水利工程设计的常见问题及改进措施

张红岩

(新蔡县洪河工程维护中心,河南 新蔡 463500)

0 引言

水利工程设计是水利工程施工建设的核心环节，其设计效果对后期施工质量、施工成本、施工精度的控制尤为重要。目前中国水利工程设计发展现状，还存在很多问题亟待解决，主要体现在景观设计、生态环境保护设计两个方面。这些问题致使水利工程设计效果不佳，进而影响了总体质量和效果，非常不利于现代化水利工程的发展。基于此，开展水利工程设计的常见问题及改进措施的分析研究就显得尤为必要。

1 工程概述

某水利工程，始建于2014年，总库容1.36亿m3，具有防洪、农田灌溉等多方面作用。在设计初期忽略了对景观设计和生态环境保护设计，使得设计效果和周围环境显得格格不入。此后经过专家多方论证，借鉴其他水利工程成功的案例，调整设计方案，从注重可持续发展、强调生态和美学因素、凸显文化品位和文化内涵、优化景观设计等方面入手，设计效果大幅度提升，成为当地一道亮丽的风景线，深受各界人士的广泛青睐。

2 水利工程设计的常见问题

现代化水利工程比较注重景观质量的提升和生态环境的保护，但部分设计人员一味地追求施工进度，注重施工效率，经常会选择忽略景观设计和生态环境保护设计，致使在水利工程建设及运行中对周围生态环境造成严重破坏，主要体现在以下几个方面。

2.1 景观设计方面常见的问题

水利工程景观设计中常见的问题有：景观设计和水利工程建设相互脱节，建设完成之后才开始景观规划设计，此种设计方法，不但增加了设计难度，而且设计效果不佳；景观设计和周围环境显得格格不入，缺乏人文情怀，高水平的水利工程景观设计需要综合考虑很多因素，包括所在区域的自然景观、地形地貌、历史文化等，从而使人造水利工程景观能够更好地融入周围环境，彰显独特的人文情怀；景观设计缺乏创新，一味地借鉴类似水利工程设计结果，盲目跟风设计，千篇一律，缺乏地方特色。

2.2 生态环境保护设计方面常见的问题

水利工程是自然生态环境的一部分，虽然在施工建设中，必然会对周围自然生态环境造成不同程度的破坏，但在设计中需要通过一系列行之有效的设计方法和先进理念，最大限度降低对周围生态环境造成的破坏和影响。在生态环境保护设计方面存在的问题主要体现在以下几个方面：①在水利工程设计中没有重视生态环境保护的要求，难以满足可持续发展的要求，对生态环境造成一定程度的破坏，难以满足生态环境良性循环发展的要求。②设计人员缺乏生态保护意识，各专业之间缺乏必要的沟通联系，生态保护人员和水利工程设计人员缺乏紧密的联系和合作，致使设计人员缺乏生态环境保护意识。③在水利工程设计中对生态环境保护缺乏具体的标准和方法，生态环境具有非常显著区域性，因此，在水利工程设计中生态环境保护也需要具有区域性，不能一概而论。④在水利工程设计中没有充分结合当地的地质水文勘察资料，只注重生态水利工程设计，忽略后期的运维管理，难以满足生态系统可持续发展的要求。

3 水利工程设计中常见问题的改进措施

为更好地实现现代化水利工程建设目标，需要立足设计中的常见问题，严格把控设计重点，在保证水利工程设计科学合理的基础上，更好地保护生态环境。具体改进措施，可从以下几个方面同时入手。

3.1 注重可持续发展

注重可持续发展是现代化水利工程设计的核心。在水利工程设计之前，通过招投标的方式选择好设计单位，设计单位应组织设计人员，深入施工现场，对水利工程所在区域的地质水文条件、生态环境等进行全面调查研究。采用水利工程和周围环境和谐共生的方法，解决好水利工程和生态环境相互协调的问题。避免构件“病态”的自然生态空间，在减少视觉污染的基础上，提升水利工程设计可持续性。此外，在水利工程设计中要加大新材料、新工艺、新技术的应用力度，大量推广生态建设新材料，如生态膜袋、生态石笼、绿化混凝土等，这些都可以很好地应用在水利工程设计中。随着科学技术的发展，很多生态技术也开始被广泛应用在水利工程中，如：在工程闸门设计中，选择了钢坝闸、自动翻板闸等。和传统混凝闸门相比，此种新型闸门结构比较简单，外观简约大气。但很多新材料、新技术也都有各自的优缺点，在具体设计中，需要不断总结、改进、更新，保留优点，改掉缺点，以便实现可持续发展。

