時間：2023-07-04 17:09:19
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水利水電工程定義，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1我國水利水電工程移民的現狀
當前，因為中國人口眾多但土地很少，所以水利水電工程移民已然成了制約水利水電事業發展的重要因素。并且在世界各國的水利水電工程中也受到了極大的重視，隨著我國水利水電事業的迅速發展，大量的移民出現了，因為工程建設人員對移民問題的忽視，出現遷移后的人們在生活上得不到保障等諸多問題。由此可見，利益和沖突一直存在于水利水電工程的建設中。
2我國水利水電工程移民的根源
2．1移民補償制度的不夠公平
移民補償制度的不夠公平是沖突發生的最根本的因素，我國水利水電工程采取的是遷移前進行補償和遷移后進行扶持兩者合一的解決辦法。但根據目前來看，我國的移民現狀并不理想，遷移前進行補償和遷移后進行扶持兩者合一的工作也越來越難以維持，并且可能引起遷移人員和安置完成的人員發生沖突和矛盾，因此，我們很有必要深入研究一次性到位補償的方式。
2．2錯位的利益主體
水利水電工程的建設對人們的生活有著直接的影響，對防洪。供水、航運等方面也起著重要的作用，水利水電工程建設體現了國家的公共利益。在進行水利水電工程建設的過程中，國家是總體利益，地方政府是局部的利益。國家進行水利水電工程建設是為了發展國民經濟，是為了大局著想，其中自然包含著地方政府的局部利益。但是在目前看來，卻發生著局部利益與總體利益錯位的狀況，在進行水利水電工程建設的過程中，不對局部利益進行犧牲，就難以為總體利益帶來效益。
2．3利益保障機制的缺乏
在進行水利水電工程建設的過程中，受益人群和受損人群缺乏相應的調整機制是其中普遍存在的問題，移民人群利益分配不均會導致大量的沖突發生，由于水利水電工程建設中的庫區下游是受益方，淹區是受損方，但兩者的利益保障卻沒什么不同。受損方離別故土。失去家園，受益方享受項目帶來的利益，這樣會導致兩者之間產生沖突和矛盾。因此，只有建立健全的利益保障機制，對各方的利益分配進行調整，這樣才能實現社會的均衡，才能促進社會的和諧發展。
3對我國水利水電工程移民問題的分析與思考
3．1加強構建協調機制
利益和沖突是水利水電工程的建設過程中不可避免的因素，利益保障機制的缺乏是導致社會失衡的根源，所以，我們必須加強構建協調機制，調節各方的利益沖突，把損失降到最低，充分發揮協調機制的功能，實現社會的均衡，促進社會的和諧發展。
3．2制定相關移民政策
制定健全的移民政策，對移民的生活水平進行保障，使移民對水電開發的效益能夠共享，最終實現社會的穩定。我國的水庫移民曾經經歷過開發型和安置型兩個時期，并且國家還出臺了庫區后期扶持政策。為了更好的處理我國水利水電工程移民的問題，有專家提出了研究“投資型”移民政策。“投資型”移民政策的定義是指進行評估淹沒的土地、房屋和其他有價設施，再加上補償生態環境的資金作為股份，參與水電開發建設，使開發方和移民之間有個共同的利益目標和主體，使移民能夠共享水電開發的利益。建設時期可以通過對若干年應得的收益進行預支來填補安置移民的費用。移民代表與移民區地方政府作為股東參與工程建設的決策管理。這些政策和建議對移民有著不同的影響，一些政策能夠快速讓移民得到利益，一些卻對移民的利益有著緩慢的影響，需要漫長的發展時間才能發揮作用，所以，在制定和完善相關移民政策時，應該充分協調好近期利益與長遠利益的統一。
3．3建立健全的移民規劃設計問責制度
