計算機技術在水利工程設計中的應用

許淑杰

摘 要隨著人類文明的推進，人們的生產(chǎn)生活對水資源的需求逐漸增大。然而我國水資源分布具有地域性，為了實現(xiàn)水資源的有效供給，必須建立大型的水利工程。本文主要分析水利工程的各種計算機技術的具體應用，為工程的設計和施工環(huán)節(jié)提供技術上的理論支撐。

【關鍵詞】計算機技術 水利工程 設計

隨著社會的進步，科技理論趨于成熟，各個領域逐漸構建了以計算機技術為主導的信息化系統(tǒng)。計算機技術成為了推動各大行業(yè)發(fā)展的核心關鍵。在水利工程建設項目中，運用計算機技術，對水利工程的設計階段進行科學合理地數(shù)據(jù)分析管理，并對構成水利工程的各個環(huán)節(jié)進行可行性的管控，對傳統(tǒng)的人工勘測的技術是一種創(chuàng)新，提高了水利工程頂層設計的可靠性。

1 水利工程的特點

水利工程又稱為水工程，是一項系統(tǒng)性的工程，具有以下的特點：

1.1 主觀性

水利工程主要目標是對地表水和地下水進行控制，對水資源的自然分配進行人為地調控，達到滿足生產(chǎn)生活對水資源的需求，也達到興利除害的目的。

1.2 復雜性

水利工程主要是受到地域條件的制約，涉及到了移民、環(huán)保、征地等環(huán)節(jié)。

1.3 技術性

水利工程的規(guī)劃設計是水利工程施工的重要前提，規(guī)范化、標準化的計算技術能夠為水利工程的設計和施工提供技術支持，智能化的技術能提高設計和施工的效率，并對后期的水利工程的控制和運轉提供技術保障，提高施工質量，縮短施工周期，達到預期的目標。

2 計算機技術在水利工程中的應用分析

隨著技術的應用領域的拓展，技術水平越來越高，特別是計算機技術的理論成熟，覆蓋面積越來越廣，在很大程度上把人類智慧發(fā)揮到了各個領域。社會上的各個領域廣泛關注計算機技術，重視對計算技術的信息化建設。水利工程的設計環(huán)節(jié)是數(shù)據(jù)處理和信息分析的環(huán)節(jié)，涉及到了許多方面的，具有綜合性和全面性特征。因此，提高計算機技術的應用能力，提高水利工程規(guī)劃的前瞻性，用快速的信息處理方式提高準確度。

3 計算機技術在水利工程設計中的應用

水利工程的規(guī)劃是一項全面性的設計環(huán)節(jié)。在規(guī)劃設計中涉及到大量的數(shù)據(jù)和指標參數(shù)，涉及到各領域的信息，實現(xiàn)資源互通有無。現(xiàn)代水利工程的規(guī)劃設計環(huán)節(jié)具有任務重、時間緊迫的特點，傳統(tǒng)的人工勘測的技術已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代水利工程規(guī)劃的發(fā)展要求。因此，對計算機技術進行適當創(chuàng)新，發(fā)展適用于現(xiàn)代發(fā)展的水利工程設計，是對設計技術提出了新的挑戰(zhàn)。

3.1 計算技術在水利工程在設計前的應用

目前而言，水利工程的方案設計前運用的計算技術主要是三維動畫的計算機技術，注重縮小設計與實際效果的差距，較為直觀，關注點逐漸向設計質量和設計方案傾斜。新技術是對傳統(tǒng)的人工勘測技術的創(chuàng)新和發(fā)展，是實現(xiàn)水利工程規(guī)劃設計信息化建設的重要技術力量。

三維動畫技術是一種動態(tài)的圖像圖形技術，在水利工程的前期設計中發(fā)揮著重要的作用。三維動畫技術的基礎是多種軟件建立起的三圍圖形的數(shù)據(jù)庫，并且通過信息化管理對三圍數(shù)據(jù)庫的圖形圖像建立起三維模型，例如大壩、發(fā)電廠、引水建筑體等。在建立三維模型的基礎上，對模型物和模擬數(shù)據(jù)進行分類管理，結合具體工程的是實際情況，在設計方案中明確進行項目組的分類。利用計算機三維技術取得模擬圖像，并根據(jù)現(xiàn)場實際動態(tài)信息數(shù)據(jù)，在變化的數(shù)據(jù)基礎上完善彩色的效果圖，使模擬圖更具真實性。

