建筑美學在水利工程設計中的應用

水利工程作為一項利民工程，不僅可提升社會大眾的生活質量，實現(xiàn)對水資源的科學配置與利用，還是我國社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎，特別是面對日趨嚴峻的水資源短缺形勢，開展好水利工程設計、水利建筑景觀開發(fā)建設等工作，不僅有助于應對水資源危機，還可滿足人們對水資源合理利用及防洪排澇的需求，對于建立起人類與環(huán)境和諧共處的關系有著十分重要的現(xiàn)實意義。近年來，建筑美學在水利工程設計中的應用得到業(yè)界越來越廣泛的關注，其相關課題研究具有重要意義。《水工建筑物設計與水利工程管理》一書依照水工建筑物設計和水利工程管理的各項政策和規(guī)定，并結合實際管理經(jīng)驗，為讀者全面系統(tǒng)闡述了水工建筑物設計與水利工程管理的相關內容，對研究建筑美學在水利工程設計中的應用可提供有力指導。

《水工建筑物設計與水利工程管理》由十五章組成，第一章為水工建筑物基礎，首先介紹了水利工程及其建設，其次闡述了水利樞紐與水工建筑物，最后探討了水利水電樞紐工程等級劃分及設計洪水標準。第二章混凝土重力壩設計，介紹了重力壩相關基礎理論、非溢流重力壩剖面設計、重力壩的荷載及其組合等內容。第三章土石壩設計，介紹了土石壩的相關基礎理論、土石壩的剖面和構造、土石壩的筑壩材料選擇與填筑要求等內容。第四章河岸溢洪道設計，介紹了河岸溢洪道的相關基礎理論、正槽溢洪道、側槽溢洪道等內容。第五章水閘設計，介紹了水閘的類型與工作特點、閘址選擇和閘孔設計、閘室的布置和構造。第六章水工隧洞設計，介紹了水工隧洞的相關基礎理論、水工隧洞的總體布置與選線、水工隧洞的進口段等內容。其他章節(jié)研究了渠道與渠系建筑物、水利工程管理基礎、水工建筑物的檢查觀測、水庫的運用與管理等內容。作者為具有豐富經(jīng)驗的一線專家，全書不僅有豐富的理論內容，還有典型的實際案例，表現(xiàn)出突出的專業(yè)性、實用性、指導性、可讀性，可為相關人員開展水工建筑物設計與水利工程管理提供幫助。

結合《水工建筑物設計與水利工程管理》一書而言，水利工程設計影響著水利工程施工質量及施工成本。首先，水利工程設計與水利工程施工質量息息相關。因為設計過程中難以明確工程完工后的狀態(tài)，所以設計中的失誤往往難以被及時發(fā)現(xiàn)，而水利工程施工依據(jù)設計開展，設計失誤極可能引發(fā)施工事故。其次，在開展水利工程設計過程中，應結合實際情況，盡可能設計出最佳的方案，在保障施工質量的同時盡量控制施工成本，實現(xiàn)效益最大化。然而，現(xiàn)階段我國水利工程設計仍未達到理想的水平，水利工程設計中仍存在諸多問題。一是缺乏對因地制宜開展工程設計的重視程度。我國土地廣袤，各地區(qū)自然環(huán)境、地質地貌不盡相同，工程地處向斜或背斜，地面基石受侵蝕能力或強或弱，單位時間降水或強或弱等均會對水利工程設計帶來或多或少的影響。設計人員往往難以全面了解各地區(qū)的自然環(huán)境、地質地貌情況，再加上受時間緊迫等外界因素制約，使得設計人員通常在未全面掌握相關信息的情況下即開展設計工作，造成設計效果與實際效果存在不小的差距。二是缺乏對施工成本的有效重視。施工成本是水利工程設計所需關注的一項重要因素，而就現(xiàn)階段水利工程設計實際而言，大量設計方案并沒有足夠重視施工成本。水利工程施工需要應用大量的材料，且材料單價變化大，設計人員往往采用過去的設計材料及設計單價，而沒有結合實際情況采用盡可能合適的材料，進而造成施工成本顯著升高。三是設計人員綜合素質參差不齊。水利工程設計對設計人員綜合素質提出了較高要求，而現(xiàn)階段水利工程的設計人員綜合素質參差不齊，對設計人員的專業(yè)培訓不夠重視，使得設計人員對先進的設計手段掌握不充分，進而制約了水利工程設計水平的提高。

