时间:2023-07-14 17:36:14
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇水利水电专业前景,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:水利水电;建筑设计;现状与发展
中图分类号:TV文献标识码: A
泵站和水电站的厂房、启闭机房、输水工程的建筑物等相关设施都是水利水电工程建筑设计所包括的内容。随着社会的不断需求和水利水电建设的发展,建筑设计在理念上有了很大的突破。即在基础的设计要求上,进行最大限度的创新,使水利水电的建筑设计能够达到美观、适用、经济、安全的效果,并且还能与周围的山、水、草、木等有效的结合起来,形成协调统一的关系。这样一来,就会促进靓丽风景的建成,给人们带来美感,促进旅游和经济的发展。为此,要对水利水电的建筑设计进行进一步的探索,满足水利发展和精神文化的提高。
一、水利水电建筑设计的现状
进行各种水利水电设施的修建中,都会有很多资金的投入,又由于水利水电设施是专业的设计师所建设完成的,所以在功能和寿命上都有很好的保障。但作为一门专业学科的水利水电建筑而言,一些专业的技术人员在进行水利水电的施工中,往往缺乏相应的建筑学知识。他们追求更多是建筑的实用性,就其美观性和艺术性来说,都有所忽略。这样建筑设计的模式下,就形成了沉重的钢筋水泥形象,如一个笨重的钢筋混凝土结构。随着精神文明的发展,建筑的视觉感受已经成为设计者和使用者的高度重视,水利水电的建筑工程也不例外。如位于景德镇市的玉田水库的建筑设计,就成为了旅游的一个重要部分。所以说,现代的水利水电的建筑设计应逐步的开始像艺术性的建筑的方向前行。
二、建筑的设计特点
(一)一般来说,水工建筑物制约着水利水电工程建筑的基础,其根据专业的使用要求来对建筑物的范围和平面位置进行确定;而水闸启闭机运行高度、水力设备的吊装高度或、变配电设施高度也会对建筑物高度起到一定的影响。依据水利工程建筑设计的形状、平面位置、高度、设计尺寸等要求,都会明确的认识到其对建筑设计空间的限制,给建筑设计艺术性的创造带来很大的难度。
(二)水利水电工程能够促进当地的经济发展,为经济的建设提供良好的条件,随着当地经济的发展,周围的建筑物也会得到良好的建设和改造,促成人为景观的建成。为此,在水利水电的建设中,要有一定的超前意识。当周边的建筑都建立起来以后,就与水利建筑相互融合,形成一个完美的整体景象。
(三)进行水利水电的建筑设计中,探索和研究的活动会受到管理机制和节约思想的影响,使建造资金的投入变得紧张起来。这样,在实际的施工中,超出预算的数额就被视为不合理。要想投入很少的资金,又进行施工图纸的实际建设,相对是比较困难的,加上一些客观因素的影响,建设的方案会随时发生改变,如此一来,建筑的施工方案就不在是设计者们原来的构思了。
三、建筑设计的某些问题
(一)建筑设计与业主之间的交流
1.市场经济的运行之下,表明建筑设计并不是设计者们的独自活动,在进行施工的设计与实施中,还要与相关的各个方面进行全面交流,最主要就是与业主之间的交流。在水利水电建筑施工中,就建筑的装饰和外观等内容上来说,业主有时会对此进行一些自己的方案指明,其要求与设计者的要求能够达有效的沟通和交流,都会在风格和使用上得到很大的突破。
2.有时候,业主可能没有对建筑的设计提出明确的格调要求,但对其外观及其装饰的要求就很突出,像这些业主,经济实力一般都很强,虽然不是什么专业的设计者,但也有一定的鉴赏能力,在进行双方的交流过程中,就要反复进行意见的交换,并通过实际考察,对比和分析双方的观点与方案,确保意见的统一。
(二)经济与设计的相互配合
在建筑的建设中,作为设计师,追求的当然是建筑的艺术与审美。作为一个设计师,不仅要熟悉建筑的施工工艺,还要能够成为一名优秀的经济师。这样,设计者在进行建筑的设计时,就能够很好的以实际的经济实力作为依据,设计出更加合理的设计方案来。在面对经济投入相对困难的建筑中。设计者就要利用有限的资金对建筑进行最大限度的设计和改观,既保障资金的使用,也使建筑的外观和装饰能够得到合理的建设。
(三)建筑设计的美观性与经济性
建筑的设计中,其方针所要求的是美观、经济与适用的共同结合,而在实际的工程建设中,建筑的美观性与经济性一般都被对起来,得不到有效的结合。俗话说,追求艺术性就必须多投资,少投资就必定无法实现艺术性。对这一问题,就要辩证的进行看待,国家对水利水电进行最大程度的投资,就要以节约国家资源为建设原则,用合理价格的建筑材料进行设计意图的实现,还要能够保障建筑的耐久性。
(四)建筑的设计与艺术创作的相关联系
在水利水电的建筑设计中,其建筑的设计和艺术创造有着密切的关系,这就可以看作是:建筑是设计者眼中的艺术创造。在实际的建设施工中,设计者要对水利水电工程建筑的外部联系和内部特点进行深入的研究,依据美学规律和科学的建设规律,提出一个合理的建设方案来。其次在这一方案的前提下,进行不断的揣摩和探讨,运用不同的技巧与手法,将其表现出来,充分体现水利水电建筑设计的实用和美观。
四、建筑设计创新前景
满足使用功能、安全、运行管理等要求,是水利水电工程建设的主要内容,但除此以外,随着工程建设的发展,建筑形式上的创新,也成了工程施工的重点要求。面对水利水电工程建筑设计的前景,设计者就要充分的结合求实与创新,深入建设的研究,开拓水利的优美景象。今后的发展中,水环境和水生态的发展将是水利水电建筑设计的发展趋势,在这种趋势的带动之下,旅游业也会得到大的发展,成为人们休闲的又一圣地,这就为水利水电的建筑设计提出来更高的要。为此,在水利水电的有效建设中,还要能够追求其美观性和艺术性,使得建筑的形态呈现优美的姿态,吸引更多的人流连忘返,推动水利水电的经济发展。水利水电的建筑设计要不断的进行创新和发展,其在三个方面应该具有很大的发展和探索。1.在水利水电的建筑设计中,最先考虑的应该是建筑的性能和适用以及耐久。2.依据牢固、经济、安全的建设原则,充分结合完备的技术要求进行建筑的施工设计,即材料选择、建筑结构设计、施工的可能性等。3.在基础的设施完善的条件下,最大限度的进行建筑设计的艺术追求,此外,还要结合当地的环境和经济的发展,运用设计者自身的创造力与想象力,精心的进行建筑的设计,施工人员则按要求进行严格的施工和建造。只有建筑师对建筑的外形、内部、外部的空间组合、建筑材料的色彩和材质、立面构思、等设计要素进行充分的考虑,建筑的设计就能达到良好的形象塑造,使各个方面得到统一和协调,表现建筑的艺术美感,给人以强烈的视觉震撼。
结束语
总而言之,水利水电的建筑设计中,经济与设计方面都存在着很多的问题,为此,就要提出有效的措施解决这些问题。在社会的不断发展和建筑设计的改进中,汲取各方面的因素,结合周围所有的事物,进行艺术式的完美创造,将是建筑设计的发展前景,这也为人们的生活带来更多的惊奇和享受。
参考文献:
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[2]张树军,王玮,吴菁,水利建筑美化设计探索与思考[J].治淮,2001,11.
可视化指的是在人脑中形成的一种事物图像的处理过程。可视化技术主要是将数字信息转化为图像信息,从而可以帮助研究者更直观地看到用肉眼看不到的事物[1]。可视化技术是一种现代化技术,它的核心技术包括2个方面内容:一是将数据信息转化为图形或者图像;二是可视化建模的实现。在可视化中它最重要的组成部分就是三维可视化,通过对三维手段的运用,更好地来反映客观世界。目前三维可视化技术应用非常的广泛,已经涉及到了各个领域之中。它的应用将更好地为我国的科学研究提供有利的帮助。例如,在建筑和医学等领域,三维可视化技术的应用可以帮助决策者提高预见性,从而避免对资源的浪费;三维可视化仿真技术的应用,更好地提高了人们的工作效率。而三维可视化技术在水利水电工程中的应用也将更好地提升工作效率。
2水利水电工程三维可视化技术应用的研究
2.1研究现状
当前我国对水利水电工程的设计正在由二维向三维进行转变。而在水利水电工程的设计以及施工等各个阶段已经开始应用了可视化模拟技术。目前三维可视化技术也已经得到了越来越多学者的重视,并在研究的过程中取得了一定的成果,然而到目前为止仍然没有形成一套完整的理论,对于三维可视化技术的研究仍旧处在一个探索的阶段。
2.2技术路线
在水利水电工程的设计过程中,如果想实现三维可视化,就需要做到:设计条件的可视化、建模过程设计的可视化、计算分析过程的可视化以及成果设计的可视化[2]。可视化作为工程设计的核心,而数字化是可视化得以实现的基础。在水利水电工程设计中,地质、地物是三维可视化的基础。在实现三维可视化水工设计的过程中,不仅要求工作人员有专业的知识,而且还需要计算机技术的支持。
2.2.1应用的效果
在水利水电工程的设计中,三维可视化为其提供了很多的分析方法。三维可视化的应用彻底改变了二维和三维形态之间的转变,同时它的应用也在很大程度上提高了工作效率和工程的设计质量。此外,通过三维动态布置施工的平台,可以准确地生成水利水电工程施工现象的地形图。三维可视化技术的应用可以更好地对分析方案,也可以很好地分析出每一种施工措施对施工进度产生怎样的影响。
2.2.2应用的前景
三维可视化技术在水利水电工程中的应用是工程发展的必然趋势,三维技术在水电工程中的应用可以更好地优化工程的方案,提高设计方案的质量,同时也在一定程度上缩短了设计方案的时间。
3三维可视化技术的优势
三维可视化技术在现代的工程领域中是一项非常先进的技术,它可以根据工程的实际情况,直观准确地表达出工程的设计理念,同时三维可视化技术的出现节约了设计的时间,对设计环节中存在的缺陷进行了很好的弥补。此外,三维可视化技术可以精准地反映出设计成果的各种属性,工程项目的模型不仅可以在计算机上体现出来,而且也可以生成相应的工程图纸,这也在一定程度上节约了时间。水利水电工程不同于其他工程,它的规模是非常大的而且它涉及到的环节也特别多,因此也就需要专业的团队来完成设计的任务。在三维技术中,通信技术的应用可以帮助工作人员更好的简化设计的流程,从而更好地确保了施工的质量。三维可视化技术的应用也在一定程度了保证了设计的准确性,提高了设计效率,从而提升了经济效益。
关键词:水利工程;质量管理;主要问题;对策措施
中图分类号:F407.9 文献标识码:A 文章编号:
随着我国国民经济的快速发展,城市基础设施建设步伐不断加快,特别是水利水电工程的建设,已成为了促进城市经济发展的重要举措。质量管理是水利水电工程的关键环节,工程质量不仅反映出建设单位的综合素质,而且也是体现水利水电工程整体管理水平的重要标准。但在水利水电工程项目建设过程中,由于工程质量管理具有点多、时间紧、标准高、困难多、人手少等特点,工程项目仍存在许多质量问题,影响到水利水电工程的建设周期及经济效益,也给工程项目的质量安全留下安全隐患。因此,如何做好水利水电工程的质量管理工作就成为了施工企业当前亟待解决的难题。
1 水利水电工程质量管理的内涵及特征
水利水电工程质量的实质是依照国家和相关行业有关法律法规、技术标准、设计文件和合同等,对水利水电工程项目的安全、经济和美观的综合要求。水利水电工程质量管理的内涵是指为了保证和优化水利水电的工程质量,由政府法律指定的组织或其委托机构实施的计划、指挥、决策、控制、监督、协调等一系列管理活动。严格来说,水利水电工程质量管理应当具有以下几个特征:
1.1 管理对象的动态性
我国的水利水电工程有很多资金融资形式,如中央投资、中央和地方合资、地方投资以及其他投资等。工程类型也具有多样性,大致分为防洪、除涝、灌溉、水力发电、供水、围垦等。水利水电工程的建设受到时空和自然环境影响波动较大,而且对水利水电行业来说,具体工程的质量要求具有多样性,再加上国家法律、法规、行业技术标准还不甚完善,这些都决定了质量管理工作极强的动态性。
1.2 管理目标的综合性
水利水电工程项目具有劳动强度大、技术水平高、施工任务量大、工作环境恶劣等特点,工程质量从安全、经济和美观方面都有严格要求,必须及时对施工组织设计作出调整,才能保质保量完成任务。
1.3 管理行为的专业性
水利水电项目属于基础设施和基础产业范畴,水利水电工程项目的施工要严格遵从水利水电行业的相关规范,施工企业的质量管理需要专业的管理人员,进而确保项目的质量。
2 水利水电工程质量管理原则
