■楊珊 周澤 彭全瑜

（湖南輝達(dá)規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)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(jì)和施工中的應(yīng)用

■楊珊 周澤 彭全瑜

（湖南輝達(dá)規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)研究有限公司 湖南長沙 410008）

勘測設(shè)計(jì)是水利工程實(shí)現(xiàn)順利施工以及確保工程發(fā)揮自身價(jià)值的重要基礎(chǔ)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化工具不斷地被應(yīng)用于水利工程的勘測設(shè)計(jì)以及施工中，進(jìn)而提高了工程的質(zhì)量，提升了工程的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。本文基于數(shù)字化工具在水利工程勘測設(shè)計(jì)和施工中的應(yīng)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(jì)施工應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備逐漸被應(yīng)用在水利工程勘測設(shè)計(jì)以及施工中，這一技術(shù)上的更新給水利工程勘測設(shè)計(jì)以及施工工作帶來了便利，并且提高了勘測設(shè)計(jì)以及施工的質(zhì)量，促使當(dāng)前我國的水利工程企業(yè)獲得進(jìn)一步的發(fā)展。從數(shù)字化工具的應(yīng)用看，水利工程勘測設(shè)計(jì)能夠以電子成圖的形式展現(xiàn)出來，并實(shí)現(xiàn)了對勘探設(shè)計(jì)的進(jìn)一步精準(zhǔn)，為施工質(zhì)量的提升奠定了基礎(chǔ)，而將數(shù)字化工具應(yīng)用到施工中又進(jìn)一步提高了施工的質(zhì)量，進(jìn)而能夠?yàn)樗こ叹C合效益的發(fā)揮奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)?；诖?，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(shí)在水利工程勘測設(shè)計(jì)以及施工中將會(huì)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(jì)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(shí)間緊、對于人員素質(zhì)的要求過高，進(jìn)而造成了人力資源的浪費(fèi)以及成本的過高投入；第二，勘測程序十分復(fù)雜，且在勘測的過程中需要不斷的移動(dòng)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(jì)算量大，且計(jì)算程序十分繁瑣，進(jìn)而導(dǎo)致了人力的過渡消耗以及測量結(jié)果的不準(zhǔn)確；第四，需要嚴(yán)格的按照測量程序與步驟來展開，無法實(shí)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(shí)間多，且精確度低，人力、物力以及財(cái)力的投入過大。其次，在設(shè)計(jì)上所存在的弊端為：第一，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工具為人工設(shè)計(jì)，且平面圖設(shè)計(jì)的靈活性較差，修改比較繁復(fù)，且設(shè)計(jì)圖紙不易保存；第二，設(shè)計(jì)與計(jì)算都是由人工完成的，不僅進(jìn)程慢、所需時(shí)間長，而且出錯(cuò)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(shí)現(xiàn)連續(xù)放樣，進(jìn)而致使放樣的速度過慢，且在計(jì)算排洪渠道放樣上十分繁雜，進(jìn)而致使準(zhǔn)確性過低。

2 數(shù)字化工具在水利工程勘測設(shè)計(jì)與施工中的具體應(yīng)用

2.1 在勘測中的具體應(yīng)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(yīng)用到其中。數(shù)字化工具在勘測中具體應(yīng)用為：第一，使用數(shù)字化工具，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)勘測難度的降低。這是因?yàn)樵诳睖y的過程中可以采用全站儀以及GPS測量儀來進(jìn)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(dòng)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(dòng)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(gè)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(jìn)而實(shí)現(xiàn)了人力成本投入的節(jié)?。坏谌?，使用數(shù)字化勘測儀器能夠呈現(xiàn)出最終的坐標(biāo)，將這些數(shù)據(jù)輸入電腦中就能夠利用相應(yīng)的繪圖軟件來實(shí)現(xiàn)計(jì)算與設(shè)計(jì)，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(shí)打印成圖的形式也使得這一程序更加簡單。在應(yīng)用數(shù)字化勘測工具以后，整個(gè)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(jì)中所呈現(xiàn)出的具體應(yīng)用

