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【關鍵詞】電廠;水處理;發展
0 前言
目前電廠的水處理設備數目都比較多,設備系統也較為復雜,不論是在控制還是管理方面都有一定的難度,隨著電廠的不斷擴大完善,水處理設備也在各方面都有一個比較大的改變,專業技術人員也提高了其相應的工作能力,但是關于化學水的處理方面一定要嚴格,一點都不能放松。
1 化學水處理的管理方式和特點
1.1 化學水處理的現有管理方式
隨著科技的不斷進步,大型電廠也在日益增多,電廠中的化學水處理系統也越來越復雜,由于電廠化學水處理系統控制設備比較多,在一定程度上對于管理者來說其難度系數有所增加,管理工作也不容易開展。傳統的化學水處理系統都是分別在自己的控制室工作的,且每個系統的工藝都不盡相同,因此每個控制室都會有三名左右的工作人員,由于控制單元都是在各自的控制室里,所以當控制設備較多時,電廠水處理系統的管理程序就顯得紛亂復雜,每個人控制的區域也是有限的,這樣不僅疏于管理,且管理人員的工作負擔也會增加。隨著科技實力的增強,電廠化學水處理系統也發生了一些新的變化,由于傳統管理方法的局限性,改革是勢在必行的, 新的儀表、新的工藝凸顯出來的優勢是傳統工藝所不能比擬的,但是這些儀表和工藝仍舊是需要具有專業水平的工作人員來操作的,而目前化學水處理系統的工作人員在專業技術上仍然是有一定缺陷的,由于工作人員專業技術水平的限制,使得新系統的功能沒有得到充分的發揮,不能很好的完成儀表分析這項工作,當然,這也不排除有些工作人員是因為責任心不強而造成工作效率不高,總而言之,面對傳統的化學水處理系統,相對集中的綜合化控制模式一定會成為未來時候的發展模式,而現在我們要做的,就是提高自己,使未來盡快到來。[1]
1.2 化學水處理呈現的特點
在科學技術不斷進步的前提下,電廠的技術也在不斷進步與發展,水處理的設備、生產、方式、工藝、監測方法等方面也都有了新的變化,則必然存在新的特點。相比于傳統水處理系統設備的各自控制所帶來的不便將水處理系統設備的布置及生產趨于集中化是很有必要的,水處理系統設備的分散布置不僅會降低整個系統的管理效率同時也增加了工作人員的負擔,更致命的是,這種布置方式無法適應電廠水處理系統的發展。因此,對于水處理設備的布置及生產的集中化控制管理是改革中必須要做的。水處理系統包括了很多的處理設備:凈水預處理、鍋爐給水處理、凝結水精處理等,這是一個非常復雜龐大的系統,如果想要改變傳統形勢中他們各自占用一個控制室的情形,對這些設備進行集中化的管理,就要保證新的系統能夠使他們處于一個空間內,這種集中化的管理不論是在節約空間、設備成本還是對于工作人員的統一管理都是有很大的好處的,另外,對于傳統設備來說,他們是各自工作、互不影響的,但是這樣如果一個機器出了故障則可能很久之后才會發現,不利于系統的工作,對于水處理設備集中化的改革還要改變這種傳統的各個系統各自工作的情況,要把所有的設備系統都統一的控制管理,使其成為一個整體,這樣就可以及時發現故障機器還可以集中的控制管理水處理系統。[2]除了集中化的系統管理之外,對于水處理的工藝也需要跟著時代的進步而進行一些改革,傳統的單一處理方式已經適應不了現代化的管理設備了。隨著高科技的發展利用,水處理工藝的處理手段和處理工藝也實現了多樣化的發展,比如說電滲析技術,可以用于食品,輕工等行業制取純水、電子、醫藥等工業制取高純水的前處理。先進的水處理工藝不但在水處理系統的運行中省去了很多復雜的工序,而且還能夠有效的保證水處理系統的運行效果。在現代化發展中,節能環保的理念已經深入人心,隨著環境保護意識的不斷提高,在水處理過程中,盡量減少污染也成為了一個必然的趨勢,在水處理的過程中,應該盡量的少排放和少清洗,尤其是對于用水量巨大的電廠來說,在全球水資源都告急的情況下,合理的利用水資源以及水資源的循環重復利用也成為可其當務之急。電廠的水處理必須統一一個準則并且長期堅持,否則局面就會極度混亂,而且電廠水處理系統本身就很龐大,稍有閃失就會造成巨大的環境污染,后果不堪設想。
2 化學水處理的趨勢及其改善方法
2.1 化學水處理方式的發展趨勢
隨著我國電廠不斷地發展深化,化學水處理系統也隨著發展趨勢不斷地向可持續發展方向發展。就處理系統而言,從傳統模式到現在集中化管理模式的發展過程中可以看出,化學水處理設備的系統正在一步步的進行簡化,相比于過去,現在的設備系統已經緊湊了很多,電廠化學水處理系統集中化的發展不論是在排除故障還是在安全性上都有很大的優勢。采用集中化管理模式之后,既可以實現對各個環節的有效控制,又可以統一控制設備工藝,同時可以實現對水處理系統的運行監測,這樣一來工作人員就能夠在第一時間對于故障機器進行檢查和修復,大大的降低了水處理系統的運行風險,降低了其運行過程中因局部故障引發事故的機率,使設備的安全性有了極大的保障。設想于未來的發展,水處理設備系統一定會更加的簡化、簡便。使得龐大設備的集中化表現的更加突出。關于化學水處理的工藝,也會在努力提高電廠效率的同時采用更集中的操作及監控方式。另外,隨著我國國力的不斷提升,科技的不斷進步,水處理系統也會越來越智能化,從傳統的手動到現在的半自動以及以后的全自動,這些都不是夢想,我們完全可以通過我們科技的進步來實現這一偉大設想??沙掷m發展是我國實現社會主義現代化的基本方針,同樣,電廠的水處理系統也必須走可持續發展道路,在綠色環保方面,電廠仍有很大的進步空間,電廠的高效率、高效益都必須建立在綠色排放的基礎上,否則,電廠很難有存在的空間。
2.2 化學水處理的有效改善方法
水處理系統改革之后,集中化的管理能夠有效地進行控制各個設備,在傳統的水處理系統中,因為設備工藝的不同,在控制上并未取得理想的效果,在未來的發展中,對于設計工藝會重點改造,適當的增加一些控制閥門使得各自獨立的系統能夠在一定程度上成為有聯系的一個整體,這樣就可以實現水處理系統設備的同一控制。另外,目前利用氨和聯氨的揮發性在水處理運用上較為廣泛,但是這種方法存在一些缺陷,只適用在新建機組,針對這種情況,需要合理運用加氧技術,可以在一定程度上改變傳統除氧器、除氧劑的處理,提供了氧化還原的氣氛,使得低溫狀態下就能夠生成保護膜,抑制腐蝕。隨著電廠的發展,目前絕大多數高參數機組設有凝結水精處理裝置,這些設備大多都是進口的,其中再生系統是高塔分離裝置、錐底分離裝置。但真的實現長周期氨化運行的目的的精處理裝置屈指可數,所以不論是從綠色環保還是經濟角度考慮實現氨化運行都必將成為今后發展的方向。
3 結語
雖然隨著科技的進步,我國的電廠取得了一定程度上的進步,但是相比于發達國家的電廠現狀,我國電廠還是存在著很大的上升空間,我們所要做的,就是在管理和控制上狠下功夫,在零排放的前提下,實現高效率和高效益,在國際競爭市場上,占有自己的一席之地。
