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【摘要】水利工程一般都是重大建设工程，项目周期长、投资大、任务量大，必须制定完善的工程设计方案来保障工程的进度和质量。 对设计方案进行比选和优化，选择更合理更具可行性的方案，以期获得最好的工程建设效应。本文阐述了水利工程水工设计方案比选的意义、原则以及方案比选优化的因素。
【关键词】水利工程；水工设计；比选与优化
中图分类号： TV 文献标识码： A 文章编号：
1、水工设计方案比选与优化的意义
水利工程由于技术难度较大，投资金额高，对工程的安全性和经济性要求也非常高。所以一般从方案的开始拟定到最终确定，要经过方案的设计、对比、选择这三个过程。方案的设计是针对拟定的几个初始方案，对其建设条件、投资、工期等进行深度分析与设计，为方案的比选提供理论依据。方案的对比是结合比选因素，从全面比的较中得出各个方案的优势和劣势。方案的选择是在对方案进行对比后，综合分析选出最佳方案。因此只有在工程实施前，对设计方案进行比选，才能快速合理的选出最佳方案，只有对选出来的方案进行优化后，才能使方案更具可行性和合理性，满足工程安全经济的要求。
2、设计方案比选与优化的原则
（1）实事求是设计方案比选的首要原则，对每个参选方案的优势和劣势都要进行科学客观的分析，而不能凭单位和个人主观意愿对设计方案进行比选。在对方案进行设计时，各个参选方案应平等对待，而不能对方案进行做大或对方案进行压减；在对方案进行对比时，不能因为对某一种方案有所偏好，就主观意愿对该方案进行重点分析，甚至夸大其优势因素。每个参选方案都应在相同的条件下进行比选，满足相同规划指标。
（2）最初拟定的几个设计方案都应该具有可行性，而且相互都有各自的优势和劣势条件，然后放在相同的条件下进行比选。但是，如果经过初步的分析，只有一种方案具有可行性，或者某一方案在每个方面较其它方案具有明显优势，可直接选定该方案。同理，如果进行初步分析，某一种方案不具有可行性，或者该方案与其它方案相比具有明显劣势，则直接淘汰该方案，而不需进行详细比选。
（3）针对对比因素完成方案设计后，对方案比选的各种影响因素都应该详细列出来，然后针对这些对比因素，完成对每个方案全面综合的比较。在对方案进行比较时，应针对每种对比因素进行详细的分析，如进行工程量和投资比较时，应对影响工程量和投资的所有项目因素进行比较。另外，在对方案进行对比前，要对所有因素进行区分，一般分为关键因素、控制因素和次要因素，这样在对各个方案的优劣不好抉择时，可首先对关键因素应进行重点详细分析。
3、影响设计方案比选与优化的因素
方案比选的因素有很多，如方案设计、地质条件、施工条件、工期、投资金额、技术风险、环境及社会影响等等。其中比较关键的是设计方案、工程投资和环境影响这三个因素。
（1）设计方案
方案设计应满足工程运用和安全运行这两个要求。保障完成工程的任务并适应工程的规模要求，从而达到工程运用的目标，同时在技术上满足工程的安全进行。设计的依据要充分，方案的设计要经过充分的论证分析。水工设计有一定的标准和规范，在对建筑物进行布置、采取工程措施或确定结构尺寸时，首先要采取必要性的论证，然后根据规范标准，进行工程类比，最终确定。设计应因地制宜，场址不同时，建筑物的形式、布置根据地形地质条件的不同而进行相应变化。
比如坝址比选中，由于场址不同，每个参选方案的坝型、枢纽布置等可能都不一样，这就不单是工程量和投资等的区别了。还有像在长距离输水渠道中，其断面尺寸、型式等随着渠段所处位置不同而不同，随着地形地质条件的变化也会发生变化。
（2）工程投资
工程投资在工程建设的任何阶段中都是十分重要的因素，水工设计是对水利工程的构思和描绘，正是控制建设规模、约束造价、提高效益的关键所在。我们应遵循水利工程低风险高效益的原则和要求，对其经济进行合理性分析。工程投资的比选与优化主要在决策阶段，这个阶段要对水利工程建设的可行性和必要性在技术、经济上进行评价和论证，然后针对不同开发方案的比较分析，选出最佳开发方案。
