對水利水電工程水工設(shè)計方案的探討

【摘 要】隨著技術(shù)的高速發(fā)展和工程中技術(shù)難度的不斷提高以及國家對工程前期準備工作要求的不斷提高，而且對水工的設(shè)計方案論證提出了硬指標性的要求。因此，怎樣做好快速、合理地的方案選取設(shè)計，確定工程的場址和主要的建筑物型式以及各水工的建筑物布置等方案，論證方案的可行性與合理性成了水利水電工程的前期工作中最為重要和關(guān)鍵的任務(wù)工作。本文并對如何進行合理化的水工設(shè)計方案以及報告的編制工作進行深刻的分析，同時進一步說明設(shè)計該方案要注意的事項及設(shè)計原則等方面進行了分析說明。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；水工設(shè)計；方案探討

前言

設(shè)計方案的比選包含了方案的擬定、設(shè)計、比較以及選取這四大步驟。對于方案的擬定，主要是針對于工程開發(fā)本身的規(guī)模、任務(wù)、施工條件以及周圍的環(huán)境因素等，來制定兩個或兩個以上的方案參與比選：方案的設(shè)計，則是指基于參選方案的建設(shè)條件、工程施工對于社會及環(huán)境的影響的分析，對參選方案進行有深度的分析；方案的比較是指結(jié)合比選設(shè)定的因素，對所擬定的方案進行全面的、多角度的比較后，選出適于施工的最佳水工設(shè)計方案。對于水利水電工程施工方案而言，從眾多的設(shè)計方案中快速、準確地選出適合工程施工的設(shè)計方案，可以為確定有關(guān)水利水電工程的場址、及建筑物等工作的布置奠定堅實基礎(chǔ)。提升整個施工的經(jīng)濟性。因此，論證水工設(shè)計方案的合理性與可靠性就成為水利水電前期工作中的關(guān)鍵所在。

一、進行方案對比工作的重要性

1、水工設(shè)計方案的步驟

水利水電的水工設(shè)計方案是一個綜合性和系統(tǒng)性都非常強的工作，其中包括4個步驟，分別是水工設(shè)計方案的計劃、水工設(shè)計方案的制定、水工設(shè)計方案的對比以及水工設(shè)計方案的確定。任何一個步驟出現(xiàn)問題都會影響最終設(shè)計方案的呈現(xiàn)，進而對整個工程的施工進步、質(zhì)量、資金投入造成重要的影響。

2、水工設(shè)計方案的對比研究

在水工設(shè)計方案的確定過程中，水工設(shè)計方案的對比向來受到設(shè)計工作人員的重視。這是因為，水利水電工程的設(shè)計和施工難度都非常大，安全性要求非常高，因此其成本投入比較大，一旦在方案對比研究的時候疏忽了一些細節(jié)信息，那就可能對整個工程的造價產(chǎn)生重要的影響。因此，必須要遵循一定的原則，充分考慮施工方案的各種因素，只有這樣才能夠在最短的時間內(nèi)選出最佳的方案，使水利水電工程能夠高效順利的進行。

二、設(shè)計方案對比的原則

1、實事求是的對比原則

水利水電工程是一個安全性和技術(shù)性要求都非常高的工作，越來越受到國家相關(guān)部門的重視，此外，巨大的工程規(guī)模使得工程的成本非常高，任何一個企業(yè)都非常重視。面對實實在在的水工設(shè)計對比研究，遵循實事求是的原則是必要的。該原則是建立在對既有設(shè)計方案優(yōu)缺點認識的基礎(chǔ)上的，對設(shè)計方案進行實實在在的對比研究。該原則強調(diào)的是，不能因為任何個人的意見而放棄合理的設(shè)計方案，也不能為了特別挑選某個方案而對其優(yōu)點進行無限地擴大，對其它方案進行無限制的貶低、擴大其缺點。