【參考文獻】
關鍵詞:水利水電工程;測量技術;探討
中圖分類號:TV文獻標識碼: A
引文
作為水利水電工程正常施工的基礎性因素之一,測量技術在水利水電工程中有著舉足輕重的地位,近些年來,隨著現代科學技術的快速發展,水利水電工程測量技術的發展也是日新月異。水利水電工程質量的高低有很大一部分取決于測量技術水平的高低。最近幾年,我國的科學技術發展速度越來越快,水利水電工程的測量技術也在緊隨這一潮流,不斷進步。本研究就將針對“水利水電工程測量技術”這一主題進行闡述,使廣大民眾對這方面的內容有一個更加深入的了解。
一、水利水電工程測量技術
1、水利水電工程測量技術之控制測量技術
控制測量是水利水電工程測量工作的重要組成部分。在一般情況下,水利水電工程控制測量可以分為兩部分,第一部分是測圖控制網,第二部分是專用控制網,這兩種類型的控制測量都會利用到平面控制測量技術和高程控制測量技術。其中平面工程控制測量技術較為常用。水利水電工程平面控制網測量技術包含三邊網控制網測量技術、邊角網控制網測量技術、GPS控制網測量技術,等等。近年來,GPS控制網測量技術應用的非常廣泛。范圍較廣的測圖工程的首選測量技術一般都是GPS控制網技術,范圍較小的測圖工程也會應用到GPS控制網技術。
在20世紀的70年代,美國的陸海空的三軍加以聯合最后研制出了新一代的衛星定位系統即GPS,它的主要目的就是給陸??者@三大領域及時提供實時地、全天候的與全球性的相關導航的服務,并且還用于具體情報的收集工作、核爆的監測工作與應急通訊工作等多種軍事性目的。經過了二十多年的研究和實驗,耗費資金高達300億美元,至1994年,全球的覆蓋率可高達98%的那些24顆GPS衛星均己經布設成功,這些標志著著衛星己經全部布設完畢,而且還預示著GPS全球定位系統已經真正邁進了成熟期。測量領域作為較早地采用了GPS技術的相關領域,積累了豐富的實踐經驗。一開始,這一技術主要地是用在高精度的大地測量技術與控制測量技術上面,從而建立起各種的類型與各種等級的用于測量工作的控制網。如今,GPS技術也用到了各種類型的施工放樣工作、測圖工作、變形的觀測工作、航空攝影的測量工作、海測工作與地理信息系統工作和地理數據采集工作當中等多個方面。在各種類型的測量控制網的建立方面,GPS定位技術已基本上取代了常規測量手段,成為主要的技術手段。隨著測量技術的不斷革新,GPS技術在工程定位測量領域得到了廣泛的應用,其主要技術特性體現在以下幾個方面:
(1)使用精密的衛星專門的星歷
精密衛星的專門星歷作為GPS技術進行精密定位的可靠保證,意義重大。運用精密衛星的專門星歷,將其設備調制到L1載波環節上的衛星軌道的相應參數數據、衛星軌道信息專門數據等參量數值。這樣做以后就可以使得計算變得更加精確,從而讓測量的誤差率能夠降到最低。
(2)區域的范圍小,網中基線邊長度較短
通常意義上講,使用GPS的高新技術可以使接收機在衛星信號方面的工作產生那種近似的誤差的特征,而且還會使接收到的網中基線邊的誤差無法超過5KM,所以造成在信號的接收過程時,可以通過差分解算來使得整個的公共誤差產生很大程度上的抵消效果,進而測得高精度的專門數據。但是區域的范圍較小、網中基線邊較短的特征也變成了GPS測量技術的最大亮點。
(3)測量點的選擇務必要靈活
在傳統的測量模式之下,相互鄰近的測量點間是需要一些互相通視的,所以對于測量工作的條件與工作人員的素質在要求上是比較高的,而且人眼的觀測還會讓測量在精度方面有所降低。在GPS的測量過程中,則不需要去考慮站點互相通視的問題,使得測量的數據全部依靠衛星來給出,其精度與靈活性便均得到了顯著的提升,測量的過程完全由計算機自動完成。由于GPS技術具有精密性高、區域范圍小、測量點選擇靈活等優勢,應用極為廣泛。
2、水利水電工程測量技術之變形監測技術
變形監測技術就是指對監測物體進行測量,通過測量了解監測物體的變化情況。若將變形監測技術細分,還可以分為外觀變形監測技術和內觀變形監測技術。而水利水電工程測量工作主要應用的是外觀變形監測技術。下面筆者就將詳細介紹一下外部變形監測技術涉及的常用變形監測方法。
(1)變形監測方法之大地測量方法
大地測量法可做的測量工作有很多,如,對基準網的測量、對物體變形情況的測量,等等。相關工作人員在應用大地測量法的時候,需要使用到以下兩種輔助設備,分別是電子水準儀和測量機器人。大地測量方法的具體特點如下:使用的輔助設備較為常用;相較于其它變形監測方法,其理論要點更為全面;通過該方法得到的數據,誤差較??;該測量方法在實施的時候,成本較低;該測量方法的實施時間較長;需要較多的人力資源;該測量方法的科技含量不夠高。
(2)變形監測方法之基準線測量法
基準線測量法主要測量的是水平位移的變化?;鶞示€測量法分為很多種,每種測量方法應用的實際情況也有所區別。例如,真空激光準直法一般會應用于呈現形狀為直線的大壩;垂線法一般會應用于呈現形狀為拱形的大壩;而視準線法一般會應用于滑坡。
(3)變形監測方法之液體靜力水準測量方法
液體靜力水準測量方法的特點如下:測量數據的準確率較高;該測量方法的可測區域較廣;該測量方法的自動化程度較高;該測量方法一般都應用在高程的測量。
3、水利水電工程測量技術之數字地形測繪技術
數字地形測繪技術可具體概括為以下三種模式:第一種模式,電子平板。這種測繪模式出現錯誤的概率較低,但是具有較強的波動性;第二種模式,數字測量記錄。這種測繪模式應用的范圍較廣,但是易出現錯誤;第三種模式,數字攝影測量。這種模式的操作方法很容易讓人理解,而且該模式使用的儀器也很方便存放,是一種實用性能較強的數字地形測繪模式。
4、水利水電工程測量技術之水下地形測量技術
水下地形測量技術一般會選用以下幾種定位技術:RTK定位技術,CORS定位技術,等。這類定位技術的優點是準確率高;工作效率高;工作強度低;自動化程度高;可整天工作。
二、水利水電工程測量技術的發展趨勢
水利水電工程測量技術的發展趨勢,可以概括為以下幾點:水利水電工程測量技術的自動化程度會更高,科技含量也會更高;水利水電工程測量技術的適用范圍會更加的寬泛;通過水利水電工程測量技術得出的數據的精度會更高;水利水電工程測量技術的信息提取能力會更強。
結語
在工程測量技術的不斷發展,工程測量設備快速的更新換代的大背景下,水利水電工程的發展速度會越來越快,發展前景也會越來越好。我國的水利水電工程測量技術的信息采集能力會愈加強悍,與此同時,也會向自動化、數字化、多媒體化的方向發展;測量數據的儲存與應用也會愈加的高效,愈加的簡易;總而言之,相關工作人員仍然需要不斷努力、研究、探討,從而使我國的水利水電工程測量技術水平大幅度的提升。
參考文獻:
[1]孫寶成,常晁瑜.淺析水利水電工程測量技術[J].西江月,2012,(18)..
