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【摘 要】随着水利工程的建设,我国逐渐加强了对自然水资源的利用,为社会生产和经济发展都带来了极大的益处。水利工程在建设中需要从多方面考虑建设效益的问题,这样才能够保证该工程建设的科学性。水利工程的建设主要是以对自然状态下水资源的科学利用为主要目的,但是在建设的过程中出现问题就会降低工程建设对社会进步的收益,这就要求在现代水利工程的设计中,需要根据社会发展的新需求,对设计要求进行调整,以保证水利工程能够充分发挥出其经济效益和社会效益。
【关键词】水利工程;设计;要点
一、现代水利工程设计的发展及开展现状分析
目前,我国现代水利工程设计处于一种稳定发展的状态,工程设计方面的相关法律和法规日趋完善,行业结构不合理的问题也得到进一步的解决,与此同时,在注重工程质量的基础上,水利工程设计开始对生态因素加以强调,以期突出工程的美学价值。具体来看:
(一)水利工程设计的法律及法规体系日趋完善
近年来,我国水利工程行业实现了从传统水利向现代水利、工程水利向资源水利的全面转变,而这种工程的发展与变革使水利工程设计行业的整体管理发生了相应的转变,水利工程的设计管理的中心逐步由专业化及综合化向项目管理转变。与此同时,针对水利工程建设标注体系在内容、指标以及监督等方面的调整,相关部门也对部分法律法规、准则条例、规章制度和标准规范等进行了进一步的优化和调整,水利工程设计的法律与法规体系日趋完善。
(二)水利工程设计行业的结构建设更加完善
水利工程设计可以说是业务性较强的工作,对技术人员的要求相对较高。近年来,针对多数设计单位从业人员较多、组织结构设计不合理等问题,不同的设计单位加强对人才结构的调整,并在改善用人环境的基础上不断提升对设计人才的合理选用和强化培养,使行业的结构建设更加完善。
(三)水利工程设计对生态因素与美学价值的强调更加突出
现代水利工程在注重其基本功能的导向作用下,对景观设计的重视度也有所提升,水利工程的设计强调工程的艺术、人文与自然景观之间在关系上的调和性。随着工程设计的不断发展,水利工程的环境景观化和建筑艺术化水平越来越高,生态系统的平衡与和谐逐渐融入到现代水利工程的设计当中。
二、现代水利工程设计的发展状态
现代水利工程设计应注重生态、环保,追求人与自然的和谐统一,真正体现以人为本、人与自然和谐共处的设计理念。现代水利工程设计应把握“工程与生态、景观与文化、现代与自然”相结合的设计主题,做到生态环境的良性循环和可持续性,水利建筑整体与景观设计内容相融合,人工环境与自然环境相协调,注重水工建筑物个性、布局、色彩和创新,注重与周围环境的协调性,综合考虑工程所在地的区域性、历史文化性、整体性等因素,真正做到安全可靠、生态环保、美观、可持续性等。
可以说,目前我国水利工程设计正处于稳定的发展状态,不管是相关的法规、制度体系、设计的结构体制还是设计的生态和美学价值,都得到了有效的完善、加强和提升。但从工程设计的执行与落实现状来看,水利工程设计的实际发展状态并不是很好。
首先,水利工程设计工作中“偷工减料”的问题普遍存在;其次,在现有的水利工程设计行业,市场竞争机制缺乏公平性。尽管我国水利工程设计的整体发展呈现较为良好的态势,但在实践过程中,基于各种因素的影响,水利工程设计工作依然存在部分亟待改善的不足之处,只有立足于这些问题,才能够准确地把握水利工程设计的要点。
三、现代水利工程设计原则
在现代水利工程设计中要遵守下面几点原则。
(1)以人为本原则。现代水利工程设计要以安全为基础、以人为中心、以人为本,实现人与自然的和谐统一,工程设计师应在自然生态环境中投入更多的精力,进而为人们创造出优质的景观环境。
(2)自然景观与人工景观相结合原则。在现代水利工程设计过程中其重要的组成内容就是人工景观的设计,在景观设计中要全面的考虑到自然景观的特点、分布和类型,在现代水利工程设计中实现自然景观与人工景观的完美融合,将人与自然和谐相处的设计理念融入现代水利工程设计全过程。
(3)自然化与生态化原则。水利工程可持续发展的设计主题始终是人与自然的和谐统一,在保护自然景观的基础上,充分考虑生态和景观要求,在水利工程设计中发挥出自然环境的优势,有效结合人文景观和自然景观,在设计中展现出人与自然的融合。