逼真的三維效果圖體現(xiàn)的是設計者的智慧和思路，并結合水利工程建設的最初目標，進行下一步的修改。并針對修改方案制作動態(tài)的仿真演示方案，在展播廳進行展示。同時接受委托單位和工程方的具體建議，對提出具體的數(shù)據(jù)進行說明。這種計算機的演示方法技術，能夠實現(xiàn)與工程項目的各個委托方實現(xiàn)良性溝通，更易于掌握工程設計要求信息。

目前我國使用的三維動畫技術修建的水利工程，由于人為因素和技術因素等主客觀原因，造成技術運用的質量并不高，且存在著安全隱患，還造成經(jīng)濟損失。這就要求在運用計算機技術時對影響因素進行合理分析，對因素進行科學的控制，避免出現(xiàn)不良的后果。

3.2 計算機技術在水利工程設計過程的應用

在水利工程的設計時必須對設計范圍進行信息分布的空間區(qū)域劃分，可以使用Gis技術，掌握水利工程的地理信息，特別是水利工程的地段情況和地域情況。Gis技術又稱為地理信息系統(tǒng)，主要對建立在地理空間性的地理信息進行數(shù)據(jù)采集、管理、操作。在計算機的運維環(huán)境下，從地理空間信息和三維動畫信息得到水利工程的設計地段，設計地域等具體情況，這為水利工程的設計提供了更為準確詳實的空間動態(tài)信息。具體應用在其下三個方面：

（1）地理信息系統(tǒng)技術在水利工程的設計過程首先注重對設計地形圖的設計，根據(jù)信息系統(tǒng)中獲取的地形特征以及勘查的地質特征，對地形圖做出較為客觀的設計，形象地反映出水利工程的施工區(qū)域環(huán)境，為水利工程的規(guī)劃項目提供基礎地形圖。

（2）水利工程的施工中的引水排水位置，引水管道、排水管道埋位等，都需要在工程設計中規(guī)劃好，利用地理信息系統(tǒng)進行科學的空間分析。同時提供多種設計方案，讓施工方在多種設計方案中選取最佳的施工方向。

（3）地理信息系統(tǒng)還具備3D的功能，這是一種分析運用的功能，對水利工程的設計效果進行動態(tài)分析，綜合全面性和細節(jié)性相結合，既要縱觀全工程，又要針對小細節(jié)、子工程。

除此之外，水利工程設計還能運用其他的計算機應用技術，使設計方案更具有逼真性和前瞻性。同時，使用空間分析技術，能使水利工程的實際施工和設計方案更為契合，提高了水利工程的建成效率。還應用新型的交叉技術，主要是利用空間分析技術對水利工程的設計進行協(xié)調控制管理，這是一門集合了多種技術的交叉融合性的學科，技術運用確保全面性和針對性相結合，對水利工程的特征、建筑物的分布狀況、各項工程的具體情況等進行理論上和實際上的探討，并對工程進行預算評估。并能在水利工程的施工過程進行空間建模，對實物意義的模型進行識別，還建立起空間沖突的有效解決機制。

總而言之，計算機技術在水利工程的設計過程發(fā)揮著重要的作用，正確地應用計算機技術，能確保后期施工的可行性和科學性。此外，計算機技術的創(chuàng)新和優(yōu)化也是廣泛關注的問題。計算機的技術應與時俱進，對計算機管理程序進行合理優(yōu)化，使計算機技術更好的服務于水利工程領域。

參考文獻

[1]楊曉兵.計算機技術在水利工程設計和施工的應用[J].北京農(nóng)業(yè)，2015，41（12）：271-273.

[2]張曄.計算機技術在水利工程設計和施工的應用[J].通訊世界，2016（12）.

[3]朱明向.計算機技術在水利工程設計和施工的應用[J].建筑工程技術與設計，2016（10）.

作者單位

天津市北大港水庫管理處 天津市 300270