一、農村水利水電工程建設管理過程中存在的問題
水利水電工程一般而言都屬于公益性基礎設施建設,改革開放以來,我國大力興建的農村水利水電工程大約有2000多萬個,其建設資金大多是由國家補助的,在農村水例水電工程建設中,還存在著許多問題,如缺少專業的技術人員、工程維修不到位等,這些問題的存在對農業的發展是相當不利的。其中,農村水利水電工程中存在的問題可以具體概括為以下幾點。
(一)管理水平低下
在農村水利水電工程建設中,工程的質量沒有被嚴格的列入考慮范圍之中,在進行工程設計時,人們往往追求的工程建設后所帶來的成效,卻忽視了工程質量也是一個至關重要的影響因素。其次,在工程建設中,存在工程建設與工程管理相重疊的現象,這樣很容易埋下工程質量隱患。在農村水利水電工程建設中,水利部門負責水利建設與防汛抗旱的雙層工作。農村水利水電工程建設的規模較小,當地政府只需要根據當地需求,制定出符合當地實際情況的能源計劃,但是另一方面,在特殊時期,工程的建設還必須得滿足整個水利工程的抗災要求,所以這對水利工程的建設提出了更高層次的要求,必須有過硬的質量保證。
(二)技術設備力量不足
完成一個水利水電工程的建設需要投入大量的資金,需要有非常雄厚的技術基礎。在農村水電工程建設過程中,由于缺少專業的技術人員,工程的技術水平失去了保障,其次,當農村水利水電工程出現問題時,如果沒有足夠的資金進行維修,這對水利工程的建設會產生巨大的影響。農村水利水電設備的不足也是一個很大的問題,由于設備的缺失,農村水利工程變無法在工作過程中發揮它最大的功能,這也是農村水利水電工程建設中一大問題,對工程的管理會造成極大的影響。
(三)管理制度不完善
現階段,我國農村水利工程建設依然固守以前的管理傳統,這種管理制度是相當落后的,對現代農業的經濟不能夠起到積極的推動作用。其次,我國農村水利水電工程建設管理中,由于管理制度的不完善,還存在著責、權、利分離的現象,在某些農村中,地方政府為了提升自己的業績,主動向國家申請工程建設資金,但是在資金到位以后,由于天氣氣候等原因,工程不能按時施工,不能夠及時辦理某些審批手續,最后造成了工程的荒廢現象。還有一些地方政府,為了使自己獲得利益,將工程交給自己的親戚朋友或者相關企業負責,對工程質量沒有進行嚴格把關,造成許多劣質工程的出現,這樣嚴重影響了工程的效果。
二、農村水利水電工程建設管理與發展措施
(一)加強項目成本與質量管理
只有使用先進的科學技術控制農村水利水電工程的建設成本,才能夠促進農村經濟發展。在對農村水利水電工程建設方案、設備進行選擇時,一定要遵循科學性的原則,一定要在科學調查的基礎上進行,從而達到節約建設成本的目的。此外,水利工程在建設過程中應該注重工程質量。眾所周知的是,農村水利水利水電工程的質量對農村居民的財產與利益有著極大的影響,并且這直接關系到工程建設的資金使用與運營管理。所以,在工程建設過程中,企業與相關部門都應該加強對工程質量的檢測,制定出一套完整的工程質量管理制度。
(二)創新工程管理技術水平
根據國內外水利水電工程建設的經驗可知,政府應該根據當地實際情況敬請技術管理創新。首先,政府應該加大對農村水利水電工程建設的支持力度,不斷加大對技術管理創新的投資力度。其次,加大對技術管理人員的培訓力度。促進技術管理人員之間的相互溝通與交流,分享管理經驗。管理人員也應該對水利水電工程有一個全面清晰的了解,能夠做到實時管理,及時發現問題并處理問題,對自身工作進行定期總結,促進管理水平與管理效率的提升。
(三)優化管理模式與體制
農村水利水電工程建設應該通過法律、行政、經濟等手段對農村水利水電建設市場進行嚴格規范,使農村視力水電管理更加科學化與合理化,在農村水利水電工程建設中,常常會出現工程項目責任混淆、工程資金管理違章、工程管理效率低下等問題。所以,在農村水利水電工程建設過程中,必須充分發揮政府與市場在工程管理中的作用,明確政府與市場的投資目的,有效利用市場資源配置,促進農村水利水電工程管理制度的優化,使農村水利水電管理更加標準化與規范化。
關鍵詞:水利水電工程測量 發展綜述
中圖分類號:TB22 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(c)-0060-01
隨著社會的進步、測量儀器的發展、各項測繪新技術的研究與應用,水利水電工程測量技術也得到了快速發展。同時,GPS衛星定位技術、數字攝影測量與遙感技術、地理信息系統技術、常規大地測量技術及多種專業工程測量技術不斷融合,進一步革新了測量方法,拓寬了水利水電工程測繪市場和服務領域。下面將具體介紹目前水利水電工程測量技術的發展現狀和發展趨勢。
1 平面控制測量技術
在水利水電工程中,傳統的平面控制網主要采用三角網及電磁波測距導線建立。近年來GPS衛星定位技術在水利水電工程中得到了廣泛應用,其充分彌補了常規控制測量的局限性,并體現出了極大的優越性。目前,已形成了以GPS衛星定位技術為主、傳統控制測量方法為輔的GPS網、邊角網、導線網等混合網的靈活多樣的現代控制測量技術。在實際工作中,施工測量控制網主要采用邊角網,或采用由GPS布設首級網的混合網。大范圍測圖控制網基本采用GPS控制網作為首級控制,并根據需要加密混合網等。圖跟控制已從傳統的電磁波測距導線發展為目前的GPS RTK測量技術。由于RTK技術具有作業效率高、定位精度高、無須通視、操作簡便等優點,能夠實時提供流動站在指定坐標系中的三維定位結果,并在一定范圍內達到厘米級精度,被廣泛應用于圖根控制測量,地籍測繪、數字化測圖及施工放樣等各種工作中。
未來應充分利用GPS RTK技術的優越性,并積極引進連續運行衛星定位服務系統(簡稱CORS系統)在水利水電工程控制中的應用。CORS系統是利用多基站網絡RTK 技術建立的連續運行衛星定位服務綜合系統,是現代GPS發展的必然趨勢。CORS系統由基準站網、數據處理中心、數據傳輸系統、定位導航數據播發系統、用戶應用系統五個部分組成。向不同類型、不同層次、不同需求的用戶提供不同類型的GPS觀測值、各種差分改正信息、以及其它相關的GPS服務。與傳統的GPS作業相比連續運行參考站具有作用范圍廣、24小時不間斷運行、精度更高、野外單機作業等眾多優點,能夠極大地提高作業效率,減少測量成本。
2 高程控制測量技術
水利水電工程高程控制的發展主要體現在兩個方面。首先,使用的測量儀器從以前的光學水準儀發展到數字水準儀,從人工讀數發展到儀器自動讀數、自動記錄。數字水準儀具有操作簡便、測量速度快、精度高、可實現內外業一體化等優點,是觀測方法的一次革命。其次,高程控制改變了單一依靠幾何水準測量的局面,目前可以綜合采用幾何水準、測距三角高程、GPS擬合水準等多種測量技術。
目前,高差不大的平原、丘陵地區GPS擬合高程可達到四等水準測量的精度。高程控制的研究主要在大地水準面的精化方面。隨著GPS定位技術的發展和普及,結合水準測量、重力測量、地形測繪資料精密確定大地水準面模型后,GPS高程可達到更高的精度,并逐步取代傳統水準測量,真正實現GPS三維測量,更好地為水電工程服務。
3 地形測繪技術
在水利水電工程中,有些地區已有其現勢性、精度、比例尺均能滿足要求的紙質地圖,一般直接對原圖進行數字化處理,再輔以修測、補測等方法,實測一部分地物點的精確坐標,再用這些點的坐標代替原來的坐標,可在一定程度上提高原圖的精度,獲得所需的數字化地形圖。對于沒有符合要求的紙質地圖的地區一般采用全站儀數字測圖或數字攝影測量進行施測。GPS輔助空中三角測量,是公認的我國西部困難地區測圖最經濟、最成熟的方法。
目前,大比例尺數字化成圖技術主要為全站儀(或GPS RTK)+電子平板(或草圖)+地形成圖軟件和近景攝影測量兩種模式。GPS RTK技術已廣泛應用于水利水電工程大比例尺(1∶500~1∶2000)地形測繪,其平面、高程精度滿足規范要求,大大提高了測圖效率。但受地形、植被等條件的制約,有些地區必須與全站儀配合使用。
未來應大力研究并推廣新一代航空航天數字測圖方法,如GPS輔助空中三角測量、遙感技術、三維激光掃描技術、移動測量技術(MMS)、無人機等在水利水電工程中的應用。最新應用的三維激光掃描技術能大面積、高密度地快速采集空間三維數據。可應用于地面形體測量與建模、三維可視化模型的建立、帶狀地形圖測量和庫區調查、變形監測等領域。必將在水利水電工程規劃、設計、施工、竣工各個階段中廣泛應用,成為“數字水電”建設強有力的工具。
總之,我國水利水電工程測量技術的發展已經取得了顯著成績,今后將繼續大力促進水利水電工程測量儀器和方法的更新換代,積極推廣測繪新技術的應用,推動水利水電工程測量快速發展。
參考文獻
[1] 周忠謨,易杰軍,周琪.GPS衛星測量原理與應用[M].北京測繪出版社,2004.