《水工建筑物設計與水利工程管理》一書提出，通過將建筑美學巧妙地應用于水利工程設計中，不僅可創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益、社會效益，還可推動工程區(qū)域文化建設的發(fā)展，使水利工程、建筑美學的價值都得到充分凸顯。因而，建筑美學在水利工程設計中的應用尤為必要。為實現(xiàn)建筑美學在水利工程設計中的充分應用，應當遵循以下幾方面原則：一是生態(tài)環(huán)境改善原則。伴隨水利工程設計技術、施工技術的不斷發(fā)展與成熟，社會大眾對水利工程的功能提出了越來越多元化的要求，即在實現(xiàn)發(fā)電、防洪等功能的基礎上，還對其提出了可持續(xù)發(fā)展的要求。鑒于此，應立足于生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律，推進生態(tài)優(yōu)化設計，開展對生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測評估工作，明確環(huán)境因子與生物因子的關聯(lián)性，制定水利工程建設的生態(tài)目標，在建立人與自然和諧共處關系的基礎上，加強對先進理念、先進技術的應用，并加強對周邊自然生態(tài)環(huán)境的有效保護，進而提升水利工程功能的豐富性，推動水利工程及相應區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。二是技術與美學相結合原則。水利工程是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及面十分廣泛，不僅要滿足發(fā)電、防洪、灌溉、旅游等需求，還要考慮生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展要求，因而建筑美學在水利工程設計中的應用，應確保設計滿足工程、技術、生態(tài)等多方面的要求，秉承效益最大化、風險最小化原則，基于此，實現(xiàn)對工程構成元素的有效整合。三是個性與創(chuàng)新原則。建筑美學在水利工程設計中的應用，應注重充分展現(xiàn)水利工程的美觀性及其景觀特征，因而在設計實踐中應擺脫傳統(tǒng)觀念束縛，不斷開拓創(chuàng)新，推進水利工程布局、外觀、色彩等不同方面的創(chuàng)新，并強調水利工程與周邊自然環(huán)境的和諧，秉持以人文本的設計理念，盡可能推進建筑美學與水利工程的有機融合。另外，在水利工程設計實踐中，設計人員可立足于實際，結合具有自身風格的設計形式，展現(xiàn)每個水利工程建筑的個性特色。