水利水电工程项目作为民生之本有着自己的特点,其质量管理也具有自己的特点,应遵循一定的管理原则,主要有以下几个方面:①质量优先。首先应该把国家利益放在首位,从长远利益出发,不做损害国家和人们利益的决定。不管是什么项目都应当树立质量优先的理念。②事前控制。“隐患险于明火”,要善于发现潜在的质量问题,尽一切可能把质量问题消除在萌芽状态。这个原则应贯彻到整个工程项目的实施全过程中。③科学评价。建立以质量数据为原则的合理的评价体系,不能因为个人利害关系随意地对工程质量进行主观的片面的评价,切实做到公正科学的评价。④以人为本。人是工程的主体因素,要想提高工程的整体质量,管理者本人应当以身作则。在整个管理过程中,合理把握人的工作质量,并有意识地提高人的质量优先意识,是提高质量管理者管理能力的重点。
3 当前水利水电工程质量管理存在的主要问题
3.1 质量管理目标不明
主要表现在对质量管理目标不重视,虽然很多施工单位都提出了“优质工程”“质量第一”的响亮口号,但是这些口号大多停留在口头上,不能将其落到实处。因此,施工单位不能很好地把握工程质量要求,项目工程质量无法得到保证。
3.2 质量控制体系不够完善
我国水利水电建设经过多年发展,施工企业的施工技术和管理水平得到了很大的提高,许多水利水电施工企业得到了国家的质量认可,企业内部建立了良好的质量管理制度,但是在进行工程建设时,不能按照相关规程去执行。另外,我国施工企业之间内部结构相差较大,质量管理水平也有高有低,这也暴露出水利水电施工的质量控制体系不够完善、管理体系存在漏洞、管理人员的专业素质较低等问题。
3.3 施工过程控制不严
(1)管理混乱,精细化管理不足。施工单位在施工过程中不够精细,质量问题频发。
(2)相关措施落实不到位。虽然制定了施工内容和施工计划,但是相关施工人员不能严格遵守。
(3)基础管理能力不足。不能完全准确地对项目质量进行记录,不能够对生产性试验结果进行分析和整合。
3.4 施工作业人员技术水平较差
建筑行业需要的劳动强度较大,大量农民工被吸引进来。施工企业缺乏对农民工的专业培训,质量教育也严重缺乏。作为施工人员的农民工由于存在技术短板,不可避免地会存在质量风险。水利水电工程项目专业性很强,项目结构也十分复杂,这对农民工的技术水平往往是个极大的挑战,不经过技术培训的普通农民工很难保质保量地完成施工任务。
4 提高水利水电工程质量管理的对策
4.1 做好项目施工质量前期管理
水利水电工程项目的前期工作主要有项目建议书的制作、项目可行性研究报告的编制和一些咨询评估工作。前期要对工程项目的规模和建设内容制定相应的计划,对市场前景、技术水平、项目风险、项目利润和社会效益进行全面的分析,使项目的各项数据符合相关的国家标准,做好项目前期工程质量管理就显得至关重要。一要时刻谨记“质量第一”的准则,二要质量责任落实到人,三要制定项目进度和
4.2 加大执法监察力度
水利水电工程质量管理不仅要依靠管理人员和建设单位,而且要进行专项治理工作,加大执法监督力度,这样才能确保合格的工程质量。
(1)对水利水电项目建设规程规范进行补充和完善,补充相关的建设管理条例,进而形成一整套政策法规体系。
(2)工程质量和质量管理责任要落实到相关责任人,一旦发生质量问题,凡是国家法规和规章明确的,对有关单位和工作人员要依法追究其刑事责任。合理运用行政处罚手段,对相关责任人进行经济处罚,严肃处理因贪污受贿引起的工程质量问题。
(3)要健全举报制度,利用新闻媒体和纪检监察机关对工程质量进行监督,合理利用计算机网络手段形成完善的监督体系,如发现工程项目质量问题和事故,及时对公众公开,进而加快形成质量管理体系。
4.3 加强技术培训和企业技术管理
工程质量的好坏与工程人员的技术水平密切相关。所以,施工单位要定期对工程建设人员进行技术培训,提高工程建设人员的技术水平,还要经常对相关人员进行安全教育,防止发生安全事故。
企业技术管理是指对技术责任制度、相关技术设计内容和技术检验进行全方面协调管理,管理工作必须严格按照相关规程来进行。技术责任制度是指工程项目要分工明确,相关小工程要分包到具体部门,这样有利于各部门的技术人员做好工程技术工作。技术设计内容是指相关技术人员对工程的设计要求和施工图进行仔细的分析,进而确定项目的一整套施工方案,再由审核部门确定施工方案是否合理,并确定最终的方案。
【关键词】水利水电;工程施工;管理对策;控制
中图分类号: TV 文献标识码: A
引言
随着我国对水资源的利用和保护力度不断增加,水利水电工程作为一项利国利民的民生工程,逐渐成为了国民经济和社会发展的重要基础工程。随着我国建筑业管理体制改革的不断深化,水利水电工程的管理体制也发生了变化。水利水电工程多处于交通不便的偏远地区,地形复杂环境恶劣,受地形、地质、水文、天气等自然条件和不可抗力因素影响很大,水利水电工程现场施工各环节的利益冲突日益明显,管理方面存在许多问题和弊端,在水利水电工程的施工中,技术和管理具有同等重要的作用与地位,只有在提高技术的同时也提高管理的质量,才能使工程发挥作用。随着市场经济的不断发展,水利水电施工企业整体的管理工作已经不能实行现代化制度的要求,提高管理水平已经成为了水利水电工程重中之重的任务,把管理作为工程的重要环节。
1.水利水电工程的施工内容
水利水电工程施工设计许多方面,工种多且复杂。工程施工项目主要包括:施工导流和水流控制、土方开挖、地下洞室开挖、岩石锚杆、钻孔和灌浆、基础防渗、地基加固、土石方填筑工程、混凝土工程、沥青混凝土工程、砌体工程、疏浚工程、压力钢管的安装、钢结构的安装、闸门及启闭机的安装、预埋件埋设及辅助工程。由于水利水电工程施工项目繁多,因此存在较大的风险。
2.水利水电工程的施工特点
(1)水利水电工程施工经常在河流上进行,受地形、地质、水文、天气等自然条件和不可抗力因素影响很大;
(2)水利水电工程多处于交通不便的偏远地区,建筑材料的采购、运输,机械设备的运输成本费用较高;
(3)水利水电工程施工的工程量大、技术种类多、施工强度高、环境干扰严重,需谨慎选择施工方案才能保证施工质量不受影响;
(4)水利水电工程施工过程中,石方爆破、隧道开挖、水上水下和高空作业多,必须十分重视施工安全。
3.工程管理的现状与特征
在水利水电工程告诉发展的今天,我国政府通过制定相关法律、法规、规章及其他规范性文件对水利水电工程施工增强监督管理制度,增加项目的投资力度,以促进水利水电工程为企业增加经济效益,以“项目法人制、招标投标制、建设监理制”等为核心内容的三项制度不断推广。水利水电工程本身具有规模大、周期长、施工条件复杂等特点,水利水电工程施工的管理理论已无法满足高速发展的社会经济的需要,我国水利水电行业面临着新的机遇与挑战。为适应新形势下现代企业制度的要求,项目经理部必须对施工项目进行规范科学的管理,加强对工程质量、进度、成本、安全这四项水利水电工程施工管理核心的有效管理控制。
水利工程施工管理系统的组成十分复杂,主要特征有:涉及面广、涉及学科广、涉及法律法规较多、地区差异大、缺少统一的量化标准等。
影响水利水电工程的因素
人员队伍方面的因素。工程施工的核心力量是施工人员,由于水利水电工程设计范围广、专业性强、学科技术众多,所以人员流动性强,对人员的管理不到位,如:施工现场过于混乱、人员配置过少或过多都会影响到施工的进度和质量,施工人员的技术力量、职业道德、安全意识的薄弱及身体素质各方面都会对工程造成影响。
(2)材料方面的因素。在工程中,原材料的质量直接关系到整个工程的质量,在材料方面必须严格拔管,在采购前进行合理的规划,杜绝材料的缺失与浪费,同时严把质量关,才源头上杜绝事故的发生。
(3)施工方面的因素。水利水电工程受地质、地形、人文、气候等条件影响深远,施工方法和工艺的选择对工程质量的影响颇大,施工阶段应综合各项因素选择合理、经济可行、质量过关的施工方案。
(4)环境方面因素。水利水电工程面临复杂的环境因素和不可抗力,环境对水利水电工程质量的影响深远。
(5)施工设备方面的因素。水利水电工程的单项工程较多,在选取设备时设备投入不足、投入过多设备都会影响工程整体的质量和企业的经济效益。
5.水利水电工程施工质量管理
随着我国水利水电行业管理体制改革的不断深入,工程项目管理制度、施工项目监理制度的不断成熟,施工过程的质量控制体系不断得到完善。科学建立全面、系统的管理机制对提高工程质量不可或缺。
施工前应遵循预防为主的原则,针对水利水电工程流动性大的特点加强对施工人员的管理,杜绝人员缺少或过多对工程造成的不必要延误与浪费,提高施工人员的安全施工意识与职业道德,减少不必要的事故,与设计人员与技术人员进行技术交底,保证施工人员技术过关。针对工程的地质水文、气象条件选择合理的施工方法与工艺,因地制宜,避免环境与不可抗力因素对工程质量造成的影响。根据设计要求与现场情况制定合理的运输路线与机械数量,减少不必要的浪费。采购原材料时严格按照设计要求参照国家标准选择合格的产品,严把质量关,避免发生事故。
施工过程中对建筑施工进行监控,管理人员能够对建筑施工现场进行实时监控和分析,及时与技术人员沟通交流,建立现代化的信息管理制度,出现问题及时解决,对现场进行管理责任制,将责任落实到个人身上。
结语
随着工程施工的全面开展,水利水电工程的施工生产重点处于施工高峰期,在此期间危险因素增多,具有流动性大、工期长、地质条件复杂、施工条件较差等特点,提高水利水电工程的质量不仅要从技术上出发也要从管理上做起,只有通过提高技术与管理水平,才能发挥水利水电工程建筑应有的作用。工程中采用多层次、多界面、多环节、多级化的方法做好管理工作,坚持经常性的安全教育和坚持科学管理,从源头抓起,保证安全文明施工。
参考文献:
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关键词:水利水电工程,施工管理,问题,对策
中图分类号:TV文献标识码: A
前言:
水利水电工程的基本组成部分是各种水工建筑物,主要包括挡水建筑物、泄水建筑物、进水建筑物和输水建筑物等。另外为满足某特定目的的水工建筑物,比如为进行河道整治、通航、过鱼、过木、水力发电和污水处理等服务的建筑物,不同形式的建筑物组合成不同类型的水利工程。近年来,经济社会与建筑科技不断发展,工程建设规模也随之日益扩大,对技术方面的要求也越来越高,工程的复杂程度也越来越大,故需要有一套专业、有效的工程管理模式。根据我国对水利水电工程的分类以及相应的管理体制改革的特点,对我国最合理的水电工程管理模式进行研究与分析不仅具有重大的意义,其应用前景也十分广泛。
一、我国水利水电施工管理中存在的主要问题
1.粗放式管理
施工作业需要很长一段时间且在较为偏远的地区,这个主要取决于水利水电的工程特点,加上施工管理人员的文化水平偏低,因此我国的水利水电项目长期处于一种粗放式的管理模式。对于施工工艺的要求以及细节处理方面都存在不严谨的问题;在管理方面主导的依然是经验,在数据采集与分析方面的工作做的远远不够,管理水平难以提升。工程管理工作的顺利开展显然受到这种粗放式管理模式的阻碍。
2.工程管理的法规和配套政策有待改进
由于现行的法律法规主要约束的是设计、施工、监理以及招投标等单位,工程管理单位并不包含其中,因此当前有一部分工程管理单位依然各自为政。不仅如此,在许多方面的政策还有待改进,例如:招投标、收费标准以及文件资料等内容。
3.社会认知度低,市场发育不完善
大部分外国投资商还是十分重视管理的,但是部分由政府投资的工程业主却没有充分认识到管理在建设中的重要性,它为建设所带来的潜在收益是不容小觑的。而有的业主则认为管理会限制他们原有的权力,故不愿在建设中重视管理的主导位置。
4.企业的组织机构和管理体系还不完全符合工程管理的标准
许多企业在进行管理的过程中,还没有建立相应的组织结构以及完整的管理体系,组织结构、部门职能、流程、制度资料等均存在许多问题,不仅如此,管理水平与管理效率低下,缺乏有效的管理方法与措施上,这些都在很大程度上阻碍了管理运作水平走向科学化以及标准化。
5.企业缺乏高水平的工程管理人才
国内的工程管理、咨询公司之所以与国际上同类著名公司无法相比,归根究底还是人才方面的问题。通常,国际知名工程管理公司拥有完整的专业复合型管理队伍,他们在较大规模的工程方面拥有丰富的管理经验,并对国际上通用的管理软件及模式了如指掌,可以很轻松的对整个过程进行控制与管理,然而我国工程行业却十分缺乏这类人才,其中最为关键的一个因素就是我国目前缺乏完善的管理人员资格认证制度。
6.环境保护和职业健康安全意识差
