在設計水工建筑物時，由于水工建筑物只是設計中的一個子環節或子系統，是一個子系統活動，因此，設計水工建筑物時要有全面的觀點，做到統籌安排，使建筑物設計達到工程全局既定目標的要求和最優。在設計階段應及時與外部系統及相關環節溝通反饋，如通過成本及功能分析、投資及風險分析等水利經濟分析成果與社會系統溝通，通過工期安排、安全度分析、施工導流方案、環境影響評價等與相關環節傳遞的信息，及時改進設計方案，使之最終趨于合理和可實施。

在設計過程中需要注意以下幾個問題：

①建筑物的使用功能：即其預期的目的、應起的作用、產生的效果和影響。

②系統的輸入：主要是指需要由建筑物控制調節的水流，還有其他的物流、能流和信息流等。

③系統的輸出：諸如輸出的水流和電能等，以及對輸出的質和量的要求。

④樞紐布置、建筑物在樞紐中的構成和配置、建筑物使用時的相互影響等。

⑤建筑物的環境：外部環境對工程建設和日常運行的影響及其發展趨勢，工程對環境潛在的長期影響等[1]。

2.建筑設計實踐

以省內某大壩建筑設計為例，對其建筑創新設計進行了研究。

該建筑在設計中既保持傳統文化，又體現了時代感，具體堅持了以下幾個方面：

1）宜小不宜大。由于該地區層巒疊嶂，平地極少，可建設用地十分寶貴，因此體量不宜太大。

2）宜矮不宜高。為了體現該地區當地的風土人情，不破壞自然景觀，建筑設計時主要以低矮層數為主。

3）易土不宜洋。在工程考察時，充分考慮了該地區的歷史文明，并結合當地文化，在建筑形式及建筑材料上都結合了當地“土”的特點，就地取材，不僅是建筑風格與當地建筑融為一體，而且滿足了當地文化環境的需求。

4）宜簡不宜繁。當地建筑風格均為簡潔明了。因此再設計發電廠與管理用房時都秉承了這一傳統造型，簡潔古樸，廠房以長方形為主，管理用房則因地形要求設計成“L”形，避免繁瑣。

此外，水工建筑與一般民居建筑不同，因此在外形上除秉承當地建筑風格造型外，還綜合考慮了引水系統、主、副廠房等功能要求，合理、科學的運用通風、采光、照明等建筑手段，創造了宜人的工作生活環境。

3.建筑設計創新前景

3.1創新思路的培養

在設計方法論方面，創新思路的培養將有助于提高設計能力，為創造優美的水利景觀奠定基礎。

（1）具有批判地接受的態度，能從工作的多種角度提出問題。如：①選用的結構能否兼作其他用途；②能否采用其他結構；③能否改變或改造結構型尤材料、操作方法，效果如何；④能否挑選，如：壩址、壩線、動力源、施工方式、分析方法等；⑤能否調整安排，如：建筑物的組合方式、相互位置、順序關系等。

（2）有徹底尋求的精神。如：在明確建筑物應有的功能后，確定影響建筑物設計的各種組成因素，對每個因素列舉可用的方案，不抱成見地對所有的因素組合方式進行評選，如此徹底地探索常能發現意想不到的結果[2]。

（3）培養創造能力。理論學習如果不經過實踐只能是紙上談兵，真正的工程設計能力的培養需要經歷實際工作的磨練才能掌握。工作中要保持追求創造性的動力，如：①對社會貢獻的使命感；②對工作的熱愛；③追求完美百折不撓的毅力等。

（4）破除思維定式的束縛。這是培養水利水電工程建筑設計的關鍵。在前輩工程師突破思維定式的歷史性成果，但又是今日的思維定式。因此，對于建筑物設計應從這些內容中體會前人的創造開發經驗，而不應拘泥于獲得知識。

3.2水工建筑設計創新前景

（1）充分利用和處理好水工建筑物提供的基底面積和最小限制高度：建筑師的創造需要建立在已經確立的建筑物體量基礎上，才能塑造出具有適用性、感染力和美觀的建筑，以豐富人們的精神生活。

（2）充分與周圍環境相互融合：水工建筑物建成后，必然會對周圍的外部環境產生一定程度的影響。或處于自然包圍中，或與周圍環境、建筑物共同形成群體。對于建筑師的創新設計，尤其應使水工建筑融于環境，注意破除那種只突出建筑個體的觀念[3]。

（3）建筑設計的前瞻性和時代感：水工建筑設計的外部形態應從藝術的角度出發，在滿足建筑功能的前提下，還要符合當地區域內的氣候狀況、材料資源、地形地貌等，留下反映當地風俗、當代社會和時代特征的建筑。

（4）妥善處理好建筑藝術與經濟指標的關系：建筑建設離不開建筑材料，建筑材料的使用又影響著工程經濟指標的評定，因此在設計時要充分考慮到建筑結構的經濟性，確保建筑使用的安全性和耐久性，運行的合理性以及經濟承受能力。

4.結語

總的來說，在水利水電工程建筑設計時，要綜合考慮河流生態環境保護與防洪、發電、灌溉、供水、航運等綜合利用效益一并納入設計方案決策系統，以確保社會經濟效益和環境生態影響最優化目標的實現。此外，對于因水工建筑建設所帶來的水庫移民問題，可與庫區生態環境建設相結合，即由從事農業轉為從事流域植樹造林、保護生態的任務，用水電效益對生態移民進行合理補償。這就是保護與開發并重，實現開發中保護的和諧目標的任務。

參考文獻：

[1]林超.對水利水電工程中建筑設計的初步探討[J].中國水運（理論版），2012（04）

[2]翟東.水利水電工程建筑設計實踐與創新[J].中國水利科技信息，2012（3）

[3]熊紅明.水利水電工程建筑設計實踐與創新[J]人民長江，2013（6）.