2、全面兼顧的原則

為了提高水利水電的整體施工質(zhì)量和經(jīng)濟、社會效益，國家相關(guān)部門近年來非常重視設(shè)計、施工方案以及工程驗收的整體考核與評價，對于設(shè)計方案中關(guān)于施工計劃、工期長短、施工要求、造價預(yù)算、安全因素等方面進行全面系統(tǒng)的分析和研究，因此，對水工設(shè)計方案對比研究必須要注重全面統(tǒng)籌兼顧。在具體的操作中，首先要收集整個施工方案的所有影響因素，分析這些因素在整個工程中的主次區(qū)分，對這些因素進行全面、針對性地分析。在充分分析了各個方面和相關(guān)的因素之后，根據(jù)工程的整個實際情況選擇最終的最有的方案。

3、平等性對比原則

在選擇方案之前需要制定一定的選擇標準和特別需要注明的要求，在此基礎(chǔ)上對備選方案進行針對性的在所制定的標準下進行充分的分析，而不能夠以不同的標準來衡量不同的方案。為了實現(xiàn)平等性的設(shè)計對比要求，需要做到，所有的備選方案必須在同等的指標和任務(wù)之下進行考核，各個方案的對比研究前提必須一致；對制定出的方案進行初選的時候，如果發(fā)現(xiàn)其不能夠滿足工程的規(guī)范要求或者安全要求的話，就應(yīng)該及時將其刪除；注重設(shè)計方案必須要在同一個水平位置上，即使不能夠達到這一要求的話，也要滿足某些方面在一個水平線上，如此才不會錯過優(yōu)質(zhì)的方案。

三、設(shè)計方案對比的因素

1、方案設(shè)計

方案設(shè)計首先應(yīng)滿足工程運用的要求，工程實施后應(yīng)能滿足工程的任務(wù)和規(guī)模，實現(xiàn)工程運用目標；其次是設(shè)計應(yīng)滿足安全運行的要求，在技術(shù)上能成立，并有一定的安全余幅。設(shè)計不能生搬硬套和千篇一律。對水工設(shè)計來說，建筑物的型式、布置和工程處理措施等應(yīng)根據(jù)設(shè)計條件的變化而有所不同。首先是場址不同時，由于地形地質(zhì)條件等不一樣，建筑物的型式、布置等有所差別。壩址比選中，各參選方案的壩型、樞紐布置等會由于場址不同而可能不一樣，而不僅僅是工程量和投資等的差別。長距離輸水渠道中，渠道的型式、斷面尺寸等隨著渠段所處位置和地形地質(zhì)條件的變化而變化。其次是對于同類項目，可能會由于地域不同，地方經(jīng)濟條件和發(fā)展水平的差異等，設(shè)計的著重點和控制因素可能不一樣。設(shè)計應(yīng)有充分的依據(jù)，方案的設(shè)計應(yīng)經(jīng)過充分的分析和論證。首先是建筑物設(shè)置和工程措施的采取應(yīng)通過必要性論證，以解決為什么要做的問題。其次是建筑物的布置和尺寸的確定等應(yīng)有科學(xué)的依據(jù)。為使依據(jù)充分，布置應(yīng)符合各種標準和規(guī)范，體型和尺寸應(yīng)通過計算或模型試驗驗證缺少既定規(guī)范或計算依據(jù)時應(yīng)通過工程類比或借鑒同類工程的經(jīng)驗確定。

另外，設(shè)計還應(yīng)滿足實用的要求，采取的工程處理措施等應(yīng)具備實用性和耐久性。應(yīng)盡量采用成熟技術(shù)或施工難度較小的技術(shù)，力求使工程技術(shù)風(fēng)險降到最小，如需所創(chuàng)新，應(yīng)經(jīng)充分論證。另外設(shè)計應(yīng)滿足環(huán)保的要求和考慮對社會的影響，力求工程的建設(shè)對周圍環(huán)境和社會的影響最小。方案的設(shè)計應(yīng)與其他專業(yè)相協(xié)調(diào)，考慮其他專業(yè)的要求。

