水利工程設計的常見問題及改進措施

張紅巖

(新蔡縣洪河工程維護中心,河南 新蔡 463500)

0 引言

水利工程設計是水利工程施工建設的核心環節，其設計效果對后期施工質量、施工成本、施工精度的控制尤為重要。目前中國水利工程設計發展現狀，還存在很多問題亟待解決，主要體現在景觀設計、生態環境保護設計兩個方面。這些問題致使水利工程設計效果不佳，進而影響了總體質量和效果，非常不利于現代化水利工程的發展。基于此，開展水利工程設計的常見問題及改進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、農田灌溉等多方面作用。在設計初期忽略了對景觀設計和生態環境保護設計，使得設計效果和周圍環境顯得格格不入。此后經過專家多方論證，借鑒其他水利工程成功的案例，調整設計方案，從注重可持續發展、強調生態和美學因素、凸顯文化品位和文化內涵、優化景觀設計等方面入手，設計效果大幅度提升，成為當地一道亮麗的風景線，深受各界人士的廣泛青睞。

2 水利工程設計的常見問題

現代化水利工程比較注重景觀質量的提升和生態環境的保護，但部分設計人員一味地追求施工進度，注重施工效率，經常會選擇忽略景觀設計和生態環境保護設計，致使在水利工程建設及運行中對周圍生態環境造成嚴重破壞，主要體現在以下幾個方面。

2.1 景觀設計方面常見的問題

水利工程景觀設計中常見的問題有：景觀設計和水利工程建設相互脫節，建設完成之后才開始景觀規劃設計，此種設計方法，不但增加了設計難度，而且設計效果不佳；景觀設計和周圍環境顯得格格不入，缺乏人文情懷，高水平的水利工程景觀設計需要綜合考慮很多因素，包括所在區域的自然景觀、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境，彰顯獨特的人文情懷；景觀設計缺乏創新，一味地借鑒類似水利工程設計結果，盲目跟風設計，千篇一律，缺乏地方特色。

2.2 生態環境保護設計方面常見的問題

水利工程是自然生態環境的一部分，雖然在施工建設中，必然會對周圍自然生態環境造成不同程度的破壞，但在設計中需要通過一系列行之有效的設計方法和先進理念，最大限度降低對周圍生態環境造成的破壞和影響。在生態環境保護設計方面存在的問題主要體現在以下幾個方面：①在水利工程設計中沒有重視生態環境保護的要求，難以滿足可持續發展的要求，對生態環境造成一定程度的破壞，難以滿足生態環境良性循環發展的要求。②設計人員缺乏生態保護意識，各專業之間缺乏必要的溝通聯系，生態保護人員和水利工程設計人員缺乏緊密的聯系和合作，致使設計人員缺乏生態環境保護意識。③在水利工程設計中對生態環境保護缺乏具體的標準和方法，生態環境具有非常顯著區域性，因此，在水利工程設計中生態環境保護也需要具有區域性，不能一概而論。④在水利工程設計中沒有充分結合當地的地質水文勘察資料，只注重生態水利工程設計，忽略后期的運維管理，難以滿足生態系統可持續發展的要求。

3 水利工程設計中常見問題的改進措施

為更好地實現現代化水利工程建設目標，需要立足設計中的常見問題，嚴格把控設計重點，在保證水利工程設計科學合理的基礎上，更好地保護生態環境。具體改進措施，可從以下幾個方面同時入手。

3.1 注重可持續發展

注重可持續發展是現代化水利工程設計的核心。在水利工程設計之前，通過招投標的方式選擇好設計單位，設計單位應組織設計人員，深入施工現場，對水利工程所在區域的地質水文條件、生態環境等進行全面調查研究。采用水利工程和周圍環境和諧共生的方法，解決好水利工程和生態環境相互協調的問題。避免構件“病態”的自然生態空間，在減少視覺污染的基礎上，提升水利工程設計可持續性。此外，在水利工程設計中要加大新材料、新工藝、新技術的應用力度，大量推廣生態建設新材料，如生態膜袋、生態石籠、綠化混凝土等，這些都可以很好地應用在水利工程設計中。隨著科學技術的發展，很多生態技術也開始被廣泛應用在水利工程中，如：在工程閘門設計中，選擇了鋼壩閘、自動翻板閘等。和傳統混凝閘門相比，此種新型閘門結構比較簡單，外觀簡約大氣。但很多新材料、新技術也都有各自的優缺點，在具體設計中，需要不斷總結、改進、更新，保留優點，改掉缺點，以便實現可持續發展。

3.2 強調生態和美學因素

生態和美學因素是現代化水利工程設計建設的核心內容，在綠色、生態、環保、可持續發展理念的影響下，各行各業都越來越重視生態保護和美化環境。水利工程更是如此，作為自然生態環境的主要組成部分，在水利工程設計中，必須綜合考慮所在區域生態環境，同時加大現代化生態技術的運用力度，從而更加科學合理地配置水量和水質，實現水利工程水量和水質配置的同步發展。水利工程設計要和生態環境保護設計相結合，在保證自然生態環境的基礎上，提升水利工程設計的科學性，二者相互結合，能夠充分利用水利工程所在區域的各種環境因素，促使水利工程建設更加現代化和實用化。在河道設計中，就強調生態和美學因素。自然河流的存在形式是多種自然力共同作用的結果，包括：降雨量、地表徑流、土壤運動、地形沉積及生物作用。在水利工程河道設計中，必然會改變水體岸線，導致整個水域生態系統也隨之發生改變。所以，在河道設計中要盡量避免破壞自然條件，將水利工程和當地原來的生態環境相互融合。以便在新環境下盡快形成良性循環的生態系統。河道是自然界中最經濟有效的水體形式，在設計中，要在河道原來流向的基礎上進行改造設計，避免破壞水體岸線，降低對河道兩岸自然植被造成的影響。在水利工程景觀設計中，要充分發揮植被親水的特性，盡量降低護岸的高度，或者采取坡度比較小的護岸方式，在岸坡上重視鄉土水生植物，進一步了拉近人和水的距離，形成人與自然環境和諧相處的發展環境。

3.3 凸顯文化品位和文化內涵

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

3.4 優化景觀設計

在現代化水利工程設計中，并不是簡單考慮安全問題和質量問題，而是需要從生態學、美學、歷史文化等方面同時入手進行綜合考慮。景觀設計能夠有效凸顯水利工程的生態特點、文化內涵、美學品位等。因此，在具體設計中需要做好調查和研究工作。如：工程設計中，溢洪道、溢流壩、溢洪槽等屬于工程景觀，各種景觀元素既獨立存在，也相互作用，相互影響，進而形成復雜多變的景觀體系。在水利工程景觀設計時要遵循適用、安全、經濟的原則，提升景觀的藝術性、美觀性和協調性。

4 結語

綜上所述，文章采用理論結合工程實例的方法，分析了水利工程設計的常見問題及改進措施，分析結果表明，在現代化水利工程設計中景觀設計不合理和忽視生態環境保護設計是存在的主要問題，為提升設計效果，需要結合水利工程所在區域的地質條件、水文條件等，從注重可持續發展、強調生態和美學因素、凸顯文化品位和文化內涵、優化景觀設計等幾個方面同時入手，才能最大限度提升設計效果，保證水利工程施工質量。