水利工程勘察设计与施工中数字化工具的应用研究

水利工程勘察设计与施工中数字化工具的应用研究

刘翔1   ,赵越2

1.新昌县儒岙水利管理服务站    浙江新昌  312500 

2.新昌县水文站浙江新昌312500

摘要：主要介绍了数字化工具的类型及其在水利工程的勘察设计及施工阶段的应用，得出水利工程每一阶段最适用的数字化工具，再结合水利工程的特性、数字化工具与工程各阶段的适配性，探讨数字化工具在水利工程建设中的进一步应用。

关键词：水利工程；勘察设计；施工；数字化技术；数字化工具

引言

近年来，为了适应当前经济社会发展需求，国家对于水利工程建设重视程度日渐加强，并在水利工程建设方面投入大量资金，极大地推动了水利工程建设事业的快速发展，水利工程建设也步入了投资高峰期以及建设高潮期，基础设施建设步伐越来越快，特别是对于一些病险水库除险加固、治理中小河流、改造农田水利等各项工程方面取得了非常大的成绩。但由于水利工程是我国基础设施建设的重要内容，水利工程建设质量的高低，对经济效益和人们的生命财产安全有重要的影响。

1水利工程勘察设计面临的形势

影响水利勘察设计质量的因素很多，首先，由于我国水利勘察设计机构在体制改革后，一些单位只注重经济效益，对质量、质量管理等环节态度松懈，对自身的约束和对技术人员的专业能力培养不足，导致技术人员的专业素养欠佳。规章制度不健全，质量管理体系不完善，质量管理意识薄弱。其次，我国水利勘察设计行业的竞争是一片混乱，市场供给大于需求，勘察设计企业面临着巨大的竞争压力。有些勘察设计单位采用不正当的手段来谋取更多的工程，导致了无原则、混乱、利用虚假资质等不正当的竞争。由于市场机制的影响，导致了一些施工单位为了减少勘察设计成本，甚至拖欠工程造价，给工程勘察设计的质量带来了很大的障碍。再次，部分国外融资、投资、水利工程业主仅从经济效益角度出发，要求设计者尽量减少投资，扩大工程的盈利，从而使工程建设的规划设计与审批方案大相径庭。最终，测量设计的质量受到诸多不确定性的制约。水利工程从设计至施工开始，往往要经过一个漫长而又繁琐的过程，而且由于地区经济因素如材料价格、施工设备、施工技术的改变、气象、水文、地质、地形等因素的影响，存在着极大的不确定性。

2数字化工具在水利工程中的具体应用

2.1数字化工具在水利工程勘察阶段的应用

2.1.1注重遥感技术在勘察阶段的应用

应注重遥感技术在水利工程勘察阶段的科学利用，在勘察阶段借助有关的遥感影像对工程所在地的具体状况加以合理测定，可以反映水利工程项目建设对河流的影响情况。比如，在立项时期，借助相关遥感资料，可以确定堤坝坝址和水库区的位置；结合河流地理结构和地质的状况等明确水库坍塌和被淹没位置等。通过遥感技术的应用还可以更加科学地对勘察结果进行评价，并形成系统的勘察图像，以减少外业处理的任务量，提升勘察成图的效率。

2.1.2加大数字地图在勘察阶段的应用

数字地图属于借助数字化工具绘制的相关资料，在水利工程建设中应用较广。在水利工程的勘察阶段可将数字地图作为主要的参考资料，充分发挥数字地图的作用来确定水利工程项目的选址和地位，以及作为野外作业的帮助等。具体应用有以下方面：1）确定水库相应的淹没线、水库面积以及汇水的状况，划定水利工程项目初期的水库定位和搬迁区域。2）明确水利工程项目具体的坐标、高程和位置等指标信息，为水利工程的设计和施工阶段提供更多的借鉴和帮助。3）使用更少的资源、更高效率地确定水利工程中各种管道、设施的布设和走向。