關鍵詞: 水利水電工程測量;控制測量;地形測繪;變形監測;水下測量
一、引言
隨著測繪新技術發展和測繪新設備應用,水利水電工程測量技術得到了日新月異的發展。水利水電工程測量技術發展趨勢和方向是:測量數據采集和處理的自動化、實時化、數字化;測量數據管理的科學化、標準化、規格化;測量數據傳播與應用的網絡化、多樣化、社會化。水利水電工程測量一般包括控制測量、地形測量、施工測量、水下測量、竣工測量和變形監測等幾部分內容,由于大量采用新儀器、新方法,對經典大地測量技術、衛星定位技術(GPS)、數字攝影測量與遙感技術(RS)、GIS技術、地籍與界線測量及多種專業工程測量技術的不斷融合,涵蓋了線路測量、地籍與界線測量、施工測量、計量測量等方面內容,水利水電工程測量服務領域得到了不斷拓寬。下面分幾個方面介紹水利水電工程測量技術近幾年的應用現狀和發展趨勢。
二、控制測量技術
控制測量則是一切水利水電工程測量工作的基礎。隨著科學技術的發展,水利水電控制測量由傳統控制測量過渡到現代控制測量模式,即以GPS等空間定位技術為主、傳統測繪方法為輔,快速高效、高精度確定空間點位的三維坐標。
水利水電工程控制測量按水利水電工程階段和服務內容劃分為測圖控制網和專用控制網兩種類型,包含平面控制和高程控制兩方面測量技術。水利水電工程平面控制網測量技術由傳統的三角(鎖)網發展為三邊網、邊角網、導線網、GPS網、混合網等現代控制網測量技術,近年來GPS衛星定位技術得到廣泛應用:大區域測圖控制網基本采用GPS控制網技術,中小區域測圖平面控制網采用GPS控制網作為首級網或采用多種設備觀測的混合網;專用平面控制網主要采用邊角同測網,部分工程采用GPS布設首級網或直接布設為GPS混合網。水利水電工程高程控制網測量儀器從光學水準儀發展到自動安平水準儀再到數字水準儀、液體靜力水準系統。觀測方法從人工讀數發展到自動讀數紀錄、自動觀測,作業方式從單一的幾何水準發展到測距三角高程、靜力水準、GPS擬合水準等多元作業方式。數字水準儀具有測量速度快、精度高、使用方便、勞動強度輕、可實現內外業一體化等優點得到了廣泛應用。布置了數量足夠分布均勻的高程控制點的小型GPS網,GPS高程可達到四等水準側量的精度;高差不大的平原、丘陵地區可采用GPS高程開展三、四跨河水準測量;若測區建立了高精度的精化大地水準面,長距離的GPS高程可達到二等水準測量的精度。
測圖控制網技術已從以前的前方交會、后方交會等傳統技術發展到電磁波測距導線再發展到目前的RTK技術和CORs技術。RTK技術是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術,它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果,并達到厘米級精度。使用RTK技術作業能大大提高作業效率,得到一組圖根點的三維坐標僅需要幾秒鐘的時間。由于RTK技術具有作業效率高、定位精度高,數據安全可靠、作業條件要求低,無須通視、操作簡便,容易使用等優點,目前已被大量使用。CORS系統是利用多基站網絡RTK技術建立的連續運行衛星定位服務綜合系統(ContinuousOperational Reference System,縮寫為CORS)。CORS系統由基準站網、數據處理中心、數據傳輸系統、定位導航數據播發系統、用戶應用系統五個部分組成?;鶞收揪W負責采集GPS衛星觀測數據并輸送至數據處理中心,數據處理中心接收各基準站數據,進行數據處理,形成多基準站差分定位用戶數據,組成一定格式的數據文件,通過移動網絡、UHF電臺、Internet等形式向用戶播發定位導航數據。用戶使用的GPS流動站設備只要具備網絡RTK模塊功能,就可以接收系統提供的RTCM2.3、RTCM3.0或CMR+格式的差分數據。用戶僅需要一臺流動站即可進行全天24小時RTK測量,獲得的坐標為WGS84坐標系統,再轉換成適合當地的地方坐標系統。由于該系統具備無需架設基站、作用距離遠、24小時不間斷運行等優點,能夠極大地提高作業效率,減少測量成本。目前我國已有許多大中型城市建立了CORS系統,應用于城市周邊的測繪、國土、交通、林業、農業、水利、等領域。RTK技術和CORS技術不僅能在測圖控制方應用,還能充分應用于地形測量、斷面測量、水下地形測量等各方面。
三、數字地形測繪技術
隨著全站儀和計算機技術的普及應用,形成了多種大比例尺地形圖的數字測繪方法,開發出具有自主知識版權的優秀數字成圖軟件,采用三維測繪技術,不僅可滿足地形圖和專業圖測繪成圖,還可進行GIS前端數據采集與更新。數字化測繪技術作業模式主要采用電子平板模式、數字測記模式和數字攝影測量模式(含數字近景攝影測量模式)。
1.電子平板數字測圖系統:
全站儀+便攜機(即電子平板)+地形圖繪圖軟件,包括測站和鏡站兩種作業方式,其特點是模擬傳統白紙成圖,作業直觀,無需編碼,測繪不易產生錯漏,但便攜機電池使用時間短(通常為3h左右)、相對笨重且穩定性差,比較適合平坦地區、城鎮地區地形測圖,不適合環境條件惡劣的水利水電工程地形圖測繪。
2.測記法數字測圖系統:
全站儀/GPSRTK+(電子手薄+)草圖+帶有地物編碼的地形圖內業繪圖軟件。缺點是作業不直觀,測量點號與草圖點號可能產生不一致,易產生地物錯漏,對現場繪制草圖人員要求較高,但適合各類環境數字地形圖測繪。
3.掌上數字測圖系統:
全站儀+掌上測圖系統(即掌上電腦)+地形圖內業繪圖軟件。掌上數字測圖系統克服了筆記本電腦電子平板的缺點,發揮筆記本電腦、電子手薄、掌上平板的優點,可視化界面,人性化設計,操作簡單,攜帶方便,環境適應性強,是目前較為理想的野外測繪數據采集及成圖工具。
四、變形監測技術
變形監測又稱變形測量或變形觀測,是對被監測對象或物體(簡稱變形體)進行測量,確定其空間位置及內部形態的變化特征。變形監測按其變形監測部位分為外部變形監測(外觀)和內部變形監測(內觀)兩部分,涉及測量學范疇的工作主要為外部變形監測。外部變形監測按變形方向可分為水平位移監測和垂直位移監測。水利水電工程外部變形監測包括變形監測基準網測量、工作基點測量、變形體變形監測、監測資料分析等內容,常用水利水電工程外部變形監測方法主要有以下幾種:
1.大地測量法
大地測量方法是變形監測的經典方法,可完成變形監測基準網測量、工作基點測量、變形體變形監測等工作,測量設備采用電子水準儀、精密全站儀,測量方法包括傳統的三角測量、幾何水準測量、交會測量和現代的邊角測量、三角高程測量等方法。大地測量方法主要特征:利用常規大地測量儀器,理論和方法成熟,測量數據可靠,觀測費用相對較低,但觀測時間長,勞動強度高,精度受到觀測條件影響較大,觀測和數據處理的自動化和智能化程度較低。
2.基準線測量法
基準線法是水平位移變形監側的常用方法,土石壩、重力壩、支墩壩等直線形大壩的壩體、壩基一般采用引張線法、真空激光準直法和垂線法觀測,若壩體較短可采用視準線法、大氣激光準直法觀測;拱壩壩體壩基主要采用垂線法或大地測量法觀測;近壩區巖體、高邊坡、滑坡體水平位移監測主要采用大地測量法、視準線法和垂線法。
(1)視準線法的優點所用設備普通,操作簡便,費用少,但受照準精度、大氣折光等多種因素影響,操作誤差不易控制,精度會受到明顯的影響。近年來采用較少。
