水利水电工程建筑设计实践与创新

水利水电工程建筑设计实践与创新

李秀月

李秀月广西罗城仫佬族自治县水利局广西罗城546499

摘要：水利水电工程建筑设计时水电工程重要的组成部分，随着时代的发展，水工建筑设计也要有新的变化。本文结合水利水电工程建筑设计的相关理论，研究了水工建筑设计的创新思路和实践，旨在为推动我国水工建筑设计提供借鉴。

关键词：建筑设计；水利水电工程；水工建筑设计

前言现代水利水电工程受自然条件制约，工作条件复杂多变，并且施工难度大，对环境和自然的影响也大。这就要求水利水电工程技术人员必须广泛深入地掌握科学技术知识，在工程设计中以高度的责任心，深入实际，多方借鉴，反复比较，全面论证，才能圆满地做好设计工作。同时随着社会需求的变化，水利水电工程建筑设计也要用发展的眼光，走继承和创新相结合的路子，使水利水电工程的建筑设计与自然环境和谐统一，为周围居民、管理者以视觉享受。

1.水利水电工程建筑设计概述1.1水利水电工程建筑设计特点（1）个性突出。几乎每个工程都有其独特的水文、地形、地质等自然条件，设计的工程与已有的工程的功能要求即使相同，也不可套用，只应借鉴已有工程的经验，创造性地、个别地选定方案。并且大多水利水电工程建筑周围都有山、水环绕，在建筑设计时可充分利用这些有利条件，构建建筑与四周环境相互辉映的人文景观环境。

（2）工程规模一般较大，风险也大。不容许采用在原型上做试验的方法来选择决定最理想的结构。模型试验、数学模型仿真分析都很必要，也能起到很好的参考效用，但还都不能达到与实际工程的高度一致，因此，在水工设计中经验类比还是一种重要的决策手段。

（3）重视规程规范的指导作用。由于设计还没有摆脱经验模式，因此，设计工作很重视历史上国内外水工建设的成功经验和失败教训，用不同的形式总结为规范条文，以期能传播经验，少走弯路。

（4）在施工过程中，不可能以避让的方式摆脱外界的影响。因此水工建筑物经常会在未竣工之前，已建成的部分结构就已开始承担各种外部作用。由于设计的是一个逐步建造的结构，建筑物边施工边工作，因此，必须充分考虑各个施工阶段的工程状态，使之都能得到满意的安排。

1.2水工建筑物设计应注意的问题在设计水工建筑物时，由于水工建筑物只是设计中的一个子环节或子系统，是一个子系统活动，因此，设计水工建筑物时要有全面的观点，做到统筹安排，使建筑物设计达到工程全局既定目标的要求和最优。在设计阶段应及时与外部系统及相关环节沟通反馈，如通过成本及功能分析、投资及风险分析等水利经济分析成果与社会系统沟通，通过工期安排、安全度分析、施工导流方案、环境影响评价等与相关环节传递的信息，及时改进设计方案，使之最终趋于合理和可实施。

在设计过程中需要注意以下几个问题：①建筑物的使用功能：即其预期的目的、应起的作用、产生的效果和影响。

②系统的输入：主要是指需要由建筑物控制调节的水流，还有其他的物流、能流和信息流等。

③系统的输出：诸如输出的水流和电能等，以及对输出的质和量的要求。

④枢纽布置、建筑物在枢纽中的构成和配置、建筑物使用时的相互影响等。

⑤建筑物的环境：外部环境对工程建设和日常运行的影响及其发展趋势，工程对环境潜在的长期影响等[1]。

2.建筑设计实践以省内某大坝建筑设计为例，对其建筑创新设计进行了研究。

该建筑在设计中既保持传统文化，又体现了时代感，具体坚持了以下几个方面：1）宜小不宜大。由于该地区层峦叠嶂，平地极少，可建设用地十分宝贵，因此体量不宜太大。

2）宜矮不宜高。为了体现该地区当地的风土人情，不破坏自然景观，建筑设计时主要以低矮层数为主。

3）易土不宜洋。在工程考察时，充分考虑了该地区的历史文明，并结合当地文化，在建筑形式及建筑材料上都结合了当地“土”的特点，就地取材，不仅是建筑风格与当地建筑融为一体，而且满足了当地文化环境的需求。

