計(jì)算機(jī)技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)和施工中的應(yīng)用

楊靖（貴安新區(qū)高峰鎮(zhèn)水利和移民工作站，561108）

計(jì)算機(jī)技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)和施工中的應(yīng)用

楊靖（貴安新區(qū)高峰鎮(zhèn)水利和移民工作站，561108）

計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代化水利工程項(xiàng)目建設(shè)中具有重要作用，其具有高效、操作方便等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于水利工程的地質(zhì)勘測(cè)、工程設(shè)計(jì)、信息采集等方面?；诖?，本文首先闡述了計(jì)算機(jī)技術(shù)在水利工程中應(yīng)用的意義，并對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)和施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以期為提高水利工程的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量提供參考依據(jù)。

計(jì)算機(jī)技術(shù)；水利工程；設(shè)計(jì)；施工

1 引言

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和完善，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各類工程數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化、分析及存儲(chǔ)功能，并能實(shí)時(shí)跟蹤數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)，為整個(gè)工程設(shè)計(jì)、工程建設(shè)及工程驗(yàn)收提供可靠的技術(shù)支撐。由于水利工程對(duì)大量數(shù)據(jù)質(zhì)量具有較高要求，需要對(duì)施工進(jìn)程進(jìn)行更為直觀的掌控，這種情況下，計(jì)算機(jī)技術(shù)成為水利工程設(shè)計(jì)和施工中不可或缺的重要技術(shù)手段。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在水利工程中應(yīng)用的意義

水利工程是一項(xiàng)涉及專業(yè)領(lǐng)域廣、綜合性強(qiáng)的系統(tǒng)性工程，一般規(guī)模宏大，工期較長(zhǎng)，需要投入大量的人力、物力及財(cái)力，施工時(shí)必須嚴(yán)格按照建設(shè)的程序標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，對(duì)生態(tài)環(huán)境具有重要影響。因此，在水利工程中提前模擬施工狀況是十分必要的。傳統(tǒng)水利工程的前期試驗(yàn)主要是通過(guò)縮小比例的物理實(shí)體模型和模仿當(dāng)?shù)氐赜驐l件來(lái)測(cè)試設(shè)計(jì)參數(shù)，并確定施工的可行性，不僅浪費(fèi)資源且有一定誤差，同時(shí)傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)也不夠直觀清晰，難以適應(yīng)現(xiàn)代化施工的要求。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在水利工程的設(shè)計(jì)施工中也應(yīng)用了其虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真模擬的軟硬件系統(tǒng)，使設(shè)計(jì)前期的數(shù)據(jù)信息采集更加高效、準(zhǔn)確，三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)的采用使設(shè)計(jì)模型能夠較為直觀的展現(xiàn)出來(lái)，而在后期的施工過(guò)程中，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)能實(shí)時(shí)模擬施工進(jìn)程，作出信息化的掌控與調(diào)整，避免因難以預(yù)知隱患或人為因素造成的損失。水利工程在建設(shè)完成后，只有實(shí)現(xiàn)水利工程的妥善運(yùn)營(yíng)管理，才能將其應(yīng)用價(jià)值充分發(fā)揮出來(lái)，有利于實(shí)現(xiàn)水利工程效益的最大化。

3 計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)在水利工程中的應(yīng)用分析

3.1 計(jì)算機(jī)技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，使社會(huì)各領(lǐng)域行業(yè)都在開(kāi)展以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主的信息化建設(shè)。水利工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性、綜合性較強(qiáng)的工程，整個(gè)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)涉及多方面的數(shù)據(jù)分析和信息處理，而計(jì)算機(jī)技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用，可有效提高工程設(shè)計(jì)效果，以確保工程建設(shè)應(yīng)用的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代水利工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用情況，具體內(nèi)容如下：

在水利工程開(kāi)展的前期，首先需要對(duì)地理信息、自然因素等進(jìn)行有效準(zhǔn)確的勘測(cè)，收集大量數(shù)據(jù)，進(jìn)行整合分析，傳統(tǒng)的人工勘測(cè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，已無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代水利工程的建設(shè)需求。為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，我國(guó)將計(jì)算機(jī)技術(shù)引進(jìn)到傳統(tǒng)的水利勘測(cè)技術(shù)中，邁出了勘測(cè)技術(shù)信息化的關(guān)鍵性一步。運(yùn)用CAD技術(shù)和三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)，可為設(shè)計(jì)工作提供大量準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，方便設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行，使設(shè)計(jì)圖將施工過(guò)程中各項(xiàng)具體動(dòng)態(tài)信息更加全面的展現(xiàn)出來(lái)，具有良好的立體性和真實(shí)性，保證了設(shè)計(jì)工作的高質(zhì)高效，提高了設(shè)計(jì)方案的可行性和實(shí)際效果。通過(guò)premiere7.0（經(jīng)核實(shí)，該軟件具備建立三維圖形庫(kù)的功能）的計(jì)算機(jī)軟件建立起三維圖形庫(kù)，模擬出建筑物的具體三維模型，比如水力發(fā)電站、大壩、水庫(kù)等，再結(jié)合施工的實(shí)際情況，進(jìn)一步分析和設(shè)計(jì)出更為安全可靠的設(shè)計(jì)方案，從源頭避免一些風(fēng)險(xiǎn)度較高的事情發(fā)生，減少經(jīng)濟(jì)損失。

