水文資料對工程設(shè)計的重要影響

王擇明

摘要：水文資料對工程設(shè)計有著較為重要的影響，在許多工程設(shè)計方面都可以看到參考水文資料進行前期方向把控。隨著科技進步和經(jīng)濟發(fā)展，對工程設(shè)計的科學性合理性要求不斷提高，而水文資料對工程設(shè)計起著重大性影響，因此，我們要保證水文資料的精確性和真實性，對工程設(shè)計起到實際指導作用。本文主要針對水文資料對工程設(shè)計的影響進行歸結(jié)。

關(guān)鍵詞：水文資料;工程設(shè)計;重要影響。

一、水文資料的現(xiàn)狀

在施工工程中，建設(shè)地的自然環(huán)境包括地質(zhì)，土壤，水文，氣候等都對施工設(shè)計產(chǎn)生重要影響。我國在水文資料收集工作的開展上相對起步較晚，導致水文資料的各項工作技術(shù)，相對于發(fā)達國家較為落后。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術(shù)的創(chuàng)新，水文資料的收集應(yīng)用等技術(shù)正在不斷地提升。同時由于水文環(huán)境的多樣性使得資料收集面臨著新的挑戰(zhàn)，例如，水資源由地上的顯性資源轉(zhuǎn)化為地下的隱性資源開發(fā)。這對水文資料的收集又提出了新的挑戰(zhàn)。起初我們大部分的水文資料，勘測和收集工作都只針對于地表水。但由于地表水源的減少，開發(fā)的方向轉(zhuǎn)向于地下水。這就對勘測收集工作提出了新的挑戰(zhàn)。在建國初期，水文資料的收集是中規(guī)中矩的。那時的水文資料收集能給人們提供水源相關(guān)資料。而且在那時地下水沒有大規(guī)模開發(fā)，主要依靠地表水源，成立的專門的水文地質(zhì)研究隊，從資金到配備相當受重視。而如今工業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展，還有城鎮(zhèn)化進程。使許多行業(yè)崛起而水文行業(yè)的發(fā)展未能同步跟進。除水文部門外的其他單位雖然還保留著水文的崗位，但是工作和技術(shù)的強度遠沒有以前充實，從現(xiàn)在的整體來看水文行業(yè)發(fā)展比較落后。工程設(shè)計、建設(shè)領(lǐng)域，不少工程對水文資料的重視程度不夠，直到工程設(shè)計、建設(shè)建筑施工現(xiàn)場出現(xiàn)了較大偏差，才開始反思水文地質(zhì)條件對施工造成的不利影響。綜上所述，進行水文資料的收集和分析對工程項目的順利開展具有至關(guān)重要的意義。

二、水文資料對工程設(shè)計的影響

（一）地下水對于工程設(shè)計的影響。

隨著人們對大自然的開發(fā)利用，許多地質(zhì)都已經(jīng)受到人為的影響。尤其是水資源方面，地表水資源的枯竭和地下水資源的無序開采，人類的開發(fā)活動都對開發(fā)區(qū)域的地質(zhì)和水質(zhì)量產(chǎn)生影響。地下水的開發(fā)和利用，使得開發(fā)區(qū)的土壤承載能力發(fā)生變化。同時地下水所含成分的不同，也對建設(shè)材料的選取產(chǎn)生影響，這就需要施工人員進行詳細的水文資料收集工作。兼顧該區(qū)域土地的承載能力進行工程設(shè)計。除此之外，還要進行建筑物的整體設(shè)計考慮，由于土質(zhì)的改變，對建筑物造成不同程度的沉降影響，因此要將建筑物整體高度與每年的沉降數(shù)值進行綜合考慮。

例如：在一片曾進行過地下水源開發(fā)的土地之上，建筑一個六層左右的居民樓。在設(shè)計施工方案時，要綜合考慮地下水的開采填充情況，包含填充物質(zhì)是什么，開挖的深度有多深，以及填充后的土壤承重能力，這些都是要通過水文資料反映出來的內(nèi)容。設(shè)計師通過參考水文資料中提供的土壤承載能力，進行建筑物地基的工藝和承重結(jié)構(gòu)的設(shè)計選擇，選擇適合施工地區(qū)的地基承重結(jié)構(gòu)和施工工藝，以便建筑物更加結(jié)實和牢固。如存在較長時間段的地下水開采歷史，就需要先進行地基的夯實與填充以保障其不會發(fā)生沉降和滲漏事故。根據(jù)水文資料提供的土壤堅硬程度可以選擇建筑物的上下結(jié)構(gòu)。因為土壤堅固程度直接影響到建筑物的下沉數(shù)值以及建筑物的傾斜角度和墻體的裂縫情況，設(shè)計時，要根據(jù)水文資料中提供的數(shù)值，整體設(shè)計建筑物的建筑結(jié)構(gòu)。通過合理的設(shè)計最大程度地降低建筑物后期傾斜或開裂的幾率。因此，水文資料對工程設(shè)計起著重要參考作用，水文資料的真實性直接影響施工過程及項目建成后工程的質(zhì)量和整體牢固性。

