水电工程论文
水电工程论文范文第1篇
国际水电工程投标过程中，技术文件编制主要任务为:编制工程施工整体规划、工程施工总进度计划及安排、项目组织机构、施工期间水流控制、专项技术方案及施工方法、拟投入劳动力计划、拟投入机械设备和试验设备计划、材料采购计划、质量安全环境保护措施等。国际水电工程投标技术评审主要针对:技术文件是否完备、施工总体规划是否合理、施工计划是否可靠、施工方案是否可行、工程材料和装备的技术性能是否符合设计要求的评审。投标人应积极响应，突出自己的优势，提高竞争力。
1．1招标文件研读风险认真研读并领会国际水电工程招标文件是技术风险防范的第一步。大部分国际水电工程投标时间紧、任务重，加之语言障碍和对目标市场政治、经济、法律等资料掌握不多，往往不能深入全面的领会招标文件中合同条款、技术规范等重要内容，从而导致施工规划和施工方案的不合理，造成承包商损失。招标文件研读不彻底主要表现在:1)语言不过关，编标技术人员不能全盘通读招标文件，致使对招标文件的理解片面化;2)编标技术人员缺少国际化的理念和思路，套用国内标的思路考虑问题;3)忽视合同条款中针对本工程特殊合同条款的研究，误以为合同条款等同于FIDIC标准版本;4)翻译招标文件占用大量时间，尤其是招标文件为非英语的其他语种，编标技术人员只能凭借图纸和个人理解做标，容易造成理解偏差;5)对合同引用施工规范和技术标准不重视，未仔细甄别其与中国标准的区别，实施过程中才发现相关技术的标准要求高于国内，要达到规定标准需要付出很高的施工成本。
1．2技术能力风险技术能力是履行合同的关键，要综合考虑工程设计、施工能力和经验、设备选型等。不具备相应技术能力，就冒然投标接标，将损失惨重。1)工程设计风险。水利水电工程的设计大都采用半经验半理论的设计方法。设计风险主要包括引用规范不同、设计内容不全，设计缺陷、引用规范不恰当、地形地质条件不完整、选材不合工艺要求、水轮机选型不当等。出现这种情况，执行合同时就会给承包商带来麻烦，即使可以调整和修正，也会增加成本，影响工期，不利于合同执行;若不能调整，则使工程质量受到影响，进而影响公司声誉。2)工程施工风险。施工风险主要包括施工技术、施工水平和施工组织与管理、施工经验等。投标阶段要充分考虑施工能力风险，在满足招标文件要求的前提下，依据行业规范、自身业务技术水平、施工经验等编制切实可行的投标技术文件。此外，要进行仔细认真的现场考察。由于国际水电工程的特殊性，导致技术人员对工程所在地政治、经济、法律、外汇、当地劳动力、设备、材料等并不了解，同时出国考察成本高、咨询费用开销大，且出国考察不像国内那么便利，因此，认真细致的现场考察显得尤为重要，为技术人员编制投标文件提供依据。有些承包商在投标阶段对施工组织设计中投入的人力资源不足，机械设备不完善，施工方案流于形式，不具备可操作性，同时脱离自身实际，制定过高的质量、安全和环境保护目标，最终导致进场施工困难重重，履约举步维艰，损失惨重。如在苏丹罗塞雷斯水电站投标过程中，由于技术人员考虑不仔细，施工总平面图中额外画了一个清真寺，中标进场后，业主要求承包商必须依据投标文件图纸修建清真寺一座，增加了工程前期造价。
1．3工程量复核风险国际水电工程项目招标文件中通常附有工程量清单，承包商按照工程量清单填报单价，汇总出总报价，这样的方式属于单价合同。也有部分招标项目不附工程量清单，承包商依据招标文件和图纸，按照国际惯例，结合自身的经验自行计算工程量，编写工程量清单，这样的方式属于总价合同。无论单价合同还是总价合同，承包商都要在投标阶段复核招标文件中的工程量清单，不复核或者复核不仔细将造成资源配置不足，投标报价偏低等等致命后果。
1．4自然条件风险自然条件风险是指项目所在地存在着洪水、地震、台风等恶劣的自然条件，如果施工期内经常遭遇恶劣的气候条件、项目所在地特殊的地理位置和恶劣的施工环境等，这些不利的自然条件将给承包人带来威胁。自然条件风险难以控制，且给承包商带来的后果非常严重，比如财产损失，人员和设备窝工，还有可能造成人员伤亡。所以在实施项目之前，承包人一定要对工程所在地的自然条件风险进行充分了解。