一直以来,我国的水利水电工程建设在经济较为落后的地区,我国的许多政策一般得不到全面的落实,对于环境保护的认知不够,以至于当地环境受到较为严重的污染;另外,通常指关注到施工安全方面的问题,却忽视了对劳动者身心健康以及职业病等职业健康管理方面的问题。
二、我国水利水电工程施工控制与管理模式对策
1水利水电工程施工管理控制对策
在实践过程中,在较大规模的水电工程建设管理中引用施工控制理论及方法,以便于更好的开展水电工程的开展,仅靠业主单位是不够的,还需要设计、监理、施工等多个单位的相互协作与共同努力。
(1)业主单位必须得先建立科学的管理理念,要充分认识到施工实时控制技术在工程施工过程中指导作用,从而很好的控制工程的工期、质量、成本等方面。此外,还需要建立完善的管理组织机构,并将各自责任明确化,对整个施工过程进行全面的监控,使施工计划与方案得到全面有效的落实。
(2)科研单位对于规模较大的水电工程的施工实时控制理论与方法要进行深入的研究,加强控制结果的准确性,使该实时控制系统得到进一步的完善,使系统操作起来更加方便、容易以及灵活,对其控制过程进行改进,使其结果更加的直观,以便于相关工作人员更加容易接受。
(3)设计与监理是施工实时控制技术得以实践及应用的重要环节,与科研单位相比,设计单位对工程实践要更加熟悉一些,与建设单位相比,设计单位在施工实时控制技术方面也更加熟悉一些,同时,设计单位对于实时控制技术的优势与劣势也非常的了解。故该控制系统的工程实践需要设计与监理两个单位的相互协作一同去完善,同时,将该控制技术广泛的应用于施工现场。
(4)在系统需求分析方面,施工单位要给予科研单位支持与配合,对于传统建设管理与施工控制中的不足之处给出自己的建议,对于施工实时控制系统的应用要进行推广,将该技术切实地应用于施工现场,该系统可对工程数据进行采集与管理,可对施工进度进行预测与分析,以此作为计划安排以及措施调整的依据。我们应及时将施工仿真系统在实际操作中所出现的问题向上汇报,使问题可以尽早得到解决,从而在整个施工过程中,充分发挥施工实时控制系统的指导作用。
2水利水电工程施工管理模式对策
工程建设的组织与实现有多种管理模式可选择,实现最终目标即为选择的原则,还要将众多影响因素充分考虑其中,包括:复杂性、投资途径、业主的技术与管理水平、国家经济情况与相关政策等。我国水电建设行业当前主要有三种管理模式,一种是投资者自己进行管理的模式;一种是投资方选定法人进行管理的模式;另一种就是投资方委托专业机构进行管理的模式。而前面两种是我国目前的主要两种管理模式;国际上比较常见的则是PMC、EPC、CM、Partnering 以及 PMC 与 EPC 两者相结合等管理模式。要想我国工程管理模式得以快速稳定的发展,就应拓展我们的思维,学习与借鉴国际先进管理模式,同时根据我国水电行业实际情况,在原有的基础上勇于创新,发展我国水电管理模式。此外,还应积极与国内外著名工程或管理企业建立良好的合作关系,不断改进与完善,不仅要建立具有中国特色的管理模式,还要使其走向国际化。
三、结束语
综上所述,水利水电工程在我国经济发展中发挥着非常重要的作用,是与高水平的施工技术管理分不开的。施工技术是保证水利水电工程顺利实施的重要基础,而施工技术管理则是其中的重中之重,是保证水利水电工程施工质量的重要前提。水电工程建设期长、受到各种随机因素的影响,使得施工进程几乎不可能按计划实行针对水电工程施工系统的复杂性、影响因素多、人为因素多等特点,采用合理的控制与管理模式对其意义是巨大的。
参考文献
[1]季红. 水利水电工程施工质量管理存在的问题[J]. 黑龙江科技信息,2012,29:255.
[2]辛志年. 水利水电工程施工管理存在问题与完善措施[J].黑龙江水利科技,2012,09:167 -168.
关键词:水利水电工程 施工 快速测量 技术
中图分类号:TV文献标识码: A
前言
作为水利水电工程正常施工的基础性因素之一,测量技术在水利水电工程中有着举足轻重的地位。近些年来,随着现代科学技术的快速发展,水利水电工程测量技术的发展也是日新月异,计算机技术、精确定位技术、微电子技术、激光技术等先进科技成果为工程测量提供了新的方法和手段。
一、水利水电工程施工中的快速测量技术
1、全站仪测量放样技术
全站仪替代光学经纬仪和电磁波测距仪的应用,是地面测量技术进步的重要标志之一。全站仪具有测量精度高,仪器的集成化、自动化和智能化程度高等优点,为施工测量提供了极大的方便。已大量应用于各类工程的施工测量中。
电子全站仪自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差,实时测量三维坐标、自动记录存储、与电脑双向数据通讯功能,为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。目前向全能型和智能化方向发展的电脑型全站仪都带有丰富的软件,可以直接进行程序测量、坐标放样、导线测量、悬高测量、对边测量、道路放样、面积测量、高程传递、参考线放样,故能提供高速高精度的观测成果,又能高效、简易地完成多种测量作业。
2、GPS 定位技术
随着GPS 定位技术的出现和不断发展完善,使测绘定位技术发生了革命性的变革,为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定3 维坐标的、高速度、高效率、高精度、大范围的GPS 技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。
GPS 接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS 接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS 的实时动态定位技术与全站仪灵活的3 维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。水电工程施工区域大,控制点传算工作量大,精度衰减快;高山峡谷之中,山脉蜿蜒曲折,造成上点和通视困难;河流阻隔,致使交通不便,前后视须迂回前进。利用GPS RTK 技术进行碎部点测绘与放样不需要与基站保持通视,也勿需进行后视作业,误差不累加,精度分布均匀,精度衰减每公里只有1mm,10~15km 的作业半径不需要设置过渡控制点,更长距离的测绘可通过设置中继电台转发电测波解决。大幅度地提高工作效率。
3、数字化测绘技术
大比例尺地形图和工程图的测绘,是工程测量的重要内容和任务。把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。实现大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供电子数据,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。数字化成图技术在现代工程中的应用不仅提高了工作效率,并保质保量提交成果,仅内业制图部分可节约经费50%,节约时间60%。
4、数字摄影测量技术
摄影测量技术由于可以提供实时的3 维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点,具有广泛的应用前景。随着全数字摄影测量系统的应用,摄影测量的产品将从影像图、线划图向数字化系列产品―――4D 产品转化。产品应用与服务领域更广,并为建立各类专业信息系统和基础地理信息系统提供可靠的数据保障。在水利水电工程,利用数字摄影测量技术可以迅速获取制作大比例尺影像图、地形图、立面图、等值线图和断面图图库,建立DTM(数字地面模型)和DEM(数字高程模型)模型数据库,建立并永久保存高分辨率建基面三维影像数字地面模型数据库。检查陡坡地段的开挖质量和工程竣工部位的形体资料,记录工程在施工过程中各个项目地理地貌信息,形成各种数字信息产品,并可通过网络方便快捷、及时地提供给各个部门使用。
5、数据库技术与GIS 技术
随着测量数据采集和数据处理的逐步自动化、数字化,测量工作者如何更好地使用和管理好长期积累或收集的大量测绘信息,更好地为工程建设服务,其最有效的方法是利用数据库技术或GIS 技术建立数据库或信息系统。其目的是把大量的测量数据或信息进行科学的存储,建立三维数字地形模型,提高测量数据利用率,减少重复劳动,以便于检索、分析、分发和利用,实现管理和服务的科学化、现代化。将GIS 应用于水利水电工程建设,虚拟显示施工总布置三维全景,直观反映各组成部分空间上和时间上的相互关系并实现各种信息可视化查询、分析、统计计算,实现建筑物施工全过程动态仿真演示。以信息的数字化、直观化、可视化为出发点,直观清晰地描述复杂工程建设的施工动态过程,为全面、准确、快速地分析掌握工程施工全过程提供有力的分析工具,实现工程信息的高效应用与科学管理。
6、AtuoCAD 辅助设计技术
利用AutoCAD 配合AutoLisp 语言,可以编制一些常用的计算程序,得到定制的计算结果。在水利水电工程上有许多体形复杂的计算,尤其是各种不同体形衔接处的相交线,需要用空间解析几何的方法解算。单靠计算器手工计算,非常繁琐,工作量大,准确性也不好保证,利用AutoCAD 建立数字化模型,执行点坐标查询功能就可以了。也可以对所编写的程序的计算结果进行正确性验证。AutoCAD 的特性提供了测量内业资料计算的另外一种全新直观明了的图形计算方法。另一方面是各种工程横断面、纵断面图的绘制,以及断面面积的计算和其它一些需要的图纸的绘制。从而大大减轻我们内业的工作强度和工作量。
7、程序型计算器辅助计算技术
水利水电工程庞大而复杂。工程细部的放样往往牵涉到几十个公式的数学计算,尤其是在施工现场,严寒、酷暑、噪音、灰尘很难让人时刻保持清醒的头脑,计算的速度和结果的正确性大打折扣,严重影响放样的质量和效率。利用编程计算器事先编制好所需放样部位的计算程序,在施工现场最多只需输入测点三维坐标X,Y,Z 的数据即可迅速计算出所需要的放样数据,结果准确率大大提高。全站仪实现了测点坐标的随测随得,编程计算器实现了放样数据的即输即得,大大加快了工程放样的速度。
8、工程测量数据处理技术
随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,工程测量领域技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS 技术、RS技术、GIS 技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。
二、结束语
总之,提高工程单位技术人员素质,加大从业科技人员的知识更新工作力度,强化科技是第一生产力,强调科技创新,并从政策上加以引导。可以预见,在水电工程中开展快速测量技术的应用工作,将会促进工程进展,提高工程质量,提升工程科技含量,为企业掌握核心竞争力和创造品牌做出重要的贡献。
参考文献
[1] 鄢文生.解析水利工程施工测量技术[J].中国新技术新产品. 2010(02)
[2] 李超洪.浅谈水利工程的施工测量[J].中国科技信息. 2009(02)
关键字:水利水电;工程施工;滑模技术
Abstract: In recent years along with the rapid development of our country economy, water conservancy and hydropower project construction is more and more prevalent. As the sliding mode technique has the advantages of high efficiency, low cost advantages, in the construction of water conservancy and hydropower engineering is widely used. This article is mainly on China's water conservancy and hydropower project construction of sliding mode technique is used for analysis, explore the key points of construction technology, and put forward the corresponding measures.
