水利水电工程水工设计方案的分析与研究

赵中航

摘 要：相对比与其他工程项目建设，水利水电工程项目的建设通常需要较长的建设周期，并且需要面对更加严峻的建设环境，因此，水利水电工程项目的建设必须具有比其他建筑行业更高的建设技术，同时，安全也是水利水电工程项目建设中要注意的重点之一。在水利水电工程项目建设中，所需投资额比较大。有必要在项目设计中充分考虑项目的经济效益。在工程项目施工前，要完成一定的论证工作，以确保项目设计的可行性和合理性。因此，本文分析研究了水利水电工程的水力设计方案。

关键词：水利水电工程;水工设计方案;对比;分析与研究

一、水利水电工程水工设计方案的对比原则

（一）真实性

由于施工环境的原因，在水利水电工程中施工技术的应用存在一定的困难，因此，对建设项目安全性和可靠性的要求甚至更高。如何在现有资金资源的基础上提高工程建设的经济效益，满足设计控制要求，是水工设计方案对比中的关键问题。设计对比工作目标的实现需要基于真实性原则，在科学客观的前提下，选择方案的优缺点可以保证水利水电工程建设的顺利完成。水工设计方案的选择不能仅凭设计和施工单位本身的主观意见来确定。具体来说，要根据水利水电工程所处的施工条件、地质条件、地形条件、周围建筑物的布置等等因素，对候选方案进行分析对比，以确定更为实用的水力设计方案。

（二）可比性

为了在水利水电工程水工设计方案对比中体现可比性原则，提出以下建议供参考：第一，对比和分析参选设计方案在满足相同计划指标的情况下对水利水电工程的满足度。第二，对比不同水工设计方案的优缺点，将设计方案本身的缺点和水利水电工程的建设要求进行对比。如果设计的缺陷与项目建设和使用的基本要求不符，则可以将其视为优先淘汰目标。第三，参与对比过程时，设计深度应处于同一水平，或采取其他措施以达到相同的设计深度水平。由于候选设计在设计深度上的巨大差异，对比人员无法无法考量设计程度较浅的具体情况，从而导致不合理的判断。

二、方案设计与分析

（一）方案设计的基本要求

首先，整个工程设计方案需要满足水利水电工程项目运行的所有要求。同时，在水利水电工程实施后，整个工程设计方案可以满足工程项目的任务和规模，从而达到工程项目正常运行的目的。然后，设计方案应满足整个项目安全运行的技术要求，并且可以在技术上确定并具有一定的安全保障。

（二）方案设计的目的性

水利水电工程的水工设计根据施工环境的不同，对建筑物的类型、布局和工程处理的要求也不同。因此，水工方案设计的目的应避免照抄照搬，应满足水利水电工程建设的要求。由于水利水电工程施工位置、地质条件的不同，每项水利水电工程的建筑的类型和布局也会不同。在选择大坝位置时，每个候选设计的大坝类型和枢纽布局会随着地址环境的不同而有所不同，而不仅仅是工作量和投资之间的差异。在长距离输水河道中，河道的类型和断面大小随河段的位置和地形地质条件而变化。其次，对于类似的项目，设计优先级和控制因素可能因地区经济条件和发展水平而异。在经济发达地区，为了确保项目安全或对环境的最小化影响，而对工程投资的多少不做优先考虑。另外，由于设计目的不同，工程处理措施也不同。例如，在建筑物的基础处理中，首先应明确工程施工的目的是防止泄漏还是加固。如果是防漏的，则设计方案的重点是控制泄漏量或防止渗透破坏，以使施工目标明确。

（三）方案设计的理论依据

设计方案的可行性应通过充分的分析和论证来证明。首先，应通过必要性的认证来说明建筑物设置和工程措施的可行性。例如，调压井的安装应首先说明为什么要安装调压井。其次，为建筑物的布局和大小提供科学的理论依据。为了确保理论依据的合理和充分，应提供根据各种标准，规格和尺寸通过计算或模型试验验证获得的数据。此外，工程计算或类似的项目经验可用于确定缺少的计算依据或既定的规范。

三、分析对比设计方案的主要因素

（一）设计方案环节

水工方案的设计必须确保其符合水利水电工程的建设要求，并能完成工程的既定任務，最终达到工程目标。同时，以确保安全系数在要求的范围内，确保其投运后的安全运行，并根据需要进行一些创新。另外，在完成设计之后，需要相应地调整建筑物的布局、类型等。在水工设计中，由于工程项目的地理位置，会出现各种类型的地形和地质环境。因此，在选择设计时，还必须根据实际的施工环境做出最终选择。在设计水工方案时，还要考虑与其他专业的协调配合以及对社会环境的影响，以优化设计。

（二）工程建设投资

工程建设投资是水利水电工程水力设计的重要组成部分，对设计和施工的全过程都有重要影响。高质量的水工设计方案可以提高整个项目的质量，充分节省工程成本，并增加投资收益。

（三）环境影响

施工环境是水利水电工程设计中必须考虑的重要因素。这主要包括所需要建设的工程项目的地理环境，尤其是水利水电工程受当地水文和气象学的影响很大。同样在水工设计过程中，要考虑工程项目的建设是否会对周围环境产生影响，以及如果产生影响将对其产生多大影响。由于在任何类型的建筑物建设过程中使用的某些设施和材料都会对周围的空气，水质，生物学等产生影响，因此在设计过程中应将这种影响最小化，在设计过程中应予以考虑，以及未来如何补救这些影响。这些环境的影响主要与项目所在的地理环境有关，因此应进行有针对性的设计。

四、结束语

综上所述，水利水电工程建设在我国经济发展中发挥着重要作用，而水工设计在水利水电工程建设中的作用越来越重要，因此，应加强对水工设计方案的分析研究，力求做到最好。水利水电工程的水力设计方案应根据实际施工环境进行设计，并进行可行性研究。在对比水工设计方案时，应考虑各种因素，并应根据客观实际制定对比标准。实施设计方案时，不仅要考虑项目本身，还要考虑周围环境，促进生态建设，实现可持续发展。

参考文献：

[1]水利水电工程水工设计方案对比研究[J].刘晓海，黄强，代晓亮.科技创新导报.2019（01）：155.

[2]关于水利水电工程的水工设计方案对比分析[J].王春梅.建材与装饰.2018（19）：221.