(2)引張線法是一種廣泛應用的大壩水平位移監測主要方法,具有設備簡單、測量方便、速度快、精度高、成本低等特點。引張線讀數儀由早期人工測讀引張線儀發展到目前的步進電機光電跟蹤式引張線儀、電容感應式引張線儀、CCD式引張線儀以及電磁感應式引張線儀,基本實現了實時自動化觀測。對于短距離引張線,取消了系統中的浮托裝置,提高引張線的綜合精度,簡化引張線的觀測程序,可實現完全自動化觀測。
(3)垂線包括正垂線和倒垂線兩種形式,是水利水電工程水平位移變形監測的主要方法。正垂線―般采用”―線多站式”,可用于水工建筑物各高程面處的水平位移監測、撓度觀測和傾斜測量等;倒垂線―般要求深人穩定的基巖內,大多用于巖層錯動監測、撓度監測,或用作水平位移的基準點監測。垂線監測由傳統人工讀數的垂線坐標儀發展到自動化觀測的遙測垂線坐標儀。
3.液體靜力水準測量方法
垂直位移監測技術主要有水準測量、三角高程測量、液體靜力水準測量技術,目前發展最快的是液體靜力水準測量技術。液體靜力水準測量系統特別適用于壩體廊道內高程觀測及高程傳遞,它通過各種類型的傳感器測量容器的液面高度,可同時獲取數十乃至數百個監測點的高程,具有高精度、遙測、自動化、可移動和持續測量等特點。兩容器間的距離可達數十公里,如用于跨河與跨海峽的水準測量;通過一種壓力傳感器,允許兩容器之間的高差從過去的數厘米達到數米。
五、水下地形測量技術
傳統的水下地形測量采用一般多以經緯儀、電磁波測距儀及標尺、標桿為主要工具,用斷面法或極坐標法及交會法定位,用測深桿和測深錘來采集水深數據,這種方法存在作業效率低,誤差大等諸多缺點,近來已經很少被采用。近年來隨著衛星定位技術的發展,DGPS、GPS盯K及CORS系統配合多波束測深儀進行水下地形測量得到了廣泛的應用。DGPS(差分全球定位系統)是以某已知點作為基準點,基準點的GPS接收機連續接收衛星信號,并與已知點的位置進行比較,確定當時誤差的偽距修正值,將這些修正值通過無線電臺接收,用戶接收機接收修正值來實時校正GPS信號,它具有全天侯、實時連續、高精度等特點。目前GPS RTK及CORS系統定位已達到厘米級的定位精度,并且能夠做到實時無驗潮測量。以上幾種定位技術進行水下地形測量與岸上基準點交會法、極坐標法等定位技術相比,具有極大的優勢,特別是較大面積的水下地形測量,可以大大縮短工作周期,減輕勞動強度。
六、結束語
近年來,我國水利水電工程測量研究投入增多,發展很快,進步很大,取得了顯著成績;但東西部單位間發展不平衡,不能滿足水利水電工程建設的需要。我們大力促進水利水電工程測量技術方法與手段的更新換代,積極推動測繪新技術的應用,加快“3S”集成技術研究,推動傳統手工測量向電子化、數字化、自動化方向發展;同時相關行業、相關學科的學習,拓展新的測繪市場和技術服務新領域,增加測繪附加值,使水利水電測繪由純技術型向技術服務型轉化,推動水利水電工程測量又好又快發展。
參考文獻:
關鍵詞:三維技術 水利水電工程設計 有效應用
水利水電工程對人們生活生產可以起到保護作用,是蓄水防洪的天然海綿,一方面能夠減少水土流失,另一方面也能對環境保護起到至關重要的作用。據此,我們在對水利水電工程進行設計的時候必須采取科學嚴謹的技術方法,將三維技術充分應用到水利水電工程設計當中。本文將對三維技術在水利水電工程設計中的應用進行相關分析,分別從:水利水電工程設計中存在的問題、水利水電工程設計三維技術應用的現狀、三維技術在水利水電工程中的有效應用。三個部分進行闡述。
一. 水利水電工程設計中存在的問題
(一) 設計人員素質相對較低
水利水電工程設計人員素質水平相對較低,缺乏工程安全意識,通常為了應付工作,不按照施工標準去操作,從而埋下了安全隱患。
(二)工程設計重要性認識的不足
水利水電工程施工部門認為工程設計僅僅是一項基礎工作,沒有必要投入太多人力物力,造成一些不必要的浪費,工程施工管理者對水利水電工程設計的重要性不夠重視,使相關施工制度缺乏實施力度,導致水利水電工程設計工作的開展受到一定阻礙。
(三) 可行性研究相對缺乏
眾所周知,水利水電設計工作涉及的專業學科眾多,它需要各領域設計人員的積極配合。然而,目前我國對水利水電工程設計的研究相對缺乏,設計過程中使用的材料,欠缺一定科學性。
(四)設計工作流程不夠完善
在實際施工中,設計工作流程缺乏一定的完善,導致設計人員的每一道工作流程都很難達到基本標準,不能對設計工作的嚴謹性與安全性起到充分保障,增加了施工安全隱患的發生。
(五)施工現場管理混亂
設計工作的正常實施與施工現場管理有著直接作用。安全事故的發生與施工現場管理的混亂分不開,消防區域設置的不合理,安全標示牌的缺乏,施工人員安全意識的淡薄及對消防器材認識不夠,都是導致產生安全事故的重要因素。
二.水利水電工程設計三維技術應用的現狀
水利水電工程設計是水利水電工程實施過程中的重要組成部分,工程施工的安全與否與工程設計工作息息相關。水利水電工程設計工作的良好開展也是保障我國水利水電工程全面發展的重要前提。因此加強對工程設計工作的優化是當前水利水電工程施工部門的當務之急,為了推動設計工作的良好開展,我們必須將三維技術應用其中。當前我國三維技術在工程中的應用具有一定滯后性,其應用發展落后于石化、電力等行業,之所以會出現這些現象主要是因為空間管道設計不夠合理、空間設計不夠協調等問題。此外,水利水電工程設計工作的開展會受到地質、天氣等不可抗因素的影響。
三. 三維技術在水利水電工程中的有效應用
(一) CATIA的應用
三維技術中的CATIA的應用功能相對廣泛,首先,能對工程設計中涉及到的所有不同地質建模呈現的問題進行有效解決,對具有復雜性的逆向工程、曲面變形進行科學合理的設計,并能及時生成地質建模數據,應用價值非常高;同時,能根據工程設計中的部件問題進行合理設計,充分促進整個水利水電工程設計的速率及質量的提高;此外,CATIA應用技術能對施工中的整體布置問題進行有效解決,加入部分設計經驗及規則制度,為后續設計提供幫助,充分提高工程設計的速度。
(二) ANSYS的有效應用
ANSYS具有很高的應用價值,該技術具有一定的靈活性與變化性,能夠幫助工程企業獲得相當大的經濟收益,并且會隨著時代的發展而變化。據此,我們在應用這種技術時必須按照一定步驟實施,首先要將邊界線找出,并利用相關工具開展連線制作流程,利用制圖工具將所有的線條連接起來,再導入零件設計模型,在進行這項工作時需對各零部件的具置認真校對檢查,以此確保其約束具有極強的準確性,最后再對網格剖分進行相應調整,與此同時依照零件外形之間存在的拓撲關系進一步明確其相應的特征,完成模型制作,對模塊自身的輔助特征進行科學合理的加工操作,進而完成相應的造型工作。
(三) 三維立體的渲染
一般手工繪制的圖都缺乏一定的直觀效果,使立體結構中的問題不易被發現。三維技術的應用很好地解決了這個問題,三維技術能夠繪制出立體效果圖,通過渲染后能將整個結構呈現出來。
(四) EXCEL數據處理應用
三維技術能夠對EXCEL數據進行有效處理。不僅能很好保障數據的正確性,還能將這些數據轉化為相應的坐標,對工程的設計起到至關重要的作用。
(五) 水庫水位的繪制
三維技術對于水庫水位的繪制有一定幫助,技術人員將相應數據輸入以后就能夠快速進行庫容差的計算,再根據結果來轉化為相應坐標,最后通過執行樣條曲線來繪制命令。