Key word: water conservancy and hydroelectric power; construction; sliding mode technique
中图分类号:TV5
引言:
作为我国的基础设施建设水利水电工程,目的是避免或减轻因水土流失和洪涝灾害等给人们造成的损失。在水利水电工程建设施工过程中所使用的滑模技术,是钢筋混凝土工程施工的一大进步,是一种新的施工方法的尝试,由于滑模技术自身的优越性和施工的便利性,使得其能够广泛用于机械化现代水利施工工程中。同时,因为滑模施工具有施工进度快、机械化程度高、安全系数大、施工场地占用少和节约资金投入等优点,很适合当今的隧洞施工和斜坡面施工,比起传统的施工方法其有不可代替的作用。调查显示,近些年来在我国某些防洪度汛工程中所使用的滑模技术效果非常明显,并且具有相当诱人的使用前景。
一、水利水电工程中滑模技术的概述 通常情况下,滑模的模板组成包括有普通的模板和专业的模板两类,甚至有些滑模施工模板同时还配套有滑行伸臂机械和动力设备。调查显示,我国当前的滑模的动力设备主要是以液压千斤顶作为主要的动力源,它们的工作原理都是通过成组千斤顶的作用下一起带动1米多高的滑框沿着刚浇筑成型的模板表面滑动,同时,务必使混凝土经模板的上口逐层向套槽内进行浇灌,确保每层的厚度小于30厘米。如果模板内最下层的混凝土符合一定的强度要求后,通过提升机具的作用沿着已浇灌的混凝土表面滑动,向上再滑动大约30厘米,按照此工序进行连续循环的作业,一直到达到设计高度,才能完成整个施工。 与桥梁、铁路以及道路等工程所用的滑模技术不一样,水利水电工程施工中的滑模施工必须具有精度高、尺寸准确、结构复杂以及浇筑量大等特点,因而给滑膜技术的运用与推广带来了一定的困难。此外,在水利水电工程施工中,滑模结构应该做到弧度变化较小、有门槽并且严格按要求进行施工等。因此,滑模施工技术不仅能够降低水利水电工程的施工成本,还可以有效地提高混凝土的施工质量。
二、水利水电工程中施工滑模施工技术要点
1、安装与调试在预先浇筑好的、且有闸墩预埋钢筋(钢筋高出地面高度在1.5m 以内) 的闸墩底版上进行清基、混凝土表面凿毛,至符合施工要求。用测量仪器定出各控制点,这些点用来安装滑模是对齐模板。在闸墩混凝土保护层外侧的地面上放置一些10~20cm 高的木枋垫层,用于放置滑模。用门机或塔机把滑模的墩尾、中间段和墩头分别吊装放在木枋垫层上,使他们大致对接。再用一种俗称“葫芦”的起重机把各段位置调整好,并用螺栓连接起来,使滑模模板对齐各控制点。在离心式液压千斤顶的中间安装好空心钢管,钢管一头接触到闸墩毛面上,使千斤顶夹紧钢管。千斤顶在每次使用之前要彻底检修、清洗干净。把预埋钢筋接长,一般采用对接埋弧焊和搭接电焊,搭接焊时,单面焊焊缝长度要大于10d,双面焊要大于5d。钢筋接长长度不宜太长,否则方便浇筑。在检查好一切细部结构后,打开电源,启动电动机增压,把整体滑模提升10~20cm 高。提升完后用测量仪器检测滑模是否有倾斜、偏移,如有不符要求,立即进行调整,使滑模模板对齐各控制点。对齐之后,在滑模底部的空隙出用组合钢模板或木模板进行安模封堵,并焊好衬筋,防止模板在浇筑时爆模。安模后,在滑模结构各控制点挂上可变长的吊线,用于随时进行变形观测。
2、运行操作滑模的操作技术要点。模板安装、调试完毕后,可进行混凝土浇筑。基于滑模技术要求,混凝土浇筑应连续进行,浇筑可选用门机或塔机。先浇筑一层混凝土到滑模模板的中间位置,然后选用变频振动器进行振捣,注意振捣次数,以防爆模。当符合施工条件时,把滑模提高约20cm,将滑模底部安装的组合钢模板等拆除,检查混凝土浇筑质量并平整抹面。用仪器对闸墩进行观测,检查是否倾斜或偏移,确定各项参数符合技术要求后方可继续浇筑。每隔约1h 即可提高约20 cm。钢筋和钢管的长度不足时,均可继续接长。滑模提升2~3m 后,在滑模底部挂上吊篮并在其外面挂上安全网。夏季时段,采用洒水进行养护,每隔约0.5h 洒水一次,炎热时养护要不间断进行。在闸墩高度提升至设计高度一半时,暂停浇筑。此时,需要仔细检查各设备的运作情况,对出现问题的部件进行故障排除。同时,还要观察闸墩的变形程度,检查混凝土的浇筑质量,确保一切正常后方可继续进行浇筑。待闸墩上升至牛腿的设计标高后,暂时停止浇筑,把墩头的弧形模板拆除,更换牛腿模板。待闸墩顶部预留的模板处理完毕并进行埋件后,可将混凝土浇筑到目的高程。闸门轨道预埋件要在滑模提升期间预埋完毕,预埋于检修门槽和工作门槽的混凝土中。闸门轨道预埋件建议选用一件10mm×20mm 的钢板焊接上两根L 形的钢筋。滑模提升过程中,需凿毛门槽,以便预埋钢板能外露出来,从而为后门槽施工作准备。为了方便滑模,建议施工时在预埋件上焊装简易铁爬梯。
3、水利水电工程施工中滑模的拆除为了能够在较小高度的提升下将滑模从钢管上提取出来,可以把闸墩顶端的多余钢筋割除,把通过液压千斤顶钢管过高部分隔断,然后把滑模上的电焊机、照明设备、电气控制箱等附属设备取下,把滑模底部的吊篮用切割机从滑模分节处割开,最后将滑模的墩头、中部、以及墩尾的螺栓拆除;用门机或者塔机吊住墩尾,松开液压千斤顶,用塔机或者门机换门提升墩尾滑模,将墩尾滑模吊到准备好的空余场地,然后对滑模墩尾和中部进行拆除。在对滑模进行拆除时,要注意拆除的有序性和合理性,要对滑模进行科学合理的拆除,避免安全事故的发生
三、滑模施工技术所应注意的事项由于水利水电工程必须要涉及到防水防渗相关方面的要求,所以该工程对于混凝土的质量要求非常高。然而,通过滑模技术能够更好地实现这施工要求,但是若要有效地达到设计的要求,就必须从以下的注意事项进行分析探讨。
1、要根据具体水电水利工程的特点做好混凝土配合比的设计,因为配合比直接关系到整个水利水电工程的施工质量,从而确保滑模施工技术能顺利进行。然后,按照设计给定的配合比选取优质的混凝土拌合物原材料,严格把好材料关,不合格的材料严禁进入施工现场。只有这样,才能确保我国水利水电工程的施工质量符合相关要求。
2、严格控制混凝土的塌落度,在一定程度上塌落度与整个混凝土的施工质量息息相关,相关人员必须要严格控制好施工中的塌落度。因为对于混凝土的保温、传输和初凝的时间来说,如果是使用到滑模施工技术就必须严格按其苛刻的施工要求进行施工,只有这样才能够保证混凝土的施工质量与我国水利水电工程的施工效率。
3、对于混凝土的浇筑,要严格按要求进行,避免液压油污染到混凝土仓面和钢筋,从而防止清理污染物的时间直接影响到混凝土浇筑时间和浇筑工序。同时,要确保滑模提升的速度应与混凝土的浇筑速度是匀速前进的,此外,在混凝土的入仓和振捣中务必要分层进行,不允许将混凝土的拌合料经入料口直接一次性的注入滑模内,从而有效地防止因振捣不及时造成的混凝土质量下降。同时,滑模提升和移动过程中还要注意一下事项:
(1)对于滑模的初次滑动,务必使运动的间距适中,过大则容易造成脱模和安全事故发生;
(2)在准确地确定滑行时间和滑行速度之后,要使每层混凝土的浇筑高度保持在2030厘米之间,从而保证混凝土的振捣和浇筑质量,提高工程施工质量;
(3)滑模的施工纠正,在施工过程中,应该及时纠正因滑模的移动出现的偏差,从而避免不安全的施工事件发生;
(4)对于施工中钢筋的制作与安装工作,因为采用滑模技术的施工过程是连续进行的,使得钢筋的安装工作量非常大,所以应该安排好合理的时间事先对钢筋的安装工作,确保能够在滑模连续施工中节约时间,保证整个水利水电工程的施工质量。
四、结束语
总之,滑模施工技术是一门在水利水电施工中比较特殊也极为重要的技术,同时在滑模施工过程中存在着一定技术难度,因此对混凝土的连续性施工有很高的要求。滑模施工具有多工种协同工作及强制性连续作业等特点,同时其机械化程度也较高,因此任何一个步骤的失误皆会对整个工程带来影响。所以,科学严谨的施工流程及方法是水利水电中滑膜施工品质保证的关键。
参考文献:
[1]潘宇. 水利水电工程中大型模板施工技术[J]. 湖南水利水电, 2010(04) .