由于不同地區、時期、經濟發展程度等原因對移民規劃設計的要求也都不太相同，因此移民規劃的時代性非常明顯，但從當前我國的移民規劃現狀來看，規劃設計與現實情況有著很大的脫節，再因為當前移民規劃設計問責制度不夠完善，導致了移民規劃設計對庫區實際情況更是缺乏了解，造成出現的移民問題沒有人能出來負責，所以，很有必要建立完善的移民規劃設計問責制度。
4結束語
關鍵詞：水利水電工程；危險因素；防范
中圖分類號： TV 文獻標識碼： A 文章編號：
引言
隨著經濟的發展，國家加大了對水利基礎設施的投入。水利工程關系到社會的穩定和發展，人民生命財產的安全，是我國基礎設施建設的一個重要的組成部分。經濟的發展、技術的進步使得我國的水利工程建設不斷得到發展，工程施工規模不斷擴大，施工的難度也日漸加大，水利工程施工管理面臨著新的挑戰。近年來，水利水電施工中不斷的出現安全事故，給人們的生命財產帶來了巨大的損失
一、水利水電工程風險概述
1、風險分析
水利水電施工中的風險是來自多個方面的，其中有業主、監理、承包商、自然環境、工程所在的社會環境以及經濟形勢、國家的一些政治因素都是風險的潛在隱患所在。
施工技術的風險：水利水電工程中風險較大的是大壩樞紐工程、隧洞工程、深基坑開挖等，由于每一個工程所處的環境和地質、水文條件等都不同，決定了每個工程的不確定因素較多。同時由于水利工程施工的條件大都比較艱苦，對技術質量的要求也比較高，在加上其他一些主觀和客觀因素上的影響和干擾，水利水電工程在施工的過程中存在著很大的技術風險。
資金的風險：眾所周知，潛在的風險越大，應該是所獲取的利潤就會越高，但是由于水利建設資金的緊張，近年來部分水利工程招標，采取的最低價中標方式，或是部分建設單位為節約成本，人為壓低合同中標價格等方式。施工過程中建設單位針對出現的設計變更和意外工程需要增加的費用部分不愿意簽證或是消極應對，造成施工單位變更和意外部分無法追討，項目部下屬施工工隊人工費和機械、材料費用無法完成支付。
質量風險：進場的原材料達到合格，并根據規范必須經過檢試驗并達到合格。施工當中要求施工人員按照設計圖紙和技術標準進行施工，杜絕人為故意的偷工減料。嚴格完善并執行質量檢測、檢試驗程序，杜絕質量問題的發生。建立健全教育培訓制度，對進場工人進行培訓，確保上崗人員為合格人員。
安全風險：安全風險來自于物的不安全狀態，人的不安全行為。為減小安全方面的風險，必須建立健全安全生產管理機構，進行安全崗位職責的劃分，安全專職人員的培訓和考核機制，投入足額的安全資金，特種作業人員必須堅持持證上崗。施工當中確保每個施工人員的施工行為符合安全要求和標準，機械設備處于安全施工的狀況。
2、風險特征
水利水電工程的建設是一個復雜和充滿不確定因素的過程，其在工程建設的過程中規模龐大、建設周期長、資源投入的數量比較大，自然條件和技術條件在很多方面都很復雜。結合工程施工的特點，其風險也會受這些因素的影響，所以在建設的過程中水利水電工程在風險上具有不確定的特性，所引起的后果也不盡相同，后果的嚴重性也是無法預計的。對水利水電行業來說，風險的識別和管理對其安全有著重要的作用。
二、事故隱患概論
1、事故隱患的定義
根據國家安全生產監督管理總局頒布的《安全生產事故隱患排查智力暫行規定》，事故隱患的定義為：“可能導致事故發生的物的不安全狀態、人的不安全行為和管理上的缺陷”，根據這則定義，可以看出事故隱患與危險源有著一定的區別，它更強調的是危險、有缺陷、不安全的狀態，通常是導致危險事故的直接原因。
2、事故隱患的形成
