探索水利水电工程勘测设计行业信息化发展

探索水利水电工程勘测设计行业信息化发展

赵腾飞,殷会会,时文生

身份证号：370883199002164228 山东聊城 252000

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摘要：地质勘测技术，是水利水电工程施工能够获得科学合理依据的关键，而地质勘测技术的技术水平，也在很大程度上决定了水利水电工程的项目选址是否科学、项目后续建设施工的难度是否合理，和项目最终的建设质量有着紧密联系。在测量技术不断发展、传感技术不断提升的背景下，许多新技术在水利水电工程勘测中的应用也已经较为广泛，本文将针对水利水电工程在勘测设计实践中的信息化发展进行讨论，对其相关的信息化技术发展进行梳理，以供同业参考。

关键词：水利水电;工程;地质勘测;信息化

引言：

随着我国经济快速发展，社会生产生活用电需求不断增加。为满足电力供应需求，缓解电力供应压力，全国各地纷纷开展大型水利水电工程建设。水利水电工程不仅满足供电要求，而且具有环保、无污染的特点，是我国电力工业发展的重要方向。然而，许多水利水电工程仍存在一些问题，严重影响了供电效率。不难发现，水利水电工程勘察设计中存在的问题是最终出现工程问题的重要原因。

1.水利水电工程地质的特点

1.1特殊性

工程建筑物结构的特殊性决定了水利水电工程建设的特殊性。虽然工业与民用建筑基本上相似，在标准设计图纸上也存在通用之处，但在液压结构上却很难存在两个完全相同的大坝[1]。大坝在大小、类型、结构工程等要素上存在较大差异，不同自然条件与工程地质环境下所具有的复杂性，都是区别各个大坝的要素条件。水利水电工程不同于其他工程，它与水紧密相关，因此为避免发生重大损失，水利水电工程建设要求就要更加严格和谨慎。

1.2注重经验积累、单一技术的片面性

所有的地质相关理论以及作业的方法、技术的进步，都需要在大量的实验以及实践当中不断试错、不断调整、不断发展之后，才能够在特定方面发挥特定的作用，所有的新技术、新方法也都仅仅能够在特定方面加强地质勘测设计结果的合理性，而不能够绝对保证准确[2]。比如在数学、物理学以及计算机拟真技术不断发展的背景下，坝体以及边坡的稳定性计算已经相对过去更为准确，但这一技术仍然不能够作为水利水电工程设计与决策的唯一依据，而是依然需要采用大量且谨慎的实践之后不断验证其准确性，并在此过程中配合其他技术交叉验算，才能够全面展现出其地址勘测的准确结果——所以，对于水利水电工程来说，过往项目的经验十分重要，而单一技术往往都存在很大的局限性。

1.3工程地质测不准原理

由于地质体在自然界的分布具有随机性，所以岩体的物理学参数只能够代表一个大致的区间或同类的统计分布，但每一个地区甚至是每一个点的特定数值都是独一无二的，只能够通过现场的测绘、勘探以及项目经验来大致确认，不可能实现每一个点的精确[3]。

2.工程地质测绘与编录的应用

地质测绘以及日志记录是一个需要对地质调查、勘探的具体活动，首先要通过研究来确保地质选择以及地形地貌的合理性、地壳的稳定性，确保相关的地质灾害风险能够控制到最低，在这一过程中3S技术以及其他信息技术将发挥重要作用[4]。

3S遥感技术的应用技术分析

现代遥感技术在很多领域都得到了全面且深入的利用，在工程勘测领域中常用的遥感技术包括航空航天和航空遥感技术等，将现代遥感技术应用在水利水电工程中能够获取的信息更加全面和真实，且效率更高[5]。

3.1区域构造稳定性分析

基于遥感技术的图像渲染技术，能够通过渲染后的图示来判断各类宏观的线性结构数据，从而有效展现各类环境中的地形地貌、地质情况以及水文条件等等，通过这一技术，就能够对比建筑设计方案的合理性、项目选址的合理性，用在项目可行性调研过程中，更有利于作出客观而细致的评价，从而了解项目选址是否能够满足水利水电工程的结构稳定性需求。

