水利工程建筑設計的原則及趨勢

喬俊明

賈艷霞，樊振華，趙洪志主編

中國石化出版社出版

水利工程建設不僅能夠改善水資源缺乏的問題，也能夠促進水質環境的改善，對于建筑體周邊的土壤環境、生物環境等都具有重要影響，是現代社會經濟發展、生態保護、資源分配的重要工程項目，具有重要的地位。《水工建筑物設計與水利工程管理》一書，對于水利工程的設計與管理進行了詳細介紹，是水利工程建筑設計與管理的重要參考資料。

該書共十五章。第一章介紹水利水電工程的基礎建設，并對水利樞紐與建筑物的特點等進行介紹，關于樞紐工程的等級劃分以及防洪標準也有詳細介紹。第二章論述重力壩設計，對其工作原理以及安全標準等進行介紹，關于非溢流重力壩的剖面設計、重力壩的荷載與應力分析以及地基處理等都有闡述。第三章介紹了土石壩的基本概念、剖面造型、材料選擇、滲流分析、荷載穩定分析、地基處理以及與其他部分的連接等。第四章介紹河岸溢洪道的設計、特點及類型。第五章的內容包括水閘的類型、特點以及水閘的設計，并對水閘的消能防沖以及防滲、結構計算等進行了闡述。第六章主要介紹水工隧洞。第七章介紹渠道，對于其設計以及結構分析等進行了分析。第八章主要論述水利工程管理，包括項目的建設程序、前期工作、施工準備、施工企業資質等方面。第九章剖析如何對水工建筑物進行檢測，包括變形檢測、滲流檢測、應力與溫度檢測以及水流檢測。第十章的主題是水庫管理，關于水庫庫區的保護、庫岸防治以及淤泥防治等進行了詳細介紹。第十一章至第十四章介紹土石壩、混凝土壩以及水閘和渠系建筑的檢查、養護與修理。第十五章闡述了水電站建筑物的維護與管理。

近年來，全國各地建設的水利工程越來越多，其發揮的作用也更加突出，社會的功能需求導致水利工程的建設管理要求也更加嚴格。由于水利工程項目的設計工作直接影響整個工程的建筑效果與質量安全保障，因此項目的設計工作要求必須極為嚴格，才能實現水利工程的設計目標，真正做到造福人民、促進經濟發展。總之，水利工程項目的設計與管理工作必須得到重視。水利工程項目的設計原則主要體現在以下幾個方面。

第一，水利工程項目設計的安全性。工程項目的質量安全是其后續發展與功能發揮的前提與基礎，唯有保障工程的質量安全，水利工程才能真正發揮作用。在水利工程項目的設計中，設計人員應綜合考慮人文環境與自然環境的現實影響，實地考察建筑地址的地理狀況，對周圍的水系、土質以及居民居住環境等進行統一規劃，避免發生因大型建筑施工而引發安全事故。此外，在水利工程建設過程中，建筑材料的選擇以及施工要求等都必須嚴格符合國家標準，嚴格的標準既能減少施工對環境的破壞，也是工程質量安全的保障。

第二，水利工程項目設計的總體性。由于水利工程項目不是單一的建筑體，而是各項系統的整體結合，水電系統、循環系統、節能系統等多個系統的完美運行才能保障整體工程的功能發揮，因此項目設計必須考慮其總體性。在設計過程中，受到總體性原則的制約，水利工程的設計既要考慮工程系統的安全運行，也要考慮工程建設的經濟成本，在保障項目安全的基礎上減少工程的資金投入，實現總體可持續發展。

第三，水利工程項目設計的節約性。水利工程項目建設的目的之一是對水資源進行調配，節約水資源，可見節約性是工程項目的重要設計原則。由于水資源有限且受到地理環境的限制，在項目的設計工作中，設計人員需根據當地水資源的特性進行科學設計，保證最大限度地節約水資源，實現更多農民能夠從中獲利的目的。節約性不僅要求提高水資源的利用率，在工程建筑過程中也應遵守綠色環保的要求。

目前，我國水利工程的設計已形成一定的結構體系，但未來的發展趨勢也已初露端倪，主要是向以下兩方面發展：一方面，未來的水利工程建設更加注重與城市景觀設計的融合。城市水利工程通常規模較大，水利建筑物的設計目標往往更加注重實際的功能，忽略其建筑風格以及景觀設計的重要性，未來的水利工程建設應針對建筑風格進行獨特設計，以當地特色文化作為載體，將水利工程建筑的外觀風貌融入城市景觀設計的規劃之中，建設更為美麗的城市。另一方面，未來的水利工程建設會趨向于生態化。現階段，水利工程的功能主要集中于水資源的調配與控制，但設計師可將生態循環系統以及水質凈化等新的功能需求嵌入其中，建設多功能的生態工程，為人類造福。

水利工程為人類社會的發展做出了巨大貢獻，未來的水利工程設計與管理應將生態建設與人文建設考慮在內，緊隨時代發展潮流，建設能夠切實滿足社會需求的工程項目，使其發揮更加重要的作用。