(4)合理利用水资源原则。现代水利工程作为城市中的重要景观,要确保水利工程的景观功能时刻保持正常运行,确保这一工程正常运行的重要手段就是蓄水,所以,在设计过程中要合理利用水资源,避免出现水资源大量浪费的现象。
(5)经济合理原则。现代水利工程是一项系统性较强的工程,水利工程建成投入使用时要满足旅游、防洪、发电和供水等要求。现代水利工程设计在满足相关规范要求的基础上,还要保证工程设施的耐久性和安全性,在水利工程设计中要遵守最大效益和最小风险的设计原则,实现工程设计的经济合理性。
四、现代水利工程的设计要点研究
通过对我国早期设计的水利工程进行分析后发现,很多工程不但整体能耗较高,而且还对周围的自然生态环境造成了严重的破坏。可以说,传统的水利工程是在高能耗和破壞环境的基础之上设计出来的,这与我国当前所提倡的节能环保理念相违背。因此,在现代水利工程设计中,必须充分考虑节能和环保要求,只有这样,才能使设计出来的工程项目功在当代利在千秋。鉴于此,现代水利工程设计应当围绕节能设计与生态设计展开。
(一)现代水利工程节能设计要点
从现代水利工程的总体使用情况上看,防洪、排涝仍然是工程最为重要的功能。所以,水利工程设计必须以此作为前提和基础,除了应当在汛期内可以快速将河道中的积水排除之外,还应当能够起到改善河道水资源质量的作用。实现这一目标较为常用的方法为自排和强排。所谓的自排具体是指不借助任何外力,仅凭借工程设计时形成的水位差自行将多余的水排除。但是在某些水利工程中,由于地貌特征的限制,无法采用自排的设计方法。此时,则需要采用强排的方法。在强排的过程中,由于需要使用水泵等设备进行抽水,从而会消耗一定的动力和能源,为了减少强排中的能源消耗,可以在水利工程设计中,采用如下节能设计措施: (1)增強自排能力。通过对大量的水利工程进行研究后发现,其自排能力的大小,主要与水系统的布设以及河道本身的结构特性有关。为此,在实际设计中,可以对水系进行优化布置,并选择合理的河道断面和节制闸孔宽,这样便可达到少建泵站的目的,仅利用闸前和闸后形成的水位差,就能够完成自排,由此可大幅度节省水泵能耗。
(2)确保闸与泵布置的匹配性。在某些水利工程中,仅仅凭借自排的方法无法满足排涝要求时,则必须修建泵站。为了实现节能的目标,可在设计过程中,采用泵闸相结合的布设方式,具体做法是在距离泵站较近的位置处修建节制闸,并以节制闸自排为主,当出现较大的水位差时,则开启水泵进行强排,这样能够显著降低强排的时间和次数,有助于节能降耗。
(3)提高河道本身的蓄洪能力。在传统的水利工程设计中,提高河道的蓄能能力是较为常用的一种设计措施,普遍的做法是采用防汛墙。为了进一步减少防汛墙的占地面积,通常都是将之设计成直立式结构。对于现代水利工程而言,可以考虑在河道两侧设置绿化带,借此来提高河道的蓄洪能力,进而达到减少强排时间的目的,这样不但能够降低能耗,而且还符合生态景观的建设要求。
(二)水利工程生态化设计措施
为了实现人与环境的和谐发展,在进行现代水利工程设计中,必须采取合理可行的生态化设计措施,具体可从以下几个方面着手:
(1)结合生态环境进行设计。由于现代水利工程中的水量相对较小,并且工程本身具有非常明显的季节性变化特征,这给水利工程的设计增大了难度。为了实现水质与水量的合理化配置,可在设计中充分运用工程学的理论与方法,并与环境科学相结合,借此来实现水利与自然生态环境的有机结合。例如,在水资源较为缺乏的地区建设水利工程时,应当在设计时以水量的高效利用和水质净化为目的,这样不但能够发挥出工程的作用,而且还能对自然生态环境起到一定程度的改善。
(2)设计规划应当满足水体生态系统恢复要求。在现代水利工程设计中,应当遵循因地制宜的原则,并在认真调查水文条件和环境分析的基础上对工程进行优化设计,尽可能使工程设计符合自然生态平衡规律的要求。同时要确保规划设计满足水体的生态系统循环,降低工程建设对水生态系统的破坏和影响,为生态水利的建设实施打好基础。
结语:总之,现代水利工程设计不但是一项较为复杂且系统的工作,同时它与传统的水利工程设计存在很大区别。为此,工程设计人员必须摒弃传统的设计理念,并在实际设计中合理运用节能和生态设计措施,只有这样,才能在体现现代水利工程作用和价值的同时,达到节约能源、保护自然生态环境的目标,这有助于促进人与环境的协调发展。
