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【關鍵詞】水利水電工程;勘察設計;問題;對策
前言
自改革開放以來,水利水電工程建設在我國社會發展中占據的地位越來越重,所受到的關注也越來越多,這不僅是其本身對社會發展的貢獻,也取決于它與人們日益生活息息相關。水利水電勘察設計作為水利水電工程建設中重要的一個環節,做好相關工作,解決在過程中產生的問題是推動水利水電工程發展的一大重要手段。
一.水利水電工程勘察設計存在的問題
1.基本資料準備不充足
在進行工程勘察設計之前所需的基本資料準備不充足是勘察設計的一大問題。水利水電工程與其它工程不同,它所受的影響因素太多,地形、地質、水文、氣候、水資源余缺狀況以及當地的發展等等都有著極大的聯系,所以對于水利水電工程勘察設計所需準備的基本資料也是十分多的,就目前水利水電工程勘察設計而言,就存在基本資料準備不充足的問題,具體表現在:相關勘察設計部門為節省指出為在設計中進行考察,只依靠文本或口傳相授的信息作為水利水電工程勘察依據、對當地用水狀況以及風俗習慣不了解,而由此有可能引發后續的矛盾等等,這不僅會造成后續勘察設計中出現意想不到的以外,也會致使浪費資金,影響后期水利水電工程施展的進度。
2.未充分勘察就進行設計
未充分勘察主要表現在兩個方面。第一,沒有進行實地考察。勘察設計竟然沒有進行實地考察,這似乎是很荒唐的事,但是在水利水電工程勘察設計中卻也存在這一隱患,可想而知,由此設計出來的工程肯定也是漏洞百出的,不僅難以達到預期的效果,同時也會加大后期保養工程的難度。第二,將實地勘察作為“走過場”或者勘察不到位等,這也是勘察不充分的一大表現,這種情況的后果跟絲毫為進行實地勘察有相似的地方,會直接導致設計不合理、浪費施工費用等等。
3.勘察技術精確度不高
水利水電工程勘察設計對勘察技術有著較嚴格的要求,但目前相關勘察設計單位從業人員普遍能力資質平平,技術也相對較落后,再者由于水利水電工程較隱蔽,勘察難度較大,勘察手段并不完善,與此同時勘察人員力求增強安全系數,一些勘察行動難以進行,因此勘察結果以及勘察報告的質量相對而言也就有待提高,因此導致勘察技術的精確度并不高,這不僅會影響設計的效果,同時也會對水利水電工程施工帶來不利。
4.總體設計有盲目性
一些水利水電到程勘察設計人員缺乏對工程深入的了解,在進行水利水電工程設計過程中,完全依賴于勘察結果和勘察報告,沒有對工程再進行進一步的分析,恰好忽略了水利水電工程中最重要的“因地制宜”的因素,同時過于保守的考慮安全系數而忽視了其本身存在的問題。這種盲目的設計不僅會造成資金的浪費,同時也會對水利水電工程總體結構造成負面的影響。
5.設計方案過于單一
在進行水利水電工程勘察設計方案的可行性研究階段過程當中,只有通過充分的論證以及比較才能最終確定最優設計方案,但是目前水利水電工程勘察設計可行性研究階段中最多關注的布局合理與否、投資預算是否合理、運行條件等等,僅僅是在已推出的方案之中進行考究,而忽略了對方案進行比較從而擇出最優方案這一重要步驟,所以水利水電工程勘察設計人員在進行設計構造時,只會在一種方案上反復研究,不會設計出多種方案以供選擇,從而導致使設計方案難以達到最優。
二.解決水利水電工程勘察設計問題的對策
1.基本資料準備充足