(六) 地形地質的相關應用
眾所周知,水利水電工程設計工作的開展會受到地質、天氣等不可抗因素的影響。三維技術能夠根據相應數據來實現數字化的三維地形,根據地形特點適時調整原有圖形,利用勘測數據來進行計算,有利于設計工作的順利開展。
(七) 水工設計方面的應用
水利水電工程設計具有一定復雜性,需要多方面人才的配合,在設計工作中必須加強骨架設計模式的應用,對設計權限進行劃分,快速形成三維設計草圖,構建三維模型,加強各方面之間的溝通交流,充分確保設計工作的有效性。
(八) 工程量計算的應用
三維計算在工程量的計算中也能起到一定效果,能夠精確到坐標中各個點的數據,充分滿足施工要求,對整個水利水電工程質量起到保障作用,為工程的開展奠定了重要基礎。
結束語
水利水電工程設計是水利水電工程施工中不容忽視的環節,施工管理部門必須將工作重點放在工程設計之上,采取行之有效的措施開展水利水電工程設計工作,實施科學合理的安全管理,將工程安全問題放置第一位,將三維技術充分應用到整個設計工作中,對設計人員的素質水平進行強化,未經培訓的設計人員不能讓其立即上崗作業,施工單位必須要加強對建筑施工質量管理的監督力度,相關研究人員應該對三維技術不斷進行發展與創新,充分拓展該技術的應用領域,保障施工工程的質量,促進整個社會建筑行業的全面發展。
【參考文獻】
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【關鍵詞】水利水電施工;機電安裝;問題
隨著我國經濟發展步伐的不斷加快,經濟建設與發展對水利水電工程的需求程度也隨之不斷增強,水利水電工程的建設規模與數量在不斷增加,這種態勢也不斷倒逼我國水利水電機電安裝工程的快速發展,當前,我國水利水電機電安裝規模逐漸呈現大型與巨型的發展特征,單機容量不斷擴容,機組臺數不斷增加,這就對機電安裝工作不斷提出更高、更嚴格的要求,綜合運用科學的安裝方法、先進的安裝技術、高效的組織管理方式是降低機電安裝工程總成本、保證工程順利完工的必經之路。
一、水利水電施工中機電安裝的特點與重要性
(一)水利水電施工中機電安裝的特點
工程機電安裝是水利水電工程施工階段的核心環節,也是促使工程如期投產、經濟效益和社會效益順利發揮的關鍵所在。不可否認的是,為實現規模經濟效應,我國當前的水利水電工程規模正在不斷擴大,逐漸向大型甚至是巨型方向發展,此外水利水電工程機電安裝還具有如下特征。1.施工組織難度較大且施工技術要求不斷提高在施工現場需要組裝、焊接的多為超級超限部件,而這一工作大大受到施工場地規模的限制,極易出現機電安裝、金屬結構和土建施工等不同部門交叉使用場地以及多臺機組平行流水作業所可能出現的矛盾、干擾與沖突,從而大大增加施工組織難度和機電安裝環節的施工技術要求。2.安裝強度大、精度要求高為了實現規模經濟效應,當前國內大型甚至是巨型的水利水電機電安裝工程較多,機組臺數和機電安裝規模也隨之擴大,安裝強度日益增強。此外,機電設備安裝工程與其他工程相比,對精度要求非常高,例如水輪發電機組安裝過程中的誤差范圍僅要求為0.01mm,有些安裝工程所允許出現的誤差范圍甚至更小。3.安裝工藝復雜受運輸條件、成本控制等因素的制約,水輪發電機組安裝過程中所需零部件許多都需要運至施工現場后進行組裝,而非在制造廠組裝妥當后運至工地直接使用,這無形中增加了現場安裝的難度,對安裝人員要求較高,工藝復雜。4.交叉作業環節較多通常情況下,在水利水電工程施工完成后進行機電安裝,此時水工建筑物已經基本完成,如果在施工過程開始前機電安裝部門與施工部門尚未就交叉作業部分協商并達成一致的情況下,則會導致較多的變更出現,直接導致工程成本增加,并影響其經濟效益的發揮。為此在工程進行前必須會同工程各方進行必要的交流與協商,保證工期緊湊,避免任何拖延,杜絕任何信息不對稱現象。
(二)水利水電施工中機電安裝的重要性
隨著我國經濟建設步伐的加快及國家對水利水電等基礎設施事業重視程度的不斷增強,水利水電工程發展如火如荼,其數量與規模正在不斷拓展。機電設備安裝作業在整個水利水電工程項目中地位與作用日益凸顯,包括施工現場生產生活用電需要、水利水電工程建設施工用電需要等方面,可見,只有不斷提高并保證機電安裝工程質量,整個水利水電工程項目的施工質量才能得以保證。
二、水利水電施工中機電安裝現狀及問題分析
(一)水利水電施工中機電安裝現狀
1.安裝管理方式落后水利水電機電設備安裝開始前,必須對設備進行妥善管理,確保機電設備在未發生任何損壞的前提下移送安裝。當前我國水利水電施工多采用傳統而落后的管理方式,管理人員意識薄弱,并未充分認識到安裝前設備管理環節的重要性,甚至片面采用提取固定資產折舊費的方式進行設備回收管理。在機電設備送交施工現場環節,管理人員并未采用科學、合理、可行的現場管理方式,從而大大降低機電設備安裝工作的質量與效率。2.機電設備購置、鑒定環節重視不夠在進行水利水電工程機電設備采購時,脫離工程項目實際情況,與未來發展趨勢進行采購,從而影響后期的安裝,大大影響水利水電建筑工程效益的發揮。機電設備在移交安裝現場之前必須進行鑒定,并會同建設單位核算部門進行詳細核算,但是許多水利水電單位并不關注安裝過程前后的環節,只是一味將工作重點放在安裝環節,缺乏機電設備定期的必要的檢查和維修,嚴重影響安裝環節及水利水電工程項目經濟效益的發揮。3.管理者不注重機電設備更新水利水電工程項目施工過程中,機電設備難免會因各種外力而受損,當前我國水利水電機電設備管理水平整體偏低,對于安裝和施工中的損壞很難及時修復與完善。此外,管理人員普遍存在機電設備的維護與更新會浪費資金、增加造價的錯誤觀念,所以機電設備的更新相當滯后緩慢。
(二)水利水電施工中機電安裝存在的問題
一旦水利水電施工中機電安裝環節出現問題,將會大大降低機電設備工作效率,此外還會為水利水電設備安全運行埋下隱患,進而增大工程運行成本。1.預留孔洞位置及尺寸誤差在機電設備安裝作業中,既要保證安裝位置與尺寸的精準性,又要準確設計、定位并預留電纜與支撐模板的位置和尺寸。實際的水利水電機電安裝過程中,預留孔洞位置與尺寸誤差較大現象普遍存在,包括預留電纜孔洞彎角處空間預留不足影響電纜的正常拐彎進而破壞電纜外層保護膜;墊板厚度預留不夠,影響了機電設備正常運轉等等,這些問題的存在將會大大增加工程預算,影響施工質量。2.基礎二次混凝土處理不當水利水電工程機電安裝過程中,必須同時進行混凝土二次澆筑,澆筑前需將墊鐵、基礎板和墊板焊接在一起,并清理干凈基礎表面的雜物,進行墊鐵覆蓋后搗實抹平。為防止機組中間位置高程偏差的出現,保證機電設備的精準運行,不能利用振搗機械進行搗實處理,應采用鋼筋搗實。3.安裝單位與土建施工單位缺乏有效協商水利水電工程機電安裝是安裝單位的核心工作,但是離不開安裝單位與土建施工部門的有效協商與配合,在進行安裝設計時,必須由機電安裝人員提出對土建施工部門的技術要求,以有效避免土建過程中所可能出現的預留孔尺寸與位置出現偏差等問題。相反如果在機電安裝開始前,兩個部門缺乏必要而有效的溝通協調,則必定會出現安裝差錯,無法保證施工效率。4.安裝人員專業水平欠缺在進行水利水電工程機電安裝前,必須做好機電設備采購與準備工作,如廠家提供的預埋件、立式水泵的組裝、清污機等設備的購置安裝等。機電安裝專業性很強,對安裝人員技術水平、能力素質等要求較高,然而當前我國大多數機電安裝與維修人員欠缺專業知識,并未參加定期專業化的培訓與考核,為安裝工作質量埋下隱患。