2、工程投資

水工設(shè)計是對工程的構(gòu)思和描繪，投資則是水利水電工程貨幣化的體現(xiàn)。水工設(shè)計是控制基本建設(shè)規(guī)模、約束工程造價、提高投資效益的關(guān)鍵。對于水利水電工程的經(jīng)濟合理性分析，應(yīng)遵循風(fēng)險最小和效益最大原則。工程投資決策階段要對工程建設(shè)的必要性和可行性進行技術(shù)、經(jīng)濟評價論證，對不同的開發(fā)方案進行分析比較，從中選擇出最優(yōu)開發(fā)方案。海上工程要充分考慮海上作業(yè)風(fēng)大、浪高、潮急等惡劣的自然條件，以及臺風(fēng)大潮帶來的風(fēng)險等多變因素，科學(xué)地編制投資估算。這是工程造價全過程的管理龍頭，應(yīng)適當留有余地，不留缺口。投資估算工作做得越細，結(jié)構(gòu)層次分解越多，工程量計算越準確，精度就越高。投資估算是控制初設(shè)概算的依據(jù)，初設(shè)總概算超過可研報告審批投資的l0%時，可研報告需重新報批水工設(shè)計應(yīng)該考慮工程施工，在一個方案設(shè)計后應(yīng)該組織相關(guān)人員，對設(shè)計方案進行詳細、全面、認真的會審。經(jīng)濟上不僅要核算項目的一次性建設(shè)投資，還應(yīng)該統(tǒng)籌考慮項目的運行成本、維修費用，以保證項目的全壽命費用最低。設(shè)計還要充分考慮到施工的可行性，保證運行操作的方便、安全。對同類項目、同類裝置，還應(yīng)該到其他使用單位、實地進行詳細咨詢和調(diào)研，積極聽取其他使用單位的意見和建議，以進一步優(yōu)化設(shè)計。

3、環(huán)境影響

一個設(shè)計方案，在規(guī)劃和設(shè)計材料中必須有“環(huán)境影響評估”與“庫區(qū)和下游準備工作”的有關(guān)內(nèi)容。環(huán)境影響評估內(nèi)容應(yīng)包括在建設(shè)投資分析論證階段。環(huán)境影響評估包括4個方面：一是研究工程建設(shè)地區(qū)的環(huán)境狀況；二是闡明工程建設(shè)對環(huán)境的影響因素；三是在工程建筑影響下對周圍環(huán)境狀況進行預(yù)測；四是論證自然保護措施和補償辦法。水利水電工程，不論其規(guī)模大小和建筑物組成如何，都在某種程度上影響著周圍所有客體的環(huán)境：大氣，地表水，地質(zhì)環(huán)境，包括植物和生物的生態(tài)系統(tǒng)，包括水質(zhì)和水生物在內(nèi)的水生態(tài)系統(tǒng)，社會環(huán)境等。在水工設(shè)計時，環(huán)境影響評估各階段的每一步驟都有其特殊性，這種特殊性與工程地區(qū)的天然條件和經(jīng)濟狀況密切相關(guān)。

結(jié)束語

總之，國家的水利水電的工程建設(shè)是為了給人們的生活帶來更好地生存環(huán)境。作為水工設(shè)計的工作人員，要時刻牢記工程質(zhì)量，建設(shè)安全，環(huán)境影響等問題。對設(shè)計的方案要認真的嚴謹?shù)倪x擇，要考慮到工程施工的本身，也要考慮到工程的經(jīng)濟性。爭取做到水利水電工程建設(shè)的效益和運行的最優(yōu)化，為我國的水利事業(yè)做出自己的一份綿薄之力。

參考文獻：

[1]陳志耀.淺談水工設(shè)計方案的分析與比較[J].廣東建材.2011（07）

[2]馬麗娜.談?wù)勊ぴO(shè)計方案的比較[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2012（28）

[3]吳劍疆，姜家荃，邵劍南.論水利水電工程水工設(shè)計方案的比選[J].水利技術(shù)監(jiān)督.2007（01）

[4]張英峰，張英義.淺談水工設(shè)計的幾個問題[J].吉林水利.2008（05）

[5]柯紅革，侯道平.水工設(shè)計中的風(fēng)速計算[J].浙江水利水電?？茖W(xué)校學(xué)報.2008（02）