4）宜简不宜繁。当地建筑风格均为简洁明了。因此再设计发电厂与管理用房时都秉承了这一传统造型，简洁古朴，厂房以长方形为主，管理用房则因地形要求设计成“L”形，避免繁琐。

此外，水工建筑与一般民居建筑不同，因此在外形上除秉承当地建筑风格造型外，还综合考虑了引水系统、主、副厂房等功能要求，合理、科学的运用通风、采光、照明等建筑手段，创造了宜人的工作生活环境。

3.建筑设计创新前景3.1创新思路的培养在设计方法论方面，创新思路的培养将有助于提高设计能力，为创造优美的水利景观奠定基础。

（1）具有批判地接受的态度，能从工作的多种角度提出问题。如：①选用的结构能否兼作其他用途；②能否采用其他结构；③能否改变或改造结构型尤材料、操作方法，效果如何；④能否挑选，如：坝址、坝线、动力源、施工方式、分析方法等；⑤能否调整安排，如：建筑物的组合方式、相互位置、顺序关系等。

（2）有彻底寻求的精神。如：在明确建筑物应有的功能后，确定影响建筑物设计的各种组成因素，对每个因素列举可用的方案，不抱成见地对所有的因素组合方式进行评选，如此彻底地探索常能发现意想不到的结果[2]。

（3）培养创造能力。理论学习如果不经过实践只能是纸上谈兵，真正的工程设计能力的培养需要经历实际工作的磨练才能掌握。工作中要保持追求创造性的动力，如：①对社会贡献的使命感；②对工作的热爱；③追求完美百折不挠的毅力等。

（4）破除思维定式的束缚。这是培养水利水电工程建筑设计的关键。在前辈工程师突破思维定式的历史性成果，但又是今日的思维定式。因此，对于建筑物设计应从这些内容中体会前人的创造开发经验，而不应拘泥于获得知识。

3.2水工建筑设计创新前景（1）充分利用和处理好水工建筑物提供的基底面积和最小限制高度：建筑师的创造需要建立在已经确立的建筑物体量基础上，才能塑造出具有适用性、感染力和美观的建筑，以丰富人们的精神生活。

（2）充分与周围环境相互融合：水工建筑物建成后，必然会对周围的外部环境产生一定程度的影响。或处于自然包围中，或与周围环境、建筑物共同形成群体。对于建筑师的创新设计，尤其应使水工建筑融于环境，注意破除那种只突出建筑个体的观念[3]。

（3）建筑设计的前瞻性和时代感：水工建筑设计的外部形态应从艺术的角度出发，在满足建筑功能的前提下，还要符合当地区域内的气候状况、材料资源、地形地貌等，留下反映当地风俗、当代社会和时代特征的建筑。

（4）妥善处理好建筑艺术与经济指标的关系：建筑建设离不开建筑材料，建筑材料的使用又影响着工程经济指标的评定，因此在设计时要充分考虑到建筑结构的经济性，确保建筑使用的安全性和耐久性，运行的合理性以及经济承受能力。

4.结语总的来说，在水利水电工程建筑设计时，要综合考虑河流生态环境保护与防洪、发电、灌溉、供水、航运等综合利用效益一并纳入设计方案决策系统，以确保社会经济效益和环境生态影响最优化目标的实现。此外，对于因水工建筑建设所带来的水库移民问题，可与库区生态环境建设相结合，即由从事农业转为从事流域植树造林、保护生态的任务，用水电效益对生态移民进行合理补偿。这就是保护与开发并重，实现开发中保护的和谐目标的任务。

参考文献：[1]林超.对水利水电工程中建筑设计的初步探讨[J].中国水运（理论版），2012（04）[2]翟东.水利水电工程建筑设计实践与创新[J].中国水利科技信息，2012（3）[3]熊红明.水利水电工程建筑设计实践与创新[J]人民长江，2013（6）.