曾鵬

貴州潤(rùn)豐金源工程有限公司 貴州貴陽(yáng) 550000

1 水利水電工程相關(guān)概述

由于水利水電工程涉及領(lǐng)域較多，是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)的復(fù)雜過程，不僅建設(shè)周期較長(zhǎng)，而且有著很高的施工難度，因此施工單位在進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮可能影響施工的各方面因素，對(duì)各環(huán)節(jié)加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，提高工作效率。施工單位首先要進(jìn)行科學(xué)完善的施工方案設(shè)計(jì)，要明確具體的施工方法和施工設(shè)備；其次，要利用完善的信息化系統(tǒng)對(duì)復(fù)雜的施工環(huán)境進(jìn)行全面分析，避免在施工過程中受到一些因素的干擾[1]。因此，對(duì)于水利水電工程施工來說，如果能夠事先對(duì)施工要素進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，以詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，能夠有效的提升項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。通過引入可視化仿真技術(shù)，能夠滿足信貸水利水電工程的建設(shè)需要。

可視仿真技術(shù)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，融合了電子、機(jī)械等各領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，能夠?yàn)樗娛┕と藛T提供全新的技術(shù)支撐，技術(shù)人員能夠利用三維模型來對(duì)工程進(jìn)行有效的把控。從上個(gè)世紀(jì)80年代，我國(guó)就開始了可視化仿真技術(shù)的研究，尤其是在水利水電工程施工領(lǐng)域，取得了一定的研究、實(shí)踐成果。最近幾年，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)將可視化仿真技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充和完善，有效地推動(dòng)了我國(guó)水利水電工程建設(shè)行業(yè)的快速發(fā)展。

2 可視化仿真技術(shù)的相關(guān)概述

所謂的可視化仿真技術(shù)，是將計(jì)算機(jī)技術(shù)與系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，形成的一種新型防真技術(shù)。該技術(shù)采取圖像分析的方式，能夠?qū)こ踢M(jìn)行全方位的數(shù)據(jù)采集分析和處理，并且具有很強(qiáng)的可視化功能，能夠高效、快捷的對(duì)工程進(jìn)行數(shù)字建模。施工單位的技術(shù)人員利用可視化技術(shù)，能夠建立起詳細(xì)、準(zhǔn)確的工程模型，通過對(duì)模型進(jìn)行功能模塊的設(shè)計(jì)，可以有效的提高項(xiàng)目施工的科學(xué)性和規(guī)范性。該技術(shù)為操作人員提供了完善的人機(jī)交互界面，形成完整的仿真任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算過程可視化、仿真建模過程可視化和仿真結(jié)果的可視化?？梢暬抡胬碚摪▓D形輔助仿真計(jì)算方法、全過程動(dòng)態(tài)仿真理論，GIS的三維動(dòng)態(tài)演示方法、基于GIS三維動(dòng)態(tài)數(shù)字模型構(gòu)造方法、仿真計(jì)算過程可視化技術(shù)等，在我國(guó)工程建設(shè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的優(yōu)勢(shì)作用。

3 可視化仿真技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用

3.1 在混凝土壩澆筑中的應(yīng)用

通常情況下，水利水電工程施工單位在進(jìn)行混凝土壩施工過程中，需要對(duì)混凝土壩的壩體進(jìn)行澆筑，按照以往的施工方式，難以充分發(fā)揮施工機(jī)械的性能，施工質(zhì)量也難以保障。因此在引入可視化仿真技術(shù)后，技術(shù)人員能夠?qū)炷翂螡仓^程進(jìn)行全過程的動(dòng)態(tài)仿真，能夠?qū)仓K、施工溫度、澆筑設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的分析和控制，加強(qiáng)對(duì)微觀因素的質(zhì)量把控。技術(shù)人員能夠根據(jù)項(xiàng)目的施工方案和環(huán)境的施工特點(diǎn)，優(yōu)化施工工藝，最大程度上發(fā)揮施工機(jī)械的性能。通過分析比較，采取最完善的施工方案進(jìn)行項(xiàng)目施工，保證施工計(jì)劃能夠順利進(jìn)行。并且水利水電工程混凝土澆筑仿真系統(tǒng)能夠跟GIS技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，有效的呈現(xiàn)出現(xiàn)場(chǎng)的施工狀態(tài)。技術(shù)人員通過建立相應(yīng)的數(shù)字模型，及時(shí)更新工程的數(shù)據(jù)參數(shù)，從而對(duì)水利水電工程的施工工作進(jìn)行動(dòng)態(tài)的把控，及時(shí)了解到項(xiàng)目施工過程中存在的不規(guī)范、不完善的地方，并有效的解決，將復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行可視化，提高了現(xiàn)場(chǎng)施工管理的效率[2]。

