水利水電工程設計問題及對策
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摘要：本文結合有效的工作實踐，深入探索了水利水電工程設計中常見問題及對策，希望通過進一步研究，能夠提高水利水電工程設計水平，進一步為相關工程建設發(fā)展奠定良好基礎。
關鍵詞：水利水電；工程設計；對策
1水利水電工程設計中常見問題
前期的規(guī)劃工作對水利水電工程來說極為重要，如果工作人員在前期的工作過程中調研工作沒有做到位，很有可能導致后續(xù)的施工出現問題。地質情況對水利水電工程有著非常大的影響，所以在真正的開展水利水電工程的建設之前，一定要對施工地點周圍的環(huán)境以及水文條件進行充分的考慮。想要做到這一點，相關的工作人員必須要對施工地點周圍的環(huán)境有著很好的了解，但令人遺憾的是，在實際的工作當中，很多的工作人員對周圍的環(huán)境情況并沒有充分的了解與思考，沒有從根本上認識到施工環(huán)境對設計的影響，直接根據現有的資料來進行設計工作，這種做法雖然可以從一定程度上減少設計工作所需要的時間，減少了資金的投入，但是卻會造成施工設計與實際情況不符合的情況，為后續(xù)的施工帶來極大的不便。除此之外，有些設計人員在進行前期的設計時，對水文、水力以及結構力學的計算過于輕率，所選擇的運算數據以及公式都不能很好的貼合實際，使得得出的結果與實際情況存在很大的偏差，導致水利工程在施工的時候出現大壩基礎處理不到位進而出現滲漏等情況，大壩的穩(wěn)定性與安全性都會因此出現不穩(wěn)定的情況。除了大壩的穩(wěn)定性與安全性會受到影響，一些施工項目中的電站廠房、擋墻、溢洪道以及導流墻等建筑物的穩(wěn)定性都會受到不同程度的影響，很有可能在未完工前就出現混凝土裂縫、沉陷、變形等等施工問題，為解決這些問題，施工方往往需要采取化學灌漿、二次加固等措施來進行補救，遇到更加嚴重的情況很有可能需要對建筑物進行拆除重建，這大大增加的施工所需要投入的時間與精力，造成施工方資源的浪費。與之相反的是，一些前期設計工作人員在對水利水電工程進行設計時，為了增加工程的安全系數，私自增加混凝土的強度、抗?jié)B、抗凍等質量的控制標準，使得施工方在施工過程中投入的材料與人力物力都大大增加，造成了資源的浪費。
2水利水電工程設計對策分析
2.1采用虛擬仿真技術
計算機技術與專業(yè)的物理效應設備是數字仿真技術的基礎，很多的工作人員都通過物理模型來進行實驗進而獲得相關的數據資料，然后對實驗結果進行進一步的研究，以便能夠做出最正確的決策。數字仿真技術本身具有較大的優(yōu)勢，不但能夠提高工作的效率還能夠提高工作當中的準確性。遺憾的是這種技術本身優(yōu)點雖然較為明顯，但是同時也存在著一定的問題，如它沒有辦法感知人，不能做到真人模擬，所以運用這種技術來進行模擬時會存在很大的局限性。隨著科學的不斷進步，科技水平也得到了很大的發(fā)展，技術水平也隨之得到了有效增長，在人們的不斷努力之下，不斷有新的技術誕生，技術人員的水平也得到了有效的提高，實現虛擬人的感知變得充滿了可能。技術工作人員將虛擬現實技術與計算機仿真技術相融合使模擬系統(tǒng)對外部環(huán)境的認知變得更為清楚明確。將集合模型與物理屬性模型充分的運用到水利工程設計當中可以大大的增加設計與實際情況的實際貼合度，這是水利工程設計當中非常重要的一點。虛擬仿真技術就是指虛擬模型來代替物理原型，設計人員在對這些技術進行運行時一定要對模型根據實際的形況做出及時的修改，將已經出現的問題和可能出現的問題及時的進行修改和調整，以便能夠取得很好的最終結果。虛擬仿真系統(tǒng)對結果的處理與分析有著極大的積極作用，仿真平臺則憑借自身的優(yōu)點以及圖形處理方面的優(yōu)勢，為設計的優(yōu)化創(chuàng)造提供了極好的前提條件，使設計工作的發(fā)展道路更加通暢順遂。
