水利工程設(shè)計的常見問題及改進(jìn)措施

張紅巖

(新蔡縣洪河工程維護(hù)中心,河南 新蔡 463500)

0 引言

水利工程設(shè)計是水利工程施工建設(shè)的核心環(huán)節(jié)，其設(shè)計效果對后期施工質(zhì)量、施工成本、施工精度的控制尤為重要。目前中國水利工程設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀，還存在很多問題亟待解決，主要體現(xiàn)在景觀設(shè)計、生態(tài)環(huán)境保護(hù)設(shè)計兩個方面。這些問題致使水利工程設(shè)計效果不佳，進(jìn)而影響了總體質(zhì)量和效果，非常不利于現(xiàn)代化水利工程的發(fā)展?；诖?，開展水利工程設(shè)計的常見問題及改進(jìn)措施的分析研究就顯得尤為必要。

1 工程概述

某水利工程，始建于2014年，總庫容1.36億m3，具有防洪、農(nóng)田灌溉等多方面作用。在設(shè)計初期忽略了對景觀設(shè)計和生態(tài)環(huán)境保護(hù)設(shè)計，使得設(shè)計效果和周圍環(huán)境顯得格格不入。此后經(jīng)過專家多方論證，借鑒其他水利工程成功的案例，調(diào)整設(shè)計方案，從注重可持續(xù)發(fā)展、強(qiáng)調(diào)生態(tài)和美學(xué)因素、凸顯文化品位和文化內(nèi)涵、優(yōu)化景觀設(shè)計等方面入手，設(shè)計效果大幅度提升，成為當(dāng)?shù)匾坏懒聋惖娘L(fēng)景線，深受各界人士的廣泛青睞。

2 水利工程設(shè)計的常見問題

現(xiàn)代化水利工程比較注重景觀質(zhì)量的提升和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，但部分設(shè)計人員一味地追求施工進(jìn)度，注重施工效率，經(jīng)常會選擇忽略景觀設(shè)計和生態(tài)環(huán)境保護(hù)設(shè)計，致使在水利工程建設(shè)及運(yùn)行中對周圍生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 景觀設(shè)計方面常見的問題

水利工程景觀設(shè)計中常見的問題有：景觀設(shè)計和水利工程建設(shè)相互脫節(jié)，建設(shè)完成之后才開始景觀規(guī)劃設(shè)計，此種設(shè)計方法，不但增加了設(shè)計難度，而且設(shè)計效果不佳；景觀設(shè)計和周圍環(huán)境顯得格格不入，缺乏人文情懷，高水平的水利工程景觀設(shè)計需要綜合考慮很多因素，包括所在區(qū)域的自然景觀、地形地貌、歷史文化等，從而使人造水利工程景觀能夠更好地融入周圍環(huán)境，彰顯獨(dú)特的人文情懷；景觀設(shè)計缺乏創(chuàng)新，一味地借鑒類似水利工程設(shè)計結(jié)果，盲目跟風(fēng)設(shè)計，千篇一律，缺乏地方特色。

2.2 生態(tài)環(huán)境保護(hù)設(shè)計方面常見的問題

水利工程是自然生態(tài)環(huán)境的一部分，雖然在施工建設(shè)中，必然會對周圍自然生態(tài)環(huán)境造成不同程度的破壞，但在設(shè)計中需要通過一系列行之有效的設(shè)計方法和先進(jìn)理念，最大限度降低對周圍生態(tài)環(huán)境造成的破壞和影響。在生態(tài)環(huán)境保護(hù)設(shè)計方面存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①在水利工程設(shè)計中沒有重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求，難以滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，對生態(tài)環(huán)境造成一定程度的破壞，難以滿足生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)發(fā)展的要求。②設(shè)計人員缺乏生態(tài)保護(hù)意識，各專業(yè)之間缺乏必要的溝通聯(lián)系，生態(tài)保護(hù)人員和水利工程設(shè)計人員缺乏緊密的聯(lián)系和合作，致使設(shè)計人員缺乏生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識。③在水利工程設(shè)計中對生態(tài)環(huán)境保護(hù)缺乏具體的標(biāo)準(zhǔn)和方法，生態(tài)環(huán)境具有非常顯著區(qū)域性，因此，在水利工程設(shè)計中生態(tài)環(huán)境保護(hù)也需要具有區(qū)域性，不能一概而論。④在水利工程設(shè)計中沒有充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)水文勘察資料，只注重生態(tài)水利工程設(shè)計，忽略后期的運(yùn)維管理，難以滿足生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的要求。