3.2 在土石壩施工中的應(yīng)用

目前很多國(guó)家在進(jìn)行土石壩施工過程中，都在積極探索可視化仿真技術(shù)的應(yīng)用方式，以此來解決現(xiàn)場(chǎng)施工過程中土石料場(chǎng)、運(yùn)輸機(jī)械的調(diào)度問題，節(jié)省人力成本，提高資源使用效率，保證項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。技術(shù)人員在利用可視化仿真技術(shù)進(jìn)行土石壩施工時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)遵循總調(diào)度費(fèi)最節(jié)省的原則，要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境各要素進(jìn)行分析，根據(jù)施工計(jì)劃，將工序分為若干個(gè)時(shí)間段，確定每一個(gè)時(shí)間段具體的施工材料和施工設(shè)備，并進(jìn)行相應(yīng)的編號(hào)。利用可視化仿真技術(shù)對(duì)施工項(xiàng)目進(jìn)行分析和處理，確定最佳的資源調(diào)度方案，解決好資源排隊(duì)等待的問題。技術(shù)人員要計(jì)算不同設(shè)備的使用情況，保證機(jī)械設(shè)備的利用率和現(xiàn)場(chǎng)施工密度，確定最佳的施工組織部署。與混凝土壩澆筑施工類似，土石壩施工也需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)的信息更新，保證技術(shù)人員能夠?qū)θ^程進(jìn)行質(zhì)量把控[3]。

3.3 在地下洞室施工中的應(yīng)用

地下洞室施工通道少，高差大，施工強(qiáng)度高，條件復(fù)雜，又常涉及到鉆孔、爆破、出渣等問題，每道工序的作業(yè)時(shí)間多是隨機(jī)的，容易產(chǎn)生隨機(jī)排隊(duì)現(xiàn)象而影響其它作業(yè)。另外，施工通道縱橫交錯(cuò)，很難用斷面圖描繪，單靠傳統(tǒng)的施工方法，很難確定合理的施工機(jī)械設(shè)備配套方案，制定合理的施工進(jìn)度計(jì)劃和施工組織設(shè)計(jì)方案，難以全面、快速、準(zhǔn)確地掌握施工全過程。利用GIS功能，對(duì)施工過程的各要素進(jìn)行準(zhǔn)確的錄入，建立起相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，技術(shù)人員可以根據(jù)施工管理需要，及時(shí)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)信息，顯示出施工過程的動(dòng)態(tài)情況。

4 結(jié)語(yǔ)

可視化仿真技術(shù)在水利水電工程施工中得到了比較成功的應(yīng)用，已逐漸成為一種趨勢(shì)，它使水利水電工程設(shè)計(jì)向數(shù)字化、可視化和智能化方面發(fā)展取得了開拓性的進(jìn)步，極大地提高了水利水電工程設(shè)計(jì)與管理的現(xiàn)代化水平，也獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在當(dāng)前時(shí)代下，需要水利水電工程的施工單位充分發(fā)揮可視化仿真技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)對(duì)施工過程各要素的質(zhì)量控制，優(yōu)化可視化仿真技術(shù)的應(yīng)用途徑，從而提高水利水電工程的施工水平，促進(jìn)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化事業(yè)的不斷發(fā)展，保障人們的用水用電需求。