1．5原材料和设备风险国际水电工程施工，原材料和设备供应是否及时、质量是否合格、设备是否配套很关键，供应不及时将造成人工和施工设备的浪费，影响工期。如在贝宁和多哥两国交界处的Adjarala水电站工程以及塞拉利昂Yiben水电站工程，设计坝型为碾压混凝土大坝，但当地并无粉煤灰供应，整个工程所需粉煤灰均需进口，因此，粉煤灰采购地、采购数量、储量等将直接影响施工工期。同时由于水电工程施工受枯水期和汛期影响较大，工期一旦延误就要拖延一年时间，投标技术文件中若不充分、细致考虑，将造成直接损失。
2技术风险应对措施
2．1组建精干投标人员团队做好国际水电工程投标技术文件，离不开一个工作有效、精明实干的投标团队，许多国际工程招标时要求技术文件单独包封，先开技术标，如果技术标未通过即被淘汰。所以对编制技术标书的人员要求比较高，不仅要熟练掌握水电工程理论知识和项目管理知识，还要有相关的工作经验，做好整体施工规划和平面布置，研究拟定合理的施工总进度计划，制定切实可行的施工方案，同时选择的设备以及各种质量安全环保目标满足招标文件的要求。同时，国际工程的编标技术人员要有良好的外语基础，避免因语言的差异造成理解错误。只有这样，才能结合自身过硬的业务知识，使投标技术文件脱颖而出，为工程中标打下坚实的基础。
2．2充分考察现场，掌握一线资料和国内水电工程一样，现场考察既是投标人的权利，也是投标人的责任，充分的现场资料是做好技术标的前提。现场考察要充分了解以下内容:1)工程所在地的地形地质、气候、降雨、地下水、水文、径流等;2)工程所在地周边道路、施工用地、风、水、电、料场、渣场等;3)当地政府对环保及施工的特殊要求、当地房屋、当地服务等;4)当地劳动力、生产效率、材料设备等供应情况。在充分了解这些资料的基础上，还要针对工程的特殊性进行分析，最大限度降低影响工程的风险。
2．3认真核算工程量应对工程量复核风险的措施主要有:1)研读招标文件后，先对重大项目、重要工程量进行核算，如土石方、混凝土、钢筋等;2)技术人员在平时积累核算工程量清单的数据公式，提高投标阶段工程量复核的工作效率;3)对于总价承包项目，充分利用现有在建工程资料，以此作为计算参考;4)注意设计引用规范，国外和国内规范引用不同将直接导致工程量计算规则和系数的选用不同。
2．4争取公平合理的合同条款减少风险技术编标人员应该逐条认真研究合同条款，在投标阶段针对相应的问题进行答疑，力争按公平对等的原则划分各方的风险分担，以及各自的权利和义务。尤其是有关计量和支付条款，更应该仔细斟酌，认真商洽，明确计量方法、付款条件、币种以及货币比例等。
2．5风险转移在掌握了工程施工期间可能发生的风险后，将风险进行转移，从而规避和降低风险。1)将风险转嫁给社会保险机构，在投标时进行保险设计，明确列出投保险种、保险数额、保险期限和保险费用等，通常能转移风险的工程险主要有:工程一切险、第三方责任险、工人事故险;2)与合作单位共担风险。
3结语
水电工程论文范文第2篇
水利工程施工管理系统组成十分复杂，影响因素多变。工程施工管理主要特征如下[1]：
（1）涉及面广。工程施工管理工作涉及工业、水利、电力、交通、城建、环保等诸多领域。
（2）涉及学科广。工程施工管理工作涉及地质、气象、园林、经济、法律、管理等学科。
（3）涉及法律、法规多。工程施工管理涉及《合同法》等，同时涉及水利、电力、交通、土地、矿山、城建等相关部门的法律法规。
（4）地区差异大。全国各地存在不同的社会经济环境，一个市、一个乡都存在不同的社会经济环境。通常人们说的施工环境好坏，有的地方工程施工管理容易，有的地方工程施工管理难度大，就包含了不同的社会经济环境这一因素。
（5）缺少统一的量化标准。由于施工管理表现形式不一样，难以准确判定，给施工管理工作带来一定的难度。
2.影响水利水电工程施工安全的因素
根据实际的工作经验与思考,认为在现阶段,影响安全管理的主要因素有:内在和外在因素,主观和客观因素[2]。
2.1内在和外在因素