基本資料準備充足是進行水利水電工程勘察設計的前提,因此在設計之前要對基本資料準備充足。一方面,對工程范圍內以及周邊的水文條件進行嚴格審查,同時從水文條件下手,認識到自然環境、認為環境以及地形地質等因素對其所產生的影響,而這所牽引出來一系列的因素也預示著水利工程勘察設計對于基本資料必須要準備充足并且認真仔細的喝茶,確保無誤,在此基礎上必須要注意其實效性以及信息、數據的精確性,才能最大程度的保障水利水電工程勘察設計方案最優。
2.勘察人員要不斷加強自身水利水電工程勘察及設計能力
勘察是水利水電工程勘察設計中重要的一大步驟,因此作為勘察人員,要不斷加強自身勘察及設計能力,嚴格按照勘察標準,嚴格無誤的進行勘察,確保勘察結果精確有效,為后續的設計工作打下夯實的基礎。隨著技術時代的到來,勘察人員應善于運用高可以勘察儀器,切忌墨守成規,最大程度的確保勘察結果的精確性。在此基礎上,不斷督促自身學習勘察技術及相關勘察方法,從而為水利水電工程勘察設計奠定基礎。
3.實事求是地進行水利水電工程勘察設計
就目前而言,相當一部分水利工程事故的發生都是由設計不合理而引發的,例如,由于勘察不準確而導致設計中的參數出現偏差、地基處理不當導致設計不達標、設計太過保守以至于水利工程的樁基礎施工不能滿足設計要求等等,所以這都要勘察設計人員嚴格按照設計標準,根據實際勘察報告,將整個設計范圍內的水文條件等考慮到設計當中,切忌盲目設計,在保障安全系數符合標準的前提下實事求是地根據實際情況進行設計,只有這樣才能保障水利水電工程勘察設計趨于最優,才能推動我國水利工程實質意義上的發展。
4.實行勘察設計監理制度
雖然就現階段而言,水利水電工程的監理制度相對已經比較完善,可以從進度、資金以及施工質量三個方面來對工程的各個階段進行控制。但是,其實不然,在設計可行性考察階段,通常都是一家之言,并未經過太多的細致的審查,很少有部門或者工作人員對設計進行太過深入的審核,那么這就喪失了審核設計最初的意義,但是一旦已經審核的設計出現了問題,那么結果將是難以預料的。因此,解決水利工程勘察設計問題的一大重要措施就是實行勘察設計建立制度,通過對整個勘察設計過程進行嚴格的監督與管理,從而確保勘察設計符合設計標準以及水利水電工程設計要求,以提高整個水利水電工程勘察設計質量,從而促使設計工作更加妥當,也有利于投資預算的控制。
5.嚴格按照水利水電工程勘察設計標準進行設計
要確保整個水利水電工程設計的經濟合理性以及安全可靠性,就必須嚴格按照設計標準實行設計。首先,需要將水利水電工程中所的樞紐及其周邊的建筑物按照一定的分等要素進行分等及分級。所設計到的相關建筑物應根據規定,采用一定的防洪標準,確保建筑物達到規范內發生自然災害時能保證其安全。相對于其它綜合利用的工程,則需要按照規定將其劃分為不等等級,不同建筑物等別應以其最高等別為準。總而言之,相關建筑物的分等分級須嚴格按照相關部門規范規定來劃分。
三.結束語
水利水電工程是復雜的工程,但是它又是非常重要的工程,一個國家的繁榮壯大和國民的幸福生活離不開它的貢獻。勘察設計在水利水電工程中占據重要的地位,因此相關工作人員必須要嚴格落實好勘察設計這一重要環節,從而為水利水電工程建設打下夯實的基礎。
參考文獻:
[1]張平波.討論水利工程管理中存在的問題與對策[J].城市建設理論研究(電子版),2013,(26).DOI:10.
