水利水电专业前景范文

时间:2023-07-14 18:04:54

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水利水电专业前景

篇1

水利水电工程专业培养目标

本专业培养德、智、体、美全面发展,具有良好职业道德和人文素养,掌握水工建筑物、水利工程施工与检测技术、水利工程施工组织与管理等基本知识,具备水利水电工程施工技术、建筑工程施工技术、建筑材料试验检测、土工材料试验检测、混凝土无损检测技术等能力,从事水利水电工程施工、工程质量检测及其他土木类建筑工程施工、工程质量检测等工作的高素质技术技能人才。

水利水电工程专业就业前景

我国现在正处在新一轮的水电开发中,可以说,大多数水利水电工程专业(以下简称水工专业)的毕业生就业前景还是很好的。但是水工专业的毕业生的依然很愁找工作,这个就得和水工专业的工作环境和工作性质有关系了。毕业生可以在水利水电单位及中小型水利工程技术应用与管理工作。主要面向基层水利单位,从事中小型农田水利工程规划设计、施工现场技术与管理、水利工程建设监理,也可从事质量管理、安全管理、造价计算、技术资料管理和水利水电工程运行管理等工作。

水利水电工程专业就业方向

本专业学生毕业后可在网络媒体公司、传媒业、影视广告业、娱乐游戏业、动画设计公司、工业产品设计、建筑设计(建筑漫游和环境设计)、人居环境设计和教育等行业工作

从事行业:

毕业后主要在建筑、房地产、新能源等行业工作,大致如下:

1 建筑/建材/工程;

2 房地产;

3 新能源;

4 广告;

5 专业服务(咨询、人力资源、财会)。

从事岗位:

毕业后主要从事水利水电工程师、项目经理、资料员等工作,大致如下:

1 水利水电工程师;

2 项目经理;

3 资料员;

篇2

1.1切实做好施工设计和技术交底工作

水利水电地基工程的施工非常发杂,所以,进行实际施工之前,首先应进行地基施工方案的技术交底工作,明确施工设计人员的意图,加强与设计人员的交流和沟通,分析设计方案存在的不足之处,并及时加以修正。其次,还要到施工现场进行考察,看设计的地基施工方案是否符合实际情况。最后,组织人员对地基施工的技术方案、施工工艺流程、施工技术类型等方面进行全面细致的梳理,并做好施工人员的技术交底工作,让施工技术人员对整个地基施工过程都十分熟悉,从而使地基工程按地基施工设计方案有条不紊的进行,进而使地基工程的质量得到保障。

1.2切实做好地基施工的组织设计工作

对于地基工程来说,施工组织设计工作是必不可少的,在进行地基施工前,施工企业必须做好施工组织设计工作,只有这样才能确保地基施工安全、有效、有序地进行。地基施工的组织设计工作主要包括以下四方面:第一,根据已确定的施工方案绘制施工现场平面布置图;第二,合理的制定进度控制目标和计划,并制定相应的进度控制手段;第三,制定组织人员、设备及材料的使用计划,并制定相应的应急方案;第四,建立并完善工程质量保障机制。

1.3切实做好施工全员的教育和培训工作

水利水电单位应加强对员工职业道德和专业技能的培训,使员工树立安全和质量意识,并通过培训教育提高职工的专业技能水平。在员工上岗前应采用相应的考核制度,对专业技术要求高的岗位应实行持证上岗。只有提高整体员工的素质才能保证水利水电工程建设的质量安全。

2水利水电地基工程中如何加强地基施工技术应用的探析

随着社会的进步和科技水平的不断提高,水利水电工程地基有了更为先进和科学的施工技术,并在地基施工中得到广泛的运用。水利水电地基工程中土壤加固技术也是新型技术之一,这种土壤加固技术主要采用的化学加固方法。碱液加固与硅化加固加固等新型技术,主要是采用化学溶液灌注于水利水电工程的地基中,使用化学溶液产生的化学反应以达到地基加固的作用。在具体的施工期间,施工单位应根据土壤的特点选择适合的方法对地基进行加固。水利水电工程地基施工技术主要有以下几种方法。

2.1土方开挖技术在水利水电地基工程中的应用

土方开挖是整个水利水电地基工程施工的基础性环节。因而在开挖过程中,应始终结合确定的开挖方案进行开挖,并紧密结合地形地质勘查资料,切实做好地面排水系统的建设,及时处理好开挖的土壤,在开挖过程中,应采取机械开挖为主和人工开挖为辅的方式进行,但必须确保地基土结构得到有效的保护,并尽可能地降低地下水水位,这就是设置集水坑,将开挖的地下水进行集中处理,但必须确保集水坑的开挖应在地面500厘米以下进行,最大化的确保地基工程的开挖质量。

2.2地基处理技术在水利水电地基工程中的应用

地基开挖之后,就应根据实际情况选择针对性的水利水电地基施工技术,以下为常见的几种工程地基处理技术。

(1)换填与强夯技术在水利水电软基处理中的应用。水利水电工程地基要保证较强的承载性能,应在较薄的淤泥层被挖出之后,使用换填的方法,这样不但能使软质地基重新组合构造,还可以有效的提高其透水性.这种换填方法主要是指在排除泥潭与淤泥等软土之中,使用灰土、粗砂、砂土、水泥等材料进行换填以达到加固地基的作用。换填之后的地基与换填之前相比承载性能更好,但为了进一步加固地基,保证地基质量安全,还可采用强夯技术,使用强夯锤对其进行击打,使地基在强夯力的作用下使地基更加牢固。

(2)加筋技术在水利水电软基处理中的应用。加筋技术也是水利水电软基处理中的重要技术。在利用加筋技术时,重要是在地基表面平铺交友较高强硬度和土工合成材料,从而达到平摊荷载和减少破坏力和增加地基的荷载承载性能的目的。有时还可以将具有较强抗拉性能的土工合成材料埋设到地基的内部,使其与土层颗粒摩擦后二者结为一个有机的整体,从而促进整个地基稳定性的的提升。

(3)高压喷射灌浆技术在水利水电软基处理中的应用。对木质素类、聚氨酯类等各种化学浆以及粘土水泥浆、粘土浆、水泥砂浆、水泥浆进行液化,之后为加固淤泥的软土地基在软土介质中高压注入液体。打孔埋管灌浆以及无损贴嘴灌浆为高压喷射灌浆法较为常见的方法,而就两者相比来看,无损贴嘴的灌浆法更具有的发展前景更广阔。

3结束语

篇3

关键词:水利水电工程;测绘项目;管理

引言

水利水电工程发展是我国重点建设的前沿,要想促进我国水利水电行业的大力发展,在建设过程中就必须优先运用最新的技术,以技术带动水利水电的管理。文章就主要探究了水利水电工程测绘技术管理。

一、水利水电工程测绘管理的内容

测绘项目是水利水电工程中的重点项目,直接涉及到前期的工程成本核算、地质勘测、图纸设计,同时涉及到后期的工程项目建设以及项目施工管理,因此针对测绘项目的管理应从三点出发,首先是核心化技术监督,其次是测绘人员管理,从两个方面看,一方面是测绘审查管理,另一个是测绘现场管理,测绘审查管理属于建设单位以及审查单位的职责,依据相关法规条例,参照测绘勘测要求标准进行核查,保障测绘内容真实可靠,保障测绘内容无重大遗漏。

测绘现场管理有两个方面,第一人员配备管理方面,勘测人员必须具有专业的勘测技术,因此在人员配备方面必须有专业的技术证书,人员必须受过专业知识教导以及实际测绘训练。第二测绘监理方面;首先建立应具备专业的测绘知识,掌握现下主要的测绘技术,熟悉测绘过程中的操控流程,了解测绘过程中的规章规范,对仪器的具体测绘以及操控所出的数据要进行核验;最后是测绘操作规范,这其中包含技术操作规范管理、人员操作规范管理。在整个操作过程中,要有合理的测绘组织设计,针对具体地形以及生态环境进行合理的优化配备,强化人员配备设计,完善流程操作。

二、水利水电工程测绘的现状

1、技术方面的问题。服务于水利水电建设的专题地理信息系统仍然有待完善。专题地理信息系统的缺失印证了“3S”技术在水利水电测绘和管理方面存在不足之处。在水利水电测绘中,GPS和RS的结合在现代已成为行业标准,为水利水电测绘提供了传统手段完全不具有的经济效益、时间和成本优势,卓有成效,但是与GIS的整合这一环却严重缺失,虽然GPS和RS的结合和应用有助于水利水电工程项目的开展和实施,但缺少依托GIS的信息资源化和集成化却往往成为后续产业链条发展的掣肘。这个环节的缺失将会制约“3S”技术以及未来大数据产业的建设和发展。各数据、技术的应用与耦合尺度研究缺乏。由于新数据和新技术的应用多来源于国外文献,而非行业标准,相应的适用范围,应用前提和技术之间的衔接和处理存在很多不确定因素。例如基于NMGCOSR的CORS系统在国家三角点破坏严重的背景下成为解决平面起算点的重要方法,但是其应用与全球定位系统测绘规范的标准存在偏差和误差,在不能满足时如何增加控制点,精度控制方面有待研究。在此环境下,因GPS高程测绘以其监测点不需要通视、劳动强度降低、不累计误差,效率高等优点取胜,具有一定优势。但是研究表明参考椭球面的法线与铅垂线之间的差异即垂线偏差所带来的影响,理论上需要进行高层系统之间的误差计算,尤其在高纬度地形复杂的山区,然而误差的计算和修订研究缺乏。以目前的技术水平,GPS高程测绘误差在实际应用中,尤其是4等以上几何水准精度要求差强人意。该方法的优势在误差的不确定下反而难以成为真正的优势。