3 水利工程設(shè)計中常見問題的改進(jìn)措施

為更好地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化水利工程建設(shè)目標(biāo)，需要立足設(shè)計中的常見問題，嚴(yán)格把控設(shè)計重點(diǎn)，在保證水利工程設(shè)計科學(xué)合理的基礎(chǔ)上，更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。具體改進(jìn)措施，可從以下幾個方面同時入手。

3.1 注重可持續(xù)發(fā)展

注重可持續(xù)發(fā)展是現(xiàn)代化水利工程設(shè)計的核心。在水利工程設(shè)計之前，通過招投標(biāo)的方式選擇好設(shè)計單位，設(shè)計單位應(yīng)組織設(shè)計人員，深入施工現(xiàn)場，對水利工程所在區(qū)域的地質(zhì)水文條件、生態(tài)環(huán)境等進(jìn)行全面調(diào)查研究。采用水利工程和周圍環(huán)境和諧共生的方法，解決好水利工程和生態(tài)環(huán)境相互協(xié)調(diào)的問題。避免構(gòu)件“病態(tài)”的自然生態(tài)空間，在減少視覺污染的基礎(chǔ)上，提升水利工程設(shè)計可持續(xù)性。此外，在水利工程設(shè)計中要加大新材料、新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用力度，大量推廣生態(tài)建設(shè)新材料，如生態(tài)膜袋、生態(tài)石籠、綠化混凝土等，這些都可以很好地應(yīng)用在水利工程設(shè)計中。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多生態(tài)技術(shù)也開始被廣泛應(yīng)用在水利工程中，如：在工程閘門設(shè)計中，選擇了鋼壩閘、自動翻板閘等。和傳統(tǒng)混凝閘門相比，此種新型閘門結(jié)構(gòu)比較簡單，外觀簡約大氣。但很多新材料、新技術(shù)也都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在具體設(shè)計中，需要不斷總結(jié)、改進(jìn)、更新，保留優(yōu)點(diǎn)，改掉缺點(diǎn)，以便實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3.2 強(qiáng)調(diào)生態(tài)和美學(xué)因素

生態(tài)和美學(xué)因素是現(xiàn)代化水利工程設(shè)計建設(shè)的核心內(nèi)容，在綠色、生態(tài)、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展理念的影響下，各行各業(yè)都越來越重視生態(tài)保護(hù)和美化環(huán)境。水利工程更是如此，作為自然生態(tài)環(huán)境的主要組成部分，在水利工程設(shè)計中，必須綜合考慮所在區(qū)域生態(tài)環(huán)境，同時加大現(xiàn)代化生態(tài)技術(shù)的運(yùn)用力度，從而更加科學(xué)合理地配置水量和水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)水利工程水量和水質(zhì)配置的同步發(fā)展。水利工程設(shè)計要和生態(tài)環(huán)境保護(hù)設(shè)計相結(jié)合，在保證自然生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，提升水利工程設(shè)計的科學(xué)性，二者相互結(jié)合，能夠充分利用水利工程所在區(qū)域的各種環(huán)境因素，促使水利工程建設(shè)更加現(xiàn)代化和實(shí)用化。在河道設(shè)計中，就強(qiáng)調(diào)生態(tài)和美學(xué)因素。自然河流的存在形式是多種自然力共同作用的結(jié)果，包括：降雨量、地表徑流、土壤運(yùn)動、地形沉積及生物作用。在水利工程河道設(shè)計中，必然會改變水體岸線，導(dǎo)致整個水域生態(tài)系統(tǒng)也隨之發(fā)生改變。所以，在河道設(shè)計中要盡量避免破壞自然條件，將水利工程和當(dāng)?shù)卦瓉淼纳鷳B(tài)環(huán)境相互融合。以便在新環(huán)境下盡快形成良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。河道是自然界中最經(jīng)濟(jì)有效的水體形式，在設(shè)計中，要在河道原來流向的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造設(shè)計，避免破壞水體岸線，降低對河道兩岸自然植被造成的影響。在水利工程景觀設(shè)計中，要充分發(fā)揮植被親水的特性，盡量降低護(hù)岸的高度，或者采取坡度比較小的護(hù)岸方式，在岸坡上重視鄉(xiāng)土水生植物，進(jìn)一步了拉近人和水的距離，形成人與自然環(huán)境和諧相處的發(fā)展環(huán)境。