内因是变化的根据,外因是变化的条件。影响安全管理的内在因素主要有:企业或项目的组织框架及安全管理体系,企业领导者的安全管理理念及思路,安全规章制度的完善及执行,职工及民工安全素质,安全投入,安全文化建设等等。这里面既有硬件也有软件。作为项目经理或者安全管理人员必须对这些安全管理的软件和硬件设施有一个清醒的认识,抓住主要矛盾,找出薄弱环节;然后有的放矢,对症下药。
安全管理的外部因素也同样重要不能忽视。比如,法律法规的变化,社会需求的变化,市场竞争的变化,施工环境的变化,等等。从目前来讲,一方面,社会对安全问题空前关注,作为水电行业也面临着日益加重的安全压力:水电工程市场竞争的激烈导致中标单价的降低,客观上给安全投入造成了隐性影响;业主对工期缩短的期望值不断提高,导致施工生产中的不可预见性安全风险加大。
2.2主观和客观因素
美国心理学家马期洛提出的“需求层次论”认为,人的需求有五个层次:生理的需求、安全的需求、社会的需求,获得尊重的需求以及取得成就的需求。安全是仅次于生理的人的第二需求,这是人的主观因素所决定的。人既是安全管理的施与者,又是接受者。人的行为是安全控制的关键所在,项目的安全管理者,必须以人的生理和心理特点来分析人的行为,同时考虑到社会因素和环境条件对人的行为的影响。至于安全管理的客观因素,也可以称之为物质或环境因素。物质、环境条件能够满足员工生理、心理需要时,不安全行为发生的概率会大大降低;反之,则会显著提高。假如我们所施工的仓面材料摆放凌乱,施工现场狭窄,施工道路拥挤,工人工作时,很容易造成人的不稳定情绪和不恰当行为,安全风险也会随之加大。
3.水利水电工程施工安全管理的原则
（1）预防为主的原则
在工程施工安全管理中做到以下几点：一是要加强全员安全教育与培训,让所有员工切实明了“确保他人的安全是我的职责,确保自己的安全是我的义务”,从根本上消除习惯性违章,减少发生安全事故的概率;二是要制定和落实安全技术措施,从源头消除现场的危险源,安全技术措施要有针对性、可行性,并要得到切实的落实;三是要加强防护用品的采购质量和检验,确保防护用品的防护效果;四是要加强现场的日常安全巡查与检查,及时辨识现场的危险源,并对危险源进行评价,制定有效措施予以控制。
（2）安全优先的原则
在生产经营活动中,在处理保证安全与实现施工进度、工程成本及其他各项目标的关系上,始终把从业人员和其他人员的人身安全放到首位,绝不能冒生命危险抢工期、抢进度,绝不能靠减安全投入谈效益、谈成本。
（3）强制性原则
安全是生产的法定条件,安全生产不能因领导人的看法和注意力的改变而改变。项目的安全机构设置、人员配备、安全投入、防护设施用品以及“三违”现象等都必须采取强制性措施予以落实,否则,首先追究项目经理的责任。
（4）全员管理原则
安全职责要“横向到边、纵向到底”,从领导、各部门负责人直至项目班组、操作岗位,都要明确安全职责,分解安全生产目标、指标,避免上紧下松,层层衰减,让每一个员工都能切实感受到安全生产的压力,从而更加关注自己身边的安全,形成全员安全管理的格局。真正做到“安全生产,人人有责;安全管理,人人参与”。
（5）全方位管理原则
全方位安全管理,关键在于全方位落实,事故的发生本身具有一定的规律,可以通过研究其确定性,提前预防;而事故发生也有其随机性,这就需要在生产过
程中加强监督,切实做到思想认识上警钟长鸣、制度保证上严密有效、技术支撑上坚强有力、监督检查上严格细致、事故处理上严肃认真,全方位加强安全生产管理工作。
4.结论
水利水电工程施工具有点多、面广、工期长,大量使用非专业化劳务队伍,而且施工场地复杂,施工条件较差等特点,容易造成安全事故[4]。因此,在施工项目安全管理中必须坚持树立“安全第一,预防为主”，在当前倡导“以人为本”安全理念的指引下,坚持经常性的安全教育和坚持安全管理的主动性、防护针对性的原则。水利水电工程的安全生产是一项系统工程，我们更应该紧紧依靠科技进步,提升安全管理水平,实施长效管理。必须健全入场教育,安全技术交底,监督检查和落实“谁主管、谁负责;谁受益、谁管理、谁负责;谁主办、谁负责”的制度等措施，才能真正搞好水利工程现场的安全生产。
参考文献
[1]王平平.浅议水利工程施工管理[J].中国水运.2007.1.