2、管理方面的问题。信息资源化与大数据建设支持薄弱。虽然水利水电测绘队伍在不断壮大,但水利工作和管理者在信息意识方面不是淝浚在信息资源化建设中,看重硬件建设,轻视资源开发的现象还有很多的;对信息资源建设没有足够和合理的投入,没有测绘科技信息资源开发的大的远景规划。信息资源网络化只是水利水电工程测绘电子信息化最为基础的步骤,中国现在已迈向大数据时代,大数据理念和项目如何在测绘行业中得到对接、应用与实践,大数据产业如何与水利水电工程耦合以实现数据、工程、服务产业链条的三位一体这是水利工作者的所面临的一项重要课题。信息技术人力资源不足。各水利测绘单位长期以来培养和造就了一批信息开发、研究、服务的专业技术人员,但随着计算机技术、网络通讯技术的深入应用和信息市场的迅速发展,水利测绘行业迫切需要一批既懂信息,又懂技术、懂开发、懂经营、会管理,能创新的专业人才群体。这类专业人才缺乏的问题如得不到解决将使得水利水电事业的发展和繁荣受到制约。

三、水利水电工程测绘技术管理

1、GPS技术

GPS称为全球定位系统,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统,是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。GPS定位技术与常规地面测量定位相比,具有抗干扰性能好、保密性强,功能多、应用广,观测时间短执行操作简便,全球、全覆盖、全天候、高精度的特点。因此在结合GPS技术时,其管理方向应重点放在操控人员的技术要求上,重点培养操作人员的技术熟练性,强化技术人员的掌控能力,完善技术人员的实操能力。

2、GIS技术

地理信息系统是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空问及其相关数据的计算机系统,是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。GIS具有以下的基本特点:一是公共的地理定位基础;二是多维结构;三是标准化和数字化;四是具有丰富的信息。其最大的特点就在于:它能把地球表面空问事物的地理位置及其特征有机地结合在一起,并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。因此其管理方向应结合GIS技术的自身特点,从定位、结构、数字化三个方向出发,对定位过程进行信息化收集,对定位进行核查;调整结构特性、使其整体模型向数字化方向靠拢,集合数据进行具体分析。

3、RS技术

遥感RS不直接接触被研究的目标,感测目标的特征信息,经过传输、处理,从中提取人们感兴趣的信息。遥感技术依其波谱性质,可分为电磁波遥感技术、声学遥感技术、物理场遥感技术。遥感信息技术已从可见光发展到红外、微波;从单波段发展到多波段、多角度、多时相、多极化;从空问维扩展到时空维;从静态分析发展到动态监测。这一技术重点在于配备方向,即与其他技术的结合,因此在管理过程中,应多注意RS技术与其他技术的衔接管理,保障RS技术与其他技术的完美融合。以技术为核心的研究过程是针对具体测绘方式进行的变革方式,以前我们只强调人员以及施工的管理,并未有深入到技术管理层面当中,没有做到实事求是的相应结合,忽略了发展方向以及发展重点,因此在日后我们应当将技术管理放到第一位。

四、水利水电测绘的发展远景

1、加强测绘科技创新,加强对于国内外先进水利水电测绘技术和方法的研究,尤其注重在国内环境下应用的现实问题,以做到将先进知识和科技转化为现实的生产力,达到真正的科技创新和进步。

2、强化科技的竞争,归根结底是人才的竞争,加强水利水电测绘专业队伍的建设,要做到科研与工程,管理和技术并通、并重的人才培养,有利于我国水利水电事业的发展。

3、研究制定水利测绘信息资源共享的使用立法规范,建立系统内测绘信息资源共享机制,规定信息数据的密级划分,按照互惠互利的原则交换数据来发挥整体功能,有助于大数据产业的建设和发展,服务行业和社会。

4、完善测绘档案计算机辅助管理机制,还应该对原有测绘档案资源开展数字化建设,建成测绘档案信息数据库和基于局域网络的综合管理数据库,实现水利测绘科技档案管理计算机化、信息网络化。

结束语

测绘技术管理是人员与技术的双向管理,既要明确人员的配备过程中技术实施的重点方向,同时要明确技术实施的领域,加强二者的结合才能使测绘管理迈入新的方向,与此同时作者强调针对水利水电工程测绘展开系统的切合实际的测绘审查,将测绘管理理念完整的渗入到每一个细节当中。

参考文献

[1]张宏波.我国数字制图产业的形成发展简况与前景[J].水利水电技术,2014(11):45-48.

篇4

关键词:水利水电;施工技术;管理

中图分类号:TV文献标识码: A

前言

水利水电工程建筑是我国可持续发展的一种主要工程建筑行业,其发展前景非常光明,对于我国水利水电工程发展等具有重要意义。在水利水电工程建筑中,要保证水利水电工程的顺利建设就要依靠先进的技术。这个工程对技术的要求很高,每一项水利水电工程建筑的顺利竣工都必须在良好的技术保证下才能实现,所以在对工程进行管理时存在很大的技术难度。因此我们做详细的分析,针对水利水电工程建设在施工过程中的技术的管理工作进行探讨,我们从国内水利水电工程建筑施工技术和管理的现状及问题、对所存在的问题分析研究、针对问题提出相关建设性意义或解决方案等方面进行探讨,力求为国家水利水电工程建筑的施工技术和管理行业提供帮助。

1、水利水电工程建筑的施工技术及管理作用和地位

水利水电工程建筑的施工技术及管理是将水能转换为电能的综合工程设施生效的平台。一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能,再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。

1.1水利水电工程建筑的施工技术的作用和地位

水是清洁的可再生能源,它的利用是社会进步到现阶段的产物,在水利水电工程建筑的实施中,技术是它的根本,只有技术作保障才能在艰巨的重大工程中完成工程建筑的施工,水利水电工程建筑的施工技术将直接关联作用到水电水利的效益和产生的影响,它并不只是简单的一个工程而已,它是构成整个水电水利工程的一个重要要素。

只有将技术含量高与社会相紧密联系的技术用到水利水电工程建筑的施工中,水利水电工程建筑才能真正发挥其作用。

1.2 水利水电工程建筑的施工管理的作用和地位水利水电工程建筑在施工过程中若仅有技术和资金等硬件,而没有管理的软件,则它将会成为一盘散沙,没有目的没有纪律没有指挥的工程将会是没有灵魂的走肉,并不会发展成为任何的大项目并运用于人类,只有在水利水电工程建筑的施工中把管理运用好,管理好了各种设施及整个建筑工程的实施,才能使建筑工程的每块发挥作用,从而使整个建筑工程达到质的提升。

所以综上所述,在水利水电工程的施工中技术和管理都具有同等重要的作用和地位,只有把管理和技术同时运用好,才能使工程发挥作用。

2、建立现代化水利水电工程建筑的施工的管理和技术相糅合

2.1 技术管理

水利水电工程建设存在工程规模大,建设周期长,施工技术复杂,质量要求高,工期限制紧 ,以及工作环境艰苦、不安全因素相对较多等特点,技术管理是对水电厂生产中的一切技术活动进行科学的管理和严密的组织,使科技转化为生产力,从而提高经济效益。提高效益的保障是安全,安全的核心是管理,管理的结果是效益。运行管理单位,实行企业管理,一是内部生产经营管理粗放,缺乏激励机制,二是传统就业制度过于包容,致使企业人员文化程度低、技术素质差,大部分职工末受正规培训,缺乏应有的知识。

加强技术管理,提高企业的经济效益,应做到以下几点:

2.1.1建立健全技术组织管理制度。

定期或不定期开展技术经验交流,工作总结,技术革新及合理化建议等活动。组织有关专业技术人员对活动成果进行分析、归类并进行技术攻关。建立健全各项制度,加强技术管理对设备的运行状况、检修及事故或故障等进行统计分析,有利于采取针对性的措施来提高设备的利用率,减少设备损坏率,起到增收节支的作用。技术档案应由专业人员负责管理,确保其资料的完整性、系统性、准确性,应认真收集和整理归类有关文书数据、图表,机组的原始数据资料(设计、施工、安装、调试、试运行记录、设计文件图纸资料、运行、检修、试验、检验记录等)。