在工程方案設(shè)計(jì)前期，需要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)中的GIS對(duì)工程設(shè)計(jì)所在地的具體信息進(jìn)行掌握，通過(guò)該系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、描述和分析，可結(jié)合地球表面特征和該地域具體地理分布情況，建立一個(gè)可靠的信息系統(tǒng)，該信息系統(tǒng)不僅要包括對(duì)工程地質(zhì)地域情況的研究，還可為水利工程建設(shè)提供所需的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，GIS在水利工程中的作用主要體現(xiàn)在以下方面：①可對(duì)工程所在區(qū)域的地理環(huán)境及其它信息進(jìn)行詳細(xì)了解，并建立形象化、直觀化的地形圖，為水利工程施工設(shè)計(jì)和規(guī)劃提供重要的資料依據(jù)。計(jì)算機(jī)軟件可將地形的具體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為三維模型圖，以構(gòu)成高仿真的數(shù)字地形模型；②該系統(tǒng)可對(duì)地理信息的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可將項(xiàng)目的具體位置準(zhǔn)確確定下來(lái)，并將引水路線和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比和優(yōu)化，選出經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的設(shè)計(jì)方案；③GIS具有強(qiáng)大的3D分析功能，可對(duì)水利工程的總設(shè)計(jì)圖進(jìn)行有效分析，并將其通過(guò)三維可視效果展示出來(lái)，以便對(duì)工程區(qū)各種實(shí)際情況和信息進(jìn)行直接可視化查詢，從而為設(shè)計(jì)方案的再優(yōu)化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用主要體現(xiàn)為：通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)演示相關(guān)文件和工程圖表，以便更加直觀的將工程實(shí)施效果和設(shè)計(jì)規(guī)劃效果展現(xiàn)出來(lái)。主要利用空間分析技術(shù)對(duì)相關(guān)工程信息進(jìn)行分析，并將這些信息進(jìn)行分類處理、設(shè)計(jì)和演示。另外，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件和硬件系統(tǒng)，可對(duì)水利工程施工中的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化編排與處理，可將設(shè)計(jì)信息與實(shí)際信息、單一信息有效連接起來(lái)，有利于提高工程的施工水平，實(shí)現(xiàn)工程施工進(jìn)度、質(zhì)量的有效控制。

（1）計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)在水利工程設(shè)計(jì)和施工中的應(yīng)用，可對(duì)相關(guān)施工數(shù)據(jù)集地理信息進(jìn)行有效處理，以將水利工程的影響區(qū)域與具體施工區(qū)域確定下來(lái)。

（2）計(jì)算機(jī)中的軟件系統(tǒng)，可在水利工程的具體施工過(guò)程中通過(guò)GIS的應(yīng)用，為水利工程施工過(guò)程提供信息化和數(shù)字化服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)工程信息的協(xié)調(diào)，以保障對(duì)工程施工控制的精準(zhǔn)性，同時(shí)還能將施工中各種參數(shù)和質(zhì)量保留下來(lái)。因此，對(duì)工程施工過(guò)程進(jìn)行有效控制，可避免施工過(guò)程中出現(xiàn)偷工減料、高報(bào)價(jià)等問(wèn)題，很大程度上排除了工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)方面所存在的隱患。

（3）計(jì)算機(jī)中的軟件系統(tǒng)，比如TM衛(wèi)星影像解讀，可對(duì)水利工程設(shè)計(jì)方案中的各種數(shù)據(jù)資料進(jìn)行有效處理，并通過(guò)相關(guān)專業(yè)軟件與其它工程資料進(jìn)行配合，以構(gòu)成平面圖和地質(zhì)圖，對(duì)更好的控制工程施工質(zhì)量具有重要作用。

（4）計(jì)算機(jī)中的軟件系統(tǒng)，能夠隨時(shí)掌握水利工程施工中的各種信息，并對(duì)信息進(jìn)行管理與調(diào)整，尤其是計(jì)算機(jī)空間分析技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了工程信息管理的效率和質(zhì)量。針對(duì)工程總體的設(shè)計(jì)成果或是具體的細(xì)節(jié)工程、輔助工程等信息均可以實(shí)現(xiàn)有效的處理和調(diào)整，比如對(duì)水利工程的施工道路、生活區(qū)、技術(shù)圖紙?jiān)O(shè)置、備料堆放區(qū)等進(jìn)行全面管理，以達(dá)到對(duì)整個(gè)工程施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制的目的。

（5）計(jì)算機(jī)中的軟件系統(tǒng)，可將水利工程施工的各個(gè)階段通過(guò)數(shù)字化技術(shù)呈現(xiàn)出來(lái)，針對(duì)人為因素或不可預(yù)知因素所造成的隱患或損失，水利工程的數(shù)據(jù)庫(kù)信息處理系統(tǒng)均能將其體現(xiàn)出來(lái)，可對(duì)施工管理人員、工程技術(shù)人員對(duì)突發(fā)問(wèn)題或潛藏隱患的處理起到引導(dǎo)作用，對(duì)工程施工和數(shù)據(jù)分析進(jìn)行科學(xué)化管理，從而確保水利工程項(xiàng)目的高質(zhì)、高效建設(shè)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)和施工中的應(yīng)用，可使設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念更為清晰、直觀的表達(dá)出來(lái)，大大提高了設(shè)計(jì)方案的實(shí)際可操作性，同時(shí)對(duì)施工過(guò)程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，有利于施工人員不斷調(diào)整施工計(jì)劃，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，提高工程質(zhì)量，使水利工程的發(fā)展在計(jì)算機(jī)技術(shù)的協(xié)助下已經(jīng)邁入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。

［1］蒲果.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用［J］.水利水電施工，2010（3）：88～90.

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2016-10-11