三、水利水電施工機電安裝工作的完善措施
(一)機電安裝方與土建結構方及時有效溝通
水利水電工程項目設計環節,機電安裝方必須對土建結構方提出機電安裝技術要求,以確保安裝過程中,機電設備位置及尺寸偏差不會出現,并將安裝位置與尺寸在土建設計圖中明確標識出來,安裝施工開始前,雙方并再次就此問題對施工圖進行認真審核,防止機電安裝中所可能出現的任何位移與偏差,這就要求機電安裝人員具備一定的土建結構知識,能發現土建結構施工圖紙中存在的機電設備安裝方面問題并提出解決對策。
(二)制定完善的安裝方案
水利水電工程機電安裝與土建施工存在許多交叉領域,甚至存在許多矛盾的地方,如果處理不善必將影響雙方面工作進度。例如在機電安裝與調試環節,要求安裝工作環境整潔與安靜,此時如果土建施工同時進行,則其產生的粉塵與噪聲必定影響機電設備安裝的進行,這就要求在雙方進行施工作業前進行必要的溝通與協商,事先完善機電安裝與土建施工方案。
(三)增強機電安裝管理人員意識,提高安裝人員專業技術水平
機電設備在安裝開始前后必須進行妥善管理,相關管理人員必須摒棄傳統的散漫思想,提升機電設備管理意識水平,保證設備的質量與完整性,一旦發現設備的任何損壞,必須當即進行維修,完成后需進行合格性檢驗,通過后方可進行安裝。機電安裝專業性很強,水利水電企業必須為安裝人員建立定期專業知識培訓考核制度,保證其通過不斷的理論與實踐的結合,提升自身工作能力與專業素養。
參考文獻:
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【關鍵詞】 水利水電建筑;實踐;創新
1 前言
隨著我國經濟的快速增長,很大程度上推動著水利水電領域的發展。為了適應新時代下社會以及人們對水利水電工程建筑的要求,水利水電工程建筑的相關設計人員以及現場施工技術人員應立足于當下,將現今水利水電的工程建筑技術不斷進行改革與創新,使其能夠滿足當代對其經濟、綠色方面的要求,也能夠與當地的自然環境充分融合,變為其中一道亮麗的風景線,為當地的自然環境增光添彩,也為當地居民以及游客提供視覺的享受。
2 水利水電工程建筑設計的綜述
2.1 建筑設計的特點
水利水電工程建筑設計具有如下幾個方面的特點:
第一,水利水電工程建筑的建筑范圍受到多方面因素的影響,其中包括水工建筑的影響以及相關設備規模的影響,例如閘門的高度、供電設備的長寬等。因而在水利水電工程建筑實際施工的過程當中,其建筑規模已經基本被確定,這就對其藝術方面的設計帶來了一定程度的困難。
第二,水利水電工程建筑通常位于自然環境當中,在其周圍往往有山川、河流、森林存在,部分用于抵御洪水的建筑建設在城市當中。這些優秀的自然條件為建筑設計當中藝術的體現提供廣闊的平臺。設計工作者應對其周邊環境進行充分利用,將水利水電工程建筑與自然環境之間實現完美的融合,打造一道給人以視覺沖擊的風景線。
第三,水利水電工程建筑的建設很大程度上促進當地經濟的發展,而地方經濟的騰飛也將推動著當地建筑文化的發展,實現其建筑風格的全面提升。因而在對工程建筑進行設計的過程中,設計工作者應具有良好的發展眼光,使得水利水電工程建筑的風格等級并不低于當地后期興建的建筑。
第四,目前國內的水利水電建筑往往建于水體當中,因而在對其進行施工的過程中,應對當地的實際情況進行充分的了解,在其邊緣部位添加必要的且具有針對性的防護裝置。
2.2 建筑設計的分類
目前國內水利水電工程建筑的設計工作一般分為以下幾類:
第一,整體性的平面設計。整體性的平面設計通常涵蓋以下幾個方面的內容:工程建筑的主體工程、相關設備的布置。在對工程建筑的主體進行設計的過程中,包括對閘門、泵站、設備管理站、生活設施、綠化設施等方面的設計。
第二,平面設計。在對工程建筑的平面進行設計的過程中,機電等專業的工程技術人員應先對相關的設備布置情況提出建議,之后由各個領域的工程設計人員共同探討建筑的平面設計形式。在整個設計的過程中,建筑領域的相關技術人員所負責的是主建筑的交通情況、防火情況、安全性能等方面是否符合國家以及行業的相關標準以及交付使用之后其使用性能等。
第三,建筑風格的設計。工程建筑所體現出來的文化精神應與當地的建筑風格以及文化相適應,而不能單純對其他相關建筑進行模仿。
2.3 現階段水利水電工程建筑設計中存在的問題
現階段水利水電工程建筑設計中,存在以下幾個方面的問題:
第一,受到傳統觀念的影響,在對其該類建筑進行設計以及施工的過程中,工程建筑良好的使用功能往往備受重視,而對其進行的設計工作常常被忽略。
第二,水利水電工程建筑是由國家出資建設的,其資金預算往往較為緊張,因而其中絕大部分資金均用于建筑施工的過程中,而用于建筑設計方面的資金微乎其微,很大程度上制約著建筑設計的質量。
第三,相關部門對工程建筑的質量要求相對較高,而對其設計風格卻極少關注。
第四,部分工程建筑的管理者強調建筑工程施工的質量,而對其設計風格并沒有關注。
3 水利水電工程建筑設計的創新
作為水利水電設計的從業人員,要立足于當下,在滿足工程建筑安全運行、方便管理等要求的基礎上,著力于對其建筑風格方面的提升,使其徹底告別傳統的建筑形式。水利水電工程建筑設計的工作人員應以發展以及創新為出發點,為今后工程建筑的設計描繪美好的藍圖,也為建筑風格的發展作出積極的貢獻。
隨著國內和諧社會的建設進程不斷推進,水利水電的工程建筑也將向著經濟、綠色的方面發展,并且努力將其打造成當地自然環境的一部分,將傳統僅限于使用的功能升華到旅游領域,使得人們在茶余飯后能有散步休閑的場所。這是時代賦予的光榮使命,同時也是對工程建筑設計的一個全新的挑戰。因而設計人員應具有發展的眼光,將所設計出來的水利水電工程建筑與當地的自然環境充分融合,不僅美化了當地的自然環境,同時也使得工程建筑的美觀性能提高到一個新的高度。
在建筑設計的過程中,其首要任務是保證所設計出的建筑滿足使用性能的要求,其建筑質量應符合國家以及行業的相關標準,其經濟方面應符合工程的實際,同時結合當地的自然環境,并在充分的了解當地的文化特色以及建筑風格的基礎上進行設計工作。因而良好的建筑設計不單單依靠設計人員良好的思維能力,更要依靠建筑以及設備的空間布置、原材料的選用等。只有將各個方面進行充分的結合,才能打造出一個給人以視覺享受的工程建筑。
根據對目前建筑設計過程中存在的問題的分析,結合筆者自身的實際經驗,對建筑設計的創新提出以下幾點建議:
第一,雖然在水利水電工程建筑范圍受到多方面條件的制約,但是設計人員應對其進行充分的利用,在有限的空間之內發揮設計工作者無限的想象力,努力將各個部位美化,從而將工程建筑整體的美觀程度提升一個等級,使其能夠較好的符合時代以及人們日益提高的要求。
第二,大部分的水利水電工程建筑都建造于自然環境當中,其周圍一般存在山川、河流等,而工程建筑也將向著治理水和治理環境相協調的方向發展。所以建筑設計人員應最大限度的利用當地的自然,打造符合當地特色的建筑,使得建筑能夠真正的與大自然相融合,使其變為一道美麗的風景。
第三,時代特色以及不斷的創新的設計理念為工程建筑設計不斷注入新鮮的血液。雖然建筑內部的空間被相關的設備所占據,但是其外部環境則可以進行美化塑造。建筑設計工作者應充分結合時代的特色,運用先進的設計理念,傾力將工程建筑塑造成當地一個具有標志性的建筑,也能夠在很大程度上推動當地建筑風格的改革創新。