水电工程论文范文第3篇
岩溶地下水的排泄条件和岩溶的发展程度都会影响水利水电工程基坑岩溶涌水。水利水电工程基坑岩溶涌水具有三大特点：①不均衡性。出现涌水现象的部位具有显著的不均衡性，岩溶发育程度导致了涌水部位的不均衡性，在岩溶岩体内部，结构面的不均衡性会使岩性的可溶性产生差异，溶蚀作用大大降低，溶蚀优势部位慢慢发育，就会产生岩溶涌水。另外，涌水量具有不均衡性，同样也是因为岩溶发育的程度不同，基坑岩溶地下水的径流、排泄条件存在差异，所以在不同径流和排泄条件下的岩溶涌水量也是不同的。在相同的岩溶涌水部位，岩溶水具有不稳定性，由于季节的交替变化和降雨量的变化，岩溶涌水量也具有不均衡性。②涌水量大。岩溶涌水现象的发生是比较突然的，当基坑揭露管道水的时候，就可能突然形成涌水，造成水利水电基坑被淹没，影响工程施工。③基坑岩溶的涌水量变化幅度比较大。基坑岩溶涌水量通常都会受到降水量的影响——在旱季，降雨量小，基坑岩溶涌水量也小；在雨季，降水量大，基坑岩溶涌水量也大。较大的涌水量常常出现在强降雨之后，且涌水量变化比较大，变幅相差数也比较大。
2水利水电工程基坑岩溶涌水的条件
基坑岩溶的发育条件和基坑岩溶水的动力条件是基坑岩溶涌水的两大条件，岩溶发育关系到岩溶管道的溶蚀断裂，岩溶动力条件也是保证基坑在岩溶地下水位之下的重要条件。
2.1发育条件
岩溶涌水的规模是由岩溶发育的规模决定的，在岩溶涌水部位当中，可溶岩和不可溶岩接触带、暗河系统河管道系统、可溶岩中的断层带、破碎带和不整合界面组成的结构破碎带是岩溶涌水的重点部位。在可溶岩和不可溶岩接触带，不透水层是不可溶岩的主要结构，不可溶岩构成了岩溶发育和地下水活动的控制界面，当岩溶水在此界面上汇集和排泄的时候，容易形成溶蚀带和暗河，产生岩溶涌水现象。岩溶地下水通常沿着构造破碎带进行径流和排泄，是产生岩溶涌水现象的主要部位。在下基坑岩溶管道系统交错地区，低于地下水位的暗河常年有水，而且水量随着降水量的变化而变化，岩溶涌水量也比较大。
2.2动力条件
水平渗流带、垂直渗流带、虹吸渗流带和季节变化带是岩溶地区的主要涌水动力带，这些水动力带都是根据水力学的相关特征和性质形成的，当岩溶水区域的水电水利工程基坑在这四个水动力带内的时候，水流的力学性质就变为重力梯度流和压力梯度流。当季节变化带发生涌水的时候，岩溶涌水量往往受降水强度的影响，被降水的渗透条件所控制，涌水量比较集中，变化幅度比较大，突发性比较强，危害性比较大。
3水利水电工程基坑岩溶涌水的类型
根据岩溶涌水量的大小，可以将水利水电工程基坑岩溶涌水分为特大岩溶涌水、大量岩溶涌水、中等岩溶涌水、少量岩溶涌水和微量岩溶涌水五种；根据基坑岩溶的地质构造，可以划分为裂隙岩溶涌水、断裂带岩溶涌水、接触带岩溶涌水等；根据涌水形式，可以划分为线流岩溶涌水、涌流岩溶涌水、渗流岩溶涌水；根据岩溶涌水特征，可以划分为扩散式岩溶涌水、管道式岩溶涌水和复合式岩溶涌水；根据岩溶涌水的动态变化特征，可以划分为稳定型岩溶涌水和突发型岩溶涌水。
4水利水电工程基坑岩溶涌水预测
4.1岩溶涌水类型预测
岩溶涌水类型预测主要依据岩溶地下水循环的特征和岩溶涌水动力特征，当岩溶管道和基坑破碎带等并存的时候，岩溶涌水的类型是复合型岩溶涌水，不仅包括扩散型的涌水，还包括管道型的涌水。这种类型的危害比较大，比较难处理；岩溶断裂层带、溶蚀破碎带和裂隙聚集带等岩溶涌水类型是扩散型岩溶涌水，涌水量较小，危害性也较小，比较容易处理，容易产生压力流岩溶涌水；暗河、岩溶管道岩溶涌水的类型主要是管道流岩溶涌水，这种类型的涌水量是比较大的，难以处理。
4.2岩溶涌水量预测
管道涌水量预测在岩溶涌水量预测当中是比较重要的，要想进行管道涌水量预测，必须对岩溶地下水管道进行勘察。岩溶涌水预测不仅要先了解对岩溶的地质条件和发育程度，还要建立起符合当地地质的数学模型。
4.3岩溶涌水预测方法
目前，常用的岩溶涌水预测方法是水文地质比较法和水均衡法。水均衡法主要是运用水均衡的相关原理来确定地下水量的收支关系，监理出地下水均衡的专用方程式。水文地质比较法主要依据已建工程岩溶涌水量相关资料对基坑岩溶的地质条件进行对比分析，利用相似性原理对岩溶涌水量进行预测。利用该方法找到比较相似的基坑是比较困难的，预测出的岩溶涌水值准确率较低，因此，想要提高预测准确率，必须对基坑间的岩溶地质条件的相似性进行详细论证。
5结束语
水电工程论文范文第4篇