特别注意收集散落在各工作面、车间、班组的数据,并将其分类汇编归档,同时还应建立健全文档查阅制度。

2.1.2加强运行管理,完善管理制度。根据国家的法律、法规和有关规程,结合实际,制定《安全生产管理岗位责任制》、《生产事故调查实施细则》、《生产管理办法》、《电厂及变电站通讯中断事故处理办法》、《反事故措施计划》、《工作票、操作票签发制度和工作许可制度》等以适应生产经营管理的需要。在运行中严格执行“两票”“、三制”(操作票,工作票,交接班制,巡回检查制和设备缺陷管理制),做好设备运行记录,改正不良的习惯操作行为。同时还应建立运行分析制度,即对运行中通过仪表指示、运行纪录、设备巡检和操作等反映的各种问题和现象进行分析,及时找出产生各种问题和现象的原因、规律,并采取相应措施及对策。

2.1.3 提高维护检修管理,加强技术监督。在“质量第一、安全第一”的前提下,结合本厂实际进行挖潜,技术更新,技术改造工作。逐步把恢复设备性能转变到改进设备性能上来,延长检修周期,缩短检修工期,保证设备的检修质量。要努力学习新技术,掌握新工艺,熟悉新材料的物理化学性能及使用方法;改革传统的检修方法和步骤,充分利用网络计划技术,制定检修网络图,使检修质量提高,工期缩短,耗材降低,工力减少。运用各种科学试验方法进行技术监督,对各种设备进行定期或不定期的检验和检测,了解掌握设备的技术状况及在运用中的变化规律,保证设备有良好的技术状况。加强仪表监督、绝缘监督、金属监督和技术监督。技术监督还是一个薄弱环节,有待于进一步加强。

2.2 强化水利水电工程施工中的生产和经济运行考核制度。水利水电工程建筑的施工中经济考核由于其生产过程复杂、业主及管理方式的不同,目前还没有比较有效和公认合理的标准。国家电力公司时期曾推出过水能利用提高率指标,并纳入到达标创一流标准的评定,但因该法对水量和综合出力系数的计算存在较大误差或不确定性,其程序的计算结果难于取得管理方和相关部门的认可,结果没能切实推行。

从维护水电厂正常生产秩序的要求出发,水电厂生产运行指标应能充分体现各项工作的成效,反映设备管理维护和水能利用的水平,至于具体工种、岗位的工作成效应作为发电厂对各部门和员工的考核指标,它们综合起来反映发电厂宏观的生产和经济运行管理水平。

3、对水利水电工程建筑的施工技术和管理之间存在的问题的建议

综上所述的问题,我们进行深入的分析和探讨之后,从两者的协调性、管理机制考虑,提出一些解决方案。并以此解决水利水电工程建筑的施工技术及管理中的实际问题。

3.1加强施工技术与管理的协调性

为增加企业收益,施工技术与管理之间的协调是非常重要的。施工技术在运用时,相关人员应该主动接受上级部门的管理与监督,并积极与管理人员沟通。就当前我国水利水电工程建筑中施工技术与管理的协调性是不能令人满意的,主要因为人员之间配合不到位。另一方面原因是人际交往的复杂性。因此,企业如果想做到利益最大化,就必须明确施工技术各个环节的管理要求,并明确责任人,从上向下的协调好各个方面。因此增强施工技术与管理之间的协调性是十分必要的。

3.2完善相关管理机制

目前我国在水利水电工程建筑的施工技术管理方面上的机制还不够完善,甚至存在现行法律法规没有涉及到的问题,因此完善相关机制是解决当前问题的最有效的途径。我们可以通过建立健全技术组织管理制度、加强运行管理、完善管理制度、加强维护检修管理、加强技术监督、强化水利水电工程施工中的生产和经济运行考核制度措施解决问题。

4、结语

尽管目前在这方面存在许多问题,但是我坚信,只要我们水利战线上从业人员的不断努力,加之国家的重视以及目前水利行业发展的良好势头,我们有理由相信,水利水电工程建筑的施工技术和管理会有长足的发展。

参考文献:

篇5

【关键词】水利水电工程 钻井 技术 应用

在水利水电开发利用领域会遇到各种地形地貌,勘测施工等任务就会变得比较困难,而在安全施工思想的影响下,技术设备的使用也就变得更加重要了,这有这样才能因地制宜的利用技术克服困难,而其中的钻井技术很难在短时间内取得突破,需要更多的技术相结合才能取得一些成就。五十年代初,世界上成就显著的钻井技术大国都在进行着钻井技术的研发,从那时起我国水利水电工程钻井技术也开始逐渐发展,但是因为起步晚还需要克服很多大难题,即便在如今取得了很多成就,但是比起发达国家我国钻井技术受地形条件的限制仍较逊色。反井钻机技术成为水电和石油行业关注的重点内容。

1概况分析

五十年代单一的比较先进的技术在当前的水电工程中仍然在利用,如喷射式钻井技术、丛式井钻井技术等。这些技术在使用中逐渐表现出了弊端,很难和当前的信息化时代、计算机技术等相结合。科学技术、信息技术、网路化、智能化是当前时代的潮流,在各种钻井技术的开发研究中的利用越来越广泛,钻井技术的研究开发领域因为这些要素的进入变得更加丰富,导致新的动力和钻井技术逐渐代替旧的动力和技术,更多新设备等被引入水利水电开发领域,如反井钻机等设备,这些设备使得原本很难克服的竖井、斜井导井施工问题变得简单了很多。随着我国水电行业发展,钻井地域不断向国土的各个地域扩张,井深也向着越来越深的地下发展,井型也因为需求不同变得比较独特。现有的钻井技术在很多时候都不能完全跟上上述变化,钻井技术也就制约着水利水电工程的实施,同时钻井技术在我国成型的时间比较晚,和发达国家的差距因此也比较大。反井钻机技术也是一个国家钻井技术水平标志,我国在水电行业的发展势必应该发展专业的钻井技术,并且用各种办法解决其适用性及配套方面的问题。

2技术现状

钻井技术在实际应用中更多的需要考虑其复杂性,要明确钻井地区的实际地质、湿度、土层等问题。还应该考虑风险性、随机性或是偶然性等不确定因素对钻井的影响。因为不同的地形其土质、底层及岩石、井眼等方面都有所不同,这些也会影响钻井技术的实施使用。同时这些因素中又尤其以地层的复杂性与钻具为重要关键,因为在钻地层的过程中钻头和钻具会因为高温、高压、高密度发生突然断裂等现象,同时井喷、井塌、井漏加剧钻头和地层的不确定性,是非常复杂难以估计的,很容易发生事故。这种现实状况下,反井钻机在水利水电开发应用中就变得有利的多。

3发展优势分析

反井钻机技术以正向钻出导孔后反向扩孔方式进行作业,这种特殊的作业方式使得它具备里很多的优点:

1.适应性强。反井钻机技术应用到地形比较多的区域去解决井斜问题,它以研究垂直钻进技术为中心,多进行实地操作验证,从国际环境中吸取经验,使得反井钻机技术在冶金、化工等矿山在岩层中钻、扩方面能发挥作用,同时能进行井下通风井、各种暗井、付井的钻探,能满足在水利水电施工要求的环境下作业。

2.设备比较先进。反井钻机技术所使用的主要设备是使用广泛且稳定的反井钻机,该钻机进过几代的更新,目前发展到LM系列,具备了非常合理的推、拉力,旋转扭矩,转速等参数,采用全液压驱动的形式,机体机构非常紧凑、重量轻便、功率合理。

3. 该钻井技术在方面实行的是机械化自动化。在实施操作中能有效减少劳动。

4.钻机的运行稳定,效益好。主机液压系统保障了设备的运行稳定,其钻杆用API国际通用标准组装,能安全可靠的进行互换以及和其他设备进行配合作业,保证有效地打造施工需要的井孔。

5. 反井钻机竖、斜井施工的能力很强。在水电水利开发中会遇到很多无法正面进行钻井的情况,这个时候若是没有好的钻井技术和设备那么就会严重阻碍施工,而反井钻机竖、斜井施工的能力是非常强的,比如在四川凉山州沙湾电站的斜角度钻井就是采用反井钻机技术进行克服的。

6. 反井钻机施工方法能节约经济成本,保护环境,保障安全。在传统的钻井技术中大量的人力和物力投入,但是其实际效果却很不理想,而水电施工中新兴的反井钻机导井法施工仅需投入设备LM-200型反井钻一台套。在人员配置方面简单分配操作工及换钻杆人员几个班组,按三班计算总计12人就能有效进行钻探工作,不仅节省了人力,也节省了物力投资。同时在钻井过程中几乎不会产生太大的噪音,也不会产生太多的灰尘和气体,这就很好的保护了施工环境。工作人员不需要进行复杂的操作,大部分时间只需注意观察即可,从而保障施工人员的安问题。

