水利水電工程建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐與創(chuàng)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(shè)計(jì)時(shí)水電工程重要的組成部分，隨著時(shí)代的發(fā)展，水工建筑設(shè)計(jì)也要有新的變化。本文結(jié)合水利水電工程建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)理論，研究了水工建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)新思路和實(shí)踐，旨在為推動(dòng)我國(guó)水工建筑設(shè)計(jì)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；水利水電工程；水工建筑設(shè)計(jì)

前言

現(xiàn)代水利水電工程受自然條件制約，工作條件復(fù)雜多變，并且施工難度大，對(duì)環(huán)境和自然的影響也大。這就要求水利水電工程技術(shù)人員必須廣泛深入地掌握科學(xué)技術(shù)知識(shí)，在工程設(shè)計(jì)中以高度的責(zé)任心，深入實(shí)際，多方借鑒，反復(fù)比較，全面論證，才能圓滿地做好設(shè)計(jì)工作。同時(shí)隨著社會(huì)需求的變化，水利水電工程建筑設(shè)計(jì)也要用發(fā)展的眼光，走繼承和創(chuàng)新相結(jié)合的路子，使水利水電工程的建筑設(shè)計(jì)與自然環(huán)境和諧統(tǒng)一，為周圍居民、管理者以視覺(jué)享受。

1.水利水電工程建筑設(shè)計(jì)概述

1.1水利水電工程建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）個(gè)性突出。幾乎每個(gè)工程都有其獨(dú)特的水文、地形、地質(zhì)等自然條件，設(shè)計(jì)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(yīng)借鑒已有工程的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造性地、個(gè)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(huán)繞，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)可充分利用這些有利條件，構(gòu)建建筑與四周環(huán)境相互輝映的人文景觀環(huán)境。

（2）工程規(guī)模一般較大，風(fēng)險(xiǎn)也大。不容許采用在原型上做試驗(yàn)的方法來(lái)選擇決定最理想的結(jié)構(gòu)。模型試驗(yàn)、數(shù)學(xué)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(dá)到與實(shí)際工程的高度一致，因此，在水工設(shè)計(jì)中經(jīng)驗(yàn)類比還是一種重要的決策手段。

（3）重視規(guī)程規(guī)范的指導(dǎo)作用。由于設(shè)計(jì)還沒(méi)有擺脫經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，因此，設(shè)計(jì)工作很重視歷史上國(guó)內(nèi)外水工建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)，用不同的形式總結(jié)為規(guī)范條文，以期能傳播經(jīng)驗(yàn)，少走彎路。

（4）在施工過(guò)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(jīng)常會(huì)在未竣工之前，已建成的部分結(jié)構(gòu)就已開(kāi)始承擔(dān)各種外部作用。由于設(shè)計(jì)的是一個(gè)逐步建造的結(jié)構(gòu)，建筑物邊施工邊工作，因此，必須充分考慮各個(gè)施工階段的工程狀態(tài)，使之都能得到滿意的安排。

1.2水工建筑物設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

在設(shè)計(jì)水工建筑物時(shí)，由于水工建筑物只是設(shè)計(jì)中的一個(gè)子環(huán)節(jié)或子系統(tǒng)，是一個(gè)子系統(tǒng)活動(dòng)，因此，設(shè)計(jì)水工建筑物時(shí)要有全面的觀點(diǎn)，做到統(tǒng)籌安排，使建筑物設(shè)計(jì)達(dá)到工程全局既定目標(biāo)的要求和最優(yōu)。在設(shè)計(jì)階段應(yīng)及時(shí)與外部系統(tǒng)及相關(guān)環(huán)節(jié)溝通反饋，如通過(guò)成本及功能分析、投資及風(fēng)險(xiǎn)分析等水利經(jīng)濟(jì)分析成果與社會(huì)系統(tǒng)溝通，通過(guò)工期安排、安全度分析、施工導(dǎo)流方案、環(huán)境影響評(píng)價(jià)等與相關(guān)環(huán)節(jié)傳遞的信息，及時(shí)改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，使之最終趨于合理和可實(shí)施。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

①建筑物的使用功能：即其預(yù)期的目的、應(yīng)起的作用、產(chǎn)生的效果和影響。

②系統(tǒng)的輸入：主要是指需要由建筑物控制調(diào)節(jié)的水流，還有其他的物流、能流和信息流等。

③系統(tǒng)的輸出：諸如輸出的水流和電能等，以及對(duì)輸出的質(zhì)和量的要求。

④樞紐布置、建筑物在樞紐中的構(gòu)成和配置、建筑物使用時(shí)的相互影響等。

⑤建筑物的環(huán)境：外部環(huán)境對(duì)工程建設(shè)和日常運(yùn)行的影響及其發(fā)展趨勢(shì)，工程對(duì)環(huán)境潛在的長(zhǎng)期影響等[1]。

2.建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐

以省內(nèi)某大壩建筑設(shè)計(jì)為例，對(duì)其建筑創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。

該建筑在設(shè)計(jì)中既保持傳統(tǒng)文化，又體現(xiàn)了時(shí)代感，具體堅(jiān)持了以下幾個(gè)方面：

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

2）宜矮不宜高。為了體現(xiàn)該地區(qū)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情，不破壞自然景觀，建筑設(shè)計(jì)時(shí)主要以低矮層數(shù)為主。