[2] 李岩,杜林林. 滑模施工技术的优势及技术要点[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊), 2010(04) .
关键词:水利工程;施工测量;步骤
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:
施工测量是指在工程开工前及施工中,根据设计图纸和施工进度要求,按一定的精度将图纸上设计的建筑物、构筑物、路线等在现场进行实地恢复,定出其位置,以此进行施工依据的测量放样作业,也称施工放样。 水利工程一般主要包括堤防工程和枢纽工程。施工测量在水利工程中是排头兵,水利工程是否按设计的平面位置布置,是否达到设计高程都依赖于施工测量的淮确度,施工测量虽然琐碎但在施工中却是至关重要,来不得半点马虎。经过多年的施工测量, 现在对水利工程的施工测量进行简要总结。
一、几种施工测量技术
1.GPS定位
随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,使测绘定位技术发生了革命性的变革,为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定3维坐标的、高速度、高效率、高精度、大范围的GPS技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景,GPS收机已逐步成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。
近年来,出现了以下几种新技术:
2.数字摄影测量
摄影测量技术由于可以提供实时的3维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点,具有广泛的应用前景。随着全数字摄影测量系统的应用,摄影测量的产品将从影像图、线划图向数字化系列产品――4D产品转化。产品应用与服务领域更广, 并为建立各类专业信息系统和基础地理信息系统提供可靠的数据保障。在水利水电工程,利用数字摄影测量技术可以迅速获取制作大比尺摄影图、地形图、立面图、等直线图和断面图图库,建立DTM(数字地面模型)和DEM(数字高程模型)模型数据库,建立并久保存高分辨率建基面三维摄影数字地面模型数据库。检查陡坡地段的开挖质量和工程竣工部位的形体资料,记录工程在施工过程中各个项目地地理信息,形成各种数字信息产品,并可通过网络方便快捷、及时地提供给各个部门使用。 3.全站仪测量放样技术全站仪替代光学经纬仪和电磁波测距仪的应用,是地面测量技术进步的重要标志之一。全站仪具有测量精度高,仪器的集成化、自动化和智能化程度高等优点,为施工测量提供了极大的方便。已大量应用于各类工程的施工测量中。电子全站仪自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差,实时测量三维坐标、自动记录存储、与电脑双向数据通讯功能,为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。目前向全能型和智能化方向发展的电脑型全站仪都带有丰富的软件,可以直接进行程序测量、坐标放样、导线测量、悬高测量、对边测量、道路放样、面积测量、高程传递、参考线放样,故能提高高速高精度的观测成果,又能高效、简易地完成多种测量作业。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利条件。二、对于水利工程中,具体的施工测量分析
1. 施工测量的目的
施工测量的主要目的是指在工程开工前及施工中,根据设计图纸、文件上的建筑物、构筑物、路线等的位置、形状、尺寸、高程以足够的精度,按照施工进度要求在实地上准确标定出来;用以指导施工,并检测建筑物的竣工形状;而无论是标定建筑物的尺寸、位置等,还是检测其竣工形状均是以施工控制网为基准的;因此在施工放样前都需要建立与工程主体建筑物相应等级的施工控制网。
2. 施工测量的前期准备工作
首先,在施工之前一定要全面熟悉图纸,了解设计意图,明悉所提供平面控制点所属坐标系、高程控制点所属高程系;确定控制点在施工场地的位置及可利用和可控制范围。
其次,根据现行国家标准《工程测量规范》和行业标准《水利水电工程测量规范》及设计和施工要求,定出控制测量、碎部施工测量、断面测量的精度要求,作为以后施工测量的依据。
最后,在施工前对即将使用的测量仪器进行检校以确保测量结果的准确性,一般情况下仪器检校除必要的自检外还要到专业机构进行检校并出具有效检校单,作为竣工验收的依据。 3. 施工测量的基本工作步骤 3.1 复测控制点 对于建设方提供的控制点不能直接应用而是要经过复测,复核要求后才能用以施工测量。同时要向建设方提供控制点复测报告。
3.2 施工控制网建立
首先根据提供的资料:水电工程测区区地形图(比例尺为1/2000),经过现场实地踏勘原有的三角点、导线点、水准点的标石、标志现状和现存情况,了解工程区的自然和地理条件、交通、民情,然后进行首级平面控制网的技术设计;选择保存较为完好、埋石稳固的三角点起算方位角推算控制网点的大地坐标(及施工坐标);布设一级平面控制网点。控制网确定方案,网点标墩采用1.2 米高普通钢标,基础挖到基岩,顶部安装中心开孔直径为16mm 的钢板,做为强制归心的仪器平台,在全部埋设工作完成后,经过一段时间后进行外业观测工作。 开工后,施工单位首先根据相应的分项工程,对首级控制网进行复核, 并将复测成果提交建设方或建设方委托的监理审核,经审核符合水利水电工程施工规范中相应精度后,返回到施工单位使用。如果建设单位对首级控制网成果复核达不到水利水电工程施工规范中的相应精度,建设方或建设方委托的监理应及时通过项目建设方向设计施测单位提出要求复核,提供符合水利水电工程测量规范中相应措施的成果,再由施工单位进行复核, 报测量监理审核后返回给施工单位。
3.3 施工放样
为保证放样数据的准确无误,施工放样采用内业与外业分离的办法进行。内业人员根据设计图纸绘制样点图,样点图均经过认真校核,未经校核和批准的图纸和样点图不得拿出放样。外业则采用全站仪的坐标放样或极坐标法进行放样。
一些关键部位的测量,必须由监理工程师参加旁站,进行闭合后方可使用;并报请监理部抽检无误后,才可进行后续施工。
3.4 测量方法控制
在施工测量时;必须结合实际,从技术、组织、管理、经济等方面进行综合分析考虑,以制定出在技术上可行、方法上简便、组织上科学、经济上合理的最佳测量方案,从根本上保证测量产品质量和降低工程成本。必须严格按照水利水电工程里计算规则执行,各个标段的土、石方明挖工程开工前,都要求施工单位实测出该部位的原始地形图或断面图,报送监理部进行复核, 或开工前通知监理部共同测量原始地形图或断面图,同时随着开挖的进行,实测相应的土石分界线, 开挖完成后同样测出示挖后实地竣工地形或断面图,将成果报送监理复核,并对照设计图纸,根据水利水电工程计量规则,算出最终实际应结算工程量。土石方量计算在土石方工程中占有非常重要的位置,只有准确的土石方量,才能进行合理的土石方调配,降低工程费用,加快工程质量。因此,土石方量在土石方工程中占有非常重要的意义。
土方开挖量按自然方计算, 土方填筑按完方计量。其体积换算关系为:实方/自然方=设计干容量/天然干容量。在缺少资料时,一般可按下列关系式进行计算:1自然方=1.33松方=0.85实方。
石方开挖量计算规则,应根据工程地质条件,按不同岩石级别分别计算工程量, 算出最终实际应结算工程量的具体级别数量。各个标段的砌筑方隐蔽工程也需按上述进行工程量控制。
4. 施工测量中应注意的问题
施工测量人员严格执行有关法律、法规、规范性事件等规定。强制性条文规范标准加强测量外业和内业的检测工作, 做到全面掌握施工的质量,作为测量施工人员应对工程建设项目中每一个部位施工放样的全过程进行检查、校核,发现问题及时整改, 特别是对于重要部位, 隐蔽工程, 不能有丝毫麻痹大意,更应加强测量检测工作,以免给业主和本单位带来不可估量和不必要的经济损失。在测量作业过程中一定要注意以下几点:
(1)同一工程, 施工测量一定要采用统一的坐标系统、统一的高程系统。要注意保护施工控制点, 在控制点处设置明显标志, 以免机械、车辆撞动, 或者根据条件尽可能多设置备用控制点。
(2)在施工测量中并不是精度越高越好, 只要能满足工程需要就可以, 这样既提高了工作效率, 也节省了人力、物力、财力等不必要的浪费。
(3)施工放样和施工往往是交叉进行要合理安排时间, 不能因放样滞后而影响工程施工进度。要和施工班组多沟通, 使得施工放样尽可能最方便班组作业, 放样后要向班组负责人交代清楚所放的是图纸上什么位置, 不能放样完就一走了之。
三、结束语
施工测量是施工过程中不可缺少的工作项目,是工程建设的必要途径,是社会化、专业化的一种技术服务行业。在工程施工过程中,测量施工要认真掌握施工图纸、施工合同、有关政策、规范、标准,通过艰苦细致的工作, 树立测量施工工程师的权威性, 科学性、可靠性, 确保工程测量的施工质量, 为有效的控制工程质量、工期、投资奠定基础同时企业也取得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 张凤琪.浅谈水利工程施工测量[J].科技资讯,2011,08.