4、反井钻机在水电工程中的施工前景

在水电行业的迅速发展的时代,安全文明施工的理念深入人心,人们的环保意识空前加强,水电工程施工中也把安全要求放在第一位置,而受到市场经济的影响,水利水电施工更加注重成本的投入,另外对于工期的要求也越加紧迫,这就使得传统钻井技术在当前的时代中无法实现成本的减低,也不能实现竖井、斜井施工的安全性,所以当前反井钻机在水电工程中的施工时能满足节省人力,节省物力投资,保障安全等,且施工作业人员配置较少,减少竖、斜井的施工难度,从而有效的提高施工效益。因此,反井钻机导井法施工在水电工程施工中有广泛前景。这种技术很有实践的价值,所以在未来的发展潜力非常大。

总之,反井钻机钻井技术随着钻井地域、科技等的发展,会在水电施工领域进一步得到广泛的关注和应用,从而克服现有的钻井技术的弊病实现在各种恶劣之地和困境中实施钻井的、活动。同时随着在各个地区钻井的深度也逐渐由浅向深,钻井的井型不断变化,这些都促使着钻井技术不断的进步,以便能在未来的钻井技术领域取得更多的突破,同时争取国际合作和交流也是发展钻井技术的有利措施。

【参考文献】

[1] 王艳洁,钟元,陈浩. 石油钻井工程技术分析[J]. 石化技术. 2015(11)

篇6

关键词:水利水电,工程测量技术,发展前景,GPS,GIS,RS

中图分类号:TV 文献标识码:A文章编号:

一 水利工程建设中的控制测量技术

控制测量是一切测量的基础,在水利水电工程测量工作中一样。随着科学技术的不断提高,控制测量也发生了翻天覆地的变化.GPS测量技术的出现及不断成熟,成为了现代控制测量的主要手段,但是在一些信号干扰强或者没有信号的地方还需要传统光学测量方法的辅助。GPS测量技术可以快速高效、高精度确定空间点位的三维坐标。水利水电中工程控制测量划分为测图控制网和专用控制网两种类型,和所有的控制网一样也是由平面控制网和高程控制网两方面组成。传统的水利水电工程平面控制网主要是三角网,随着科技的发展和人们的不断探讨,现在发展为三边网、边角网、导线网、GPS网、混合网等现代控制网测量技术.现阶段主要以GPS网应用最为广泛:大区域测图控制网基本采用GPS控制,中小区域测图平面控制网采用GPS控制网作为首级网或采用多种设备观测的混合网;专用平面控制网主要采用边角同测网,部分工程采用GPS布设首级网或直接布设为GPS混合网。

二 变形监测

水利工程中到处可以见到很大的堤坝,堤坝的安全直接影响人民的生命财产安全,因此对坝体变形监测是水利工程中的一项十分重要工作。大多数堤坝都是建在两边比较陡峭的岩壁中间,因此坝体两岸地形相对复杂,测量点的通视较差,以往传统的交会或极坐标测量方法精度有限,工作周期长,效果差,而且无法连续测量出变形量,不能及时快速的反映变形量。而G PS —RT K测量技术精度高、无需通视,实时,快速,可实现连续测量,为建立坝体监测系统提供了基础保障。

三 水下地形测量

近年来随着卫星定位技术的发展,手持GPS、GPS—RTK及CORS系统配合多波束测深仪进行水下地形测量得到了广泛的应用。改变了传统的水下地形测量原来采用的以经纬仪、电磁波测距仪及标尺、标杆为主要工具,用断面法或极坐标法及交会法定位,用测深杆和测深绳来采集水深数据的测量方法,手持GPS是以某已知点作为基准点,立在基准点的GPS接收机连续接收卫星信号,并与已知点的位置进行比较.通过计算确定当时误差的伪距修正值,将这些修正值输入工地较正的参数中,用户接收机通过修正值来实时校正GPS信号,它具有全天侯、实时连续、高精度,方便快捷等特点。目前GPS-RTK及CORS系统定位精度已达到厘米级,且能够做到实时无验潮测量。GPS—RTK 水下测量技术的应用,大大提高了水下测量的精度,减少了工作量,缩短了测量周期,这也保证了测量工作能为施工部位及时提供水下地形图,保证工程顺利进行。这三种测量技术进行水下地形测量与传统的岸上基准点交会法、极坐标法等测量技术相比,具有极大的优势,特别是较大面积的水下地形测量.可以大大缩短工作周期。减轻劳动强度。

四 河道测量

为河流的开发整治而对河床及两岸地形进行测绘,并相应采集、绘示有关水位资料的工作称为河道测量。主要内容包括:平面控制测量、高程控制测量;河道地形测量;河道纵、横断面测量;水位测量;水面线测量;沿河重要地物的调查或测量。这些测量主要是用GPS-RTK来实现的。因为河道两边地物相对复杂,GPS-RTK更利于测量。

五 水利地形图测绘技术

随着科学技术发展和计算机技术在测量领域的应用,形成了多种大比例尺地形图同时测绘的测绘方法.开发出具有自主知识版权的优秀数字成图软件如南方测绘成图软件,采用现代的先进测绘技术。不仅可满足不同要求的测绘成图,还可进行GIS前端数据采集与数据更新。数字化测绘技术作业方法主要有电子平板测量、数字测记测量和数字摄影测量三种模式。电子平板测量系统组成:全站仪+便携机+地形图绘图软件,包括测站和镜站两种作业方式,其特点是模拟传统白纸成图,作业直观,无需编码,测绘不易产生错漏,但便携机电池使用时间短、相对笨重且稳定性差。一般用在平坦地区、城镇地区,和电磁信号较差的地方地形测图,不适合环境条件恶劣的水利水电工程地形图测绘。数字测记测量系统包括:全站仪/GPSRTK+草图+带有地物编码的内业绘图软件。缺点主要是因为所有数据都是储存在仪器中,回到内业场所导出数据,绘图才能看到图形,作业不直观,测量点号与草图点号可能产生不一致,易产生地物错漏,对现场绘制草图人员要求较高,但适合各类环境数字地形图测绘。

六 前景展望

面对科技突飞猛进的时代步伐,面对地球数字化的挑战,摆在水利水电工程测量工作者面前的任务是:大力促进水利工程术方法和手段的更新换代,积极推动新技术的推广与应用。随着3S 测量技术的不断发展完善,合理的将此项技术应用在水利工程的测量工作中,必定会给水利工程测量工作带来更大的优势和发展。我相信不久的将来测绘技术将向测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、电子化、数字化、自动化的现代测绘技术方向发展;同时测量精度和速度会越来越高,测量工作者的劳动强度和技术水平也会向电子一体化发展。

参考文献

[1] 王晏民,洪立波等.现代工程测量技术发展与应用[J],2007

[2] 贡建兵,李振洪.GPS 监测系统数据库管理模块的创建[J]武汉水利电力大学学报,1999

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关键词:水利水电;灌浆施工;质量;控制;

中图分类号:TV文献标识码: A

1、引言

水利水电工程是一个系统而又复杂的工作,涉及到各种专业技术,具有规模大、工期长等特点,实际施工时需要施工方给予足够的重视,因此往往需要采用科学合理的施工技术,降低施工难度的同时提高施工效率和施工质量。水利水电工程过程中会经常用到灌浆施工技术,灌浆施工技术对于水利水电工程施工质量而言比较关键,本文对有关水利水电工程灌浆施工技术进行分析和探讨,不足之处,敬请指正。

2、水利水电工程灌浆施工技术

2.1 无塞灌浆方法

无塞灌浆法,又称之为“自上而下、循环式、不待凝、孔口封闭灌浆法”,无塞灌浆的特点主要是利用无塞灌浆技术,也就是一个约76毫米的孔,孔长是1.5m~2.5m,取代了以往复杂的灌浆塞,仅仅是下入一根钻杆,或者是无缝钢管当做是射浆管,钻杆和L壁之间的孔隙是回浆管,除此之外的其他流程和以往帐幕孔口封闭灌浆法没有区别。待一段灌浆完成后提出钻杆,然后对钻具进行更换后开始下一灌浆段的钻孔和灌浆,无需待凝。无塞灌浆技术由于其具有非常多的优点而得到广泛应用,一方面普通帐幕取消灌浆塞,而将此改良为“无塞”,从而大大减少了施工实践,促进工程效率的提升。实际案例中选用无塞帐幕灌浆和有塞帐幕灌浆,二者进行对比,无塞帐幕灌浆法可以大大缩短工时,减少一半以上,而且防止灌浆塞会偶尔出现的塞堵不好而出现漏水的情况,甚至是需要返工处理;另一方面,也是最重要的方面,无塞灌浆技术的应用提升了帐幕灌浆质量。工程实践显示,选择普通帐幕灌浆技术施工,压水检查结果尽管可以达到m<0.01L/(min・m・m)(也就是1Lu),大体符合设计规范和要求,然而选择无塞灌浆施工技术,压水检查结果显示可以达到m