参考文献:
[1]吴正厚.水利工程设计中存在的问题及改进措施[J].河南科技.2011(04)
[2]吴涛.新时期水利工程设计关键点研究[J]. 科技创新导报. 2013(12)
[3]姜玲,赵旭光.水利工程设计对施工过程的有效控制[J].民营科技.2012(07)
【关键词】水利工程;设计;要点
一、现代水利工程设计的发展及开展现状分析
目前,我国现代水利工程设计处于一种稳定发展的状态,工程设计方面的相关法律和法规日趋完善,行业结构不合理的问题也得到进一步的解决,与此同时,在注重工程质量的基础上,水利工程设计开始对生态因素加以强调,以期突出工程的美学价值。具体来看:
(一)水利工程设计的法律及法规体系日趋完善
近年来,我国水利工程行业实现了从传统水利向现代水利、工程水利向资源水利的全面转变,而这种工程的发展与变革使水利工程设计行业的整体管理发生了相应的转变,水利工程的设计管理的中心逐步由专业化及综合化向项目管理转变。与此同时,针对水利工程建设标注体系在内容、指标以及监督等方面的调整,相关部门也对部分法律法规、准则条例、规章制度和标准规范等进行了进一步的优化和调整,水利工程设计的法律与法规体系日趋完善。
(二)水利工程设计行业的结构建设更加完善
水利工程设计可以说是业务性较强的工作,对技术人员的要求相对较高。近年来,针对多数设计单位从业人员较多、组织结构设计不合理等问题,不同的设计单位加强对人才结构的调整,并在改善用人环境的基础上不断提升对设计人才的合理选用和强化培养,使行业的结构建设更加完善。
(三)水利工程设计对生态因素与美学价值的强调更加突出
现代水利工程在注重其基本功能的导向作用下,对景观设计的重视度也有所提升,水利工程的设计强调工程的艺术、人文与自然景观之间在关系上的调和性。随着工程设计的不断发展,水利工程的环境景观化和建筑艺术化水平越来越高,生态系统的平衡与和谐逐渐融入到现代水利工程的设计当中。
二、现代水利工程设计的发展状态
现代水利工程设计应注重生态、环保,追求人与自然的和谐统一,真正体现以人为本、人与自然和谐共处的设计理念。现代水利工程设计应把握“工程与生态、景观与文化、现代与自然”相结合的设计主题,做到生态环境的良性循环和可持续性,水利建筑整体与景观设计内容相融合,人工环境与自然环境相协调,注重水工建筑物个性、布局、色彩和创新,注重与周围环境的协调性,综合考虑工程所在地的区域性、历史文化性、整体性等因素,真正做到安全可靠、生态环保、美观、可持续性等。
可以说,目前我国水利工程设计正处于稳定的发展状态,不管是相关的法规、制度体系、设计的结构体制还是设计的生态和美学价值,都得到了有效的完善、加强和提升。但从工程设计的执行与落实现状来看,水利工程设计的实际发展状态并不是很好。
首先,水利工程设计工作中“偷工减料”的问题普遍存在;其次,在现有的水利工程设计行业,市场竞争机制缺乏公平性。尽管我国水利工程设计的整体发展呈现较为良好的态势,但在实践过程中,基于各种因素的影响,水利工程设计工作依然存在部分亟待改善的不足之处,只有立足于这些问题,才能够准确地把握水利工程设计的要点。
三、现代水利工程设计原则
在现代水利工程设计中要遵守下面几点原则。
(1)以人为本原则。现代水利工程设计要以安全为基础、以人为中心、以人为本,实现人与自然的和谐统一,工程设计师应在自然生态环境中投入更多的精力,进而为人们创造出优质的景观环境。
(2)自然景观与人工景观相结合原则。在现代水利工程设计过程中其重要的组成内容就是人工景观的设计,在景观设计中要全面的考虑到自然景观的特点、分布和类型,在现代水利工程设计中实现自然景观与人工景观的完美融合,将人与自然和谐相处的设计理念融入现代水利工程设计全过程。
(3)自然化与生态化原则。水利工程可持续发展的设计主题始终是人与自然的和谐统一,在保护自然景观的基础上,充分考虑生态和景观要求,在水利工程设计中发挥出自然环境的优势,有效结合人文景观和自然景观,在设计中展现出人与自然的融合。
(4)合理利用水资源原则。现代水利工程作为城市中的重要景观,要确保水利工程的景观功能时刻保持正常运行,确保这一工程正常运行的重要手段就是蓄水,所以,在设计过程中要合理利用水资源,避免出现水资源大量浪费的现象。