2.2精確工程質量與設計優(yōu)化
水利工程的設計者在建立起精確的水利工程模型后，可以將水壩工程中的各項數據精準的計算出來，算出各個壩段的準確截面積以及各個交點坐標即水壩分支結構的體積，使工程精度進一步得到完善。設計者在對分支結構進行建模后，可以將水利工程當中所要用到的種種材料進行進一步的細分，將總材料向下分配，分配到各個分支結構，這能夠幫助設計者提高工程預算的精準度。水利工程的施工當中，往往會遇到施工地點出現險要地段和施工現場的可用面積過于狹小的問題，這些問題導致施工的難度增大，施工的效率下降。三維CAD技術則可以幫助施工方解決這一問題，水利工程的施工人員可以利用這一技術來進行三位模擬，將設計與分配各隊的施工空間的工作由靜態(tài)變成動態(tài)，使建筑分配的更加合理與快捷。
2.3使用當前的先進科學技術
社會的不斷發(fā)展使得科學技術得到了非常大的提升，各行各業(yè)都出現了非常多的新型技術，這些技術運用到水利水電工程的設計工作當中可以大大提高水利水電工程的設計質量，尤其是在以下兩個方面中的應用更加明顯：①在水利水電工程的地質勘測階段中應用先進的科學技術。先進的科學技術可以幫助施工方得到更為精準的施工地點周圍的地質數據，為勘測后的水利工程的設計工作提供了極為有利的幫助；②水利水電工程的設計工作人員可以在設計的過程中應用先進的技術。水利水電工程的施工規(guī)模一般都較為宏大，所以其設計難度也較大。利用物理模型來對工程進行設計，可以有效的減少這一情況，減小設計的難度。設計者可以根據已經掌握的數據以及資料來對實驗所得到的結果進行進一步的分析，從而及時的對設計方案做出合理的調整，讓設計方案具有更強的可行性。
2.4掌握三維勘測設計技術要點
2.4.1模板化設計
設計者在對水利水電工程中的三位勘測進行設計時可以充分的利用CATIA軟件，這一軟件可以幫助設計者根據工程的結構特點以及用途來進行模板設計工作，提前創(chuàng)造出多種類型的模板，設計者在為水利水電工程進行實際的圖紙設計時，只需要輸入對應的幾何參數，模板就會根據已經設定好的程序來運行，從而完成幾何參數的修改工作，這大大的提高了設計者的工作效率。
2.4.2骨架設計
骨架設計又被稱為主元線框設計，這一概念概括來說既是將施工的總工程分為多個項目，設計者將各個項目進行高度概括與設計，完成工程框架的結構設計，進而對水利水電工程施工過程中不同階段的影響施工進度的各種因素進行細致的掌控，實現對施工整體的全面把握。設計者在對水利水電工程骨架結構設計時，應從最高層開始進行設計，再依次逐級向下延申，設計出子骨架，最終形成樹干狀的結構設計。設計者在設計工程骨架時，一定要對將要施工的工程中的各個關鍵點與基準點進行精準的定位與布置，施工中將要用到的重要尺寸更要反復進行核對，確保數據的準確性。水利水電工程骨架設計可以將施工過程中的各個工程項目之間的邏輯關系詳細、清楚的展示出來，為設計人員的設計工作帶來極大的便利。
結束語
總之，通過以上有效總結，明確了水利水電工程設計對策，作為相關設計人員，更應該不斷提高設計認識，加強專業(yè)能力，以此才能為水利工程建設工作開展提供有效技術保證。希望通過本文是進一步闡述，能推動我國水利水電事業(yè)不斷發(fā)展。
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作者：赫軍 單位：齊齊哈爾市水利勘測設計研究院