2.2混凝土裂缝灌浆技术

混凝土裂缝灌浆技术以前是仅仅应用在坝工构筑物施工,随着混凝土现浇技术的不断发展,逐渐引用到水利水电工程中。工程实践表明,环氧环氧灌浆法对泥凝土裂缝进行修补从技术上来说具有很强的可行性,经济上科学合理。此方法为土木建筑工程混凝土裂缝也提供了一个新思路,环氧灌浆法逐渐在全国各个地区得以广泛应用,而且应用范围比较广泛,包括公用建筑大梁、工业厂房吊车梁、地下铁道涵洞、小型水坝、大型体育场馆的抗冻地面等,此方法在投入应用中经过不断改进和发展,现在已经发展为水利水电工程灌浆施工中不可或缺的重要技术。

2.3诱导灌浆技术

水利水电工程进行灌浆施工时,按照其工程实际需求,设计出一方面可以挡住泥土侧压力,另一方面可以达到较好的防渗漏效果的灌浆帐幕工程。除此之外,还要对浆液的流动范围进行控制,以此对基础加固工程提供更为有效的固定作用。以上就是对诱导灌浆技术的诠释,广义上讲还有电渗化学灌浆等。

2.4灌浆质量子系统控制

灌浆质量子系统控制,包括对灌入能力进行控制,对强度特性进行控制,控制的目标也会由于水利水电工程特点和要求而有所区别,控制方法是按照既定的目标先选择灌浆材料,参照施工规定对灌浆地质条件、灌浆材质、灌浆技术及其之间的关系进行确认。除此之外还有在坝基或者混凝土坝体的渗流场、温度场的各种反应情况,使之始终处于可控范围内。

(1)尺寸效应和渗透灌浆之间的关系,浆材颗粒直径d必须不大于被灌介质缝隙D或者是孔隙的尺寸R,也就是必须确保浆材和孔(缝)隙的尺寸效应相配合:

对群粒堵塞累加影响进行考虑,以上公式进行施工控制时,还要加上要求:

需要注意的是,如果是粒状浆液,渗流情况一方面要受到尺寸的限制,一方面还要受到流变效应的影响。

(2)劈裂定向定理对劈裂灌浆方式的影响,体现在灌浆时会在载体中垂直最小主应力平面上发生劈裂现象。

(3)劈裂判别定理,理解为是劈裂灌浆过程中选择数值法对灌浆载体中发生水力劈裂的条件进行表示,并对其性质进行判别。也就是对钻孔压水试验的结果进行分析,结果有三种情况:一是在流量和水头呈现出线性关系,水在裂缝中体现出层流状态,灌浆载体中不会出现水力劈裂的现象;二是流量和水头呈现出平方根函数的关系,渗流表现为紊流状态,极其有可能是在裂缝中存在阻塞,或者裂缝中的充填料被紧密压实;三是在流量增长速度大于水流增速时,渗流断面已经扩大到一定程度,其原因是由于发生载体劈裂、裂隙充填物被冲走,或者裂缝变形等情况。

(4)吸渗反应定理,也就是化学浆液在进行低透介质的渗透时,其主要作用的不是压渗作用,而是源于浆液本身对于载体具有一定的润湿能力和亲和力,也就是最为常见的吸渗作用。浆液对于载体的润湿作用,我们可以利用接触角对其进行表示,如果接触角θ>90°,那么可以认定浆液为载体的润湿相,此时亲和力F>0,产生了吸渗作用;如果接触角θ

2.5工程费用子系统控制

工程费用子系统中,对最优化分析解决问题方法进行利用,也就是系统运筹中施工控制策略提出一些控制要求,包括灌浆净效益最大、灌浆控制费用最小以及施工控制费用最小。我们对着三者的理解是,灌浆净效益是正效益,后面两个是负效益。结合工程实践和最优化原则,对施工控制工艺、控制方法进行综合考虑,整个灌浆系统要实施科学合理的管理手段,负效益是无法消除,那么就使其尽可能的减小。以上是在灌浆工程中最优解未必是最理想的方法。假如施工控制目标是既定的,因此最优策略既要达到施工控制要求,又要让负效益最小。以上问题可以利用以下公式进行表述:

X∈x,i=1,2,…,m

并满足:

约束条件:

非负条件:

其中,M是灌浆工程费用,也就是负效益,单位为元:X是决策变量;Ci(xi)是负效益费用函数;xi对于负效益分量大小起着决定作用;r设为浆液设计扩散半径,单位为cm;r(xi)是浆液实际扩散半径,单位是cm;Xi1,Xiu是决策变量xi的上限和下限;P,P设是施工实际灌浆压力,以及设计灌浆压力,单位是MPa;t,设t是实际灌浆历时以及设计灌浆历时,单位是h。

3、灌浆施工技术的选择

灌浆施工技术在不同的工程应用中,表现出众多形式。在具体的水利水电工程中,为了保证工程施工质量,首先要对施工实际情况进行认真分析,灌浆施工技术要和工程实践相结合,才能在既定工期内完成预计目标。要做好水利水电工程灌浆施工技术选择和应用,必须要注意以下几方面的内容:首先,针对冒泡的地基要先对其水量和集中情况进行分析和判断,对于冒泡现象比较严重的地基要立即采取措施解决,裂缝处钻孔后埋设入孔口管把水引出,用棉纱进行封盖,用砂浆进行填堵,利用高压对其进行注浆。如果冒泡情况并不是很严重,利用u型槽灌浆处理方法;其次,如果是吸浆情况比较严重,甚至是对地基产生危害,应该立即实施降压手段,加入速凝剂后开始间歇式灌浆;最后,地溶阶段灌浆,要先按照是否需要填充物填充处理,有的话采用带孔眼钢管插入方法,没有填充物可选用扩大扩大灌浆孔方法。

4、结语

综上所述,水利水电工程灌浆施工技术是一项复杂而又系统的工程,灌浆施工技术水平的提升有助于提高水利水电工程施工质量。本文结合工程实践,对有关水利水电工程灌浆施工技术进行深入探讨,以期对于灌浆施工技术的应用和推广,起到一定的理论指导意义。

参考文献

[1] 谢劲秋. 水利水电工程灌浆施工控制过程探讨[J]. China’s Foreign Trade. 2011(14)

[2] 和仕云. 浅谈水利水电施工工地环境保护管理[J]. 经营管理者. 2010(10)

[3] 崔玉上. 关于中小型水库除险加固问题探析[J]. China’s Foreign Trade. 2010(16)

[4] 张宏松.浅谈小型水库常用除险加固技术[J]. 科技与企业. 2011(10)

[5] 罗毅,张光科,刘超.浅议工程总承包在水利水电工程中的应用[J]. 水利建设与管理. 2007(01)

[6] 文国仓.3S技术在水利水电工程建设中的应用前景[J]. 科技创新导报. 2009(13)

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关键词:水库移民;遥感技术;水利水电工程;解译;应用

中图分类号:TV文献标识码: A

新疆地域辽阔,人口众多,水资源紧缺,时空分布差异大,水旱灾害频繁。随着经济的增长、人口的增加、环境的变化,水资源的问题越来越受到中央及各级政府的重视。新疆境内570条河流上,建成各类水库工程575座,全区共产生大中型水库移民总数为200906人,主要分布于全疆14个地(州、市),68个县市、582个乡镇、799个重点移民村内。随着国家经济和社会的发展,新疆地区的一批大中型水利水电工程相继建设,由此产生了许多工程移民。水利水电工程建设征地移民(以上简称征地移民)是水利水电工程建设的重要组成部分,对工程立项、工程投资、建设周期等有着重大影响。征地移民工作关系到水库移民切身利益、社会紧急发展和社会稳定,国家和有关部门先后了多个法律法规和行业标准,以规范征地移民工作[1-2]。

1.遥感技术简述及发展

遥感技术,在早期设计时就利用波谱信息采集的特性(最早主要用于水体和植被的调查)发展到今天已具备从紫外、可见光、红外、远红外直至雷达等各种波长构成的不同遥感波段。这些不同波段的数据信息,再经过计算机的处理和信息提取之后,就会产生大量的各种专业信息,在远离目标和非接触目标的条件下,通过一定的技术手段获取目标的性质定义为遥感。遥感技术已广泛应用水利行业。其应用深度不断得到深化,在水利行业已深入洪涝灾害检测评估、旱情监测、水资源调查与管理、水环境遥感监测、水利工程规划与管理、水库移民监测等领域。

遥感技术的主要特点可以概括为4个方面:

①视野范围大;②信息丰富;③能反映动态变化;④收集资料方便,不受地面条件限制。[3]

2 遥感对于水利水电移民工程主要应用于:

(1)安置区选址

利用遥感手段提取工程区域的地形、地貌、岩性、土壤、植被信息,为移民安置区的选址和规划提供第一手资料;对移民项目安置区选址、环境容量进行分析评估进而选择最佳的位置;对水利工程对周边环境的影响进行预评估;对牵涉到移民,土地征用等需要补偿的问题可以利用对遥感图像分类等信息提取方法调查面积。

