水文資料對工程設計的重要影響

王擇明

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

關鍵詞：水文資料;工程設計;重要影響。

一、水文資料的現狀

在施工工程中，建設地的自然環境包括地質，土壤，水文，氣候等都對施工設計產生重要影響。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，相對于發達國家較為落后。隨著經濟的發展和技術的創新，水文資料的收集應用等技術正在不斷地提升。同時由于水文環境的多樣性使得資料收集面臨著新的挑戰，例如，水資源由地上的顯性資源轉化為地下的隱性資源開發。這對水文資料的收集又提出了新的挑戰。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，開發的方向轉向于地下水。這就對勘測收集工作提出了新的挑戰。在建國初期，水文資料的收集是中規中矩的。那時的水文資料收集能給人們提供水源相關資料。而且在那時地下水沒有大規模開發，主要依靠地表水源，成立的專門的水文地質研究隊，從資金到配備相當受重視。而如今工業和制造業的發展，還有城鎮化進程。使許多行業崛起而水文行業的發展未能同步跟進。除水文部門外的其他單位雖然還保留著水文的崗位，但是工作和技術的強度遠沒有以前充實，從現在的整體來看水文行業發展比較落后。工程設計、建設領域，不少工程對水文資料的重視程度不夠，直到工程設計、建設建筑施工現場出現了較大偏差，才開始反思水文地質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重要的意義。

二、水文資料對工程設計的影響

（一）地下水對于工程設計的影響。

隨著人們對大自然的開發利用，許多地質都已經受到人為的影響。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，人類的開發活動都對開發區域的地質和水質量產生影響。地下水的開發和利用，使得開發區的土壤承載能力發生變化。同時地下水所含成分的不同，也對建設材料的選取產生影響，這就需要施工人員進行詳細的水文資料收集工作。兼顧該區域土地的承載能力進行工程設計。除此之外，還要進行建筑物的整體設計考慮，由于土質的改變，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值進行綜合考慮。

例如：在一片曾進行過地下水源開發的土地之上，建筑一個六層左右的居民樓。在設計施工方案時，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容。設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構的設計選擇，選擇適合施工地區的地基承重結構和施工工藝，以便建筑物更加結實和牢固。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生沉降和滲漏事故。根據水文資料提供的土壤堅硬程度可以選擇建筑物的上下結構。因為土壤堅固程度直接影響到建筑物的下沉數值以及建筑物的傾斜角度和墻體的裂縫情況，設計時，要根據水文資料中提供的數值，整體設計建筑物的建筑結構。通過合理的設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量和整體牢固性。

（二）水文資料對設計材料選擇的影響

水文資料對工程的設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情況如地下水深度，是否含有酸性物質，土壤的質地信息。并根據實地考察精準的判斷，施工地區的地下水分布土質情況，水質情況等。因為不同區域的土質。所含的礦物質成分也不同，施工材料是否能與這些土質中含有的某些成分發生化學反應，都取決于水文資料提供的內容和施工前的實地考察。因此，在進行設計時，材料選擇需要結合實際情況和水文資料，選擇針對于施工地區的合適的材料。合理的選擇施工材料才能保障工程的建筑物壽命更長，結構更牢固。

以黃河下游地區開展施工建設項目為例，例如黃河下游的東營地區。施工前，設計人員就應該參考水文資料，了解施工區域的環境情況包括降水量，降水季節分布以及地下地表水含量等。東營地區土壤以鹽堿地為多，水土的堿性較大，腐蝕性較強，而且該區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，因此設計時就要考慮選擇的材料，不能與這類物質發生反應。尤其是建筑材料與二氧化碳和碳酸物質接觸就會產生混凝土的碳酸化現象，將直接影響建筑材料的使用和運輸。可大部分的建筑物使用的是混凝土材料，但混凝土材料與地下水接觸，容易發生水解現象。因此，建筑材料的選取在設計階段，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合，不僅要對黃河地區的堿性土壤有抗堿能力，同時也要對地下水有抗反應措施。工程設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;但也具有優點就是運輸距離短，經濟成本低下。因此，設計人員就應在設計階段，綜合考慮到經濟因素和資源的合理利用因素。在能夠使用河沙時，盡量聯系本地企業使用堿性相對較小，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計，還要將每年的沉降幅度納入到考慮的范圍內。在建筑的整體設計和材料選擇都做到適應本地的水文地質環境后，在設計時還要結合水文資料，提前做好應急措施和應急設計。因為在一些特殊的地質地區，隨著施工進程的加速，水文地質發生著新的變化，有可能水文地質產生的影響不斷擴大，對施工造成影響。因此設計人員在設計階段就要考慮出現突發問題的相關預案設計，以防患于未然，一旦真的發生了應急情況，施工人員可以及時有效地進行施工的調整，以達到最及時最高效的減少突發情況對整個工程質量影響的目的。如在某些地區進行工程建設，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生，設計人員在開始時就在施工現場周圍開挖排水渠，選取高地來減少相關損失。因此，水文資料在整個設計材料選擇中起著重要的指導作用，它不僅影響著整個設計材料的選擇，同時也影響著材料選擇產生的后續問題，以及怎樣解決后續問題和預防發生后續問題的方案。

總結：隨著社會發展，大力推動城鎮化建設，建筑物和工程數量劇增，時代對工程質量提出新要求和新期望。在此背景下，我們應該重視水文資料的收集和整理，水文資料對工程設計有著指導性作用。設計中材料的合理選擇，結構科學以及應急預案的有效編制，都離不開水文資料的真實性、有效性。

參考文獻：

[1]黎惠挺，歐釗，何深龍。水文地質巖土工程勘察設計及施工[J].城市建設理論研究：子版，2015，5（013）：1502.

[2]馬淑紅，熊建國。塔里木油田地區大型工程設計中氣象水文參數研究[J].新疆氣象，1999（4）：16-20.

[3]楊運船。淺談水文資料質量控制[J].科技展望，2015，25（025）：240，242.

河南省水文水資源局 河南省鄭州市 450003