根據定義，在施工作業中的事故隱患通常有兩種形成形式。一種是構成施工的要素或者在施工環境中本來就存在的潛在危險，這些危險因素會隨著施工的過程成為事故隱患。第二種是施工狀態原本是安全的，但由于人或物的個人原因，激發了危險態的產生。這兩種事故隱患的形成通常都與安全管理有著直接的關系。
三、水利水電施工的危險因素主觀和客觀因素
1、主觀因素
一位著名的心理學家將人類的需求分為五個層次,即生理、安全、社會、獲得尊重、取得成就。由此可見,安全需求位居第二位,僅次于生理需求,是由人的主觀因素決定的。人類既是水利水電工程施工中安全管理的施予者,又是工程施工安全管理的接受者。人的行為是水利水電工程安全管理的關鍵,對水利水電工程的的安全管理起著至關重要的作用。因此,人的行為受人的思想等主觀因素的影響,即主觀因素是水利水電工程施工中的重要的危險因素。
2、客觀因素
水利水電工程施工的危險因素中,客觀因素占據著舉足輕重的位置。客觀因素包括物質因素和環境因素,當物質條件和環境條件滿足了工程施工人員的心理需求時,工程的危險事故的發生率就會大大降低,反之,則會加大工程的安全隱患。倘若水利水電工程的施工中,各種材料隨意堆放、施工道路狹窄擁擠,這樣工程施工人員就很容易產生不良的施工心情,甚至有刺激他們有不恰當的行為,這樣發生危險的可能性也就加大了外在和內在因素
3、外在因素
水利水電工程施工中的危險因素中,外在因素也是一項非常重要的因素,不能有一絲的忽視。其中外在的危險因素表現在方方面面,比如社會需求發生變化、施工環境發生變化、相關法律法規發生變化、競爭市場發生變化等。就目前水利水電工程施工中的外在的危險因素而言,社會對工程安全問題的重視程度不斷提高,水電行業面臨著非常大的安全壓力,水利水電工程市場的競爭日益激烈,這樣的競爭形勢導致工程中標價格的降低,在客觀上給工程的安全管理造成了一定的負面影響。與此同時,業主對工期的要求不斷提高,提出的工期要求越來越短,這樣的工期要求在一定程度上也造成了水利水電工程施工中的危險因素加劇。
4、內在因素
在事物的變化中,內因是根據,外因是條件。在水利水電工程的施工中,影響施工安全管理的因素主要包括;工程項目的安全管理體系、企業領導者的領導思路和方法、規章制度的實行力度、施工人員的綜合素質、企業安全文化建設等。水利水電工程項目的管理人員要對工程安全管理的各項設施有一個正確的認識,管理人員要能夠分清主次矛盾,要能夠及時發現問題,解決問題。
四、水利水電工程施工中危險因素的應對策略
1、營造安全生產的氛圍
安全生產必須作為水利水電企業在施工過程中的頭等大事來抓。可以說，安全工作的好壞決定著一個企業的命運。一個好的安全環境，不僅可以保證人員的基本安全，還能加快企業的施工進程，從而大大美化企業的良好形象，加強企業在社會當中的影響力。
2、建立完善的規章制度
在項目運行的初始階段，相關企業就要立即針對這次施工制定出完善的安全規章制度。具體來說，項目領導要積極帶頭，成為安全管理的第一級監管方，要對下面的每一級工作都能做到完全掌控，將事故隱患扼殺在搖籃之中。 其次，要成立以項目經理為中心的第二級安全團體，負責對具體環節的安全監管。
3、環境因素方面
環境因素包括水利水電工程施工所在的大自然環境和施工環境。大自然環境方面：水利水電工程的施工地點自然環境條件差，工程業主、設計與監理部門要對環境的指標進行作全面的調查，明確了解環境對工程的有利影響和不利影響及其影響程度等方面，進一步落實對環境的不利影響的應對措施，最大限度地避免或減少環境的不安全條件對工程建設的不利影響，防止發生安全事故；施工環境方面：施工場地復雜，施工條件差，應加強現場的日常安全巡查與檢查，及時辨識現場的危險源，并對危險源進行評價，制定有效措施予以控制，防止造成人員高處墜落、車輛傷害、物體打擊、觸電、起重傷害等安全事故的發生