关键词:地理信息系统 水利水电工程 仿真 应用
水利水电工程多数较为庞大而复杂。如何采用科学有效的设计方法以提高设计效率,怎样直观清晰地描述复杂工程建设的施工动态过程,是提高工程设计和管理现代化水平的关键。因此,寻求新的技术和计算机辅助设计的方法成为必然趋势。GIS是近年来迅速发展起来的一门地学空间数据与计算机相结合的新型空间信息技术,它把现实世界中对象的空间位置和相关属性有机地结合起来,满足用户对空间信息的管理,并借助其特有的空间分析功能和可视化表达,进行各种辅助决策。
一、GIS在水利水电工程建设中的应用综述
将GIS应用于水利水电工程建设,以信息的数字化、直观化、可视化为出发点,可以将复杂施工过程用动画图像形象地描绘出来,为全面、准确、快速地分析掌握工程施工全过程提供有力的分析工具,实现工程信息的高效应用与科学管理,以及设计成果的可视化表达,进而为决策与设计人员提供直观形象的信息支持。这给施工组织设计与决策提供了一个科学简便、形象直观的可视化分析手段,有助于推动水利水电设计工作的智能化、现代化发展,极大地提高工程设计与管理的现代化水平,促进工程设计界的“设计革命”。
1.GIS应用于施工导截流三维动态可视化
采用GIS软件系统与其他平台结合的模式中集成模式与扩展连接模式相结合的方式来开发施工导截流三维动态可视化仿真系统。将水文实时数据库和大坝施工实时数据库等数据库存放在GIS平台的表Table中,通过Windows的DDE技术将数据传递给调洪演算、日径流模拟、导流实时风险率计算等模块,这些模块用VC++、VB等平台开发16,模拟所得数据再传回GIS平台,以图形、报表的形式输出。GIS强大的数据库管理和图形显示输出能力在这种开发模式中得到了充分利用。数据在GIS平台和VC++、VB等平台间简便迅速地传递,保证了系统开发环境的协调统一。
通过系统分解,对各子系统分别进行仿真计算和图形建模,形成初始图形数据库。各子系统的图形在GIS中以主题地图Theme的形式分层存放,图形有其对应的属性Attributesof Table与之对应,图形与属性信息具有一一对应的联系。
GIS中三维可视化过程具体表现为:首先创建和组装三维场景,接着通过三维实体建模创建三维形状。三维实体模型可以直接由其三维形体坐标参数构建,也可由二维形体生成,其高度由形体特征的几何属性提供,或由表面纹理数据提取。三维实体模型再经过纹理、光照、消隐、阴影等计算显示在三维场景中。
借助GIS强大的空间查询能力可以方便地查询任意时刻施工导流面貌及相应信息。具体实现途径是:通过仿真模块得到施工系统各方面的信息,包括主体及挡泄水建筑物几何形体面貌及其属性,各施工单元的开始时间、持续时间、水流几何形状及其属性,由此得到各施工单元任意时刻的面貌,组合起来得到施工导流系统任意时刻的整体面貌,把它贮存在施工图形库中并与其一一对应的属性数据建立联系,通过用户输入的查询时刻,查找该时刻施工图形库对应的记录,激活其所对应的图素,利用GIS的条件查询与图形显示机制,显示出该时刻施工导流场景及导流信息,如图1所示。
2.GIS应用于地下厂房施工动态演示系统
GIS三维空间数据模型主要是表达空间目标的几何信息和属性信息,同时相对独立的表达空间目标的拓扑关系。动态演示是依靠对任意时刻施工面貌的再现实现的。首先运行仿真程序得到确定方案下的洞室施工过程的信息,包括洞室开挖时间参数(持续时间、开始时间、结束时间)、进度参数、强度参数,将这些参数按工序以电子表格的形式输出。GIS读取这些数据并将其转换成相应的数据库。利用其中的时间参数,通过编程生成任一工序任意时刻的面貌Sit(i工序t时刻的面貌),则地下厂房系统任意时刻的整体面貌St=∑Sit。演示时通过对施工面貌数据库的循环,逐条读取数据库中每条记录的形体数据及其他的相关信息,形体数据以图形的形式显示在三维图上,其他信息以文本的形式显示在信息框中。从地下厂房施工面貌动态演示系统中可以获得以下信息:
1虚拟的工程环境。应用三维动画技术,制作工程的三维模型,在计算机内虚构一个完整的工程布置,从各种各样的视角和路径都能看见。既能在远处观看工程全貌,也能就近了解细部结构。厂房、引水洞、母线洞、尾水管等建筑物结构的相互关系清晰、明了。由于GIS所特有的地形显示功能,使得地下洞室群所处的地形地貌一目了然。
2地下洞室在各个时刻的形象进度。在施工面貌动态演示系统有时间坐标轴,可观察任意时刻的形象进度和对应于该时刻的地下洞室群施工面貌。
3单项洞室开挖过程、工作面数量和开挖程序等信息。
4洞室群施工中各单洞施工的逻辑关系。
5施工期间任一时刻同时施工的活动。
实时演示能够清晰地显示单洞施工、洞群施工等时间、空间上的逻辑关系,帮助设计人员对施工方案的分析、确认。有助于信息沟通,为决策者提供信息服务。
3.GIS应用于混凝土坝施工全过程三维动态演示系统
利用GIS强大的空间信息处理能力来表现混凝土坝的复杂施工过程具有极大优越性。GIS特有的空间数据组织形式能够充分反映混凝土坝施工系统复杂的空间关系和施工过程。在混凝土坝施工全过程三维动态演示系统中,GIS的可视化过程,即实现模拟数据到图像的变换,分为三个子过程:
(1)数据操纵。数据操纵主要完成数据的过滤,是原始数据的加细或增强,并转化为适合后续可视化操作的表示形式。
(2)可视化映射。可视化映射将数据过滤导出的数据转换为抽象可视化对象(AVO),体现为各种可视化技术。GIS的可视化过程是基于信息处理的,模型以信息链的形式表示,并存放在数据库中。
(3)绘制。绘制将AVO转换为可显示的图像。可以利用GIS强大的动画及图形图像处理技术实现模拟数据、仿真过程的可视化表达。
通过建立坐标系,把现实世界的事物在计算机中对应位置重现出来,及建立实体的数字模型,并按照一定方式将实体与其属性一一对应,从而反映实体的静态空间特征。混凝土坝施工系统的三维可视化仿真数学模型的建立分为两个步骤。首先建立数字地形模型。数字地形是整个施工系统布置和活动的场所,是三维图像展示的重要“背景”。通过人工输入或扫描仪、数字化仪等将地形原始数据(等高线)输入到系统,经过数据过滤后转化为三维矢量数据,进一步生成三维地表面模型DTM。利用内插手段,可以生成更高精度的DTM。DTM在经纹理、光照等图先渲染操作,即生成逼真的坝区数字地形模型,然后建立混凝土坝施工系统中建筑物的三维实体模型。GIS中提供了point,line,polygon三种最基本的形(shape),利用它们可以反映任意复杂的对象。GIS的3D模块提供了实现三维图形的拓扑运算、绘制、渲染、纹理和显示的功能。与地形模型不同的是,实体模型尚需反映其属性信息。实体与属性的一一对应可以利用GIS的空间数据组织结构来实现。另外为了体现施工的动态过程,在反映实体的数据结构中还应包括时间特征,以便在三维演示中根据时间顺序调用不同的实体单元组成施工面貌。把工程施工任意时刻的整体面貌储存在图形库中,并与其一一对应的属性数据建立联系,从而在动画演示时,按时间顺序读取图形库中的形体数据及相应的属性信息,不断更新绘图变量和属性变量赋值,并不断刷新屏幕显示。这样高速地显示一系列静止图像,当图像快速连续时,由于视觉的暂留,从而实现了整个混凝土坝施工过程的三维面貌及相应信息的动态显示。同时利用过程信息,生成三维动画,如图2。
4.GIS应用于水利水电工程施工总布置可视化动态演示系统
以GIS软件为平台,建立数字化地形,施工场地布置系统中各系统部件的三维数字化模型。系统部件的数据信息与其他相关信息,通过映射关系联系形成基础数据库,成为系统的底层支持。这样就实现了各系统部件表层的独立性和深层的耦合性。根据不同工程的施工期长短,选择恰当的基本时间步长,再辅以典型时刻面貌,可以使施工生产管理者对工程进展情况有一个全面直观的了解。GIS中信息的可视化组织表现在对系统数据库的操作及管理上。由于GIS特有的混合数据库设计结构,把数据贮存形式分为两个部分:一是图形数据库,它主要是存放各种专题图及组成它们的所有图素。根据需要,可将不同性质的图素放在不同的图层上,以便今后查询或进行图层叠加分析。二是图素的属性数据库,它主要用来存放描述图素的属性数据。空间数据和属性数据通过内部代码和用户标识码作为公共数据项连接起来,使得描述图素的属性数据与其图素建立一一对应的关系。
该系统实现的总体功能概括如下:
(1) 显示枢纽施工总布置三维全景。
(2) 演示枢纽施工全过程三维动态形象,直观反映各组成部分空间上和时间上的相互关系。
(3) 基于三维枢纽布置模型上实现枢纽布置的各种信息可视化查询,包括建筑物设计参数、设计图纸、基础数据、附属物信息、工程施工进度等。
(4) 实现枢纽施工全过程总体施工强度的实时统计及统计结果动态的柱状图显示,包括混凝土浇筑强度、施工机械设备生产率、砂石料等原材料需求量及人力需求量等信息的统计显示。
(5) 实现枢纽工程主要建筑物施工全过程动态演示,包括地下洞室群施工全过程仿真及演示、大坝混凝土浇筑全过程仿真及演示、施工场内交通运输系统仿真与演示等。转贴于 二、讨论与展望
GIS本身在不断发展,它在水利水电工程建设中的应用亦需不断发展。应用的发展不仅要与GIS本身的发展相结合,还要与水利水电工程专业相结合。在水利水电工程未来的建设中,GIS与其他技术的结合将更加紧密,应用更加广泛。
1.三维建模
GIS中三维几何造型技术已很成熟,对于三维地质模型的建立、图形显示目前均有较多研究。但水利水电工程中三维数字地形模型的建立大多只是停留在面模型这一层面上。对诸如坝区地形模型等的地质模型的构造,除层状地层外仍有一定难度。常用模型方法有两种:表面模型和实体模型。两种模型对复杂地质体非均匀性的描述均感不足。GIS用于水利水电工程中地质建模是今后应用研究的主要内容之一。但影响GIS数据质量的因素繁多,存在许多不确定性,把握适度质量有一定难度。若进入数据库的数据质量过高,则造成浪费;反之,质量偏低,则达不到要求。
2.4D GIS
三维GIS目前研究重点集中在三维数据结构的设计、优化与实现技术的运用,三维系统的功能和模块设计等方面。但是,地理信息系统所描述的地理对象往往具有时间属性,即时态。随着时间的推移、地理对象的特征会发生变化,而目前大多数地理信息系统都不能很好地支持地理对象和组合事件维的处理。实际上许多用户要求都是基于时间特征的,如洪水的最高水位变化等。对这样的应用背景,仅采取作为属性数据库中的一个属性不能很好地解决问题。故,如何设计并运用4DGIS来描述、处理对象的时态特征也是个重要研究领域。
3.WebGIS
水利水电工程中地理信息和数据的交流范围要求越来越广泛。随着Internet的发展,利用Internet技术在Web上空间数据供用户浏览、使用是GIS发展的必然趋势。网络GIS(WebGIS),以网络浏览器为应用工作平台,使得从WWW的任一个节点,用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据,制作专题图,并进行各种空间检索和空间分析,且能在多个客户端实现原来在本机上才能实现的功能。由于水利工程中地理信息和大量的空间数据都是以文字、数字、图形和影像方式表示的,将它们数字化,便可方便、快速和及时地将地理信息传递到需要的地方,发挥GIS在整个水利水电工程中的应用价值。数据的保密性需加以控制。
4.ComGIS
水利水电工程布置方案的可视化的要求已不局限在单纯的表现上。对于布置方案交互式修改,组件式GIS(ComGIS)也是重要的应用发展趋势之一。
三、结 语
关键词:水利水电工程;工程测量数据处理技术;数字测量;GPS定位
中图分类号: TV 文献标识码: A 文章编号:
0.引言:科学技术的新成就,电子计算机技术等新技术的发展与应用,以及测绘技术和科技的不断发展,工程测量技术近年来发生了很大的变化。
1.全站仪测量放样技术
全站仪替代光学经纬仪和电磁波测距仪的应用.足地面测量技术进步的重要标志之一。全站仪具有测量精度高,仪器的集成化、自动化和智能化程度高等优点,为施工测量提供了极大的方便。已大量应用于各类工程的施工测量中。电子全站仪自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差,自动记录存储、实时测量三维坐标、与双向数据通讯功能,为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。目前全能型和智能化方向发展的电脑型全站仪都带有丰富的软件,可以直接进行坐标放样、导线测量、程序测量、悬高测量、道路放样、对边测量、面积测量、高程传递、参考线放样,故能提供高速高精度的观测成果,又能高效地完成多种测量作业。
2.数据库技术与GIS技术
测量工作者如何更好更好地为工程建设服务,其最有效的方法是利用数据库技术或GIS技术建立数据库或信息系统。其同的是把大量的测量数据或信息进行科学的存储。将GIS应用于水利水电工程建设,虚拟显示施工总布置三维全景,直观反映各组成部分空间上和时间上的相互关系并实现各种信息可视化查询、分析、统计计算,实现建筑物施工全过程动态仿真演示。以信息的数字化、直观化、可视化为出发点,直观清晰地描述复杂工程建设的施工动态过程,为全面、准确.快速地分析掌握工程施工全过程提供有力的分析工具,实现工程信息的高效应用与科学管理。
3.GPS定位技术
随着GPS的出现和不断发展完善,测绘定位技术发生了革命性的变革。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度、大范围的GPS技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。水电工程施工区域大,控制点传算工作量大,精度衰减快;高山峡谷之中,山脉蜿蜒曲折,造成上点和通视困难;河流阻隔,致使交通不便,前后视须迂同前进。利用GPSRTK技术进行碎部点测绘与放样不需要与基站保持通视,也无需进行后视作业,误差不累加,精度分布均匀,精度衰减每公里只有lmm。10--15km的作业半径不需要设置过渡控制点,更长距离的测绘可通过设置中继电台转发电测波解决。大幅度地提高工作效率。
4.程序型计算器辅助计算技术
程序型计算器(如CASIO fx-4800P/fx-4500PA)以其功能强大、经济实惠、方便携带的特性受到了各行各业工程技术人员的欢迎,尤其是测绘方面的技术人员进行工程放样计算的有力工具。水利水电工程庞大而复杂。工程细部的放样往往牵涉到几十个公式的数学计算,尤其是在施工现场,严寒、酷暑、噪音、灰尘很难让人时刻保持清醒的头脑,计算的速度和结果的正确性大打折扣,严重影响放样的质量和效率。利用编程计算器事先编制好所需放样部位的计算程序,在施工现场最多只需输入测点三维坐标X,Y,Z的数据即可迅速计算出所需要的放样数据,结果准确率大大提高。全站仪实现了测点坐标的随测随得,编程计算器实现了放样数据的即输即得,大大加快了工程放样的速度。
5.数字化测绘技术
大比例尺地形图和工程图的测绘,是工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,难以适应飞速发展的现代化工程建设的需要。把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成—个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。实现大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供图纸,也可提供电子数据,为专业设计自动化建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。数字化成图技术住现代工程中的应用不仅提高了工作效率,并保质保量提交成果。仅内业制图部分可节约经费50%,节约时间60%。
6. AtuoCAD辅助设计技术
计算机辅助没计(Computer Aid Design简写CAD)足20世纪80年代初发展起来的一门新兴技术型应用软件。如今在各个领域均得到了普遍的应用。它大大提高了工程技术人员的工作效率。利用AutoCAD配合AutoLisp语言,可以编制一些常用的计算程序,得到定制的计算结果。在水利水电工程上有许多体形复杂的计算,尤其是各种不同体形衔接处的相交线,需要用空间解析几何的方法解算。单靠计算器手工计算,非常繁琐,工作量大,准确性也不好保证,用AutoCAD建立数字化模型,执行点坐标查询功能就可以了。也可以对所编写的程序的计算结果进行正确性验证。AutoCAD的特性提供了测量内业资料计算的另外一种全新直观明了的图形计算方法。另一方面是各种工程横断面、纵断面网的绘制,以及断面面积的计算和其它一些需要的图纸的绘制。从而大大减轻我们内业的工作强度和工作量。.