比如在海上工程建设中，要对海上的各种恶劣的自然条件（如大风、高浪、急潮等）充分考虑，并对由此引起的各种变越准确，精度也就越高。对投资估算有这么高的精度要求，是因为对初设概算的控制就是以投资估算作为依据，根据行业标准，初设总概算超过审批投资的10%时，就需重新报批。所以要保证项目的成功实施，需要精确的投资估算报告作为基础。水利工程的水工设计还应对工程施工进行考虑，在一个方案设计后对设计方案进行详细、全面的会审。对项目的一次性建设投资，项目的运行成本、维修费用都要进行统筹投资预算，以保证项目的总预算费化因素进行科学地投资估算。投资估算是一份非常细致的工作，做的越细致，越准确，使工程造价能最有利且最经济。对同一类项目，还可以到其他使用单位进行实地考察和调研，用他们的经验帮助我们进一步的优化设计，同时还要保证工程项目运行操作的方便性和安全性。
（3）環境影响
在水利工程的设计方案中，"环境影响评估"与"库区和下游准备工作"这两项的相关内容都会出现在规划设计材料中。环境影响评估包括工程建设地区的环境状况的研究、在工程建设影响下对周围环境状况的预测、对工程建筑对环境的影响因素的阐明、自然保护措施及补偿办法的论证四个方面的内容。
比如在水利工程建设中,不论其规模大小，在某种程度上都会影响着地表水、大气、地质环境等周围客体环境，以及包括动植物的生态系统，包括水质和水生物的水生态系统,社会环境等等。所以在水工设计时，环境影响评估各个阶段都与地区的天然环境条件密切相关。
总结
在对水利工程水工设计方案进行比选与优化时，我们要坚持实事求是的原则和科学客观的态度，对水工设计因素进行全面综合的研究分析，从中选出最佳方案，实现水利工程建设风险最小化，效益最大化的目标，更好地保障水利工程建设的可持续发展。
【参考文献】
1.张彦法.水利工程水工设计方案.水利水电出版社.1993
2.王长运.水利水电工程设计概论.黄河水利出版社.2009
3.徐凤永.水利工程概预算.水利水电出版社.2010
4．周建平.水工设计手册.水利水电出版社.1987
【关键词】水利工程；水工设计；比选与优化
中图分类号： TV 文献标识码： A 文章编号：
1、水工设计方案比选与优化的意义
水利工程由于技术难度较大，投资金额高，对工程的安全性和经济性要求也非常高。所以一般从方案的开始拟定到最终确定，要经过方案的设计、对比、选择这三个过程。方案的设计是针对拟定的几个初始方案，对其建设条件、投资、工期等进行深度分析与设计，为方案的比选提供理论依据。方案的对比是结合比选因素，从全面比的较中得出各个方案的优势和劣势。方案的选择是在对方案进行对比后，综合分析选出最佳方案。因此只有在工程实施前，对设计方案进行比选，才能快速合理的选出最佳方案，只有对选出来的方案进行优化后，才能使方案更具可行性和合理性，满足工程安全经济的要求。
2、设计方案比选与优化的原则
（1）实事求是设计方案比选的首要原则，对每个参选方案的优势和劣势都要进行科学客观的分析，而不能凭单位和个人主观意愿对设计方案进行比选。在对方案进行设计时，各个参选方案应平等对待，而不能对方案进行做大或对方案进行压减；在对方案进行对比时，不能因为对某一种方案有所偏好，就主观意愿对该方案进行重点分析，甚至夸大其优势因素。每个参选方案都应在相同的条件下进行比选，满足相同规划指标。
（2）最初拟定的几个设计方案都应该具有可行性，而且相互都有各自的优势和劣势条件，然后放在相同的条件下进行比选。但是，如果经过初步的分析，只有一种方案具有可行性，或者某一方案在每个方面较其它方案具有明显优势，可直接选定该方案。同理，如果进行初步分析，某一种方案不具有可行性，或者该方案与其它方案相比具有明显劣势，则直接淘汰该方案，而不需进行详细比选。