第四,工程建筑設計的工作人員應將建筑與藝術之間的關系進行協調,同時也將建筑原材料的選用以及經濟之間的關系進行良好的處理。建筑原材料是工程建筑的基礎,因而在對建筑進行設計的過程中,應充分的考慮到建筑的使用性能以及建筑質量等,在滿足經濟條件的情況下設計出質量達標、整體美觀的建筑。
第五,在建筑的設計過程中,設計人員應對現今的施工技術進行充分的了解,在做設計工作時應充分的考慮到施工方面的問題。因此在保證建筑的質量以及整體美觀的基礎上,為施工的方便以及順利實施提供保障,同時,運用合理的施工手段以確保甚至提升建筑的整體美觀程度。只有將兩者進行有機的融合,方能打造出美觀的建筑。
4 結束語
綜上所述,雖然新時代的到來對水利水電工程建筑的設計工作帶來了極大的挑戰,同時也為其發展提供了良好的機遇,因而作為設計人員,應在現今設計理念的基礎之上,進行大膽的創新,為工程建筑向著綠色、經濟的方向發展發揮出積極的作用。
參考文獻
[1] 楊光輝.水利工程設計與藝術相結合的探究分析[J].中國科技博覽,2011, (28):43-44
1.1預應力錨固技術在水利水電工程施工中的應用
預應力錨固技術在水利水電工程的施工中帶來的效益十分顯著,而且其適用范圍也相當廣泛。它一方面對之前的建筑物有加固的作用以及補強的效果,另一方面對于新建的工程又可以發揮其本身所特有的功能?;谄淇梢詫⒗瓚鬟f出去的優點,使得預應力錨固技術除了在我國受到施工單位的青睞之外,也引起了其他國家水利水電部門的關注。預應力錨固技術是以預應力的混凝土技術為基礎的,通過高強鋼絲束或者施加預應力的錨桿來對基巖以及建筑物進行加固。在新興的GPS定位等技術的輔助下,預應力錨固技術可以更加精確全方位的按照設計的要求來調整錨固的深度、錨固的位置以及錨固的方向等,這樣能夠起到事先對目標進行主動施壓的作用,最終起到使受力條件更加完善的效果。但是需要關注的是,并不是所有的水利水電工程都是一樣的壩型,而是有各自的特點,因此對于施工的穩定性、強度等有著不同的要求。但是,這些對于施工的要求并沒有統一的分析方法和標準,這就需要設計者結合實際情況因地制宜。
1.2混凝土碾壓技術在水利水電工程施工中的應用
混凝土碾壓技術最早出現于1975年,隨之便蓬勃的發展了起來,在全世界都得到了極為廣泛的應用?;炷聊雺杭夹g是使用由火山灰質、硅酸鹽水泥以及水等材料制成的干硬性貧水泥的混凝土進行大面積的碾壓,來澆筑的筑壩新技術。碾壓混凝土一方面具備了普通混凝土應用范圍廣,防止滲漏的效果好等優點,另一方面由于其操作方法與土石壩的填充方法類似,因此其又擁有施工方法簡便易行,投入較小,經濟效益可觀的優勢。但需要注意的是,碾壓混凝土與常規的混凝土所需材料的比例差別比較大,比如碾壓混凝土需要其中所含骨料的直徑有一定的范圍,不宜太大;需要加入比較多的粉煤灰;對于水泥的量要求較小等等,只有做到這些要求的碾壓混凝土才能更好的滿足施工的要求。此外,由于碾壓混凝土是通過薄層碾壓來進行施工的,因此碾壓層是工程的關鍵之所在。
1.3水利水電工程施工中圍堰技術與施工導流的應用
施工導流是水利水電工程建設中極為常見而又非常重要的工程措施,如果施工導流沒有做好,那么整個水利水電工程的質量都會受到影響。施工導流的方案需要事前進行嚴謹的規劃,因為這將關系到工程日后的順利進行。受到施工環境以及河流汛期等因素的影響,施工導流表現出極強的季節性,因此要全面考慮各方面的因素,對施工做出最為合理化的安排。而圍堰技術就是用來解決施工導流的問題的,通過在地上修建擋水的臨時性建筑,將水引入既定的軌道來保證水利水電工程的正常施工。修建圍堰需要考慮的因素非常多,因為圍堰本身會占據一部分空間,這將改變河水的流速、河道通過水的體積等,這就需要設計者將要修建的圍堰防滲透的能力、抗沖擊的能力等都要考慮進去,圖1是土圍堰的設計示意圖。
2現代施工技術在水利水電工程中的應用
2.1水利水電工程中GPS定位技術的應用
GPS作為一種新型的技術手段為我們日常的生活帶來了極大的便利,而在水利水電工程中同樣得到了廣泛的應用。通過GPS定位技術可以大大的減小定點的誤差,實現了用普通方法所無法達到的準確性。GPS定位技術的出現徹底的改變了測繪定位技術,而隨著其不斷地發展,也將會為水利水電工程做出更大的貢獻。
2.2水利水電工程中計算機輔助技術的應用
計算機輔助技術簡寫為CAD,是于20世紀80年展起來的一種計算機軟件的應用技術,現在這項技術已經發展成為高校中學習工科類的學生所必須掌握的技能。計算機輔助技術在各個不同的領域都得到了應用,其在水利水電工程中,這項技術的引入不僅大大的減小了施工技術人員的工作量,還可以提供直觀的圖形數據,為技術人員的工作帶來便利。
2.3水利水電工程中數據庫技術與GIS技術的應用
在當今社會自動化,數字化的發展背景下,數據庫技術和GIS技術的引入是非常必要的。通過應用數據庫技術和GIS技術建立起來的數據庫以及信息系統對于水利水電工程進行數據的分析和處理不僅可以提高工作的效率,存儲測量得到的數據,還能夠提供進行施工的有力依據。自從水利水電工程近幾年引入了GIS技術,其優勢很快就凸顯了出來:模擬方式是立體的三維全景模式,使得信息查詢和計算分析更加的直觀,復雜的施工的過程也變得清晰具體。
3水利水電工程施工中的注意問題
水利水電工程自身的特殊性要求施工人員對于各個環節都要考慮的周密細致,如果某個環節沒有處理好,不僅影響工程的質量進度,還會嚴重損害施工單位的經濟效益,因此,施工人員要提前將可能存在問題的因素考慮進去,在這里提出幾點需要注意的問題,供大家參考。
3.1要做好水利水電工程施工中的管理問題
水利水電工程往往規模浩大,只有做好施工過程中的管理問題才能使施工有條不紊的進行下去。需要做好兩個方面的問題:①通過生產考核制度來保障水利水電工程的正常經濟運行。要完善能夠反映工作績效的具體的生產指標,這樣可以將由于工程復雜而帶來的影響減小,降低了工作量的同時保障了工程的經濟安全。②通過規章制度的約束來管理施工人員的行為。在施工之前要組織施工人員學習在工作中需要嚴格遵守的各項規章制度,讓用制度辦事的觀念深入施工人員的意識之中,減少施工人員由于違反規定帶來的突發事件。在施工的過程中,嚴格執行人員規章管理制度,將所有的施工人員都納入組織管理體系內,方便對施工人員的集中管理。
3.2增強水利水電工程施工的環保觀念
水利水電工程的建設施工會對環境產生一定的影響,而如何將這種影響降到最低,這就需要施工者增強環保意識,在做出決策時多考慮環境的因素。①工程項目內部要建立完善的環境管理體系,從項目經理到各個具體部門通力合作,比如技術部門不僅需要設計出整個水利水電工程的環保方案,還要能夠針對施工的過程中出現的環境問題及時的拿出解決或者補救的方案;管理部門負責將技術部門設計好的環保方案執行下去,保證各項環保措施能夠在生產當中切實的開展;除此之外的部門要各司其職,通過教育以及制度約束來保證施工人員做到工程中對于環境保護的要求。②要貫徹落實國家對于環境保護的法律法規,從行動上完成水利水電施工在環境保護方面的目標。比如盡量不破壞施工現場之外的植被,防止帶來泥石流、水土流失;及時進行灰塵、噪音、污水排放管理,減小對附近居民生活的影響。
4結語