在實(shí)施水利工程設(shè)計(jì)工作時(shí)，首先需要全面的掌握工程地理?xiàng)l件，然后以數(shù)字化工具進(jìn)行相應(yīng)的信息采集，以GIS來構(gòu)建相應(yīng)的信息系統(tǒng)，將所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析以及描述，進(jìn)而能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)工作的開展帶來優(yōu)勢。具體應(yīng)用為：第一，信息系統(tǒng)收集了關(guān)于工程的所有動(dòng)靜態(tài)信息，在使用的過程中能夠通過相應(yīng)的技術(shù)軟件來實(shí)現(xiàn)立體三維圖形的制作，這種仿真模型能夠?yàn)檎麄€(gè)設(shè)計(jì)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(yīng)設(shè)計(jì)工作中，不論是設(shè)計(jì)項(xiàng)目的整體施工位置還是具體的引水線路，都能夠依照相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)定位，且數(shù)字化工具下的信息分析十分精準(zhǔn)，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(jì)人員，因這一查詢系統(tǒng)的可靠性極高，所以在設(shè)計(jì)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(jì)所需的時(shí)間，還能夠從根本上提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量；此外，在設(shè)計(jì)圖紙的過程中，數(shù)字化工具下的CAD技術(shù)等能夠?yàn)槠涮峁┳顬榫珳?zhǔn)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(jì)人員以參考依據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際勘察，在融合三維立體仿真圖，設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒆罴训脑O(shè)計(jì)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(jì)圖紙的質(zhì)量過低，在施工過程中需要進(jìn)行反復(fù)的修改等，甚至?xí)驗(yàn)樵O(shè)計(jì)圖紙與實(shí)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(jì)效益，還因?yàn)橼s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(shí)還關(guān)系到人們的生命財(cái)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(jìn)而為水利工程經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)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(yīng)用示例。）

圖1 CAD制圖在水利工程地質(zhì)建模中的應(yīng)用

2.3 在施工中具體應(yīng)用以及所呈現(xiàn)出的優(yōu)勢

第一，在整個(gè)工程施工過程中，數(shù)字化工具的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的進(jìn)一步處理，進(jìn)而通過完善的編排來服務(wù)于施工的需求。同時(shí)，數(shù)字化工具下的信息能夠?yàn)槭┕がF(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(jìn)度等，并根據(jù)相關(guān)信息實(shí)現(xiàn)對工程施工的合理安排與管理，在實(shí)際施工中能夠?yàn)樾畔?shù)據(jù)提供可靠依據(jù)，進(jìn)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(yīng)用來完成整體施工圖的模擬，施工管理人員能夠?qū)⑾鄳?yīng)的施工信息添加到立體仿真圖中，這樣在施工過程中，施工人員就能夠隨時(shí)進(jìn)行觀察，進(jìn)而做出有效的管理決定。第三，數(shù)字化工具的應(yīng)用能夠?yàn)槭┕み^程提供及時(shí)有效的參考數(shù)據(jù)，施工管理人員通過對相應(yīng)數(shù)據(jù)的分析，能夠及時(shí)定位施工的重點(diǎn)、難點(diǎn)，進(jìn)而能夠及時(shí)解決其中所存在的問題，為施工的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)；第四，在水利工程施工中，能夠應(yīng)用到GIS系統(tǒng)，通過對其應(yīng)用能夠創(chuàng)建相應(yīng)的管理系統(tǒng)，進(jìn)而通過對各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)的調(diào)整，確保其與實(shí)際參數(shù)相符合，這樣就能夠很好的控制工程造價(jià)，避免施工過程中所出現(xiàn)的偷工減料或者過高報(bào)價(jià)等問題。第五，與此同時(shí)，在施工過程中還能夠應(yīng)用到tm衛(wèi)星影像，進(jìn)而通過對各相應(yīng)數(shù)據(jù)的有效解讀，能夠?qū)崿F(xiàn)對相應(yīng)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(jìn)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(yīng)用還能夠?yàn)槭┕す芾硖峁┯行У墓芾?，進(jìn)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(dāng)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(shí)現(xiàn)對工程施工的質(zhì)量、造價(jià)以及安全進(jìn)行全面的監(jiān)管，進(jìn)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(shí)現(xiàn)工程的預(yù)期效益。在水利工程的施工中，實(shí)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(jì)效益與社會(huì)效益的根本。

3 總結(jié)

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

[1]潘業(yè)風(fēng).數(shù)字測圖原理與方法 [M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2009.

[2]詹麗華.EPC總承包模式在水利工程中的應(yīng)用 [J].河南理工大學(xué),2010,11(20):90-92.

[3]毛云霞.試論水利工程勘測設(shè)計(jì)中電子檔案的管理與利用 [J].辦公室業(yè)務(wù),2014,10 (05):76-78.

[4]張定華，王相樂，唐桂華.解析水利工程設(shè)計(jì)和施工中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用 [J].河南科技,2012,12(06):45-46.

[5]牛曉宇，張雷.水利工程勘探設(shè)計(jì)和施工中數(shù)字化工具的應(yīng)用解析 [J].科技展望, 2015,1(10):56-58.

TV[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-196-2