(2)移民安置工程进度监测

工程中的进程监测,实时监测移民安置工程的进展和工作进行中不同阶段对周围环境的影响。

(3)移民安置工程效益评估

移民安置区建成后的效益评估,用遥感技术调查安置区今后产生的直接影响因子,如安置区域农作物的长势,安置区的地质变化,水库建成后蓄水以后对安置区的影响等。

3遥感技术不同阶段与征地移民工作的应用

我国水利水电工程建设征地移民工作科划分为前期规划,组织实施和后期扶持3个阶段。新疆地区水利水电项目存在的是主要困难就是前期规划阶段实物指标调查不便、安置区选址困难;组织实施过程中,库底清理监测困难、移民搬迁时序混乱;后期扶持过程中,评估监测困难,无法缓解移民安置后出现的矛盾。遥感技术应用贯穿征地移民工作的全周期,本文按照3各阶段分别阐述遥感技术的应用效果。

3.1前期规划阶段

3.1.1实物指标调查

新疆众多河流多处于山区,山区交通不便,许多山区无法通电,传统移民移民实物指标调查以纸质信息为载体,通过大量的现场调查,由人工对移民实物指标调查成果进行大量的汇总,造成周期长,工作反复。在移民实物指标调查中,可利用遥感技术在现场调查之前获取调查区的移民实物指标信息。利用遥感技术获取调查区的高清晰度的数字地面影像及高精度的三维地形模型,并在此基础上,业内人员可完成房屋、土地等移民指标的准确解译,提高传统移民实物指标调查工作效率。在实物指标遥感解译成果的基础上,建立了移民实物指标采集系统。该系统紧密贴合移民实物指标调查的需要,利用该系统紧密贴合移民实物指标调查需要,利用系统完成移民实物指标解译成果的整理入库、移民实物指标的外业修正和现场采集以及移民实物指标的数据统计和报表输出。系统大大地提高了实物指标调查的工作效率,采集的移民实物指标成果客观真实,可追溯性强,并且便于分析和查找[4]。

3.1.2移民安置规划

新疆的水库移民大多为牧民,生产方式相对单一,劳动技能不高,普遍喜欢游牧和定牧的生活,移民搬迁后,原有的经济基础、社会文化、人际关系解体。移民不仅遭受经济上等有形资产的损失,而且还遭受无形资产损失。不少移民受年龄、文化等因素制约,原有的生产技能用不上、新的技能又没有,转产转业更加困难。所以对安置区的选择尤为重要,在移民安置区规划选择中,遥感技术可以用于移民安置区环境容量分析、移民居民点选址及开发土地选址等工作。

移民安置环境容量需根据规划拟定的标准和土地资源的数量、质量,确定安置区可容纳移民人数。在分析移民安置环境容量时,人口与土地是最重要的因素。利用遥感技术,可通过解释调查环境容量的基本指标,解译出土地利用的空间分布状况,可利用数量,人均耕地面积,并根据移民安置区环境容量分析成果辅助决策移民迁移方式[5]。

在移民安置区选址中遥感技术为选址提供了辅助支持。在三维遥感平台上,可以直观地观察和量测地形和地貌,叠加居民迁移线和土地利用类型,辅助移民居民点新址布设在居民迁移线上,并避开浸没、滑坡、滩岸等不良地质地段。对安置区新址,应选择在地理位置适宜、地势平坦、地质稳定、水源安全可靠、交通方便、防洪安全、便于排水、能发挥服务功能的地点[6-7]。

3.2 中期组织实施阶段

移民安置规划的实施过程是整个移民工作的主要内容,直接关系到移民群众的切身利益和水利水电工程的建设进度。新疆山区普遍地形复杂,人居环境复杂,库底清理监测困难,导致水库建成后水面漂浮物多,水质差等问题。移民搬迁进度慢,导致工程工期延后。

3.2.1库底清理动态监测

水利水电工程建设中,库低清理工作量大,传统的地面检查核实多,人力物力的耗费较大,遥感技术因覆盖面广、信息丰富被采用来动态监测,清理工作的完成情况。收集不同时期的遥感数据,并对库区固体废物、建筑物、林木等不同清类型分别进行解译,通过对比分析监测库区清理进度[8]。

3.2.3搬迁安置实施进度动态监测评估

移民搬迁安置的实施必然带来土地利用的变化。可以利用多期遥感影像分析土地利用变化,反映移民搬迁引起的地表覆盖变化状况。进而对搬迁安置的实施进度进行动态监测。通过分析土地利用面积、安置区建设用地等情况,评估规划实施进度,为下一步移民工作提供了科学依据[9]。

3.3后期扶持阶段

新疆移民工作中普遍存在“重前期安置,轻后期扶持”的问题,导致移民安置区存在出现问题没有及时解决,移民上访等社会问题存在,遥感技术可以对移民后期工作实施管理及监测评估,以落实水库移民后期扶持规划及库区和移民安置区基础设施建设和经济发展规划。在高精度的的三维可视化平台上动态反映规划项目的分布状况,按照年度实施规划表现项目的分布状况,按照年度实施规划表现项目分布及资金动态使用情况实行项目扶持[10]。

征地移民工作具有周期长、涉及面广、信息量大的特点。遥感技术作为现代信息获取和处理的先进技术手段,有助于提高征地移民工作对相关信息的获取和分析能力,增强规划和决策的科学性、提高征地移民工作的检测和管理水平。近年来,有关单位学者对遥感技术在水利水电工程建设征地移民中的应用,并对遥感技术在征地移民中的应用前景进行了展望。

参考文献:

[1] SL290-2009水利水电工程建设征地移民安置规划设计规范 [S]

[2]SL442-2009 水利水电工程建设征地移民实物调查规范 [S]

[3]刘哲夫,邓玉梅.工程移民概论[M].北京:中国地质出版社,2002.

[4]马力,高圣益,范青松.遥感技术在水利工程建设征地移民中的应用[J].人民长江,2013, S1(0188):3.

[5]刘翠芬,赵量.地理信息技术在苏丹苏河水库移民实物调查中的应用[J].中国农业水利水电,2011,(10):106-108.

[5]刘哲夫.遥感技术在库区移民工程中的应用[J].人民长江,1995, 26(5).

[6]马力,高圣益,范青松.遥感技术在水利工程建设征地移民中的应用[J].人民长江,2013, S1(0188):3.

[7]唐先明. 遥感与地理信息系统在三峡库区城镇选址中的应用研究[J].气候与环境研究,1999,4(4).

[8]罗元华, 张志峰,李志忠,等.三峡工程库底清理中的遥感动态监测[J].国土资源遥感,2005,(2).

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关键词:地理信息系统水利水电工程仿真应用

水利水电工程多数较为庞大而复杂。如何采用科学有效的设计方法以提高设计效率,怎样直观清晰地描述复杂工程建设的施工动态过程,是提高工程设计和管理现代化水平的关键。因此,寻求新的技术和计算机辅助设计的方法成为必然趋势。GIS是近年来迅速发展起来的一门地学空间数据与计算机相结合的新型空间信息技术,它把现实世界中对象的空间位置和相关属性有机地结合起来,满足用户对空间信息的管理,并借助其特有的空间分析功能和可视化表达,进行各种辅助决策。

一、GIS在水利水电工程建设中的应用综述

将GIS应用于水利水电工程建设,以信息的数字化、直观化、可视化为出发点,可以将复杂施工过程用动画图像形象地描绘出来,为全面、准确、快速地分析掌握工程施工全过程提供有力的分析工具,实现工程信息的高效应用与科学管理,以及设计成果的可视化表达,进而为决策与设计人员提供直观形象的信息支持。这给施工组织设计与决策提供了一个科学简便、形象直观的可视化分析手段,有助于推动水利水电设计工作的智能化、现代化发展,极大地提高工程设计与管理的现代化水平,促进工程设计界的“设计革命”。

1.GIS应用于施工导截流三维动态可视化

采用GIS软件系统与其他平台结合的模式中集成模式与扩展连接模式相结合的方式来开发施工导截流三维动态可视化仿真系统。将水文实时数据库和大坝施工实时数据库等数据库存放在GIS平台的表br中,通过Windows的DDE技术将数据传递给调洪演算、日径流模拟、导流实时风险率计算等模块,这些模块用VC++、VB等平台开发16,模拟所得数据再传回GIS平台,以图形、报表的形式输出。GIS强大的数据库管理和图形显示输出能力在这种开发模式中得到了充分利用。数据在GIS平台和VC++、VB等平台间简便迅速地传递,保证了系统开发环境的协调统一。

通过系统分解,对各子系统分别进行仿真计算和图形建模,形成初始图形数据库。各子系统的图形在GIS中以主题地图Theme的形式分层存放,图形有其对应的属性Attributesofbr与之对应,图形与属性信息具有一一对应的联系。

GIS中三维可视化过程具体表现为:首先创建和组装三维场景,接着通过三维实体建模创建三维形状。三维实体模型可以直接由其三维形体坐标参数构建,也可由二维形体生成,其高度由形体特征的几何属性提供,或由表面纹理数据提取。三维实体模型再经过纹理、光照、消隐、阴影等计算显示在三维场景中。