3.2 强调生态和美学因素

生态和美学因素是现代化水利工程设计建设的核心内容，在绿色、生态、环保、可持续发展理念的影响下，各行各业都越来越重视生态保护和美化环境。水利工程更是如此，作为自然生态环境的主要组成部分，在水利工程设计中，必须综合考虑所在区域生态环境，同时加大现代化生态技术的运用力度，从而更加科学合理地配置水量和水质，实现水利工程水量和水质配置的同步发展。水利工程设计要和生态环境保护设计相结合，在保证自然生态环境的基础上，提升水利工程设计的科学性，二者相互结合，能够充分利用水利工程所在区域的各种环境因素，促使水利工程建设更加现代化和实用化。在河道设计中，就强调生态和美学因素。自然河流的存在形式是多种自然力共同作用的结果，包括：降雨量、地表径流、土壤运动、地形沉积及生物作用。在水利工程河道设计中，必然会改变水体岸线，导致整个水域生态系统也随之发生改变。所以，在河道设计中要尽量避免破坏自然条件，将水利工程和当地原来的生态环境相互融合。以便在新环境下尽快形成良性循环的生态系统。河道是自然界中最经济有效的水体形式，在设计中，要在河道原来流向的基础上进行改造设计，避免破坏水体岸线，降低对河道两岸自然植被造成的影响。在水利工程景观设计中，要充分发挥植被亲水的特性，尽量降低护岸的高度，或者采取坡度比较小的护岸方式，在岸坡上重视乡土水生植物，进一步了拉近人和水的距离，形成人与自然环境和谐相处的发展环境。

3.3 凸显文化品位和文化内涵

在现代化水利工程设计中，要区别于传统水利工程设计，将水利工程设计当作城市景观设计，水利工程的文化品位和城市发展品位相互结合，提升城市的总体文化气息。因此，在水利工程设计中，设计人员需要对城市的人文风俗、历史文化等进行全面系统的分析研究，使水利工程的景观、水域设计等能够和水利工程的文化品位和城市气息相融合。在工程设计案例中，泵房为简单的矩形结构，高度比较大，体量也比较大。在泵房设计中，不像其他公共建筑，只进行形体上的简单组合，而是需要注意“粗中有细”，充分利用泵房体量的特征，如通过开窗方式、墙面、柱子关系的进退设计手法丰富细部设计，促使泵房的外观丰富，实现丰富的组合效果。充分利用现代化技术，注重历史文化和特征的应用，提升水利工程设计的文化底蕴。

3.4 优化景观设计

在现代化水利工程设计中，并不是简单考虑安全问题和质量问题，而是需要从生态学、美学、历史文化等方面同时入手进行综合考虑。景观设计能够有效凸显水利工程的生态特点、文化内涵、美学品位等。因此，在具体设计中需要做好调查和研究工作。如：工程设计中，溢洪道、溢流坝、溢洪槽等属于工程景观，各种景观元素既独立存在，也相互作用，相互影响，进而形成复杂多变的景观体系。在水利工程景观设计时要遵循适用、安全、经济的原则，提升景观的艺术性、美观性和协调性。

4 结语

综上所述，文章采用理论结合工程实例的方法，分析了水利工程设计的常见问题及改进措施，分析结果表明，在现代化水利工程设计中景观设计不合理和忽视生态环境保护设计是存在的主要问题，为提升设计效果，需要结合水利工程所在区域的地质条件、水文条件等，从注重可持续发展、强调生态和美学因素、凸显文化品位和文化内涵、优化景观设计等几个方面同时入手，才能最大限度提升设计效果，保证水利工程施工质量。