2.2开展设计质量监督

设计质量监管是国家实施的一项强制性管理措施，它具有法律基础。将已开工的工程和勘察设计单位作为重点监管对象，定期或不定期组织专家进行勘察、设计、监理等，逐步实现勘察设计质量监管的程序化、规范化、制度化，使勘察设计的质量监控在确保水利建设的安全中起到重要作用。同时，我国现行的水利勘察设计质量审查制度是我国现行的一种惯例，它是一种严格的政府复审制度，严格把关，保证工程勘察设计的经济、技术等方面的质量。在对勘察设计成果进行审核的基础上，对勘察设计机构的设计过程和市场行为进行评价，是强化勘察设计质量管理的一种行之有效的途径。在勘察设计中，将设计成果审核与勘察设计质量管理相结合，可使监理工作取得更好的成效。

2.3勘察布局分析工作

按照勘察勘测特点，分析平面布局探测数量、类型和深度。确定泵站孔位，翼墙孔位置，清理污桥孔标准。按照惯例用房、交通桥，确定勘探地点，实施合理的平面位置图水平分析。通过勘察设计规范要求，结合地质相关资料，采取必要的资料收集整理，确定原位置测试范围。结合勘察的方法，试验采样、室内土工、标准规范试验等多种手段，确定勘测点位置。提供高程阶段测试分析，确定钻探取样标准，实施贯穿试验数据分析。按照钻孔水头注水试验，分析试验过程、资料整理实施效果。按照地下水的观测量，规范地下水的稳定时间标准，提供完备的稳定潜水水位，提供承压观测采取的套用管。按照剪切波速测试，使用仪器贴壁、悬挂测试，确定测试的工程测定依据和标准。

土工试验测试中，需要确定三角坐标图。依据土工试验的规程要求，提供完备的管理房土用房要求，依据《建筑地基基础设计规范》操作流程，提供完备的土工试验执行标准。使用天然密度、含水率，开展环刀切割方法、烘干切割方法。在合理的土粒测定中，实施含水率标准的分析。通过分析裂缝断裂的含水率，实施整差数据分析。固化测试标准，结合渗透试验，确定垂直变向的渗透试验范围。采取20℃的换算值，确定剪切试验。采取直接快剪和结构固化操作要求，开展试验剪切复合。通过试验数据，采取集中化自动采集量，提供完备的土工试验标准。

2.4强化人员能力素质

水利水电勘察设计队伍的能力素质和能力水平都很低，必须提高队伍的能力素质。水利工程的成功实施，离不开设计者、建设者和管理者的共同努力。因此，在选派设计人员时，要保证其具备较高的专业技术能力。在项目实施中，要重视培训和提高设计人员的专业素质，并定期组织管理者进行专业技术培训。同时，管理者要不断地更新自己的知识，掌握各种新工艺、新材料、新技术，从而有效地解决各种项目设计中出现的各种问题。同时，加强对设计人员的专业技术、安全教育等技能的培养，使其能严格按照操作规程进行操作，服从管理，从而确保工程勘察设计质量合格。同时，实施后期服务，在服务业中，后期服务被看作是公司的一种竞争优势。由此可见，后期的维修是一个非常关键的环节。水利工程勘察设计的后期服务也是必不可少的。水利建设是一个浩大而复杂的项目，绝非一朝一夕之功，其后期的服务直接影响着整个水利建设项目的质量、进度和效益。

结语

随着科技的日新月异，数字化工具在水利工程项目建设中的参与将会越来越多。目前，水利工程项目数字化工具的应用还不够普及，还需要有关单位积极推动。加大数字化工具在工程建设中的应用，提高勘察结果的准确性，帮助设计单位制订可行性更强的设计方案，协助施工单位更好更快地定准点位；还可以在一定程度上保证水利工程建设的质量和速度；在很大程度上解放人力资源；使项目内业处理更具有参考性。

参考文献

[1]杨珊,周泽,彭全瑜.数字化工具在水利工程勘测设计和施工中的应用[J].地球,2015(Z1):196.

[2]杨秀聪.数字化工具在水利工程勘测设计和施工中的应用[J].地球,2014(2):278.

[3]　苏远辉.水利水电建筑工程施工质量控制分析[J].市场调查信息：综合版,2020(3):1.