水利水电工程中水工设计方案对比优化研究

水利水电工程中水工设计方案对比优化研究

吕垚

吕垚（江西省广丰县泉信水利电力勘察设计院江西广丰334600）

摘要：在水利水电工程建设中，工程方案的设计要充分考虑多方面的因素，通制定可行性方案，然后对各方案进行对比优化，才能选出最佳的工程设计方案，以实现水利工程建设效益的最大化。笔者结合自身多年的工程设计及审查工作经验，就水利水电工程设计方案的对比作了分析，为水利工程设计工作者提供借鉴!关键词：水利水电;工程设计;设计方案;优化对比确定水利水电工程设计方案，要坚持“四步走”：即拟定设计方案、方案具体设计、对比分析可行性方案、选择最佳方案。其中，最为关键的是如何对各设计方案进行对比，在此过程中，需要遵循相关原则，如对比性原则、事实性原则、综合性分析原则等。在确定原则的基础上，需要确定设计方案的对比因素，主要包括工程地形地质条件、建筑物布置、施工条件、施工工期、工程占地等经济指标，除此之外，还要考虑工程技术风险和环境影响等社会因素。水利水电工程设计方案对比，既要考虑该工程的经济效益，也要其社会效益，综合对比，选择性价比最高的。科学合理选择设计方案，对保障水利水电工程质量具有重要意义。

1、水利水电工程设计方案对比的重要性分析水利水电设计方案的确定包括四个步骤，即拟定方案、设计方案、比较方案，选择方案。拟定方案时，需要全面考虑和分析工程开发的影响因素，包括工程规模大小、当地地形地质条件、工程施工环境、建筑物布置等因素。在分析与设计好后，需要从多个设计方案中选择一个可行性和经济性最强的，这时就需要对设计方案进行对比研究。

对比时，以各设计方案为参考方案进行全面分析，从方案的建设条件到工程对环境影响，从方案的投资到施工工期等进行估算，从而得出每个方案各自存在的优缺点，最后对各方案进行综合分析对比，选出最优最合适的方案，保证设计方案的质量及施工的可行性。

为保证水利水电工程建设的安全性和经济效益的最大化，设计方案在具体施工之前，还需要进行必要的研究与论证，以保证设计方案在施工中能得到最大发挥，保障工程施工的完整性和合理性。随着科学技术的进步，国民经济的快速发展，对水利工程施工也提出了更高的质量要求。水利工程设计，既要迎合国家经济发展和工程技术的进步，也要结合自身工程环境因地制宜。如，在对各个设计方案进行优化对比时，要确定工程场地、建筑物型式、各水工建筑物布置等，对设计方案的可行性与合理性进行全面分析、论证，从而保证水利水电工程设计方案的整体质量。

2、水利水电工程设计方案对比要遵循的原则2.1实事求是原则各设计方案集中对比分析，就是对各方面的综合比较，挑选出最为优秀的方案。其中就需要考虑方案所涉及的实际情况与意义。因此，在比较设计方案的过程中，工作人员要贯彻实事求是的原则，以客观和科学的视角，对每一个拟定方案进行利弊分析，做出客观正确的选择，不能盲目随心而行。不能因为顾忌建设单位的意愿而放弃相对更好的设计方案;设计者不能以个人的偏好对工程方案做理想设计，而应根据工程实地情况和实际需求进行设计。

2.2统一前提原则对各设计方案对比时，不仅要满足整体的规划指标，还应在相同条件下进行比较分析。当某些设计方案与规划指标不相符，那么相关人员应首先将其剔除，不予纳入对比;对于设计方案明显优于其他方案的，各方面都比较完备的，应首先考虑，必要时可对其直接推荐，不需要与其他方案进行对比选择，这也突出体现了遵循统一前提原则对比的优势，一定程度上节约了方案对比时间和，提高了方案对比效率。

3、设计方案对比的主要因素工程设计方案拟定时，需要考虑的影响因素很多，概括起来主要包括两方面：一是可量化的经济指标因素，如工程投资、工程占地、施工工期、地形地质条件、建筑物布置等;另一方面是难以量化的社会因素，如运行管理条件、工程技术风险环境影响等。下面笔者就以方案设计和环境影响为例，阐述对方案的对比优化。

3.1方案设计水利工程是一项关乎国计民生的重大项目工程，在设计方案时，不仅要考虑工程实际运用的可行性要求，还应使设计方案尽可能满足工程建设的长期规划，如整体任务、整体规模等，以实现工程建设和运用的最终目标。还有一点，水利工程设计方案在设计过程中，还应保证工程投入运营后的安全程度，因此就需要加强方案设计的技术成分。

设计工作从其自身属性来说，就是一项艺术与创新并重的工作。

设计者在进行方案设计时，不能仅仅依靠以往的经验，照葫芦画瓢，这样设计出来的方案，不仅没有新意，而且可行性也要打上一个问号了。工程方案设计时，设计者应当结合该工程的实际情况，在充分考虑项目建设、施工和使用过程中可能会出现的各种问题和阻碍的基础之上，对以往设计方案进行创新及优化，使其成为因地制宜、实事求是的可靠性方案。

以设计水工建筑物的型式为例，首先应当考虑建筑物所处位置的地理环境，地形地质条件等，一般来说建筑物形态要与所处地理环境相适应;其次则要考虑该建筑物型式在施工过程中，所需的投资成本、工程质量的最优程度等。在综合设计和施工因素的考虑，对多种方案进行对比，选择和采纳各方面设计存在优势的方案。

3.2环境影响首先要明确一个完备的设计方案必须具有哪些规划和设计材料。

一般来讲，要有环境影响评估、库区和下游准备工作等，尽可能将工程对周边居民和环境的影响降到最低。在建设投资分析阶段，就应当做好环境影响评估内容，具体包括四方面：①对工程建设地区当地环境状况进行了解研究;②阐明工程建设会对原有环境造成影响的因素;③对工程建筑影响下的周边环境状况进行预测;④论证自然保护措施和补偿办法。

客观来讲，不论水利工程规模的大小、建筑物组成如何，都会一定程度上对周边环境造成影响，包括地质、生物在内的生态环境、地表水、水生物在内的水生态环境、人在内的社会环境等。水工建筑物设计时，环境影响评估各阶段步骤都有其特殊性，这种特殊性与工程地区的天然条件和经济状况密切相关。

4、结束语水利工程作为关系着国计民生的重要工程，其设计方案的制定和对比研究要更为严格和谨慎对待。设计方案坚持对比优化原则基础上，保有实事求是的态度，在工程实际情况前提下进行创新设计;对比过程中对影响方案评价的因素进行全面综合分析，优胜劣汰，决出最有方案，实现水利工程经济效益和社会效益的双赢。切忌因谋求经济利益最大化而忽视生态环境的保护，水利工程建设应当在在促进流域协调的基础上，实现水利工程的可持续发展。

参考文献：[1]付强，王晓莉.水利工程的目标规划与方案比选.治淮,2008(7).[2]邱红，王素芳，王茜.浅谈水利工程可行性研究报告设计方案的比选[J].山东水利，2008(5).[3]朱永春，刘朝英，果海威.浅议水利工程设计中合理的投资控制[J].水利科技与经济，2008(4).