4、采取多種方法進行危險源辨識
在對工程危險源進行系統分析的同時， 要加強對施工工序危險源辨識。例如， 洞室開挖爆破作業施工工序:鉆孔裝藥放炮散煙清撬出渣襯砌。輔助工作有測量、 放線、 通風、 排水， 以及監測、 記錄等工作。根據這些工序和工作， 結合施工人員素質、 采用的機具、 材料、 工序所處的環境，分析施工中可能出現的危險源， 最終形成危險源清單， 同時制定控制措施。
5、回避風險
在項目施工的準備環節和中間環節， 如果不影響整體工程的施工情況， 可以采取一些變更和取舍來減少風險， 這就是回避風險。 在水工隧洞施工中， 回避風險的處理是通過三方面來實施的：（1）通過嚴格的招標程序來選擇合適的承包商以此來降低技術風險；（2）在嚴格控制工程分包的基礎上， 防止將工程分給不合格承包商；（3）根據施工現場的情況， 在滿足工程設計的基礎上來將工地中的復雜地質條件盡可能的回避。
6、及時排查、 徹底消除安全隱患
要堅持安全檢查制度， 施工隊每周、 項目部每月對施工安全進行檢查， 這是全面有效排查安全隱患的重要方式， 同時要加強對安全員每日安全巡查的重視， 落實安全管理責任， 及時排查日常工作中出現的各種安全隱患， 特別是經常性的習慣性違章作業、 違章指揮等安全隱患。各級領導要堅決支持安全員的工作， 安全員也要大膽管理， 對習慣性違章作業、 違章指揮等安全隱患要及時制止， 對可能出現的邊坡坍塌等重大安全隱患要采取果斷措施及時消除。
隱患及事故處理措施
發現事故隱患、違章指揮操作等危險情況要立即令其停工，必要時要通知監理工程師，并在整改后及時復查，督促解決。督促施工單位嚴格執行“傷亡事故調查處理制度”，對傷亡事故調查必須做到細致入微，對重大事故隱患不及時整改的，要嚴格處理，依法向建設行政主管部門報告，絕對不能姑息。
8、做好安全培訓工作
對于水利水電施工來說，安全培訓工作是一項必須切實履行的職責。 在培訓過程中，培訓人員要注意對施工人員的理論培訓與實際施工培訓。 要對施工人員進行新材料、新設備、新工藝方面的講解，讓他們能夠與時俱進，掌握到最新的施工信息。 并要定期組織施工人員到實地進行操作，通過發現施工人員在操作過程中存在的問題來進行督促改正。
結束語
水利水電工程容易造成安全事故。為了減少事故的發生，在施工管理中要堅持樹立“安全第一，預防為主，綜合管理”思想，堅持經常進行安全教育，切實加強安全管理的針對性和主動性。我們要跟隨科技進步不斷提升水利水電系統工程的安全管理和安全控制水平。擁有健全的安全教育體系，徹底了解安全技術，監督檢查并落實，誰主管項目誰負責，誰主辦項目誰負責，誰是受益者誰對其進行管理實施，這樣才能從根本上搞好水利工程現場的安全生產。
參考文獻
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早在20世紀90年代初，陳寶智提出了2類危險源的理論及劃分原則;羅云對危險源因素做了進一步細分;田水承提出了第3類危險源的觀點，把誘發物的不安全狀態和人的不安全行為的管理因素稱為第3類危險源;趙展宏等將危險源進一步劃分為“根源危險源”和“狀態危險源”2類;文杰認為危險源分類應從物理、化學等方面考慮多種類型危險源。綜上所述，因各行業特點不同，目前對危險源定義并無統一概念。一般認為危險源就是潛在危險由可能變成現實，進而導致事故發生的根源，是事故形成機理的發源地。