谈谈水利水电工程中水工设计方案的思考

摘　要：随着国家加大对水利水电工程的投入，我国的水利水电工程建设事业正在如火如荼的展开。水利水电的建设重点是要做好水利水电规划，同时要在此基础上对比和优化工程设计，制定最佳的设计方案，争取水利工程建设质量和社会效益的最大化。

关键词：水利水电工程;设计方案;方案对比因素
1. 水利水电工程特点
　　水利水电工程相比其它的建设行业具有工期长、施工环境困难、工作场所差等特点。其技术的要求高，工程的安全性要特别的重视，同时工程的投资高。在进行工程设计的同时也要把工程的经济效益考虑。在工程建设的前期，就要进行大量的论证工作，从而确定设计方案的合理性和可行性。
　　2. 设计方案的制定
　　国家对水利水电工作要求在提高，工程建设的质量要求和技术要求也在提高。作为前期的水工设计方案的论证工作就要更加的仔细和严谨。要对设计方案进行合理的，全面地了解工程场址、主要建筑物型式和各水工建筑物布置方案等问题，这是在制定可行性的水利水电前期工作中非常重要和关键的工作。对于一个工程的建设，首先要有设计方案。通行的过程是有方案拟定、方案设计、方案比较和方案确定等步骤。
　　(1)方案的拟定。要做好对工程开发的任务、规模，结合建筑物布置、地形地质条件、施工条件、环境影响等因素进行综合分析，从而拟定两个或多个参与对比的方案。
　　(2)方案的设计。结合本工程的建设要求对拟定方案的工程和建设的条件进行分析，同时还要考虑经济的效益问题，估算好各方案的投资、工期等，优化方案的设计。
　　(3)方案的比较。综合考虑设计方案的比选因素，通过对各方案进行各方面的对比分析，总结各方案的优点及缺点。
　　(4)方案的选择。对设计方案进行比较后，经综合的分析，制定出最佳的设计方案。
　　3. 设计方案的对比工作
　　在进行方案对比的考虑时，方案的设计和比较要建立在文件的要求之上，科学和客观的分析对各方案的利弊。在对方案进行拟定时，要参考设计或建设单位的建设意见，根据具体情况选择较优的方案。对于方案的设计，应当对各对比方案保持同等对待，要做到不偏好哪个方案，不特意对某一方案有偏向，不特别地分析和夸大某方案的有利方面。在满足相同的规划指标的基础上甄选对比方案，在相同的前提条件下对设计方案进行比较。要进行经初步的分析，对比的各方案都有各自的特点和适用条件，一个方案在技术上不符合要求或是其它方案优于该方案，则此方案应当进行放弃。当然只有一个设计方案符合技术要求或者说该方案在各方面都明显比其他方案更好，可以不进行详细的方案比选，直接推荐该方案。
　　在初步选择设计方案后，就要开始进行各设计方案的比选工作。方案比选时会有很多的差错因素存在，在必选前要这些因素列出，尤其是影响投资比较的所有项目要有工程量和投资比较。要对各比选因素进行详细的分析和对比。方案对比首先应提出关键因素，在影响设计方案的因素中找到关键因素，找到次要因素，在对各比选方案出现难以抉择时，要着重考虑关键因素的影响，对方案比较的结果要进行重点的分析，做到结果是清楚，结论明确。在进行报告编制时要将比较的结果列出。
　　4. 设计方案对比的主要因素考虑
　　水利水电工程是一个系统而又复杂的工程。设计方案对比的因素是多方面的，有可量化经济指标的因素，确定工程场地的地形和地质条件，测算工程占地，布置建筑物的型式，计算施工的工期，了解施工条件，整个工程要尽量保持在工程投资预算之中等。当然对难以量化的方面，比如说工程技术风险的难以控制、不确定运行管理的条件、难以计算出环境影响及社会影响等。下面就重点分析方案设计、工程投资和环境对设计方案的影响。
　　(1)方案设计。首先是符合工程运用的要求，在工程实施后，要达到工程的任务和规模，实现工程运用目标; 接下来是方案的设计要符合安全运行的要求，在技术要求上尽量超出文件规定的安全级数。设计是有所突破，有所创新。建筑物的布置、型式和工程处理措施等视设计条件做出相应的调整。对于水工设计来说，不同的工程场地，有不同的地形和地质条件。根据具体的施工环境选择合理的选择各参选方案的大坝的型式、水利枢纽的布置，合理的建筑物型式和布置等。长距离的输水渠道在水利建设中是非常常见的工程，渠段的设计会受到所处位置，地形和地质条件的影响，渠道型式的选择、技术等级要求和河道断面尺寸等要做出相应的调整。由于地域环境的不同，各地方使用要求的不同等，对于同类项目的设计，其设计要求的主要因素也会存在不同的要求。水工方案的设计要与其他专业相配合，随着创新和环保意识在建筑和设计中的不断运用，所以设计要符合环保机构的要求，考虑对社会的环境影响，在满足工程建设的使用要求时，工程处理方法在使用成熟技术来解决施工问题时可考虑使用一些创新的技术，但在此之前要进行技术的论证，才可运用。可能有相似的项目，会使用到同类的装置，这就要求参考相关的使用单位，详细咨询相关运用情况，通过对使用单位的调研，做好相关意见和建议的整理，以进一步优化设计。合理设计施工方案，保证建设过程的安全和快捷。
　　(2)工程的投资控制。水利水电工程的工期长，投资大。工程的投资是水工设计中工程的前期准备工作。要着力控制工程建设的规模，对工程的造价进行预算，是提高经济效益的关键。要从风险最小和效益最大的角度，考虑工程建设的经济的合理性。对工程建设的必要性和可行性进行技术分析，在进行工程紧急效益的决策阶段时，做好经济评价论证，对不同的开发方案进行分析比较，从中选择出最好的开发方案。要把投资估算工作做好做细，水工设计要和其他的部门进行沟通，工程结构的层次分析越细，工程量的计算就越准确。一个项目的成功是需要有精确和合理的投资估算报告，使得整个工程经济在较好的控制范围内。在一个方案设计后，通过组织相关人员对水利工程的施工进行详细、全面、认真的会审。为了保证项目的建设费用达到最低，在考虑项目运行成本，建成后的维修费用等核算出建设费用的大概的一次性的建设投入。
　　(3)环境影响。环保意识越来越受到重视，设计方案要重点考虑环境方面的问题。建设规划和设计材料中要有对环境影响的评估体系，比如说动植物及水植物生态系统、大气、 地表环境、居民生活环境等。尤其像水库的建设，其下游的准备工作要做好做细。环境影响评估重点要做好以下几个方面:
　　①研究工程建设地区的环境状况;
　　②阐明工程建设对环境的影响因素;
　　③预测工程建筑对周围环境状况的影响;
　　④论证自然保护措施和补偿办法。
　　水利水电工程是一个牵涉面很大的系统工程，不管是建设规模的大小，还是建筑物的组成，对周围所有客体的环境都存在一定程度的影响。在环境影响评估的体系中，对于各阶段要充分考虑工程建设地方的自然条件，同时也要注意当地的经济发展状况。
　　5. 结语
　　国家的水利水电的工程建设是为了给人们的生活带来更好地生存环境。作为水工设计的工作人员，要时刻牢记工程质量，建设安全，环境影响等问题。对设计的方案要认真的严谨的选择，要考虑到工程施工的本身，也要考虑到工程的经济性。争取做到水利水电工程建设的效益和运行的最优化，为我国的水利事业做出自己的一份绵薄之力。