借助GIS强大的空间查询能力可以方便地查询任意时刻施工导流面貌及相应信息。具体实现途径是:通过仿真模块得到施工系统各方面的信息,包括主体及挡泄水建筑物几何形体面貌及其属性,各施工单元的开始时间、持续时间、水流几何形状及其属性,由此得到各施工单元任意时刻的面貌,组合起来得到施工导流系统任意时刻的整体面貌,把它贮存在施工图形库中并与其一一对应的属性数据建立联系,通过用户输入的查询时刻,查找该时刻施工图形库对应的记录,激活其所对应的图素,利用GIS的条件查询与图形显示机制,显示出该时刻施工导流场景及导流信息,如图1所示。

2.GIS应用于地下厂房施工动态演示系统

GIS三维空间数据模型主要是表达空间目标的几何信息和属性信息,同时相对独立的表达空间目标的拓扑关系。动态演示是依靠对任意时刻施工面貌的再现实现的。首先运行仿真程序得到确定方案下的洞室施工过程的信息,包括洞室开挖时间参数(持续时间、开始时间、结束时间)、进度参数、强度参数,将这些参数按工序以电子表格的形式输出。GIS读取这些数据并将其转换成相应的数据库。利用其中的时间参数,通过编程生成任一工序任意时刻的面貌Sit(i工序t时刻的面貌),则地下厂房系统任意时刻的整体面貌St=∑Sit。演示时通过对施工面貌数据库的循环,逐条读取数据库中每条记录的形体数据及其他的相关信息,形体数据以图形的形式显示在三维图上,其他信息以文本的形式显示在信息框中。从地下厂房施工面貌动态演示系统中可以获得以下信息:

1虚拟的工程环境。应用三维动画技术,制作工程的三维模型,在计算机内虚构一个完整的工程布置,从各种各样的视角和路径都能看见。既能在远处观看工程全貌,也能就近了解细部结构。厂房、引水洞、母线洞、尾水管等建筑物结构的相互关系清晰、明了。由于GIS所特有的地形显示功能,使得地下洞室群所处的地形地貌一目了然。

2地下洞室在各个时刻的形象进度。在施工面貌动态演示系统有时间坐标轴,可观察任意时刻的形象进度和对应于该时刻的地下洞室群施工面貌。

3单项洞室开挖过程、工作面数量和开挖程序等信息。

4洞室群施工中各单洞施工的逻辑关系。

5施工期间任一时刻同时施工的活动。

实时演示能够清晰地显示单洞施工、洞群施工等时间、空间上的逻辑关系,帮助设计人员对施工方案的分析、确认。有助于信息沟通,为决策者提供信息服务。

3.GIS应用于混凝土坝施工全过程三维动态演示系统

利用GIS强大的空间信息处理能力来表现混凝土坝的复杂施工过程具有极大优越性。GIS特有的空间数据组织形式能够充分反映混凝土坝施工系统复杂的空间关系和施工过程。在混凝土坝施工全过程三维动态演示系统中,GIS的可视化过程,即实现模拟数据到图像的变换,分为三个子过程:

(1)数据操纵。数据操纵主要完成数据的过滤,是原始数据的加细或增强,并转化为适合后续可视化操作的表示形式。

(2)可视化映射。可视化映射将数据过滤导出的数据转换为抽象可视化对象(AVO),体现为各种可视化技术。GIS的可视化过程是基于信息处理的,模型以信息链的形式表示,并存放在数据库中。

(3)绘制。绘制将AVO转换为可显示的图像。可以利用GIS强大的动画及图形图像处理技术实现模拟数据、仿真过程的可视化表达。

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,及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。混凝土坝施工系统的三维可视化仿真数学模型的建立分为两个步骤。首先建立数字地形模型。数字地形是整个施工系统布置和活动的场所,是三维图像展示的重要“背景”。通过人工输入或扫描仪、数字化仪等将地形原始数据(等高线)输入到系统,经过数据过滤后转化为三维矢量数据,进一步生成三维地表面模型DTM。利用内插手段,可以生成更高精度的DTM。DTM在经纹理、光照等图先渲染操作,即生成逼真的坝区数字地形模型,然后建立混凝土坝施工系统中建筑物的三维实体模型。GIS中提供了point,line,polygon三种最基本的形(shape),利用它们可以反映任意复杂的对象。GIS的3D模块提供了实现三维图形的拓扑运算、绘制、渲染、纹理和显示的功能。与地形模型不同的是,实体模型尚需反映其属性信息。实体与属性的一一对应可以利用GIS的空间数据组织结构来实现。另外为了体现施工的动态过程,在反映实体的数据结构中还应包括时间特征,以便在三维演示中根据时间顺序调用不同的实体单元组成施工面貌。把工程施工任意时刻的整体面貌储存在图形库中,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应的属性信息,不断更新绘图变量和属性变量赋值,并不断刷新屏幕显示。这样高速地显示一系列静止图像,当图像快速连续时,由于视觉的暂留,从而实现了整个混凝土坝施工过程的三维面貌及相应信息的动态显示。同时利用过程信息,生成三维动画,如图2。

4.GIS应用于水利水电工程施工总布置可视化动态演示系统

以GIS软件为平台,建立数字化地形,施工场地布置系统中各系统部件的三维数字化模型。系统部件的数据信息与其他相关信息,通过映射关系联系形成基础数据库,成为系统的底层支持。这样就实现了各系统部件表层的独立性和深层的耦合性。根据不同工程的施工期长短,选择恰当的基本时间步长,再辅以典型时刻面貌,可以使施工生产管理者对工程进展情况有一个全面直观的了解。GIS中信息的可视化组织表现在对系统数据库的操作及管理上。由于GIS特有的混合数据库设计结构,把数据贮存形式分为两个部分:一是图形数据库,它主要是存放各种专题图及组成它们的所有图素。根据需要,可将不同性质的图素放在不同的图层上,以便今后查询或进行图层叠加分析。二是图素的属性数据库,它主要用来存放描述图素的属性数据。空间数据和属性数据通过内部代码和用户标识码作为公共数据项连接起来,使得描述图素的属性数据与其图素建立一一对应的关系。

该系统实现的总体功能概括如下:

(1)显示枢纽施工总布置三维全景。

(2)演示枢纽施工全过程三维动态形象,直观反映各组成部分空间上和时间上的相互关系。

(3)基于三维枢纽布置模型上实现枢纽布置的各种信息可视化查询,包括建筑物设计参数、设计图纸、基础数据、附属物信息、工程施工进度等。

(4)实现枢纽施工全过程总体施工强度的实时统计及统计结果动态的柱状图显示,包括混凝土浇筑强度、施工机械设备生产率、砂石料等原材料需求量及人力需求量等信息的统计显示。

(5)实现枢纽工程主要建筑物施工全过程动态演示,包括地下洞室群施工全过程仿真及演示、大坝混凝土浇筑全过程仿真及演示、施工场内交通运输系统仿真与演示等。

二、讨论与展望

GIS本身在不断发展,它在水利水电工程建设中的应用亦需不断发展。应用的发展不仅要与GIS本身的发展相结合,还要与水利水电工程专业相结合。在水利水电工程未来的建设中,GIS与其他技术的结合将更加紧密,应用更加广泛。

1.三维建模

GIS中三维几何造型技术已很成熟,对于三维地质模型的建立、图形显示目前均有较多研究。但水利水电工程中三维数字地形模型的建立大多只是停留在面模型这一层面上。对诸如坝区地形模型等的地质模型的构造,除层状地层外仍有一定难度。常用模型方法有两种:表面模型和实体模型。两种模型对复杂地质体非均匀性的描述均感不足。GIS用于水利水电工程中地质建模是今后应用研究的主要内容之一。但影响GIS数据质量的因素繁多,存在许多不确定性,把握适度质量有一定难度。若进入数据库的数据质量过高,则造成浪费;反之,质量偏低,则达不到要求。

2.4DGIS

三维GIS目前研究重点集中在三维数据结构的设计、优化与实现技术的运用,三维系统的功能和模块设计等方面。但是,地理信息系统所描述的地理对象往往具有时间属性,即时态。随着时间的推移、地理对象的特征会发生变化,而目前大多数地理信息系统都不能很好地支持地理对象和组合事件维的处理。实际上许多用户要求都是基于时间特征的,如洪水的最高水位变化等。对这样的应用背景,仅采取作为属性数据库中的一个属性不能很好地解决问题。故,如何设计并运用4DGIS来描述、处理对象的时态特征也是个重要研究领域。

