水利工程设计原则及发展趋势分析

前言：想要写出一篇引人入胜的文章？我们特意为您整理了水利工程设计原则及发展趋势分析范文，希望能给你带来灵感和参考，敬请阅读。

摘要：工程设计是水利工程建设期间极为重要的内容，设计质量的高低不仅与工程质量及使用寿命有直接联系，也关系到工程总成本的支出情况，因此充分了解设计原则与强化设计质量管控是一项关键性任务。在设计水利工程时，必须严格遵守设计原则，保证水利工程设计合理、合规。对此，文章主要就水利工程设计过程中需要把握的原则进行探讨，并分析了其今后的发展趋势，希望能够提升水利工程设计质量，并推动我国水利工程建设水平进一步提高。

关键词：水利工程；工程设计；设计原则；发展趋势

近年来，国家加大了对基础设施建设的投入，促使各种水利工程项目兴起。水利工程在水资源调配、消除水灾害、保持水土等方面发挥了重要的作用，综合而言，水利工程对区域发展具有经济、社会与生态多重效益。水利工程设计作为项目建设的关键环节，影响着整个工程功能和效益的实现。因此，新形势下的水利工程设计需遵循相应的原则与规范，保障设计的质量，最大程度发挥水利工程在各个领域的作用，带动整个水利事业的稳步发展。

1水利工程设计的重要性

1.1影响施工进度

水利工程一般规模较大、技术复杂、工期较长，工作条件也相对复杂，具有很强的系统性和综合性。在水利工程项目设计的过程中，设计人员需要充分考虑多方面的因素，保障设计的总体质量。如果在水利工程设计中没有考虑工程进度因素，不合理的设计可能会导致出现工程施工周期长、进度延误的现象。此外，如果在设计过程中对相关因素的把控不严格，在后期施工中如果发现了设计漏洞，甚至需要进行总体方案的调整，同样会造成进度的延误。在水利工程总体方案的设计过程中，设计人员除了要考虑工程现场的地质地貌、水文气候、施工条件等客观因素，还需要从工程的建设规模、要求与建设周期等着手，避免出现设计漏洞。

1.2影响工程造价和运行费用

水利工程设计同样会对工程造价、运行费用等产生一定的影响。水利工程设计中的工程布置、坝型选择、堤型选择、方案比选、材料选用等都会影响工程造价，一些工程细节设计的不合理也可能会造成工程造价的增加或者减少。此外，在水利工程设计过程中，设计的质量也会影响工程建设的投资费用、运行费用。如果设计质量较高，就能够获得工程建设方的认可，促使建设方及时进行工程款项的拨付；工程企业也可以严格根据工程的设计方案来组织施工，在投入使用以后，工程发生质量问题的概率会相对较低，这也就节约了工程的保养、检修与维护等费用。

1.3影响工程质量

在水利工程项目中，工程质量会受到诸多因素的影响，而工程设计对质量的影响最为直接。如果设计人员在设计过程中未充分考虑各种因素，就会导致工程存在设计缺陷，最终这种设计缺陷会随着施工活动的进行逐步转变为质量问题，影响水利工程的安全性与稳定性。

2水利工程设计的要求

随着水利工程在经济社会发展中承担着越来越重要的任务，传统的水利工程设计理念已经难以满足当下水利工程使用和建设的需求。新形势下，设计人员需遵循的标准如表1所示。

3水利工程的基本设计原则

3.1工程安全性和经济性原则

由于水利工程多建设在河流周边地区，这就使得水利工程具备储水、灌溉、防洪、航运、供电、水土保持等功能。但是，任何水利工程的施工都需要在保持原有生态平衡的基础上进行，切不可过于追求经济效益而忽略对生态环境的保护。为达到水利工程的建设标准，在水利工程的设计中，需始终遵循工程安全性与经济性的原则，从工程学与生态学的角度来进行设计，并在设计中融入水利学、水质工程学等方面的知识，使水利工程具有更好的安全性与耐久性。水利工程的功能相对多样，在投入使用以后需保障水利工程能够抵御洪涝、暴雨的侵袭。为满足这一要求，在设计工作开始之前，专业人员需详细勘察工程现场的水流情况、地质地形、气候因素，确保水利工程泄洪通道设计相对合理，能够抵御水流冲击。水利工程建设施工的过程中，可能会对周边局部生态环境产生一定的破坏，因此，在设计过程中需坚持生态性原则，保障能够在生态破坏最小的前提下实现水利工程的功能。

3.2生态系统自我设计、自我恢复原则

水利工程建设的过程中，或多或少地会对周边自然环境、生态平衡产生一定的影响。为保障水利工程生态效益的实现，在设计过程中，相关的设计人员需坚持生态系统自我设计、自我恢复的原则。生态自组织功能主要是在一定程度上满足生态系统自我调节与发展的要求，在自组织功能下，生态系统中的所有生物要素都能够不断根据区域环境的变化来提高自身的自适应能力。当前水利工程的现代化发展过程中，必须始终坚持水利工程生态系统的自我恢复。