針對現(xiàn)階段水利工程設計中存在的一系列問題，以及建筑美學在水利工程設計中所需遵循的原則，對于建筑美學在水利工程設計實踐中的應用，可從下述幾方面著手：一是建筑美學在水利工程建筑總平面設計中的應用。水利工程建筑總平面設計主要包含水利工程主體建筑物及相關配套設施的總平面布局，其中主體建筑物包括壩、閘、泵站等，配套設施包括管理用房、生活用房、活動場地等。比如，在泵站總平面設計中，泵站樞紐涉及泵房、辦公樓、配電房、鍋爐房、宿舍等建筑，傳統(tǒng)的總體平面設計通常只設計水工工程位置圖，并不會開展配套建筑及環(huán)境總體規(guī)劃設計工作，該種設計模式缺乏對建筑總體、環(huán)境的規(guī)劃布局，總圖中常會有一大部分空白區(qū)域沒有設計內容，這使得建設方對空白區(qū)域的建設具有盲目性。通常情況下，水利工程會建設在遠離城市的地區(qū)，并注重與風景區(qū)相結合，因而，水利工程建筑的總平面設計一方面要滿足基本的使用要求，保證合理的功能區(qū)分布，建筑物相互間連接便捷，交通線簡潔、暢通，縮減不同使用功能相互間的交叉影響;另一方面要強調環(huán)境設計，注重設計綠化區(qū)、運動區(qū)、休息區(qū)等功能空間，使水利工程建筑整體空間造型趨于豐富。另外，水利工程建筑總體設計風格可結合實際情況而定，建立起建筑與周圍環(huán)境的和諧關系。二是建筑美學在水利工程建筑平面設計中的應用。與水利工程建筑總平面設計相近，通常水利工程建筑的設計流程為第一步由水工等專業(yè)人員提出專業(yè)設備布置要求，接著由水利工程、建筑設計人員共同制定水利工程建筑平面布置形式，其中，建筑設計人員應協(xié)調好總圖布置中建筑與交通的關系，以及確保建筑的各項功能可滿足規(guī)范要求及使用需求。與此同時，建筑設計人員還應發(fā)揮自身的主觀能動性，盡可能使水利工程建筑空間充分利用。因為水利工程建筑的特殊性，其結構布局應當與水利工程設計規(guī)范相符，適應水利工程、配套設備安裝的要求，并且在與建筑專業(yè)的配合方面，應進行全面深入的探究，方可實現(xiàn)彼此間的協(xié)調。三是建筑美學在水利工程建筑造型設計中的應用。建筑造型設計一般講求與其所處對應環(huán)境協(xié)調統(tǒng)一，而并非在設計過程中通過設計人員進行主觀臆想。與此同時，在某一整體環(huán)境下的多個建筑之間，因為體量的不盡相同，所以設計過程不僅要考慮它們的差異性，還要確保這種差異性不超出整體的統(tǒng)一。比如，泵房通常為簡單的矩形，因為其有著相對大的體量及偏高的高度，所以在造型設計過程中應注重展現(xiàn)其豪放的氣質。在對該部分水利工程建筑進行設計時，因為它們難以跟公共建筑一樣存在形體上的對比、組合關系，所以應盡可能發(fā)揮其大體量特征，借助開窗、墻面與柱體的進退等方式，使其造型的細節(jié)更豐富，進而實現(xiàn)強烈的視覺表現(xiàn)力。比如在泵房、配電房毗鄰設計過程中，可借助與泵房相連接的配電房，將泵房視作形體組合的重要組成部分，進而對泵房與配電房開展統(tǒng)籌設計，實現(xiàn)更為豐富的組合效果。而對于諸如啟閉機房加兩側橋頭堡類的水利工程建筑，因為機房有著相對長的長度，有時甚至可達到數(shù)百米，為此在設計實踐中可有效引入“韻律”的設計方式，將每跨都設計成一個造型因子，進而構建起一系列有韻律、有節(jié)奏的線性體，在外觀上實現(xiàn)既變化又統(tǒng)一的協(xié)調美，給人以井然有序、自由靈動的感覺。

總而言之，在確保水利工程質量的前提下，將建筑美學運用于水利工程設計中，推進實用性與藝術性的有機融合尤為重要。在此過程中，設計人員應充分發(fā)揮自身的主觀能動性，展現(xiàn)水利工程的建筑美學效果，給人們以美的享受。不過，在建筑美學運用于水利工程設計前，設計人員應開展現(xiàn)場勘察工作，結合水利工程實際情況，立足于自然發(fā)展規(guī)律，憑借自身的藝術創(chuàng)作方式建立起人與自然的和諧共處關系，使傳統(tǒng)水利工程設計由僅關注單一功能轉變成多元功能的綜合體現(xiàn)，提升水利工程的藝術觀賞價值，使水利工程在社會經(jīng)濟、精神文明建設中發(fā)揮更大的作用?！端そㄖ镌O計與水利工程管理》一書內容翔實，邏輯清晰，實例豐富，可作為水利工程設計專業(yè)等相關專業(yè)教材，同時也可供水利工程設計專業(yè)相關人員參考使用，對于研究建筑美學在水利工程設計中的應用亦可提供有益借鑒。

作者簡介：茍彬（1974—），男，四川宜賓人，洛陽師范學院美術與藝術設計學院副教授，研究方向為美術教育、美術創(chuàng)作與視覺文化