英文名稱:Northwest Hydropower
主管單位:國家電力公司;中國水電顧問集團
主辦單位:西北勘測設計研究院
出版周期:雙月刊
出版地址:陜西省西安市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1006-2610
國內刊號:61-1260/TV
郵發代號:52-130
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1982
期刊收錄:
核心期刊:
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
水利水電;測量;CAD;GPS;GIS;遙感
工具的進步引起了社會的變革,技術的革新推動了效率的飛躍。在信息社會,我們要積極有效地運用各種信息化工具,服務我們的工作。結合水利勘測工作,各種勘測手段的應用,促進了勘測工作由定性分析向定量計算方向發展。定性與定量的緊密結合,對于促進我國水電水利工程發展有重大意義。
1.CAD技術在水利水電勘測設計行業中的應用
CAD(計算機輔助設計)技術產生于二十世紀50年代后期,它伴隨著計算機硬件軟件技術的發展而迅速普及。二十世紀80年代CAD技術開始引入我國。90年代,CAD技術和系統在我國水利水電勘測設計行業有了飛速的發展,CAD的應用迅速普及。
近年來,隨著國家經濟實力的增強,開始逐步加大對大江大河的整治力度。對水庫和堤防除險加固工程投資巨大。與之相應的勘測設計工作量也急劇增大。傳統的手工繪圖、計算不能滿足其任務要求,利用CAD技術,則極大地改善了勘測設計條件。在水利水電勘測設計行業實現了計算繪圖與測量的一體化,從數據錄入到輸出都是在自動化軟件的管理下進行,在計算機之間或計算機與設備之間以數據流的形式交流,實現了無紙化辦公,自動化計算,不但極大地提高了效率,還避免了人為的錯誤。可能以前手工計算要三個工日的工作量,不到一分鐘就計算完成了。
CAD技術也在不斷地豐富和完善。面對日益復雜與苛刻的勘測設計工程,CAD技術發揮的作用也將會也來越大。它的發展已經和水利水電勘測設計行業的發展息息相關,可以說,這兩項是相互促進的。水利水電勘測設計行業未來是要求朝著標準化、協同化、精細化方向發展。那么以計算機智能管理操作為基礎的CAD將為實現這一方向起到不可替代的支撐作用。水利水電勘測設計行業的CAD技術應用今后應重點放在三維設計、協同設計、智能化設計方面,使CAD工具不僅僅當繪圖工具,還要當計算工具、儲存工具和測量工具。
2.GPS定位技術在測量工程中的應用
GPS是指全球定位系統。是世界上第一種大規模商業及民用應用的衛星導航,測繪測距系統。作者需要指出的是,單純的GPS系統不會在我國有更加深入的應用了,因為我國已經有了類似于GPS的北斗系統。同時,歐洲有了自己的伽利略系統,俄羅斯也有了格洛納斯系統。本文所指的GPS,代表以上所說的所有系統,并不是僅指美國的全球衛星導航系統。
近年來,GPS高精度的定位技術在工程測量領域得到了廣泛的應用,它的突出優點有以下幾點:
GPS設備操作簡便,不需要太多的專業知識。它重量輕,體積小,所帶來的后勤壓力也小,減少了測繪人員的勞動強度。
觀測站選址靈活,不需要通視,減少了觀測站的數量,也就減少了測量工作的經費和時間。
幾乎不需要人工計算,定位精度高,減少了計算失誤率。在小于50km的基線上,其相對精度可以達到1ppm~2ppm,隨著基線的加長,其定位相對精度就越高,這是人工觀測不能比擬的。
觀測效果豐富。GPS觀測成果同時提供了三維坐標。在測量經緯度的同時,也測量了所處地的高度。這就為研究大地水準面的形狀和地面點的高程開辟了新途徑。
對于手工校正要求低,觀測時間短。目前,利用經典的靜態定位方法,完成一條基線的相對定位所需要的觀測時間,一般為1h~3h。為了進一步縮短觀測時間,提高作業速度,近年來發展的短基線(不超過20km)快速相對定位法,其觀測時間僅需數分鐘。
GPS觀測設備能全天候作業,一般不受天氣條件限制。突破了光學觀測的局限。
3.遙感技術在水利水電勘測中的應用