水利水电工程往往规模大、投资多、施工难度大，因而在工程设计和管理过程中，确定合理的施工方法，优化选择施工机械及配套组合，制订切合实际的施工进度计划，高效简便地对施工信息进行管理，直观形象地反映复杂施工过程，对于确保工程建设如期完成和降低工程造价都是至关重要的。为达到上述目的，除了在施工组织设计中要充分考虑工程特点和具体施工各种条件外，若能在事先对工程施工的运行发展过程和施工中各项活动的协调关系等状况进行预测和评价，将对工程施工组织计划的正确决策提供可靠的依据。可视化仿真技术的产生与发展正好适应了这种客观需要，它为解决施工中上述问题开辟了新的途径。
国外从20世纪70年代开始提出循环网络仿真技术（CYCLONE），至今已发展了一系列的工程仿真应用软件，但这些研究成果及仿真软件主要应用于土木工程施工如高层建筑施工、土石方工程等。20世纪80年代初，天津大学率先在全国开展水利水电工程施工过程仿真方法研究，在近20年的发展中取得了大量开拓性的成果和社会效益。近年来，又在推动水利水电工程设计和管理向可视化、数字化方向发展方面做了大量研究工作。借助于计算机科学、系统科学和工程科学与技术的迅速发展，重点研究了三维动态可视化仿真理论与方法及其在水利水电工程中的应用，获得了一系列富有创新性的理论方法与应用研究成果。
在开展可视化仿真及其在水利水电工程中的应用研究工作中，存在以下三个关键技术问题：
1．可视化技术与系统仿真技术结合的途径
建立基于GIS的交互式可视化仿真系统框架，将可视化技术与系统仿真的各个环节相结合，实现仿真建模可视化、仿真计算可视化、仿真结果可视化。
2．可视化仿真技术在水利水电工程中的应用问题
根据水利水电工程的特点和实际需要，将可视化仿真技术与具体的工程问题相结合，提出可视化仿真技术在水利水电工程中应用的具体途径。
3．可视化仿真软件的通用化问题
水利水电工程施工系统仿真软件的通用化不仅是关键技术问题之一，而且是推广应用的前提。
二、基于GIS的三维动态可视化仿真技术
1．可视化仿真涵义
可视化仿真（VisualSimulationVS）是计算机可视化技术和系统建模技术相结合后形成的一种新型仿真技术，其实质是采用图形或图像方式对仿真计算过程的跟踪、驾驭和结果的后处理，同时实现仿真软件界面的可视化，具有迅速、高效、直观、形象的建模特点。使用可视化技术以后，系统的子模块用形象的图形来表示，并可通过鼠标在屏幕上直观形象的操作，就可以完成整个仿真任务。一般可视化仿真包含三个重要的环节，即仿真计算过程可视化、仿真结果可视化、仿真建模过程的可视化。
2．全过程动态仿真理论与方法
全过程动态仿真理论融合了面向对象的图形辅助建模、动态仿真、网络计划分析与优化、动态演示、数据库等技术，把整个施工过程作为一个整体，对施工全过程进行跟踪模拟。
全过程动态仿真理论的特点就是体现了系统工程的思想。它是针对整个水利水电工程施工系统进行的，所有的优化及调配目标是使整个系统达到最优，而不是局部达到最优。它把整个施工过程作为一个大的系统，综合考虑系统中各个单项工程之间、各个工作面之间相互影响、相互制约的关系，分析整体的施工进度、施工强度等关键问题，获得更为真实的施工情况，从而达到为施工组织设计提供科学依据的目的。仿真流程图见图1。
3．面向对象的图形辅助仿真建模技术
仿真是一种基于模型的活动，建模是仿真过程中十分重要的一个环节。如何能够实现简化而又灵活的建模过程是仿真研究的重要课题。
面向对象方法的应用使建模过程变得自然直观，用户可以把被仿真系统的各种活动都看成对象，并根据这些对象的类属关系和本身特性直接构造仿真模型。这种建模过程十分类似于人类所习惯的对客观世界中事件分类的思维过程，所以使仿真用户感到由物理模型到计算机模型的过渡非常自然。面向对象方法的继承性，使仿真系统十分容易扩充。同时，利用对象类层次结构的合理设计，可以达到最高的代码重用率。
在系统仿真中应用图形技术，能够描述许多用语言难以表达的信息，图形辅助建模就是利用鼠标在计算机屏幕上绘制系统模型或用模型库中已有的系统元件拼合系统模型。
面向对象的图形辅助建模的基础是系统的可分性，即认为系统是由子系统组成的，而子系统又可分解成更原始的子系统。由于这种性质的存在，构造模型的方式是通过连接组成系统模型的成分模型（子模型）来建造总体模型。对于一个复杂的施工系统而言，按施工系统的层次性，可将其分解为相对简单和独立的子系统，而子系统间的相互联系和影响可在子系统模型间设置相应耦合接口而加以协调，这样可将各个子模型拼接起来而构成整体系统模型。施工系统的运行规律通过施工系统模型中各实体的属性与状态的变化来反映和体现。根据上述，便形成了面向对象的图形辅助仿真建模思想。
4．基于GIS的较全面的仿真三维动态数字模型构造及其可视化方法