3.3坚持与环境工程设计进行有机结合

近年来，水利工程事业逐步迎来了新的发展机遇，人们在水利工程项目的建设过程中，不再单一局限于对水利工程经济与社会效益的追求，反而更关注水利工程经济、社会与生态效益的统一。在现代化水利工程设计理念下，对水利工程生态系统的要求更高，设计人员在工程设计中需坚持与环境工程设计相结合，不断优化水利工程的总体设计，发挥水利工程在环境保护、水资源调节等方面的重要作用。

3.4坚持人本原则

水利工程要达到各方面效益的统一，就需要在设计的过程中坚持人本原则，充分实现人与自然的和谐发展。新形势下的水利工程设计突破了传统设计理念的局限性，设计人员要始终坚持以人为本的原则，保障在水利工程建设施工的过程中，周边居民可以维持正常的生产生活秩序，避免水利工程建设对周边居民生产生活造成安全威胁。水利工程具有泄洪、发电、给水、观光、航运等多方面的功能，这就要求设计人员在设计的过程中也需要充分考虑这些功能，保障水利工程功能的完善性，使水利工程能够为周边居民提供良好的服务。

4水利工程设计的未来发展趋势

4.1水利设计行业的标准化

近年来，随着城市化的快速发展，各种工程项目逐步增多，如建筑工程、交通工程与市政工程项目。在工程实施过程中，为保障工程的设计质量，常常会借助于专业的设计软件来辅助设计，而水利工程与这些类型的工程项目相比，其设计软件与标准图集的数量相对有限。为提升水利工程的设计质量，在未来的发展中需加快推进水利设计的标准化，通过相应的标准来保障整体的设计效率，实现对水利工程中各种资源的合理分配与利用。设计单位应积极与高校或者科研机构合作，加强沟通与协调，逐步完善水利工程相应的设计规范，加快设计的标准化进程。

4.2水利设计行业的程序化

近年来，市场经济的快速发展在一定程度上为水利工程事业带来了新的发展契机。为保障水利工程的总体设计水平，有关设计部门与人员需积极推动水利设计的程序化，在工程设计过程中，可以应用招投标机制来选择最合适的设计单位。招投标机制的引入主要是为了加强各设计单位之间的竞争，推动各设计单位不断完善自身设计，从而选择与水利工程建设要求相一致的设计方案，更好地保障设计成果的整体质量。此外，水利工程设计中的招投标机制，有利于设计单位进行设计方案的调整与优化，通过最佳设计方案的选择，实现工程造价、成本、质量等的控制。

4.3水利工程设计逐渐走向多功能、生态化

在水利工程行业不断发展的过程中，设计技术日益成熟，技术的进步使人们对水利工程设计的要求逐步增多。水利工程的设计，既要满足保护自然环境、生态环境的目的，又要符合水利工程各种功能的要求。新形势下，水利工程设计要将多功能与生态化相结合，能够体现人与自然和谐相处，同时确保水利工程具有多方面的功能，能够在工程投入使用以后造福人民。

4.4水利工程设计需具有美学性

一些水利工程建设不仅能够满足基本的防洪、发电需求，还可以为人们营造更好的美学享受，为人们创造独特的水利工程景观。因此，在未来的水利工程设计中，还需要关注水利工程本身的美学价值。在设计过程中，设计人员不仅要关注工程的功能性、实用性、耐久性、安全性，还需要融入美学性的相关理念，结合水利工程周边区域内的人文、地理与自然环境等特征，应用科学的艺术设计手法，实现水利工程本身与周边环境的协调，从而创造更独特的水利工程景观，使水利工程能够与周边的自然景观相融合，体现工程的观光价值。

5结束语

近年来，在可持续发展理念、生态文明理念的影响下，水利工程行业逐步迎来了新的发展机遇，新形势要求各水利工程的设计过程中都需要应用新型的设计理念，在设计中要考虑区域自然环境、工程效益等因素，保障水利工程实现经济、社会与生态效益的协调统一。

参考文献：

[1]荣云杰,刘经强,徐树宝.水利工程中生态护岸型式的研究[J].山东农业大学学报(自然科学版),2017,48(4):549-552+555.

[2]刘派.生态水利工程设计在水利建设中的应用分析[J].南方农机,2019,50(7):221.

[3]翟勇,肖福祥.新时期小型农田水利防渗工程设计相关问题探究[J].吉林农业,2017(23):73.

[4]丁玉娜.水利工程建设中生态设计的运用与分析[J].工程技术研究,2020,5(4):241-242.

[5]刘树秋.探讨新形势下水利工程设计的原则及发展趋势[J].住宅与房地产,2016(21):251.

[6]张亮,朱玉峰.探讨新形势下水利工程设计的原则及发展趋势[J].河南水利与南水北调,2014(20):37-38.

作者：徐志惠 熊毅 单位：河南灵捷水利勘测设计研究有限公司