3.WebGIS

水利水电工程中地理信息和数据的交流范围要求越来越广泛。随着Internet的发展,利用Internet技术在Web上空间数据供用户浏览、使用是GIS发展的必然趋势。网络GIS(WebGIS),以网络浏览器为应用工作平台,使得从WWW的任一个节点,用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据,制作专题图,并进行各种空间检索和空间分析,且能在多个客户端实现原来在本机上才能实现的功能。由于水利工程中地理信息和大量的空间数据都是以文字、数字、图形和影像方式表示的,将它们数字化,便可方便、快速和及时地将地理信息传递到需要的地方,发挥GIS在整个水利水电工程中的应用价值。数据的保密性需加以控制。

4.ComGIS

水利水电工程布置方案的可视化的要求已不局限在单纯的表现上。对于布置方案交互式修改,组件式GIS(ComGIS)也是重要的应用发展趋势之一。

三、结语

篇10

[关键词]滑模技术;水利;水电;施工

水利水电工程有效的控制了水土流失,防治了洪涝灾害,是国家社会经济发展的基础。滑模技术是水利水电工程施工中一个重要的技术,能够保证水利水电工程的质量,加快施工进度,增加施工的安全系数,所以滑模技术在水利水电工程施工中得到了广泛的应用。

1.滑模结构组成

滑模是一个钢制框架结构,一般从检修门槽和工作门槽分开,由墩头、中间段和墩尾三段通过高强度螺栓连接组成,总重达数10t。每座水电站根据各自的闸墩尺寸设计滑模。滑模的主体结构是由工字钢、槽钢、角钢三种型钢焊接而成,辅助钢材有钢管、扁钢、钢丝,用来制作滑模顶部栏杆及其遮雨篷、抹面吊篮和爬梯。首先根据设计图纸,用槽钢和工字钢焊接成闸墩形状的结构(带门槽结构),尺寸略比闸墩的混凝土保护层大5cm左右。

滑模主体结构高度一般在2m左右,再在滑模内侧安装约lm高的组合钢模板,通过螺栓和钢片扣与滑模主体结构相连,每块钢模板再有螺栓连接起来。由于一般闸墩在墩头顶部带有牛腿结构,所以在滑模上升到牛腿高程时,滑模墩头的弧形部分可以整体拆除,再安装上带有牛腿形状的组合钢模板继续浇筑。在滑模上升到滑模底部距离地面2-3m高度时,在其底部挂上由角钢、钢丝焊接成高约2m的抹面吊篮,便于工人抹面平整。

2.水利水电工程中滑模施工的技术要点

2.1混凝土的施工质量要求。要做好混凝土的配合比设计工作,混凝土的配合比是混凝土质量优劣的科学依据,也是保证滑模工艺施工顺利进行的重要条件之一。混凝土的原材料要按照配合比的要求,保证所用原材料的质量,要求混凝土厂家选用质量优良的原材料。严格控制混凝土的入模坍落度和和易性,这一点对混凝土的输送,保温,初凝时间和工作度都有一定的影响。

2.2混凝土浇筑注意事项保证钢筋不受污染,以保证工程质量和下道工序的顺利进行。均匀浇筑混凝土,包括浇筑速度和浇筑高度。浇筑速度指前进速度均匀,保证有利滑升;混凝土要分区分层等厚度浇筑振捣,不得从吊斗或布料杆中直接浇入模板内,应均匀布置,卸在受料平台上,再用铁锹迅速转移到模板内。

2.3模板的滑升控制。初滑阶段,滑升行程要少,以便对整个滑模装置进行带负荷检验,避免粘膜,检查出模强度,确定出模时间和滑升速度。正常滑升阶段,按每层浇筑200-300mm相应滑升9-12个行程,其中每隔20-40min滑升1-2个行程滑升速度和出模强度要相协调。钢筋的制作与安装。由于滑模施工中顶板和墙体连续进行,钢筋制作与安装的工作量大,工作时间长,工作环境条件差,交叉作业多,在安排劳动力过程中要加强和其他工种的相互配合,才能有效地保证工程质量和工程进度。

2.4滑模施工的纠偏要点。千斤顶垫铁纠偏法。是利用钢垫板将千斤顶底座偏移方向的一侧垫高,迫使千斤顶连同支撑杆偏离偏移方向,带动平台及模板系统作定向滑升,实现纠偏。改变模板坡度平台、模板滑升到适当高度后,将模板坡度朝纠偏方向调校,然后浇筑混凝土,再继续滑升时,利用新浇混凝土的导向作用,迫使平台及模板系统偏离原滑升方向,向着纠偏方向滑升,实现纠扭。顶轮纠偏法。是利用已经出模且具有一定强度的混凝土墙体作为支点,通过改变纠偏装置的位置而产生一个外力,在滑升过程中逐步顶移平台及模板系统来纠偏。

3.滑模中线的控制

为保证结构中心不发生偏移,门洞、梁窝和预埋件位置准确,出线竖井测量采用激光照准仪及吊线配合使用。因为竖井滑模模体高度一般为1.5m,在整个竖井滑模提升过程中可能会造成模板的变形,采用上下面均测量的方式可最大限度的保证竖井结构尺寸。激光照准仪固定在井口,激光点穿过施工平台打到竖井底板基准点上。激光照准仪在该部位共使用三台,两台布置于竖井圆弧段与直线段的交界处,另外一台布置于圆弧段的中心,这样的布置非常便于竖井的测量。测量时将任意两个激光点用带有刻度的细绳拉直,一个端点处于零位,用90度直尺在不同刻度处测其与模板之间的距离,并对照该点在此刻度处应有读数确定滑模的偏移。若因施工原因使得激光点被阻隔,需要用吊线校验滑模,首先在滑模下部缺陷修补平台几个固定的位置进行吊线并量出该点与墙面及墙角之间的距离,然后在竖井底部测吊线中心与墙面及墙角的距离确定滑模体的偏差。为了保证测量的准确性,吊线应采用弹性较小的钢丝。吊线锤选取应在钢丝可承受重量的前提下尽量选取重量大的以减少吊线摆动幅度。再另外设四条垂线严格控制电梯井的旋转偏差。可以利用千斤顶的同步器控制滑模的水平度,并利用水准仪测量检查。

4.水利水电滑模施工控制

4.1水利水电工程中滑模的安装和调试。a、对闸墩底板的清基和凿毛为了满足滑模技术的施工要求,需要对有闸墩钢筋(钢筋的高度应高出地面1.5m内)且预先对已经浇筑好的闸墩底板进行清基和凿毛处理,对于清基和凿毛处理的程度,以滑模技术施工的要求为准。b、确定控制点放置木枋垫层。采用专业的测量仪器,将模板的控制点确定下来,将高度为10-20cm的木枋垫层放置于闸墩混凝土保护层的外侧地面上,用来对滑模进行放置和固定。c、滑模模板的吊装和组装。将滑模的墩头、中部、墩尾分别用塔机或者是门机吊装放置在木枋垫层上,让其大致上对接,再用起重机对各部分机型调整,使模板与各个控制点对齐,当调整好以后用螺栓进行连接。d、钢管的放置和千斤顶的护理。将空心钢管放置于液压千斤顶的中间,把钢管的一头放置于闸墩毛面,在滑模施工前彻底检修各个千斤顶,并做好千斤顶的清洁和维护。e、预埋钢筋接长处理。对于预埋钢筋进行接长,一般采用的是对接埋弧和搭接电焊,钢筋接长的长度应该有一定的长度,不能过长以免影响到浇筑施工,在进行搭接电焊时使用双面焊,焊缝的长度应该大于5D,而单面的长度应该大于10D。f、滑模的提升检测。对各个细节进行检查后启动电源,把整体的滑模提高10-20cm,在提升完成后对滑模进行检测,看滑模是否出现移位和倾斜现象,如果出现此类现象要进行适当的调整,确保滑模和控制点的对齐。g、爆模现象的避免和对变形观测的准备。在滑模对齐了以后,对滑模底部的空隙处使用组合木模板或者钢模板进行安模封堵,且焊接好衬筋,防止爆模现象的发生。为便于对变形的观测,可以用伸缩掉线挂在各个控制点上,以便能够很好地进行变形观测。

4.2滑模的拆除。工程结束后,为方便将工程钢管内的滑膜取出,可切除工程的闸墩上面多余钢筋,离心式液压千斤顶多余钢管切除的方法降低高度。拆除滑膜上的各种附属机械设备(电焊机、器控制箱、照明设备等),减轻滑膜负担,为滑膜的起吊减重。用氧焊切割滑模底部吊篮,拆除连接滑模的墩头、中段和墩尾三段的螺栓。如果滑膜的门槽在起吊时仍与闸墩有钩、挂连接,同样用氧焊割除。将离心式液压千斤项松开,吊起施工滑模的墩尾段,慢慢将其从工程内部拉出。在门机或塔机将工程内部的滑模吊出后,就将起重臂旋转至预留场地。滑模底部不与地面接触方便滑膜下吊篮的拆卸,之后再移至其他场地。也同样将剩余滑膜依样拆卸。在一些欧美这发达国家,滑膜技术被广泛应用于海岸和河岸等水利水电工程建设中,该技术实际的效果明显,发展前景广大。

参考文献