3.2工程关键问题调查

工程关键问题调查，指的是对水利水电项目所在区域以及周边地区的山体滑坡、地震、坍塌等地质灾害隐患的调查。尤其是对于一些建设规模较大的水利水电工程来说，如果所在区域降水量较大或是选址靠近海岸线，那么就很容易出现泥石流或土质过软的问题。而通过RS技术的红外图像调查以及人工现场观察，就能够更好的展现项目选址的地质情况，从而更好地了解工程的关键问题，并对相关的风险情况有更准确的判断，从而对工程的风险系数做好控制。

3.3地质测绘的地图

在地质图测绘的过程中，如果采用了遥感技术的映射函数，加上现场调查，就能够获得更完整体现地质情况的地质图，所以遥感技术的应用在水利水电工程的测绘方面也有着相对广泛的应用。

3.4岩溶调查

遥感技术以及视频城乡技术的结合，还能够形成彩色红外成像图片与录影，也能够更好地发挥对岩溶情况的调查，从而让水利水电工程的勘测设计人员可以更直观地判断岩溶的地貌条件，结合数据后作出综合研判，甚至可以根据红外光谱以及岩溶调查来了解水利水电工程的地下水文信息。

3.5开挖面地质记录

对于很多大型的水利水电工程来说，在施工过程中往往会较大地改变当地地质情况，所以需要随时注意存在的地质风险，同时还需要不断收集施工信息，所以这时候利用信息化遥感技术，就能够同步对比施工后的地质变化情况以及地质的实时情况、对风险因素进行计算，从而更准确地展现基坑、高边坡的开挖面地质记录，实时对水利水电工程的施工做好勘测支持。

3.6生态和社会问题

对于一些大型水利水电项目而言，在建设过程中常常会对当地的生态环境以及居民生活产生影响，需要进行大规模的移民搬迁工作，而这些问题都可以通过遥感技术来找到更科学、合理的处理方案。比如在20世纪80年代末时的长江三峡大坝工程，如果放在今天再开展，就能够更好地了解三峡大坝对周边产生的生态影响，从而为相关流域的动植物繁衍提供更妥善的处置方案，也能够为三峡移民提供更贴近他们过往生活的移居方案，使他们能够安居乐业。

4.工程物探技术的应用

工程地球物理勘探技术用于水利工程地质调查和早期的发展,然而,经过几十年的发展,已经取得了创新的发展和进步。比如地球物理探测技术，时至今日已经可以将传统的重力勘探、电法勘探、磁法勘探、放射性勘查等结合互联网信息技术、物联网技术（RFID）等，对水利水电工选址处的地下情况进行“透视”，避免了大量实地调查的同时，也能够更了解水利水电工程下方的岩石力学性能。这些技术在过去一般广泛应用在矿产、矿床的循迹上，但近年来随着勘测设计工作的融合趋势以及互联网信息技术的发展，已经在许多水利水电工程中得到了广泛应用，也收获了相对优秀的勘测效果，为后续的工程设计尤其是基坑、基坑支护施工方案的设计工作提供了扎实基础。

结论：

新时期,我国水利水电工程地质调查技术获得了快速发展,取得了在勘探技术和测量方法的发展和进步,一些新的现代科技已经深入和广泛应用于地质调查,获得了新的发展,实现地质勘探和技术创新。

参考文献:

[1]谌菲.探索水利水电工程勘测设计行业信息化发展[J].珠江水运,2022(01):39-40.

[2]王龙,王化翠.新时期水利水电勘测设计标准体系的思考[J].水利技术监督,2021(01):10-11+14.

[3]谢明霞,王小毛,张乐,刘小飞.BIM驱动水利水电勘测设计行业转型升级[J].中华建设,2020(S1):121-123.‘

[4]刘辉.水利水电工程勘测设计行业信息化发展思考[J].水利规划与设计,2017(01):78-81.