7.数字摄影测量技术
摄影测量技术由于可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点,具有广泛的应用前景。随着全数字摄影测量系统的应用,摄影测量的产品将从影像图、线划图向数字化系列产品——4D产品转化。产品应用与服务领域更广,并为建立各类专业信息系统和基础地理信息系统提供可靠的数据保障。在水利水电工程。利用数字摄影测量技术可以迅速获取制作大比例尺影像图、地形图、立面图、等值线图和断面图图库,建立DTM(数字地面模型)和DEM(数字高程模型)模型数据库,建立并永久保存高分辨率建基面三维影像数字地面模型数据库。检查陡坡地段的开挖质量和工程竣工部位的形体资料,记录工程在施工过程中各个项目地理地貌信息,形成各种数字信息产品,并可通过网络方便快捷、及时地提供给各个部门使用。
8.工程测量数据处理技术
随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,工程测量领域技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。
9.结束语
GPS技术和其他数字化测量技术的应用和推广已经在我国的水利工程测量工作中发挥了很大的作用,表现出极强的生命力。对于数字化测量技术的研究和讨论对于水利工程测量工作意义非凡,我们在结合工程实际的前提下,应当多学习国外的先进技术和理论,使我国的测量技术发展为世界的尖端。
参考文献
1. 陈向平 浅议水利工程施工的几种施工测量技术[期刊论文]-轻工设计2011(3)
(三峡电力职业学院,宜昌 443000)
(Three Gorges Vocational College of Electric Power,Yichang 443000,China)
摘要: 在河床上修建土石坝,一般先要修筑施工围堰,然后进行基坑抽水和开挖,再进行坝基防渗处理和度汛堰体的填筑。传统的施工方法,在前期围堰、挖掘基坑的环节,需要占用河床枯水期较多时间,这样就导致后期的坝基防渗处理和度汛坝体填筑的工期十分紧张,如果遇上汛期较早的年份,就会给施工带来很大困难。在这种情况下,探索新的筑坝技术显得很有必要。本文就是通过对无基坑施工技术的现状、可行性和关键技术进行研究分析,从而得出无基坑施工技术将在未来的筑坝技术中有广阔的应用前景。
Abstract: To Construct the earth and rockfill dam on river bed, at the first, it generally needs to build construction cofferdam, then pumping and excavation of foundation pit should be carried out, after that, the dam foundation seepage control should be dealt with and the flood protection cofferdam body should be filled. The traditional construction method needs to take more time of the dry season of riverbed in the early stage of the cofferdam and foundation pit digging. That leads to the construction period of the dam foundation seepage control and flood protection cofferdam body filling is extremely tense. If the flood season is earlier, it will bring great difficulty to the construction. In this case, it is necessary to explore new damming technology. This paper analyzes the present situation, feasibility and key technology of the dam construction without foundation pit to draw the conclusion that the construction technology without foundation pit has broad application prospects in the future damming technology.
关键词 : 土石坝;无基坑筑坝;坝基;围堰
Key words: earth and rockfill dam;dam construction without foundation pit;dam foundation;cofferdam
中图分类号:TV641 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)19-0126-02
作者简介:吴凯(1983-),男,湖北宜昌人,讲师,硕士,主要研究方向为水利工程施工技术和力学的教学。
0 引言
很多大型的水利水电工程,在建设过程中,都需要修筑土石坝。而修筑土石坝的前提,通常是在河道上先修建围堰形成“基坑”,围护枢纽永久建筑物在干地上施工。同时要做好大坝基坑的挖掘工作,基坑的挖掘,是大坝地基工程的重点。在实际施工过程中,如果河床有水,则需要先对河床进行截流,并通过围堰填筑加高,在加高时,注意做好围堰的防渗闭气,否则容易导致河水的渗流,影响施工。基坑在挖掘过程中,底端会出现积水,在这种情况下,就需要用到抽水机,将水抽干,使得基坑形成旱地后,在对其进一步开挖和处理。总的来说,在修筑土石坝过程中,离不开必要的基坑。
不过随着现代工程施工技术的进步,在堤坝修筑过程中,对于合适的地方,可以使用无基坑筑坝技术。简单地说就是不形成基坑筑坝,这样就不需要截流、围堰填筑、闭气、抽水,以及挖掘基坑等工作。这种施工方式,彻底突破了建坝必须先形成基坑、在基坑内施工的筑坝技术框框,开创了世界无基坑筑坝技术的先河。
1 无基坑施工技术的可行性
从世界范围内来看,土石坝施工技术发展十分迅速,并且由于其对地基的要求很低,所以在大部分国家和地区,均可以应用。从实际建设情况来看,只要能做好防渗处理,保证地基不渗水、漏水,就可以在上面修筑土石坝。不过,土石坝的导流功能,没有混凝土坝好。修筑土石坝,一个非常重要的问题就是,降低度汛风险。因为常规的施工做法,在施工时,首先要做的就是在拦河坝坝基开挖线以外,对施工围堰进行填充,并且围堰需要进行有效的防渗和闭气处理。如果是在砂砾石覆盖层较厚的河床上进行土坝施工,使用常规的施工方法,前期的,围堰防渗、抽水和基坑开挖等基础工程,通常会占去河床枯水期的大部分时间,在这种情况下,对坝体的施工作业时间,就会由于汛期的到来,而大大减少。这种情况,不仅增加施工的难度,同时对于坝体的填充作业,其质量不能得到有效保障,给后续的工程施工,埋线安全隐患。
由于常规的施工方法,在中等厚度以上砂砾层河床填筑土石坝施工过程中,遇到的问题和困难,加大了施工难度,并且容易延误工期。在本文的研究中,根据对相关工程的实践和探索,提出了一种新的土石坝构筑方式,称为“土石坝无基坑水下筑坝技术”。这种筑坝技术,可以提高施工效率,缩短工期。具体来说,在河床枯水期间,选择合适的位置,在河床的上下游坝坡脚处抛填块石,从而形成戗堤,然后在往两戗堤之间,堆填粒径大小合适的砂砾或石渣料,让其浮出水面,在实际施工时,要对填料进行碾压,提高其密实性。这就形成了坝基平台,在这个平台上,可以对坝基做进一步防渗处理,如果汛期来临较早,也可以对大坝提前进行拦洪度汛施工。这种新的施工方法,使得堰坝的施工可以很好地结合起来,不需要再对河床坝基进行开挖,也减少了堰体的防渗施工环节和基坑抽水作业。可以说,这种施工作业程序更加简洁,作业效率更高。基本上可以在河床汛期来临之前完工,节能工程投资。
2 无基坑筑坝关键技术
2.1 坝基平台确定及戗堤高程和位置的确定
坝基水上施工平台(简称坝基平台)的施工一般选择在枯水时段进行,由于直接在坝基平台上施工作业的时段较短,且平台面与河床面的高差较小,坝基水上施工平台及戗堤高程的确定可选用枯水时段围堰正常应用时的洪水标准的下限。
戗堤高程可按横向围堰堰顶高程计算
H=h+hw+δ(1)
式中:
H——上游围堰或下游围堰的顶部高程;
h——围堰挡水的静水位,对于下游围堰,挡水位可由天然河道水位流量关系曲线查得,上游围堰挡水位则由水力计算确定,必要时还应进行调洪演算;
hw——波浪高度,可参照永久建筑物的有关规定和其他专业规范计算;
δ——围堰的安全超高,对于不过水围堰,可按表1选用,对于过水围堰,不另加安全超高值。
2.2 上下游戗堤内填料选择及施工方法
上下游戗堤内填料选择原则应因地制宜,充分利用附近河床较丰富砂砾料和枢纽其他建筑物的开挖石渣料,以利于降低工程投资。
戗堤施工方法主要采用动水中的抛投法。动水中抛投材料的稳定性,取决于流速、尺寸及停留位置的几何边界条件,如河底的不平整度和戗堤的边坡与几何形状。戗堤的几何形状是材料与水流相互作用的结果。因此,在确定材料尺寸和数量时,必须对截流中戗堤形状变化规律有所认识。
正确的抛投方式,对于顺利截流有重要作用。我国许多截流工程曾创造了良好的经验,即根据不同水流条件和不同进占阶段,对不同材料采用不同抛投方式。例如流线型抛投法、上游角抛投法、下游角抛投法及上下游重点抛投法等。此法是将巨型抛投料沿上游角流速较小处抛下,以挑开水流,造成戗堤前沿中部及下游处的回流区,随即在其中抛投一般材料。为避免下游坡脚处产生淘刷,也可采用上下游角均突出的进占方法,随后在中部抛投一般材料。进行截流规划时,通常是根据经验,对预留龙口宽度(或合龙工程量)、截流历时以及可能达到的抛投强度全面研究后,再进行计算。
国内外某些工程的实际抛投强度比设计强度大得多。由于抛投强度主要与汽车的平均载重量和工作面的大小有关,因此,真正反映抛投组织水平的指标是单位戗堤顶宽的小时平均抛投车次,或最大抛投车次。
2.3 坝基平台加密处理及防渗设计
坝基平台及河床覆盖层防渗一般采用防渗墙垂直防渗。坝基防渗线布置是水上坝基平台施工的关键,其布置原则为:一是满足在土防渗体上游坡脚起1/3~1/2的坝底宽度处;二是尽量不影响度汛临时挡水坝体的施工;三是防渗墙要与度汛临时挡水、坝体结合后具备挡施工设计洪水的功能。
2.4 坝基填筑材料的加密
坝基填筑材料加密方式主要采用振冲加密法。
振冲加密指通过振冲法处理后地基土能获得比较明显的加密。适用于振冲加密的土层有卵(碎)石类土、砂类土、砂质粉土、粉煤灰及由该类土组成的填土。
振冲法于20世纪30年代始创于德国,我国在20世纪70年代中期引进,目前广泛应用于水利水电、火力发电厂、公路、铁路及石油、化工等工业和民用建筑工程的地基处理。振冲法处理技术在水利水电工程应用具有广阔的前景,可以处理土石堤坝及其松软地基,可以用于新建水利水电工程,也可用于已建病险堤坝加固,提高堤坝及构筑物的强度和抗滑、抗震稳定性。水利水电系统是我国最早引进振冲技术的行业,早在1978年采用振冲法成功处理了北京官厅水库主坝坝基的中细砂层,使该层砂土达到了Ⅸ度(烈度)地震时防止液化的要求。1982年北京向阳闸闸基处理是我国新建水利工程中最早应用振冲法的。