(5)经济合理原则。现代水利工程是一项系统性较强的工程,水利工程建成投入使用时要满足旅游、防洪、发电和供水等要求。现代水利工程设计在满足相关规范要求的基础上,还要保证工程设施的耐久性和安全性,在水利工程设计中要遵守最大效益和最小风险的设计原则,实现工程设计的经济合理性。
四、现代水利工程的设计要点研究
通过对我国早期设计的水利工程进行分析后发现,很多工程不但整体能耗较高,而且还对周围的自然生态环境造成了严重的破坏。可以说,传统的水利工程是在高能耗和破壞环境的基础之上设计出来的,这与我国当前所提倡的节能环保理念相违背。因此,在现代水利工程设计中,必须充分考虑节能和环保要求,只有这样,才能使设计出来的工程项目功在当代利在千秋。鉴于此,现代水利工程设计应当围绕节能设计与生态设计展开。
(一)现代水利工程节能设计要点
从现代水利工程的总体使用情况上看,防洪、排涝仍然是工程最为重要的功能。所以,水利工程设计必须以此作为前提和基础,除了应当在汛期内可以快速将河道中的积水排除之外,还应当能够起到改善河道水资源质量的作用。实现这一目标较为常用的方法为自排和强排。所谓的自排具体是指不借助任何外力,仅凭借工程设计时形成的水位差自行将多余的水排除。但是在某些水利工程中,由于地貌特征的限制,无法采用自排的设计方法。此时,则需要采用强排的方法。在强排的过程中,由于需要使用水泵等设备进行抽水,从而会消耗一定的动力和能源,为了减少强排中的能源消耗,可以在水利工程设计中,采用如下节能设计措施: (1)增強自排能力。通过对大量的水利工程进行研究后发现,其自排能力的大小,主要与水系统的布设以及河道本身的结构特性有关。为此,在实际设计中,可以对水系进行优化布置,并选择合理的河道断面和节制闸孔宽,这样便可达到少建泵站的目的,仅利用闸前和闸后形成的水位差,就能够完成自排,由此可大幅度节省水泵能耗。
(2)确保闸与泵布置的匹配性。在某些水利工程中,仅仅凭借自排的方法无法满足排涝要求时,则必须修建泵站。为了实现节能的目标,可在设计过程中,采用泵闸相结合的布设方式,具体做法是在距离泵站较近的位置处修建节制闸,并以节制闸自排为主,当出现较大的水位差时,则开启水泵进行强排,这样能够显著降低强排的时间和次数,有助于节能降耗。
(3)提高河道本身的蓄洪能力。在传统的水利工程设计中,提高河道的蓄能能力是较为常用的一种设计措施,普遍的做法是采用防汛墙。为了进一步减少防汛墙的占地面积,通常都是将之设计成直立式结构。对于现代水利工程而言,可以考虑在河道两侧设置绿化带,借此来提高河道的蓄洪能力,进而达到减少强排时间的目的,这样不但能够降低能耗,而且还符合生态景观的建设要求。
(二)水利工程生态化设计措施
为了实现人与环境的和谐发展,在进行现代水利工程设计中,必须采取合理可行的生态化设计措施,具体可从以下几个方面着手:
(1)结合生态环境进行设计。由于现代水利工程中的水量相对较小,并且工程本身具有非常明显的季节性变化特征,这给水利工程的设计增大了难度。为了实现水质与水量的合理化配置,可在设计中充分运用工程学的理论与方法,并与环境科学相结合,借此来实现水利与自然生态环境的有机结合。例如,在水资源较为缺乏的地区建设水利工程时,应当在设计时以水量的高效利用和水质净化为目的,这样不但能够发挥出工程的作用,而且还能对自然生态环境起到一定程度的改善。
(2)设计规划应当满足水体生态系统恢复要求。在现代水利工程设计中,应当遵循因地制宜的原则,并在认真调查水文条件和环境分析的基础上对工程进行优化设计,尽可能使工程设计符合自然生态平衡规律的要求。同时要确保规划设计满足水体的生态系统循环,降低工程建设对水生态系统的破坏和影响,为生态水利的建设实施打好基础。
结语:总之,现代水利工程设计不但是一项较为复杂且系统的工作,同时它与传统的水利工程设计存在很大区别。为此,工程设计人员必须摒弃传统的设计理念,并在实际设计中合理运用节能和生态设计措施,只有这样,才能在体现现代水利工程作用和价值的同时,达到节约能源、保护自然生态环境的目标,这有助于促进人与环境的协调发展。
参考文献:
[1]吴正厚.水利工程设计中存在的问题及改进措施[J].河南科技.2011(04)
[2]吴涛.新时期水利工程设计关键点研究[J]. 科技创新导报. 2013(12)
[3]姜玲,赵旭光.水利工程设计对施工过程的有效控制[J].民营科技.2012(07)