根據遙感的平臺分類,可以將遙感技術分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共三大類。遙感技術由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛星影像成周期性重現以及獲取資料快速等特點,被廣泛應用于水利水電勘測設計工程中有關地質問題及相關的環境等問題的調查與研究。
A.遙感技術在區域構造穩定性研究
遙感圖像能提供大量宏觀的線性構造信息,較為全面的反映區域地質特征、水系分布特征和地貌形態,所以遙感圖像成為研究區域構造格架,確定斷裂體系及活動性以及評價工程及其周緣地區的構造穩定性所必不可缺的參考資料。
B.遙感技術對于危險地帶的監視
在大型水利水電工程庫區岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體等易出現問題的地帶進行監測與調查中,有一些工程應用遙感技術利用航衛片或彩紅外片進行地質解譯,結合野外的現場觀察,可以方便快捷的判定該地區的地質活動強度與穩定性。
C.遙感技術對于非地表資料的判讀
利用遙感影像,特別是彩紅外影像進行巖溶及巖溶水文地質調查有其特殊的優勢,像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現象,而且還可以充分利用和其它介質紅外光譜的差異,判斷地下水的分布和泉水分布等。。
D.代替人工進行中小比例尺地質測繪填圖
在保持必須的野外考察和成圖現場校核工作的前提下,中小比例尺地質圖可以用遙感成圖取代常規地質測繪。建筑物及其它重要地區大比例尺工程地質圖優先考慮遙感成圖。這樣可以節約測繪時間,提升工作效率。
4.地理信息系統在水利水電勘測中的應用
地理信息系統即GIS技術,它是一門綜合性的技術,與計算機系統,傳感器系統,數據庫系統緊密相連。這些技術又是在不斷發展的,每項技術的進步都給GIS帶來了深刻的變化。所以GIS在水利勘測設計行業的應用和發展,不僅僅取決于GIS技術自身的發展,更取決于整個行業的數字化的進程。
GIS技術可以有效的管理具有空間屬性的各種資源環境信息。它自身集成了信息采集(需要傳感器支持)、存儲、判別、計算與處理、多樣化專業性輸出等功能。是計算機技術在資源管理行業利用的代表。GIS技術的發展有以下2種趨勢:
網絡GIS。是指GIS技術與互聯網密切結合并深度拓展的一種產物。網絡是實現資源共享和遠程遙控的基礎技術,從互聯網的任意一個節點,網絡用戶可以瀏覽GIS站點中的空間數據、制作專題圖,以及進行各種空間檢索和空間分析。千里之外的數據猶如在眼前一樣,可以直接操作。它可用于除了一般數據外的特殊數據類型,尤其是矢量數據的處理。以網絡瀏覽器為應用工作平臺,在客戶端可以實現對矢量數據的操作,全國各個測繪點和數據庫連為一個整體,并可通過網絡遠程調用和各類數據、圖形、圖像。
“3S”組合集成技術。“3S”是一種更加深入化的組合系統技術,它是全球衛星定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、遙感系統(RS)的深度組合,也就是說,通過計算機硬件的基礎加上軟件的分析能力,統一的接受由其他接口傳來的各種信息,并作出判斷。在這個大系統中,每一部分進行分工,猶如大腦控制軀干,GPS主要被用于實時、快速地提供目標的空間位置;RS用于實時或準實時提供目標及其環境的語義或語義信息,發現地球表面的各種變化;GIS則對多源時空數據進行綜合處理、時時編譯、動態存取,系統組合的功效可以更全面的反應多種情況,表達更多的信息。
5.結語
面對快速發展的水利水電建設事業,我們要積極地學習利用新的技術和工具來為我們服務。本文介紹的以CAD電腦輔助繪圖技術,遙感技術,GPS全球定位技術,GIS技術為代表的智能化技術,極大地提升了水利水電行業工作效率,減輕了工作人員的勞動強度和工作負擔,并且能提升準確率。我們在發揚艱苦奮斗工作精神的同時,也要主動學習掌握這些新的工具,新的技術,這樣才能滿足新時期水利水電勘測事業的工作需要。
[1]楊連生.水利水電工程地質[M]武漢:武漢大學出版社.2004