（1）数字地形模型建立
地表数字地形模型（DigitalTerrainModelDTM）是整个工程施工三维数字模型的重要组成部分，这里既是所有工程建筑物布置及施工活动的场所，也是施工过程中地形动态填挖的受体。水利水电工程一般均建在地形起伏较大的高原和山区，因此施工区地表DTM采用TIN模型来实现。建立工程地表DTM由地形等高线原始数据按一定的算法生成TIN模型。
（2）动态实体参数化数字建模
按照实体对象的属性，可将其分别用点、线、面、体等四类图形数据结构来表达。动态实体的数字模型尚需反映其属性信息，几何图形与其属性的一一对应关系建立可利用GIS的空间数据组织结构来实现。同时为反映工程施工的动态过程，在其数据结构中除了描述几何特征及属性外，还体现时间特征。
实体建模若采用参数化建模方法，可大大简化建模过程。参数化实体建模是一种通过相关几何关系组合一系列用参数控制的特征部件而构造整个几何结构模型的技术。整个建模过程可描述成一组特征部件的组装过程，而每个部件都由一些关键的参数来定义。
（3）地形动态填挖
地形填挖表现为DTM模型的修改，实质上是对地形TIN模型进行操作。即用足够大的开挖（填筑）初始形体面转化的TIN模型，与地形TIN两者生成相交边界，再从地形TIN上沿相交线切去填挖初始形体面所包含的地形区域，同时从填挖形体TIN模型中以相交线为边界切去多余的开挖（填筑）边坡区域，最后把两个修正后的TIN合并构成一个经填挖后的地形DTM。在填挖计算过程中可同时得到填挖区域表面积与填挖体的工程量。
5．基于GIS的三维动态演示方法
基于GIS的三维动态演示是对任意时刻系统仿真面貌的再现，它反映了仿真系统内部数据场的动态变化过程。利用仿真模块得到工程系统的动态信息，包括时间、建筑物几何形状及其属性等，生成工程施工系统各环节某一动态变化单元i对应的图元（施工、水位单元等）任意时刻t的面貌Vi（t），则t时刻的工程整体面貌可表示为V（t）＝Σvi（t），n为总的图元数。其中，vi（t）＝fi（Xi，Yi，Xi，t），表示在动态施工过程中，包含时间信息的图元的几何形状，它随时间的变化而变化。把工程施工任意时刻的整体面貌贮存在图形库中，并与其一一对应的属性数据建立联系，从而在动画演示时，按时间顺序读取图形库中的形体数据及相对应的属性信息，不断更新绘图变量和属性变量赋值，同时不断刷新屏幕显示。这样就实现了整体工程施工过程的三维面貌及相应信息的动态显示。
6．基于GIS的交互式可视化仿真系统结构
基于GIS系统仿真的可视化表现在建模过程中利用GIS的信息可视化采集，以及在仿真可视化操作过程中利用GIS的动态信息可视化表达。由于GIS特有的空间信息组织机制，使得其实现这些功能有着先天的优势。同时，在可视化仿真系统中，用户可根据显示的图像交互控制仿真的各个阶段，直到对所模拟的现象获得理解与洞察。在这一过程中，用户可以通过系统提供的操作界面随着可视化仿真系统反馈的结果来同步保持交互对仿真过程的控制。
图2表示的是一个基于GIS的系统交互式可视化仿真的框架模型，在此模型中清晰地反映了GIS在系统仿真中结合的具体环节，以及用户控制仿真进程的实现手段。
三、可视化仿真技术在水利水电工程中的应用研究
1．复杂地下洞室群施工动态可视化仿真与优化方法研究
地下厂房系统施工开挖量大，施工强度高，施工条件复杂，是一个极其复杂的过程。由于工序的作业时间的随机性，容易产生随机排队现象而影响其他作业；由于地下洞室系统纵横交错，布置密集，高差大，施工通道少，使得各工序配合与相互干扰错综复杂；在安排各个洞室施工先后顺序及隧洞施工顺序时，需要考虑对工程的总工期、围岩稳定、通风散烟条件、施工强度以及交通运输等问题的影响。各个洞室施工在时间、空间上的逻辑关系复杂，传统横道图难以直观地揭示其复杂的时空关系。因而仅靠设计人员采用传统的方法分析计算，难以确定合理的施工机械设备配套方案、制定合理的施工进度计划和施工组织设计方案，难以全面、快速、准确地掌握施工全过程。
基于上述问题，提出了复杂地下厂房施工系统可视化仿真理论方法，并研制开发了相应的计算机软件ESAS，其基本构成见图3。通过地下洞室群施工全过程动态仿真，可以对施工过程进行定量计算与分析，进行多方案的比较和优化，直到得出满意方案。
2．水利水电工程施工导截流三维动态可视化仿真方法研究
水利水电工程施工导流设计和管理过程，往往需要涉及大量的数据及图形信息，如坝区的水文、地形、地质资料以及枢纽设计、施工场地布置和施工导流方案设计等各种数据及图纸。高效、简便地对这些信息进行管理，是提高设计效率及施工管理水平的关键之一。同时，施工导流方案设计是施工组织设计的重要环节，其设计过程复杂，对不同的导流方案很难进行直观的比较，所以实现施工导流形象直观的表达具有重大的现实意义。