本文中的重大危險源定義為，因工程施工發生可能導致重大人員傷亡、財產損失、環境危害的根源或狀態，預估其后果嚴重。目前已有的危險源風險評價方法主要包括安全檢查表法、事件樹分析法、作業條件危險性評價法(又稱LEC法)、專家打分評價法、層次分析法(AHP法)、概率危險評價法等。其中，作業條件危險性評價法(LEC法)應用最為廣泛。田水承等建立了掘進面瓦斯爆炸評價指標體系，應用BP神經網絡安全評價方法對具體的掘進面進行了安全評價，得出安全評價等級。曹樹剛等應用模糊數學綜合評價方法建立了相應的數學評價模型，對礦井瓦斯爆炸危險源進行動態風險評價。在水利水電工程危險源辨析中，孫淑俠建立了基于多層次模糊綜合評判項目的風險評價模型，并對水利工程項目進行了風險分析評價。朱淵岳用改進的LEC法對水利水電工程建設期危險源進行了評價。而由廈門市建設工程質量安全監督站編制的DBJ13－91－2007《建設工程施工重大危險源辨識與監控技術規程》更是將施工中的重大危險源分析與定級系統化和制度化。曾倩彬等也進行了深入的研究，并在實際中推廣運用，產生了巨大的社會效益和經濟效益。
2水利水電工程施工重大危險源風險評價矩陣法
本方法判斷危險源的依據是水利水電相關工程技術規范以及安全法規等，識別對象是施工過程中可能造成重大人員傷亡和財產損失的根源。本方法的結構框圖如圖1所示。圖1風險評價矩陣法結構圖
2.1格雷厄姆－金尼法(LEC法)初判危險源格雷厄姆－金尼法也叫作業條件危險性評價法，簡稱LEC法。L為發生事故的可能性大小;E為人員暴露在這種危險環境中的頻繁程度;C為一旦發生事故可能造成的損失后果。按照GB6441—86《企業職工傷亡事故分類標準》中規定的物的不安全狀態(4大類，54個子因素)和人的不安全行為(13類、48個子因素)，由博德比例、海因里希法則和水利水電工程施工現狀修訂量化的3項指標(L、E、C)，以這3個因素的乘積(D)來計算施工作業條件的危險性分值。D值大小與危險性高低成正比關系。L、E、C按施工中具體情況取值，見表1—3。經有多年工程經驗的專家評定，水利水電工程施工中若D≥160，則定性為重大危險源，需要進一步量化分析。
2.2建立水利水電工程施工重大危險源層次結構(AHP法)通過分析危險作業和危險單元在施工項目中所處的地位及其影響程度，根據評價指標體系的系統性、相關性和實用性等原則，將水利水電工程施工眾多危險因素按其性質分為3個層次。1)目標層:水利水電工程施工重大危險源(C)2)中間層:為6大主要影響要素Ck，即作業人員(C1)、機械設備(C2)、材料(C3)、施工方法(C4)、作業環境(C5)、安全管理(C6)。3)最底層:具體的評價指標因素(Cki)。在深入分析大量生產安全事故的基礎上，結合《安全生產條件評價標準》，在其涉及的眾多不安全因素中由安全專家評選出30個與人、機、料、法、環及管理6項主要影響因素密切相關的下層因素作為最底層的具體評價指標因素。
2.3建立評價指標因素的安全等級系數分值體系每個評價指標因素，都直接影響著水利水電工程施工重大危險源的受控程度，如勞務企業資質有高有低、施工環境有好有壞、機械設備性能有好有差等，因此，對6項主要影響因素和30個下層評價指標的安全風險逐一分析，分項量化。結合多個水電站工程項目的實際情況，我們對評價指標因素進行分級，并根據分項內容是否滿足安全生產要求的程度依次賦予1.0、0.8、0.6、0.4分值，作為評價指標因素的安全等級系數。