（3）针对对比因素完成方案设计后，对方案比选的各种影响因素都应该详细列出来，然后针对这些对比因素，完成对每个方案全面综合的比较。在对方案进行比较时，应针对每种对比因素进行详细的分析，如进行工程量和投资比较时，应对影响工程量和投资的所有项目因素进行比较。另外，在对方案进行对比前，要对所有因素进行区分，一般分为关键因素、控制因素和次要因素，这样在对各个方案的优劣不好抉择时，可首先对关键因素应进行重点详细分析。
3、影响设计方案比选与优化的因素
方案比选的因素有很多，如方案设计、地质条件、施工条件、工期、投资金额、技术风险、环境及社会影响等等。其中比较关键的是设计方案、工程投资和环境影响这三个因素。
（1）设计方案
方案设计应满足工程运用和安全运行这两个要求。保障完成工程的任务并适应工程的规模要求，从而达到工程运用的目标，同时在技术上满足工程的安全进行。设计的依据要充分，方案的设计要经过充分的论证分析。水工设计有一定的标准和规范，在对建筑物进行布置、采取工程措施或确定结构尺寸时，首先要采取必要性的论证，然后根据规范标准，进行工程类比，最终确定。设计应因地制宜，场址不同时，建筑物的形式、布置根据地形地质条件的不同而进行相应变化。
比如坝址比选中，由于场址不同，每个参选方案的坝型、枢纽布置等可能都不一样，这就不单是工程量和投资等的区别了。还有像在长距离输水渠道中，其断面尺寸、型式等随着渠段所处位置不同而不同，随着地形地质条件的变化也会发生变化。
（2）工程投资
工程投资在工程建设的任何阶段中都是十分重要的因素，水工设计是对水利工程的构思和描绘，正是控制建设规模、约束造价、提高效益的关键所在。我们应遵循水利工程低风险高效益的原则和要求，对其经济进行合理性分析。工程投资的比选与优化主要在决策阶段，这个阶段要对水利工程建设的可行性和必要性在技术、经济上进行评价和论证，然后针对不同开发方案的比较分析，选出最佳开发方案。
比如在海上工程建设中，要对海上的各种恶劣的自然条件（如大风、高浪、急潮等）充分考虑，并对由此引起的各种变越准确，精度也就越高。对投资估算有这么高的精度要求，是因为对初设概算的控制就是以投资估算作为依据，根据行业标准，初设总概算超过审批投资的10%时，就需重新报批。所以要保证项目的成功实施，需要精确的投资估算报告作为基础。水利工程的水工设计还应对工程施工进行考虑，在一个方案设计后对设计方案进行详细、全面的会审。对项目的一次性建设投资，项目的运行成本、维修费用都要进行统筹投资预算，以保证项目的总预算费化因素进行科学地投资估算。投资估算是一份非常细致的工作，做的越细致，越准确，使工程造价能最有利且最经济。对同一类项目，还可以到其他使用单位进行实地考察和调研，用他们的经验帮助我们进一步的优化设计，同时还要保证工程项目运行操作的方便性和安全性。
（3）環境影响
在水利工程的设计方案中，"环境影响评估"与"库区和下游准备工作"这两项的相关内容都会出现在规划设计材料中。环境影响评估包括工程建设地区的环境状况的研究、在工程建设影响下对周围环境状况的预测、对工程建筑对环境的影响因素的阐明、自然保护措施及补偿办法的论证四个方面的内容。
比如在水利工程建设中,不论其规模大小，在某种程度上都会影响着地表水、大气、地质环境等周围客体环境，以及包括动植物的生态系统，包括水质和水生物的水生态系统,社会环境等等。所以在水工设计时，环境影响评估各个阶段都与地区的天然环境条件密切相关。
总结
在对水利工程水工设计方案进行比选与优化时，我们要坚持实事求是的原则和科学客观的态度，对水工设计因素进行全面综合的研究分析，从中选出最佳方案，实现水利工程建设风险最小化，效益最大化的目标，更好地保障水利工程建设的可持续发展。
【参考文献】
1.张彦法.水利工程水工设计方案.水利水电出版社.1993
2.王长运.水利水电工程设计概论.黄河水利出版社.2009
3.徐凤永.水利工程概预算.水利水电出版社.2010
4．周建平.水工设计手册.水利水电出版社.1987