3 无基坑施工技术的实例运用
前苏联在1983年修建的马亚水利枢纽土坝首次采用了此项技术。按照河床土坝无基坑施工方案的规定,开始采用卵一砾石土抛填上下游围堰,然后利用水下抛填法采用粘性土抛填中间区域。大坝采用无基坑施工方案大大简化了施工艺,并缩短了第一台机组和后两台机组发电的期限。
在国内,自上世纪90年代至今10多年间,广东北江白石窑水电站和北江飞来峡水利枢纽以及海南宁远河大隆水利枢纽等工程的土石坝设计施工中采用无基坑水下筑坝技术,取得了良好的效果。
大隆水利枢纽位于海南省三亚市西部的宁远河中下游,是海南省南部水资源调配的重点工程。其工程任务是防洪、供水、灌溉为主,结合发电。工程等级为Ⅱ等大(2)型工程。工程建设单位为三亚大隆水库有限责任公司,设计单位为中水珠江规划勘测设计有限公司,承建单位为中国葛洲坝集团股份有限公司。采用无基坑筑坝技术,对河床软弱砂卵石和填砂基础进行振冲密实处理后作为坝体的一部分,堰坝结合,以坝体代替施工围堰,不设堰体防渗,不设基坑抽水,不用开挖河床覆盖层,简化了施工程序,加快了施工进度,使施工中的大坝安全度汛,并成功抵御了2005年“达维”超强台风产生的超百年洪水,发挥了防洪效益。
4 结论
通过对已建工程的各项监测数据和施工方法上来看,无基坑筑坝技术在技术上是可行性,并不会产生不良的后果,完全可以满足工程需要。它彻底突破了必须先形成基坑、在基坑内施工的筑坝不做围堰;由于不做围堰,不需要进行基坑抽水;不需要进行大量的基坑开挖;该技术可以节约大量的投资和极大地加快施工速度、缩短工程的施工工期。该技术将会在更多的工程中得到运用,也将有更多,更好的改进和完善。
参考文献:
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Abstract: Water conservancy and hydropower project construction period is long, large investment, many cooperation departments, and is greatly impacted by natural resources, topography, geology, hydrology weather. So designing a set of network monitoring system is necessary to the historical hydrological data storage, simulation and analysis. Firstly, this paper analyzes the present situation of hydropower station network monitoring system simulation design, and then analyzes the structure and specific design program of small and medium-sized hydropower station network monitoring system, and finally discusses the application prospect, providing the reference for colleague.
关键词: 中小型水电站;网络监控系统;仿真设计;水利水电
Key words: small and medium-sized hydropower station;network monitoring system;simulation design;water conservancy and hydropower
中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)33-0199-02
0 引言
水利水电工程是中国重要的基础设施和基础产业。水电站是其中的重要组成部分,它能将水能转换为电能。加强水电站的监控,能够帮助我们加快江河治理、优先发展水电、开发利用水能—清洁再生能源,以及水资源优化配置。而随着信息技术的发展,水电站信息管理智能化已成为当前的主要发展趋势。
1 中小型水电站网络监控系统的仿真设计现状
目前市场上有很多种关于水电站网络监控的虚拟仿真系统。它们大多数是利用计算机仿真技术模拟真实水电站的生产过程,并提供真实的培训环境(水电站中央控制室)的现代化数字仿真培训系统。通过该系统,可对学员进行:水电站正常工况运行操作过程培训;水电站异常工况运行操作过程培训;水电站紧急事故工况处理操作培训;水电站计算机监控系统培训;水电站生产过程运行知识与专业理论培训,学员可以在较短的时间内掌握并熟悉水电站运行操作和事故处理。
虽然,根据经验表明,该系统对于保证电厂及电网的安全可靠运行大有裨益,但也存在一定的缺陷。一方面:它们大多只能用于培训,经济效益不明显;另一方面:无法对水电站中的各种水文参数进行实时更新,而这些参数(如:水温变化、水质变化、水位变化等)对于水电站的工程管理具有明显的意义。因此,设计一套能够实时监控水电站各水文参数的网络监控虚拟仿真系统就显得很有必要了。
2 中小型水电站网络监控仿真系统构想
不同水电站由于水能来源、水源性质、调节能力等的不同,使得其系统结构也不尽相同。因此,在设计水电站的网络监控模拟仿真系统的时候,要根据各水电站的具体情况,综合考虑水电站在电力系统中的重要性、水电站的运行管理方式、水电站建设资金状况、水电站周围帝力环境的影响、水电站与其他系统的关系等因素。对于某些中小型水电站而言,因为规模相对较小,所要实现的功能也较为简单,投资额也不高,因此,可尽可能地采用简化配置方式。
水电站是一个综合工程设施,通常由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等组成。要想实时监控水电站各水文参数,就需要全面掌握水电站各相关环节的动态变化。首先将现实中的水电站进行三维虚拟化,将水电站及周边地形地貌以电子沙盘的形式呈现出来,并将历史水文数据和规划数据也存储到系统中;然后对水电站的进水闸、蓄水体、排水闸、坝体及其水温、水质、水位等的变化进行监控,最后对各参数进行汇总,并传送至监控中心,实现多网监控设备集中管理控制,达到同时监看多个前端,各前端报警自动上传及中心联动等功能。
3 中小型水电站网络监控系统的仿真设计
本系统的核心就是要实时掌控水电站内水体的各种水文参数变化,具体包括水温变化、水流量变化、水质变化以及水位变化。其中对于水温变化的监控可以由传感器来实现;至于水质变化的监控则相对复杂些,需要通过相关化学实验来验证,通常在没有污染源的情况下,水质不会有太大的变化;水流量变化与水位变化的监控,可同时通过对水电站中入库和出库的水量的监控来实现。水电站中入库的水主要来自于上游水的流入和大气降水,出库的水主要用于放水及居民生活、生产用水;自然环境中,降水可视为入库水,水的蒸发可视为出库水。
3.1 设计原则 中小型水电站网络监控系统的仿真设计,必须要根据水电站原有设备的要求进行设计。监测站按照“无人值班、少人值守”的目标进行设计,水闸(泵站)监控采取常规就地监控与远程监控相结合的模式,以远程监控为主。监控站监控系统综合利用成熟的工业控制技术、传感技术、数据传输技术以及计算机技术,建立先进的控制系统,提高工程的安全性、可靠性,充分发挥工程效益,促进工程管理的科学化、现代化。监控站监控系统在充分考虑安全性和可靠性的前提下,实现闸门和水泵运行信息的准确实时采集,实现各水文数据的实时监控。
3.2 监控方式及系统构架 监控方式:所有检测仪表的信号(如:电量、水位计、温度等)送至水利监控站的PLC控制和低压(仪表)等柜。由PLC控制和低压(仪表)等柜对各水泵电机机组、闸门(阀门)及配电设备进行监控。水利监控站设置通信设备(光端机),PLC柜配有以太网接口,通过光缆直接和监控中心交换机连接。
系统构架如下:用入口闸口开度传感器对入库水流量(Q入)进行监控;用相关设备对水电站水位(H)、降雨量(R)、蒸发量(Z)、水温(T)以及水质(W)进行监控;用灌溉开度传感器对农田灌溉水流量(Q灌溉)进行监控;用用水开度传感器对周边居民用水量(Q居民)进行监控;用出口闸口开度传感器对出库水流量(Q出)进行监控,最后将这些数据上传至某一水电站的监控中心,以此掌握各水文数据的实时变化。
水电站的水位监控模式如下式所示:■=ε(Q入-Q出-Q灌溉-Q居民)+ηR+VZ;本公式所表示的是水电站在某一时间内的进水量、出水量对闸口开度及水电站水位的影响。公式中ε、η、V为各级水闸阀门的开度,其取值范围为0至1之间。 根据该公式,通过windows xp3 操作系统,采用Visual C++6.0语言作为开发工具来实现该仿真系统,Visual C++6.0是一个功能强大的可视化软件开发工具,以拥有“语法高亮”,自动编译功能以及高级除错功能而著称,这些特征明显缩短程序编辑、编译及连结的时间花费,在大型软件计划上尤其显著。具体流程如图1所示。
本系统还采用SQL Server 2000作为后台数据库管理系统,SQL Server 2000 关系数据库引擎支持当今苛刻的数据处理环境所需的功能,数据库引擎充分保护数据完整性,同时将管理上千个并发修改数据库的用户的开销减到最小,具有使用方便,可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点。通过该系统,可实现对各水电站中的编号、水位数据、水入库流量、水出库流量、水蒸发数据、降雨量数据、各闸门开度等数据的轻松处理。
4 系统的应用效果
下面我们通过仿真系统的监控结果与水电站实测数据之间的对比,来对本设计的应用效果进行说明,为证明本设计的广泛应用性,特对某地区的三个水电站进行实时监控。所得数据如表1所示。
通过对比可知:仿真系统的监控结果与实测数据十分接近,误差较小,且具有明显的安全、可靠、经济、实用等特点,可在各类中小型水电站中广泛应用。它对于保证水利资源的合理利用(如:解决防洪抗旱、水利监控等问题以及水资源调度等)有很重要的意义,能使水电站在保证电能质量的基础上,全面实现安全、满发、经济、多供的要求。
5 结束语
水属于清洁能源,具有无污染、成本低、效率高、可再生等优点,是眼下世界各国所普遍优先开发的资源。而我国又属于水力资源丰富,却未充分开发的国家,因此,促进各类水电站的自动化和远动化已成为我们水利部门的重要任务。本文所设计的网络监控虚拟仿真系统采用了先进的计算机软件技术,结合了Visual C++ 6.0以及Sql Server 2000进行综合混编,实现了对各水文参数的实时、有效监控,这对于帮助中小型水电站提高水资源利用率和经济社会的综合效益有较明显的作用,值得我们大力推广。
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