3）易土不宜洋。在工程考察時(shí)，充分考慮了該地區(qū)的歷史文明，并結(jié)合當(dāng)?shù)匚幕诮ㄖ问郊敖ㄖ牧仙隙冀Y(jié)合了當(dāng)?shù)亍巴痢钡奶攸c(diǎn)，就地取材，不僅是建筑風(fēng)格與當(dāng)?shù)亟ㄖ跒橐惑w，而且滿足了當(dāng)?shù)匚幕h(huán)境的需求。

4）宜簡(jiǎn)不宜繁。當(dāng)?shù)亟ㄖL(fēng)格均為簡(jiǎn)潔明了。因此再設(shè)計(jì)發(fā)電廠與管理用房時(shí)都秉承了這一傳統(tǒng)造型，簡(jiǎn)潔古樸，廠房以長(zhǎng)方形為主，管理用房則因地形要求設(shè)計(jì)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(dāng)?shù)亟ㄖL(fēng)格造型外，還綜合考慮了引水系統(tǒng)、主、副廠房等功能要求，合理、科學(xué)的運(yùn)用通風(fēng)、采光、照明等建筑手段，創(chuàng)造了宜人的工作生活環(huán)境。

3.建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)新前景

3.1創(chuàng)新思路的培養(yǎng)

在設(shè)計(jì)方法論方面，創(chuàng)新思路的培養(yǎng)將有助于提高設(shè)計(jì)能力，為創(chuàng)造優(yōu)美的水利景觀奠定基礎(chǔ)。

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

（2）有徹底尋求的精神。如：在明確建筑物應(yīng)有的功能后，確定影響建筑物設(shè)計(jì)的各種組成因素，對(duì)每個(gè)因素列舉可用的方案，不抱成見(jiàn)地對(duì)所有的因素組合方式進(jìn)行評(píng)選，如此徹底地探索常能發(fā)現(xiàn)意想不到的結(jié)果[2]。

（3）培養(yǎng)創(chuàng)造能力。理論學(xué)習(xí)如果不經(jīng)過(guò)實(shí)踐只能是紙上談兵，真正的工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)需要經(jīng)歷實(shí)際工作的磨練才能掌握。工作中要保持追求創(chuàng)造性的動(dòng)力，如：①對(duì)社會(huì)貢獻(xiàn)的使命感；②對(duì)工作的熱愛(ài)；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(yǎng)水利水電工程建筑設(shè)計(jì)的關(guān)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(duì)于建筑物設(shè)計(jì)應(yīng)從這些內(nèi)容中體會(huì)前人的創(chuàng)造開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，而不應(yīng)拘泥于獲得知識(shí)。

3.2水工建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)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(chuàng)造需要建立在已經(jīng)確立的建筑物體量基礎(chǔ)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(huán)境相互融合：水工建筑物建成后，必然會(huì)對(duì)周圍的外部環(huán)境產(chǎn)生一定程度的影響?；蛱幱谧匀话鼑?，或與周圍環(huán)境、建筑物共同形成群體。對(duì)于建筑師的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，尤其應(yīng)使水工建筑融于環(huán)境，注意破除那種只突出建筑個(gè)體的觀念[3]。

（3）建筑設(shè)計(jì)的前瞻性和時(shí)代感：水工建筑設(shè)計(jì)的外部形態(tài)應(yīng)從藝術(shù)的角度出發(fā)，在滿足建筑功能的前提下，還要符合當(dāng)?shù)貐^(qū)域內(nèi)的氣候狀況、材料資源、地形地貌等，留下反映當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗、當(dāng)代社會(huì)和時(shí)代特征的建筑。

（4）妥善處理好建筑藝術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的關(guān)系：建筑建設(shè)離不開(kāi)建筑材料，建筑材料的使用又影響著工程經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的評(píng)定，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性，確保建筑使用的安全性和耐久性，運(yùn)行的合理性以及經(jīng)濟(jì)承受能力。

4.結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，在水利水電工程建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮河流生態(tài)環(huán)境保護(hù)與防洪、發(fā)電、灌溉、供水、航運(yùn)等綜合利用效益一并納入設(shè)計(jì)方案決策系統(tǒng)，以確保社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境生態(tài)影響最優(yōu)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。此外，對(duì)于因水工建筑建設(shè)所帶來(lái)的水庫(kù)移民問(wèn)題，可與庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)相結(jié)合，即由從事農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)為從事流域植樹造林、保護(hù)生態(tài)的任務(wù)，用水電效益對(duì)生態(tài)移民進(jìn)行合理補(bǔ)償。這就是保護(hù)與開(kāi)發(fā)并重，實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)中保護(hù)的和諧目標(biāo)的任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]林超.對(duì)水利水電工程中建筑設(shè)計(jì)的初步探討[J].中國(guó)水運(yùn)（理論版），2012（04）

[2]翟東.水利水電工程建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐與創(chuàng)新[J].中國(guó)水利科技信息，2012（3）

[3]熊紅明.水利水電工程建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐與創(chuàng)新[J]人民長(zhǎng)江，2013（6）.