3.3 凸顯文化品位和文化內(nèi)涵

在現(xiàn)代化水利工程設(shè)計中，要區(qū)別于傳統(tǒng)水利工程設(shè)計，將水利工程設(shè)計當(dāng)作城市景觀設(shè)計，水利工程的文化品位和城市發(fā)展品位相互結(jié)合，提升城市的總體文化氣息。因此，在水利工程設(shè)計中，設(shè)計人員需要對城市的人文風(fēng)俗、歷史文化等進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析研究，使水利工程的景觀、水域設(shè)計等能夠和水利工程的文化品位和城市氣息相融合。在工程設(shè)計案例中，泵房為簡單的矩形結(jié)構(gòu)，高度比較大，體量也比較大。在泵房設(shè)計中，不像其他公共建筑，只進(jìn)行形體上的簡單組合，而是需要注意“粗中有細(xì)”，充分利用泵房體量的特征，如通過開窗方式、墻面、柱子關(guān)系的進(jìn)退設(shè)計手法豐富細(xì)部設(shè)計，促使泵房的外觀豐富，實(shí)現(xiàn)豐富的組合效果。充分利用現(xiàn)代化技術(shù)，注重歷史文化和特征的應(yīng)用，提升水利工程設(shè)計的文化底蘊(yùn)。

3.4 優(yōu)化景觀設(shè)計

在現(xiàn)代化水利工程設(shè)計中，并不是簡單考慮安全問題和質(zhì)量問題，而是需要從生態(tài)學(xué)、美學(xué)、歷史文化等方面同時入手進(jìn)行綜合考慮。景觀設(shè)計能夠有效凸顯水利工程的生態(tài)特點(diǎn)、文化內(nèi)涵、美學(xué)品位等。因此，在具體設(shè)計中需要做好調(diào)查和研究工作。如：工程設(shè)計中，溢洪道、溢流壩、溢洪槽等屬于工程景觀，各種景觀元素既獨(dú)立存在，也相互作用，相互影響，進(jìn)而形成復(fù)雜多變的景觀體系。在水利工程景觀設(shè)計時要遵循適用、安全、經(jīng)濟(jì)的原則，提升景觀的藝術(shù)性、美觀性和協(xié)調(diào)性。

4 結(jié)語

綜上所述，文章采用理論結(jié)合工程實(shí)例的方法，分析了水利工程設(shè)計的常見問題及改進(jìn)措施，分析結(jié)果表明，在現(xiàn)代化水利工程設(shè)計中景觀設(shè)計不合理和忽視生態(tài)環(huán)境保護(hù)設(shè)計是存在的主要問題，為提升設(shè)計效果，需要結(jié)合水利工程所在區(qū)域的地質(zhì)條件、水文條件等，從注重可持續(xù)發(fā)展、強(qiáng)調(diào)生態(tài)和美學(xué)因素、凸顯文化品位和文化內(nèi)涵、優(yōu)化景觀設(shè)計等幾個方面同時入手，才能最大限度提升設(shè)計效果，保證水利工程施工質(zhì)量。