2.4權重的量化計算(ak)按照AHP法的計算方法，應將中間層和最底層的影響因素兩兩比較，構造判斷矩陣，計算各因素的權重，并作一致性檢驗。這個過程較為復雜，考慮到水利水電工程施工現場工作人員的素質、時間及精力很難推廣應用，因此對權重計算過程作了簡化。經過專家調查法分析，確定出水利水電工程施工重要度影響指標見表4。第k個主要影響要素的權重值為wk=akN=ak∑6k=1ak(k=1，2，3，4，5，6)式中:ak為主要影響要素的重要度;N為重要度評價總值，N=∑6k=1ak。表4涵蓋了絕大部分危險性較大的水利水電工程施工作業;但水利水電工程施工危險作業與實際施工的作業項目相關，應用時應按照格雷厄姆－金尼法(LEC法)計算確定。如果所計算的水利水電工程危險作業在表中可查，則直接引用;如果計算的水利水電工程施工危險作業未列在表中，應由施工單位組織專家和相關人員按照表4的調查方法由專家調查統計后確定。最底層各評價指標因素之間的相對重要度有差別，即便同一因素在不同的項目中，其影響因素的相對重要度取值也會發生某種程度的變化;因此，應按照AHP法一步步分析才能得到危險源的排序。為了簡化計算，可以認為最底層各評價指標因素間的差別較小，相對重要度相同，即wki=1/5，這樣最底層的矩陣運算全部化為一般的簡單計算。
2.5施工重大危險源計算公式和判斷標準指標按照水利水電工程施工重大危險源的層次結構，自下而上逐層計算各層因素的加權評價值，通過遞階歸并，得到評價水利水電工程施工重大危險源的綜合安全指數C。根據評價指標因素對應的分級內容，確定其對應的安全等級系數Cki。每個主要影響要素下的5個評價指標的綜合安全等級系數，即主要影響要素的安全等級系數為評價指標因素的權重值×評價指標對應的安全等級系數，即:Ck=wki×Cki=15Cki(k=1，2，…，6;i=1，2，…，5)目標層的綜合安全等級系數參考值以百分比計，得出水利水電工程施工重大危險源綜合安全指數C的計算式為C=∑6k=1akCkN×100%=∑6k=1akCk∑6k=1ak×100%式中:C為待評水利水電工程施工重大危險源安全指數(用%表示);ak為對應的主要影響因素(Ck)的重要度評價值;Ck為主要影響要素的安全等級系數值。通過以上計算得到C值，C越大說明安全性越高，反之，安全性低。為確保一個科學合理的判斷標準值是否為水利水電工程施工重大危險源，我們在多個工程施工項目中應用此方法，將計算結果與項目實際安全管理狀況相比較，并結合各類事故、事件及安全生產隱患的特點，最終確定重大危險源綜合安全指數C判斷標準值為80%。根據待評水利水電工程施工重大危險源的綜合安全指數C，對照項目安全評價表(見表5)可得出該項目的安全等級評價結果。
3工程應用實例
大崗山水電站位于大渡河中游上段雅安市石棉縣挖角鄉境內，上游與硬梁包(引水式)電站尾水相接，下游與龍頭石電站水庫相接，為大渡河干流規劃的22個梯級的第14個梯級電站。下面以壓力管道施工為例進行危險性分析。壓力管道施工采用自行設計的卷揚機提升系統進行人員、材料等的上下運送，以及在提升平臺上進行圍巖傾撬等。主要危險因素有坍塌、起重傷害、放炮、高處墜落等。用LEC法確定危險作業:1)斜井、豎井開挖支護作業危險分數D=6×6×15=540;2)高邊坡施工危險分數D=3×6×7=126;3)起重吊裝作業危險分數D=6×6×7=252;4)壓力管道安裝作業危險分數D=3×6×7=126。通過改進的LEC法計算可知，壓力管道施工危險單元有2項作業危險分數值大于160分，需對該單元進行施工重大危險源辨識。根據項目部提供的資料和對施工現場查證，得到有關工程風險因素指標情況及對應分值，如表6所示。①建立施工重大危險源影響因素層次結構(如圖2所示)。②根據工程風險因素指標系數參考值，得出各影響因素的Cki值，并計算出Ck值。