數字化工具在水利工程勘測設計和施工中的應用

■楊珊 周澤 彭全瑜

（湖南輝達規劃勘測設計研究有限公司 湖南長沙 410008）

數字化工具在水利工程勘測設計和施工中的應用

■楊珊 周澤 彭全瑜

（湖南輝達規劃勘測設計研究有限公司 湖南長沙 410008）

勘測設計是水利工程實現順利施工以及確保工程發揮自身價值的重要基礎，隨著科學技術的發展，數字化工具不斷地被應用于水利工程的勘測設計以及施工中，進而提高了工程的質量，提升了工程的經濟效益與社會效益。本文基于數字化工具在水利工程勘測設計和施工中的應用展開了探討，以供參考。

數字化工具水利工程勘測設計施工應用

隨著科學技術的不斷發展，先進的技術設備逐漸被應用在水利工程勘測設計以及施工中，這一技術上的更新給水利工程勘測設計以及施工工作帶來了便利，并且提高了勘測設計以及施工的質量，促使當前我國的水利工程企業獲得進一步的發展。從數字化工具的應用看，水利工程勘測設計能夠以電子成圖的形式展現出來，并實現了對勘探設計的進一步精準，為施工質量的提升奠定了基礎，而將數字化工具應用到施工中又進一步提高了施工的質量，進而能夠為水利工程綜合效益的發揮奠定扎實的基礎。基于此，數字化工具不僅具備了傳統工具所不具備的優勢，同時在水利工程勘測設計以及施工中將會有更為廣闊的發展空間與良好的發展前景。

1 傳統工具在水利工程勘測設計與施工中所呈現出的問題

首先，在外業測量成圖上所存在的問題為：第一，在勘測過程需要投入過多的人力，且勘測工作時間緊、對于人員素質的要求過高，進而造成了人力資源的浪費以及成本的過高投入；第二，勘測程序十分復雜，且在勘測的過程中需要不斷的移動設備，還需要不停的記錄測量的結果，造成工作效率低以及測量結果失真等問題；第三，計算量大，且計算程序十分繁瑣，進而導致了人力的過渡消耗以及測量結果的不準確；第四，需要嚴格的按照測量程序與步驟來展開，無法實現平行作業，致使工作效率偏低；第五，勘測成圖都是由手工完成的，不僅所需時間多，且精確度低，人力、物力以及財力的投入過大。其次，在設計上所存在的弊端為：第一，傳統的設計工具為人工設計，且平面圖設計的靈活性較差，修改比較繁復，且設計圖紙不易保存；第二，設計與計算都是由人工完成的，不僅進程慢、所需時間長，而且出錯率十分高，這就給后期的順利施工帶來了障礙。最后，在工程施工的放樣上，傳統放樣所使用的經緯儀無法實現連續放樣，進而致使放樣的速度過慢，且在計算排洪渠道放樣上十分繁雜，進而致使準確性過低。

2 數字化工具在水利工程勘測設計與施工中的具體應用

2.1 在勘測中的具體應用

在水利工程的勘測中，其所涉及到的信息量很大，從前文的分析中不難看出使用傳統的測量工具過于依賴于人力，且效率以及質量偏低，因此，這就需要將數字化工具應用到其中。數字化工具在勘測中具體應用為：第一，使用數字化工具，進而實現勘測難度的降低。這是因為在勘測的過程中可以采用全站儀以及GPS測量儀來進行勘測，使用此測量工具的測量方法比較簡單、精確度高，且測量的速度也很快，并不需要來回的搬動測量儀器；第二，使用數字化勘測儀器能夠實現對測量結果的自動記錄，且記錄的內容完整、精確，在勘測的過程中一般只要兩個人就能夠完成，因此，這就有效的節省了人力資源的投入，進而實現了人力成本投入的節??；第三，使用數字化勘測儀器能夠呈現出最終的坐標，將這些數據輸入電腦中就能夠利用相應的繪圖軟件來實現計算與設計，這就避免了人工操作所存在的誤差，且利用繪圖軟件修改也較為容易，同時打印成圖的形式也使得這一程序更加簡單。在應用數字化勘測工具以后，整個勘測結果的質量更高，且勘測的成本更低，此外還能夠更好的服務于施工的需求。