为此，提出水利水电工程施工导截流三维动态可视化仿真理论与方法，并实现施工导截流可视化信息管理与三维动态演示系统CDMIS。此系统充分利用地理信息系统（GIS强大的空间数据分析与处理能力，建立三维施工导截流场地布置模型，以及在此基础上实现可视化的信息查询及管理等功能，从而实现设计过程中信息的可视化管理，同时实现施工导截流三维动态演示。水电工程施工导截流三维动态可视化仿真系统（CDMIS）结构图见图4。
3．混凝土坝施工过程三维动态可视化仿真与优化方法研究
混凝土坝施工，考虑到温度、应力、浇筑机械设备布置和浇筑能力等因素的影响，需将混凝土坝体按一定的原则进行分缝分块浇筑。由于混凝土坝浇筑量大，浇筑块数以千、万计，浇筑块之间的施工约束条件十分复杂，这就给安排浇筑顺序和进度带来极大闲难，使人工安排浇筑块、浇筑顺序几乎成为不可能。目前在制定混凝土坝施工组织计划时，传统的方法是凭经验用类比的方法按月升高若干浇筑层和混凝土浇筑强度等指标来控制施工计划的进程。这种方法由于缺乏系统的定量计算分析，在论证施工各阶段的筑坝进度以及各混凝土坝段升高过程是否能满足大坝施工各方面的要求时总感到论据不足。
随着计算机和系统仿真技术的迅速发展，尤其是系统仿真技术在复杂系统运行中的推广应用，使得有可能在计算机上实现对混凝上坝施工的动态过程的仿真实验。事先拟定不同的混凝土坝施工方案，并对施工动态过程进行仿真，可预测不同施工方案下混凝土施工进程的各项定量指标，这对制定合理的混凝土坝施工进度计划将提供科学可靠的决策依据。在充分考虑各种浇筑施工影响因素的情况下，建立混凝土坝施工系统的数学逻辑模型，并在此模型基础上编制计算机仿真软件。通过选取各种可能的机械配套方案及输入不同的施工技术参数进行大坝施工过程的仿真计算，可得到最优机械配套的数量、机械的利用率、混凝土月浇筑强度、逐月累计混凝土浇筑方量过程曲线。同时还可得到相应某施工方案下大坝浇筑施工的详细进度计划、各控制阶段的筑坝进程面貌等。而且通过混凝土坝浇筑仿真还可对其不同的浇筑规则对坝体上升进程的影响进行分析和研究。
同时，利用基于GIS的三维动态演示系统来表现复杂混凝土坝施工过程。通过建立坐标系，把现实世界的事物在计算机中对应位置重现出来，建立实体的数字模型，并按照一定方式将实体与其属性一一对应，从而反映实体的静态空间特征。同时利用过程信息，生成三维动画，为描述复杂的施工过程提供可视化手段。
4．水利水电工程施工总布置三维动态可视化仿真方法研究
水利水电工程施工总布置是对工程施工场地在施工期间进行的空间规划。由于水利水电工程施工场地布置几乎包括了一切地上、地下已有的、拟建的建筑物，一切为施工服务的临时性建筑物（包括砂石加工系统、混凝土系统等），因此布置过程非常复杂。
对枢纽主要建筑物施工全过程进行分析，并在此基础上实现各建筑物施工关系之间的协调，以实现直观的施工总布置形象全过程三维动态仿真，使施工场地布置随工程进度计划尽可能形象、直观、迅速地演示现场施工场地变化过程。不仅能直观显示枢纽施工组织设计的成果，而且将极大地方便工程施工总布置决策及管理。水电站施工总布置可视化仿真系统（CLMIS）的总体结构见图5。
四、结束语
可视化仿真的理论和方法包括全过程动态仿真理论、图形辅助仿真建模方法、基于GIS的三维动态数字模型构造及其可视化方法、基于GIS的三维动态演示方法及基于GIS的交互式可视化仿真系统结构等，实现了仿真建模、仿真计算过程及成果的可视化。
水电工程论文范文第5篇
1.加强水利水电工程施工技术的作用。
水利水电是作为一种清洁的可再生能源，并在现实中得到广泛的应用，是我国社会高度发展的重要标志。在水利水电工程施工过程中，技术是水利水电工程建设的重要保障，其将对水利水电的效益产生直接的影响，从另一个方面将它构成了水利水电工程的一个重要组成部分。通过在水利水电工程的建设中不断积累知识、总结经验，将技术含量高与社会联系紧密的施工技术应用到水利水电工程的建设中，可使水利水电工程发挥最大的经济效益。
2.加强管理在水利水电工程的作用。
水利水电工程一般周期长、规模大、工序多，在建设过程中仅仅依靠技术和资金做支撑是远远不够的，必须结合水利水电工程的实际，建立一套符合项目实际的管理系统，才能保证项目的顺利开展，做到职责分明，责任到人。在建设过程中由于牵涉到的部门较多，相互之间难免会出现交叉的情况，如不能建立有效的管理系统，可能会出现管理混乱的局面，严重制约水利水电工程的顺利开展，只有建立健全管理制度，才能充分发挥每个部门、每个人的作用，促进整个项目的向前发展。因此在水利水电工程的施工过程中必须使施工技术和管理得到充分发挥，才能使工程发挥更大的作用。