（二）水文資料對設(shè)計材料選擇的影響

水文資料對工程的設(shè)計材料選擇也造成影響。在開工之前，對施工場地的水文資料做一個詳細的了解和深入的實地勘察。弄清楚水文資料中所表述的地下水的相關(guān)情況如地下水深度，是否含有酸性物質(zhì)，土壤的質(zhì)地信息。并根據(jù)實地考察精準的判斷，施工地區(qū)的地下水分布土質(zhì)情況，水質(zhì)情況等。因為不同區(qū)域的土質(zhì)。所含的礦物質(zhì)成分也不同，施工材料是否能與這些土質(zhì)中含有的某些成分發(fā)生化學反應(yīng)，都取決于水文資料提供的內(nèi)容和施工前的實地考察。因此，在進行設(shè)計時，材料選擇需要結(jié)合實際情況和水文資料，選擇針對于施工地區(qū)的合適的材料。合理的選擇施工材料才能保障工程的建筑物壽命更長，結(jié)構(gòu)更牢固。

以黃河下游地區(qū)開展施工建設(shè)項目為例，例如黃河下游的東營地區(qū)。施工前，設(shè)計人員就應(yīng)該參考水文資料，了解施工區(qū)域的環(huán)境情況包括降水量，降水季節(jié)分布以及地下地表水含量等。東營地區(qū)土壤以鹽堿地為多，水土的堿性較大，腐蝕性較強，而且該區(qū)域基本以地下水為主要水源。地下水中，含二氧化碳和鹽酸類物質(zhì)，因此設(shè)計時就要考慮選擇的材料，不能與這類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。尤其是建筑材料與二氧化碳和碳酸物質(zhì)接觸就會產(chǎn)生混凝土的碳酸化現(xiàn)象，將直接影響建筑材料的使用和運輸?？纱蟛糠值慕ㄖ锸褂玫氖腔炷敛牧?，但混凝土材料與地下水接觸，容易發(fā)生水解現(xiàn)象。因此，建筑材料的選取在設(shè)計階段，就要被納入考慮范圍。建筑材料的選擇要與水文資料詳細結(jié)合，不僅要對黃河地區(qū)的堿性土壤有抗堿能力，同時也要對地下水有抗反應(yīng)措施。工程設(shè)計者在黃河附近選沙是一個難題，整合黃河資源，這里有豐富的河沙資源。但是河沙也有致命的缺陷，例如受黃河水影響堿性較強，較為松軟，需要加入其他化學材料中和;但也具有優(yōu)點就是運輸距離短，經(jīng)濟成本低下。因此，設(shè)計人員就應(yīng)在設(shè)計階段，綜合考慮到經(jīng)濟因素和資源的合理利用因素。在能夠使用河沙時，盡量聯(lián)系本地企業(yè)使用堿性相對較小，粘合性較強的河沙，減少資源的浪費。

通過對黃河流域整體的水文資料的勘察和分析，它給設(shè)計選擇的材料提供了極大的方向性。例如選擇的材料要普遍的具有抗堿能力，對于地下部分要考慮到防止地下水侵蝕的因素，對于整個工程建筑物的設(shè)計，還要將每年的沉降幅度納入到考慮的范圍內(nèi)。在建筑的整體設(shè)計和材料選擇都做到適應(yīng)本地的水文地質(zhì)環(huán)境后，在設(shè)計時還要結(jié)合水文資料，提前做好應(yīng)急措施和應(yīng)急設(shè)計。因為在一些特殊的地質(zhì)地區(qū)，隨著施工進程的加速，水文地質(zhì)發(fā)生著新的變化，有可能水文地質(zhì)產(chǎn)生的影響不斷擴大，對施工造成影響。因此設(shè)計人員在設(shè)計階段就要考慮出現(xiàn)突發(fā)問題的相關(guān)預(yù)案設(shè)計，以防患于未然，一旦真的發(fā)生了應(yīng)急情況，施工人員可以及時有效地進行施工的調(diào)整，以達到最及時最高效的減少突發(fā)情況對整個工程質(zhì)量影響的目的。如在某些地區(qū)進行工程建設(shè)，由于施工的需要導致大量樹木被砍伐，水土保持能力下降，此時沉降與滑坡事故容易發(fā)生，設(shè)計人員在開始時就在施工現(xiàn)場周圍開挖排水渠，選取高地來減少相關(guān)損失。因此，水文資料在整個設(shè)計材料選擇中起著重要的指導作用，它不僅影響著整個設(shè)計材料的選擇，同時也影響著材料選擇產(chǎn)生的后續(xù)問題，以及怎樣解決后續(xù)問題和預(yù)防發(fā)生后續(xù)問題的方案。

總結(jié)：隨著社會發(fā)展，大力推動城鎮(zhèn)化建設(shè)，建筑物和工程數(shù)量劇增，時代對工程質(zhì)量提出新要求和新期望。在此背景下，我們應(yīng)該重視水文資料的收集和整理，水文資料對工程設(shè)計有著指導性作用。設(shè)計中材料的合理選擇，結(jié)構(gòu)科學以及應(yīng)急預(yù)案的有效編制，都離不開水文資料的真實性、有效性。

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