數(shù)字化工具在水利工程勘測設(shè)計和施工中的應用

■楊珊 周澤 彭全瑜

（湖南輝達規(guī)劃勘測設(shè)計研究有限公司 湖南長沙 410008）

數(shù)字化工具在水利工程勘測設(shè)計和施工中的應用

■楊珊 周澤 彭全瑜

（湖南輝達規(guī)劃勘測設(shè)計研究有限公司 湖南長沙 410008）

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

數(shù)字化工具水利工程勘測設(shè)計施工應用

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

1 傳統(tǒng)工具在水利工程勘測設(shè)計與施工中所呈現(xiàn)出的問題

首先，在外業(yè)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(zhì)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(shè)備，還需要不停的記錄測量的結(jié)果，造成工作效率低以及測量結(jié)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(jié)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(xiàn)平行作業(yè)，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(shè)計上所存在的弊端為：第一，傳統(tǒng)的設(shè)計工具為人工設(shè)計，且平面圖設(shè)計的靈活性較差，修改比較繁復，且設(shè)計圖紙不易保存；第二，設(shè)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(tǒng)放樣所使用的經(jīng)緯儀無法實現(xiàn)連續(xù)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(shù)字化工具在水利工程勘測設(shè)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(tǒng)的測量工具過于依賴于人力，且效率以及質(zhì)量偏低，因此，這就需要將數(shù)字化工具應用到其中。數(shù)字化工具在勘測中具體應用為：第一，使用數(shù)字化工具，進而實現(xiàn)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(shù)字化勘測儀器能夠?qū)崿F(xiàn)對測量結(jié)果的自動記錄，且記錄的內(nèi)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(jié)省了人力資源的投入，進而實現(xiàn)了人力成本投入的節(jié)省；第三，使用數(shù)字化勘測儀器能夠呈現(xiàn)出最終的坐標，將這些數(shù)據(jù)輸入電腦中就能夠利用相應的繪圖軟件來實現(xiàn)計算與設(shè)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(shù)字化勘測工具以后，整個勘測結(jié)果的質(zhì)量更高，且勘測的成本更低，此外還能夠更好的服務(wù)于施工的需求。

2.2 在設(shè)計中所呈現(xiàn)出的具體應用

在實施水利工程設(shè)計工作時，首先需要全面的掌握工程地理條件，然后以數(shù)字化工具進行相應的信息采集，以GIS來構(gòu)建相應的信息系統(tǒng)，將所收集的數(shù)據(jù)進行存儲、分析以及描述，進而能夠為設(shè)計工作的開展帶來優(yōu)勢。具體應用為：第一，信息系統(tǒng)收集了關(guān)于工程的所有動靜態(tài)信息，在使用的過程中能夠通過相應的技術(shù)軟件來實現(xiàn)立體三維圖形的制作，這種仿真模型能夠為整個設(shè)計工作的開展提供系統(tǒng)性、全方位的參考。第二，系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)對所有信息的系統(tǒng)化分析，這樣在相應設(shè)計工作中，不論是設(shè)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(shù)據(jù)來實現(xiàn)定位，且數(shù)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(chǔ)。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(wù)于設(shè)計人員，因這一查詢系統(tǒng)的可靠性極高，所以在設(shè)計的過程中能夠提供最為有效的參考，這樣不僅節(jié)省了設(shè)計所需的時間，還能夠從根本上提高設(shè)計的質(zhì)量；此外，在設(shè)計圖紙的過程中，數(shù)字化工具下的CAD技術(shù)等能夠為其提供最為精準且高效的數(shù)據(jù)信息，利用其能夠?qū)崿F(xiàn)三維立體圖形的創(chuàng)建，而這一圖形效果將給設(shè)計人員以參考依據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場的實際勘察，在融合三維立體仿真圖，設(shè)計人員能夠?qū)⒆罴训脑O(shè)計方案呈現(xiàn)出來眾所周知，在水利工程的施工中，出現(xiàn)工期延誤、工程建設(shè)質(zhì)量低的一大關(guān)鍵性因素便是設(shè)計圖紙的質(zhì)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(shè)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(jīng)濟效益，還因為趕工等問題致使工程質(zhì)量存在問題。而水利工程的質(zhì)量不僅僅關(guān)系到其自身作用的發(fā)揮，同時還關(guān)系到人們的生命財產(chǎn)安全，所以使用數(shù)字化工具能夠很好的解決傳統(tǒng)工具所帶來的弊端與問題，進而為水利工程經(jīng)濟效益與社會效益的發(fā)揮奠定基礎(chǔ)。（圖1為CAD制圖在水利工程地質(zhì)勘測建模中的應用示例。）

圖1 CAD制圖在水利工程地質(zhì)建模中的應用

2.3 在施工中具體應用以及所呈現(xiàn)出的優(yōu)勢

第一，在整個工程施工過程中，數(shù)字化工具的應用可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的進一步處理，進而通過完善的編排來服務(wù)于施工的需求。同時，數(shù)字化工具下的信息能夠為施工現(xiàn)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(jù)相關(guān)信息實現(xiàn)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(shù)據(jù)提供可靠依據(jù)，進而在提高施工技術(shù)的基礎(chǔ)上，為施工質(zhì)量的提高奠定基礎(chǔ)。第二，在工程施工中，能夠通過數(shù)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?qū)⑾鄳氖┕ば畔⑻砑拥搅Ⅲw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(shù)字化工具的應用能夠為施工過程提供及時有效的參考數(shù)據(jù)，施工管理人員通過對相應數(shù)據(jù)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(chǔ)；第四，在水利工程施工中，能夠應用到GIS系統(tǒng)，通過對其應用能夠創(chuàng)建相應的管理系統(tǒng)，進而通過對各項信息數(shù)據(jù)的調(diào)整，確保其與實際參數(shù)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(xiàn)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(wèi)星影像，進而通過對各相應數(shù)據(jù)的有效解讀，能夠?qū)崿F(xiàn)對相應數(shù)據(jù)的數(shù)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(tǒng)中，進而通過可視化功能將其呈現(xiàn)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(shù)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(zhì)量與效率的基礎(chǔ)上，確保水利工程施工的質(zhì)量。當前，無論任何工程的施工建設(shè)，都需要通過高效的管理工作來實現(xiàn)對工程施工的質(zhì)量、造價以及安全進行全面的監(jiān)管，進而才能在合同規(guī)定的工期內(nèi)保質(zhì)保量的完成施工任務(wù)，并實現(xiàn)工程的預期效益。在水利工程的施工中，實現(xiàn)信息化的管理，能夠從根本上提高管理的質(zhì)量與效率，這是確保水利工程最終發(fā)揮出自身經(jīng)濟效益與社會效益的根本。

3 總結(jié)

綜上所述，將數(shù)字化工具應用到水利工程的勘測設(shè)計以及施工中，能夠有效的突破傳統(tǒng)工具的弊端，進而在節(jié)省人力、物力以及財力的基礎(chǔ)上，以高質(zhì)量的勘測設(shè)計來確保工程施工的順利開展。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化工具在水利工程勘測設(shè)計以及施工中的應用不僅僅是工程建設(shè)發(fā)展的必然趨勢，同時也是進一步提升工程質(zhì)量的基礎(chǔ)，能夠在實現(xiàn)工程經(jīng)濟效益與社會效益的基礎(chǔ)上，為實現(xiàn)我國工程建設(shè)的穩(wěn)健發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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TV[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-196-2