二、水利水电工程施工技术及管理在实际中的应用
1.加强技术管理，提高经济效益。
水利水电工程本身的特性决定了在施工过程中必须加强施工技术管理，并在施工中对发现的问题及时进行处理，因为在施工过程中难免会发生一些不安全的因素，对水利水电工程的施工带来一定的影响，所以在施工前，应认真研读施工图纸，理解设计的意图，发现图纸上的问题应及时跟设计部门能联系，保证施工时顺利进行，并对确保水利水电工程的质量起到十分重要的作用。在水利水电工程施工中通过建立科学的管理制度和组织，使组织能力、管理能力、资金供应达到最佳的状态，为了水利水电工程的开展提高技术、经济、物资支持，对提高经济效益具有十分重要的意义。
2.建立完善的制度体系。
对于一个项目来说，应结合实际建立三级技术管理控制网，实行分级管理负责制，落实到人，并在施工过程中加强对技术信息的收集工作，事故处理及分析等，实行出现事故四不放过原则，定期或不定期开展技术交流活动，并认真总结各自的经验和不足，使技术管理水平在实践中得到提升。通过建立健全各项管理制度，并不断强化技术管理的重要性，以减少设备的故障率、提高设备的利用率，提高企业的生产效益，并在施工过程中加强对档案的管理工作，确保资料与实际同步，并确保资料的完整性、系统性、规范性等，认真收集和整理归类有关文书数据、鼠标等原始资料。特别是收集在施工过程三级作业时的真实数据，并进行分类归档，并建立健全文档查阅制度。
3.加强运行管理，完善管理制度。
随着我国法制的进一步健全，在水利水电工程建设过程中，应结合项目实际，制定与国家规定向吻合的管理制度，确保工程的顺利实施。在施工过程中，应派人加强对设备的维护和管理，做好设备的运行记录，设备巡检和操作等反应实际问题和现象进行分析，及时找出出现问题的根源、规律，并制定相应的处理措施。在施工时，应不断的采用新技术、新工艺、新材料，提高生产效率，将设备性能提高上来，延长设备的检修周期，缩短检修工期，保证设备的检修质量。通过学习新技术、掌握新工艺，掌握新材料的施工方法，利用普遍的网络计划应用新技术，制定详细的检修网络计划表，以提高设备的检修质量，达到节约成本的目的，对各种设备进行定期或不定期的检测，保证设备的安全运转。
4.加强对施工效果的考核。
通过对水利水电工程的技术管理，对效果进行考核，看计划与实际偏差是否较大，并对偏差的原因进行分析，并对出现的问题制定相应的处理措施，最后对问题进行纠偏。由于项目的条件不同，其对施工过程的管理也存在一定的差异。国家电力公司以前根据提高率指标进行考核，由于考核结果与实际相差较大，不能满足实际的需要而很快被淘汰了，必须制定切实可行的方案才能有利于工程的快速发展。从另一个方面讲，水利水电工程的运行指标应真实反映各项工作的成效，反应设备管理维护和水能利用水平，并结合实际工种、岗位进行考核，并反映水利水电施工的实际技术管理水平。通过对施工效果进行考核，认真总结在施工中的不足及亮点，并进行认真分析，为以后工程建设打下坚实的技术支持。
5.抓安全、促生产。
对于任何一个工程来说，安全无小事，必须从思想上重视安全的重要性，千万不能有侥幸的心理。因此在水利水电工程施工管理的过程中必须进行安全技术教育，使安全生产技术牢牢记在脑海中，并建立健全安全生产组织制度，并通过强制力来执行。在水利水电工程施工中应通过宣传、考试等方式，加强对安全知识的教育，使职工增强制定安全制度的自觉性。对施工中出现的大小事都应用按照四不放过原则进行调查和分析，并写出事故报告和通报。在水利水电工程施工过程中，安全为了生产、生产要安全，两者之间存在着十分紧密的关系，在职工中开展综合性治理活动，使职工对安全生产加深认识，以提高整体素质。对于一个实力过硬的团队来说，施工人员必须对各个工种有所了解，发现问题及时进行制止，以防止故事的发生或扩大，保证工程的正常开展。随着我们科学技术的高速发展，新技术、新设备在水利水电工程中得到十分广泛的应用。由于受职工业务水平的限制，对新的设备、技术还不适应。为了加快水利水电工程的又好又快发展，必须加强对职工应用新技术的能力，举办各种培训班，请有经验的资深人士进行对水利水电工程知识的讲解，使职工在理论的学习中得到提高，根据每个职工的实际情况，制定有针对性的培训方法，确保水利水电工程在技术管理方面得到质的飞跃。
三、结语