2.2 在設計中所呈現出的具體應用

在實施水利工程設計工作時，首先需要全面的掌握工程地理條件，然后以數字化工具進行相應的信息采集，以GIS來構建相應的信息系統，將所收集的數據進行存儲、分析以及描述，進而能夠為設計工作的開展帶來優勢。具體應用為：第一，信息系統收集了關于工程的所有動靜態信息，在使用的過程中能夠通過相應的技術軟件來實現立體三維圖形的制作，這種仿真模型能夠為整個設計工作的開展提供系統性、全方位的參考。第二，系統還能夠實現對所有信息的系統化分析，這樣在相應設計工作中，不論是設計項目的整體施工位置還是具體的引水線路，都能夠依照相應的信息數據來實現定位，且數字化工具下的信息分析十分精準，這就為后期施工的順利開展奠定了基礎。第三，基于GIS下的三維立體仿真圖能夠以可視化的功能來服務于設計人員，因這一查詢系統的可靠性極高，所以在設計的過程中能夠提供最為有效的參考，這樣不僅節省了設計所需的時間，還能夠從根本上提高設計的質量；此外，在設計圖紙的過程中，數字化工具下的CAD技術等能夠為其提供最為精準且高效的數據信息，利用其能夠實現三維立體圖形的創建，而這一圖形效果將給設計人員以參考依據，根據現場的實際勘察，在融合三維立體仿真圖，設計人員能夠將最佳的設計方案呈現出來眾所周知，在水利工程的施工中，出現工期延誤、工程建設質量低的一大關鍵性因素便是設計圖紙的質量過低，在施工過程中需要進行反復的修改等，甚至會因為設計圖紙與實際施工的需求不符而停工，最終不僅延誤了工期、降低了工程的經濟效益，還因為趕工等問題致使工程質量存在問題。而水利工程的質量不僅僅關系到其自身作用的發揮，同時還關系到人們的生命財產安全，所以使用數字化工具能夠很好的解決傳統工具所帶來的弊端與問題，進而為水利工程經濟效益與社會效益的發揮奠定基礎。（圖1為CAD制圖在水利工程地質勘測建模中的應用示例。）

圖1 CAD制圖在水利工程地質建模中的應用

2.3 在施工中具體應用以及所呈現出的優勢

第一，在整個工程施工過程中，數字化工具的應用可以實現對數據信息的進一步處理，進而通過完善的編排來服務于施工的需求。同時，數字化工具下的信息能夠為施工現場提供有效的參考，這就能夠使施工管理人員更好的掌握工程進度等，并根據相關信息實現對工程施工的合理安排與管理，在實際施工中能夠為信息數據提供可靠依據，進而在提高施工技術的基礎上，為施工質量的提高奠定基礎。第二，在工程施工中，能夠通過數字化工具的應用來完成整體施工圖的模擬，施工管理人員能夠將相應的施工信息添加到立體仿真圖中，這樣在施工過程中，施工人員就能夠隨時進行觀察，進而做出有效的管理決定。第三，數字化工具的應用能夠為施工過程提供及時有效的參考數據，施工管理人員通過對相應數據的分析，能夠及時定位施工的重點、難點，進而能夠及時解決其中所存在的問題，為施工的順利進行奠定基礎；第四，在水利工程施工中，能夠應用到GIS系統，通過對其應用能夠創建相應的管理系統，進而通過對各項信息數據的調整，確保其與實際參數相符合，這樣就能夠很好的控制工程造價，避免施工過程中所出現的偷工減料或者過高報價等問題。第五，與此同時，在施工過程中還能夠應用到tm衛星影像，進而通過對各相應數據的有效解讀，能夠實現對相應數據的數字化處理，這樣就使得所有的施工資料都能夠錄入到信息系統中，進而通過可視化功能將其呈現在施工人員面前，使其在施工過程中能夠有完善的信息可參考。第六，數字化工具的應用還能夠為施工管理提供有效的管理，進而在提高施工管理質量與效率的基礎上，確保水利工程施工的質量。當前，無論任何工程的施工建設，都需要通過高效的管理工作來實現對工程施工的質量、造價以及安全進行全面的監管，進而才能在合同規定的工期內保質保量的完成施工任務，并實現工程的預期效益。在水利工程的施工中，實現信息化的管理，能夠從根本上提高管理的質量與效率，這是確保水利工程最終發揮出自身經濟效益與社會效益的根本。

3 總結

綜上所述，將數字化工具應用到水利工程的勘測設計以及施工中，能夠有效的突破傳統工具的弊端，進而在節省人力、物力以及財力的基礎上，以高質量的勘測設計來確保工程施工的順利開展。隨著科學技術的發展，數字化工具在水利工程勘測設計以及施工中的應用不僅僅是工程建設發展的必然趨勢，同時也是進一步提升工程質量的基礎，能夠在實現工程經濟效益與社會效益的基礎上，為實現我國工程建設的穩健發展奠定基礎。

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1000-405X（2015）-11-196-2