水利工程建筑设计的原则及趋势

乔俊明

贾艳霞，樊振华，赵洪志主编

中国石化出版社出版

水利工程建设不仅能够改善水资源缺乏的问题，也能够促进水质环境的改善，对于建筑体周边的土壤环境、生物环境等都具有重要影响，是现代社会经济发展、生态保护、资源分配的重要工程项目，具有重要的地位。《水工建筑物设计与水利工程管理》一书，对于水利工程的设计与管理进行了详细介绍，是水利工程建筑设计与管理的重要参考资料。

该书共十五章。第一章介绍水利水电工程的基础建设，并对水利枢纽与建筑物的特点等进行介绍，关于枢纽工程的等级划分以及防洪标准也有详细介绍。第二章论述重力坝设计，对其工作原理以及安全标准等进行介绍，关于非溢流重力坝的剖面设计、重力坝的荷载与应力分析以及地基处理等都有阐述。第三章介绍了土石坝的基本概念、剖面造型、材料选择、渗流分析、荷载稳定分析、地基处理以及与其他部分的连接等。第四章介绍河岸溢洪道的设计、特点及类型。第五章的内容包括水闸的类型、特点以及水闸的设计，并对水闸的消能防冲以及防渗、结构计算等进行了阐述。第六章主要介绍水工隧洞。第七章介绍渠道，对于其设计以及结构分析等进行了分析。第八章主要论述水利工程管理，包括项目的建设程序、前期工作、施工准备、施工企业资质等方面。第九章剖析如何对水工建筑物进行检测，包括变形检测、渗流检测、应力与温度检测以及水流检测。第十章的主题是水库管理，关于水库库区的保护、库岸防治以及淤泥防治等进行了详细介绍。第十一章至第十四章介绍土石坝、混凝土坝以及水闸和渠系建筑的检查、养护与修理。第十五章阐述了水电站建筑物的维护与管理。

近年来，全国各地建设的水利工程越来越多，其发挥的作用也更加突出，社会的功能需求导致水利工程的建设管理要求也更加严格。由于水利工程项目的设计工作直接影响整个工程的建筑效果与质量安全保障，因此项目的设计工作要求必须极为严格，才能实现水利工程的设计目标，真正做到造福人民、促进经济发展。总之，水利工程项目的设计与管理工作必须得到重视。水利工程项目的设计原则主要体现在以下几个方面。

第一，水利工程项目设计的安全性。工程项目的质量安全是其后续发展与功能发挥的前提与基础，唯有保障工程的质量安全，水利工程才能真正发挥作用。在水利工程项目的设计中，设计人员应综合考虑人文环境与自然环境的现实影响，实地考察建筑地址的地理状况，对周围的水系、土质以及居民居住环境等进行统一规划，避免发生因大型建筑施工而引发安全事故。此外，在水利工程建设过程中，建筑材料的选择以及施工要求等都必须严格符合国家标准，严格的标准既能减少施工对环境的破坏，也是工程质量安全的保障。

第二，水利工程项目设计的总体性。由于水利工程项目不是单一的建筑体，而是各项系统的整体结合，水电系统、循环系统、节能系统等多个系统的完美运行才能保障整体工程的功能发挥，因此项目设计必须考虑其总体性。在设计过程中，受到总体性原则的制约，水利工程的设计既要考虑工程系统的安全运行，也要考虑工程建设的经济成本，在保障项目安全的基礎上减少工程的资金投入，实现总体可持续发展。

第三，水利工程项目设计的节约性。水利工程项目建设的目的之一是对水资源进行调配，节约水资源，可见节约性是工程项目的重要设计原则。由于水资源有限且受到地理环境的限制，在项目的设计工作中，设计人员需根据当地水资源的特性进行科学设计，保证最大限度地节约水资源，实现更多农民能够从中获利的目的。节约性不仅要求提高水资源的利用率，在工程建筑过程中也应遵守绿色环保的要求。

目前，我国水利工程的设计已形成一定的结构体系，但未来的发展趋势也已初露端倪，主要是向以下两方面发展：一方面，未来的水利工程建设更加注重与城市景观设计的融合。城市水利工程通常规模较大，水利建筑物的设计目标往往更加注重实际的功能，忽略其建筑风格以及景观设计的重要性，未来的水利工程建设应针对建筑风格进行独特设计，以当地特色文化作为载体，将水利工程建筑的外观风貌融入城市景观设计的规划之中，建设更为美丽的城市。另一方面，未来的水利工程建设会趋向于生态化。现阶段，水利工程的功能主要集中于水资源的调配与控制，但设计师可将生态循环系统以及水质净化等新的功能需求嵌入其中，建设多功能的生态工程，为人类造福。

水利工程为人类社会的发展做出了巨大贡献，未来的水利工程设计与管理应将生态建设与人文建设考虑在内，紧随时代发展潮流，建设能够切实满足社会需求的工程项目，使其发挥更加重要的作用。