《拱坝设计》在水利水电工程专业毕业设计中的指导心得

摘要：《拱坝设计》是水利水电工程专业本科生运用所学专业知识的综合检验，也是培养学生创新、实践精神的重要实践教学环节。为了使其最大限度地发挥作用，本文从设计任务书编制和指导方法两方面提出了指导过程中的心得体会。 
关键词：拱坝设计；水利水电工程；指导实践；心得 
　   水利水电工程（简称水工）专业本科生的培养目标是：基础扎实、能力强、富有创新精神，在水利、水电等部门从事规划、设计、施工、科研和管理方面工作的高级工程技术人才。为实现该培养目标，要求学生必修静力学、动力学、结构力学、水力学、土力学、工程地质、工程测量、工程水文学、工程材料等基础课程，以及水资源规划与利用、水工建筑学等专业课程。然而，如何检验学生能否综合运用这些知识分析并解决实际问题呢？毕业设计无疑是一块重要的试金石，并且毕业设计的选题是重中之重。《拱坝设计》就经常被高等学校的水工专业选为毕业设计的课题，一方面，拱坝是一种经济性和安全性都比较优越的坝型，我国已建或在建了一批世界前列的300m级拱坝[1]；另一方面，拱坝结构复杂，在设计过程中牵涉的知识点多，能将水工专业毕业生所学课程有机结合。因此，《拱坝设计》作为水工专业毕业设计课题不仅具有很好的理论意义，还具有较高的实用价值[2]。但是，在实际过程中学生做毕业设计的时间是有限的，通常为14周，要在14周的时间内让学生综合运用所学知识完成《拱坝设计》，并重点培养他们的独立工作能力、分析和解决问题的能力、创新能力以及绘图和写作实践能力，就得在设计任务书的编制和指导方法上下功夫。笔者结合《拱坝设计》指导过程中的实际情况，在设计任务书的编制和指导方法两个方面分享一些心得体会并提出一些建议。 
　　一、设计任务书的编制方面 
　　1.设计任务要明确且工作量合适。目前《拱坝设计》的设计要求如下[3，4]：对水库进行洪水调节计算，确定坝顶高程及溢洪道孔口尺寸；对可能的方案进行比选，确定枢纽建筑物型式、轮廓尺寸及水利枢纽布置方案；通过比较确定坝的基本剖面与轮廓尺寸，拟定地基处理方案与坝身构造，进行水力、静力计算；对拱坝进行设计：选择建筑物的型式与轮廓尺寸，确定布置方案；拟定细部构造，进行水力、静力计算；决定枢纽的施工导流方案，安排施工的控制性进度。上述可见，目前设计任务不仅包括坝体以及泄水建筑物的轮廓尺寸确定，还包括细部构造的拟定和施工导流方案的选择，在实际的设计过程中，建筑物尺寸确定和细部构造的拟定部分学生们普遍做得较好，而施工导流方案部分则因为时间关系，鲜有做出细致方案者，基本流于泛泛而谈，因此，可把施工导流方案的确定和施工进度安排任务删减。这是笔者在任务书编制方面的建议之一。另外，设计坝体尺寸时，通常是先根据拱冠梁尺寸对坝体轮廓进行初步设计，然后对其进行应力和稳定验算，以便确定最终尺寸，在学生们的实际设计过程中，应力验算环节有的学生采用电算方法，有的采用手算方法。电算法利用计算机程序能够快速得到计算结果，但是具体计算步骤由于学生û有一步一步操作，会造成计算原理的不甚明了；手算法是学生一步一步进行计算的过程，加深了计算过程中概念和原理的理解，但在计算机程序方面的锻炼欠缺。为了既培养学生对基本概念、基本原理的掌握，又提高其计算机语言方面的能力，笔者建议在任务书里明确需要采用电算法和手算法两种方法分别进行验算，这也是笔者在任务书编制方面的第二条建议。 
　　2.原始