③由表6水利水電工程施工重大危險源主要影響因素重要度評價值一覽表得出ak值和N值。④代入公式計算:C=∑6k=1akCkN×100%C=［(2×0.72+2×0.84+2×0.88+5×0.68+5×0.68+4×0.72)/20］×100%=72.8%故綜合安全指數值為72.8%。⑤安全評價:取計算結果最小值，斜井豎井開挖的綜合安全指數值C=72.8%＜80%，判定壓力管道施工風險大，應列為施工重大危險源管理控制。同樣，對廠房頂拱施工危險性進行定量安全評價，根據計算出的綜合安全指數值，C=76.4%＜80%，判定廠房頂拱施工風險較大，應列為施工重大危險源管理控制。
4結論
關鍵詞：爆破拋擲技術；水利水電工程施工；應用
1我國水利水電工程施工中爆破拋擲技術的發展現狀
目前，水利水電事業得到了快速發展，其中施工技術的要求逐年提高，特別是一些大型的水利水電工程，必須對工程的各個環節進行嚴格把關。爆破拋擲技術在當前的水利水電工程中應用十分廣泛，但是在具體的應用管理的過程中還存在著很多的不足之處，例如，控制力度不符合相關標準，技術人員的專業能力不高，操作過程中不按照相關要求，施工效果不符合規范等問題，這些問題都會影響到整個水利水電工程的質量，所以為了能夠促進該技術在水利水電建設事業中快速發展，就需要對該技術使用中的問題進行分析，并結合工程實際提出相應的解決措施，提高整個工程管理的有效性。
2我國水利水電工程施工中爆破拋擲技術存在的問題
2.1我國水利水電工程施工爆破拋擲技術應用與管理有效性低下
在水利水電施工的過程中需要使用到爆破拋擲技術，該技術的應用與管理屬于水利水電工程控制范疇，為了保證爆破效果達到相關要求，就需要對使用中的每個步驟進行落實，通過具體的管理手段來保證水利水電工程施工的正常運行，但是由于我國爆破拋擲技術的應用與管理存在著有效性低下的問題，例如，施工單位沒有全面掌握不同爆破拋擲技術的情況，這會影響到爆破拋擲技術的選擇，進而給整個工程建設造成不良影響。通過對工程實踐進行分析可知導致這個問題發生的原因是對爆破拋擲技術的應用和管理認識不夠，對具體的實施步驟沒有全面掌握，不利于爆破手段的落實，整體的管理有效性不高。
2.2我國水利水電工程施工爆破拋擲技術應用與管理認識不足
爆破拋擲技術的使用大大提高了水利水電工程建設的效率，通過對爆破拋擲技術的具體應用以及管理進行全面掌握能夠實現對整體工作的認識和控制，不過在應用和管理的過程中技術人員的專業性不夠，對爆破工作中的各個環節認識程度不高，進而造成爆破拋擲技術得不到充分的管理，影響到整個水利工程建設的正常進行。提高爆破拋擲技術應用與管理的有效性，能夠在具體施工的過程中對工程的情況進行全方位掌握，并結合工程實際選擇最佳的爆破拋擲技術。但是目前的爆破拋擲技術管理方面還存在著不足，這就容易造成對工程的實際情況估計錯誤，進而在工程決策的時候出現偏差，影響水利水電工程建設的進度，甚至造成嚴重的經濟損失。所以必須要加強對爆破拋擲技術的應用和管理，提高操作人員對該項技術的重視程度。
3加強我國水利水電工程施工中爆破拋擲技術的應用
3.1建立爆破拋擲技術管理控制的制度
作為水利水電工程建設的管理部門應該根據當前爆破拋擲技術的實際應用情況制定出科學的管理制度，特別是對該項技術的使用方法和規范進行制定，這就使操作人員能夠有章可循，管理人員能夠對具體的施工環節起到監督性作用，同時也提高了該項技術在水利水電工程建設的有效性，提高了整個工程建設的施工進程。爆破拋擲技術制度的建立也是促進該項技術快速發展的一種方法。
3.2加大對我國水利水電工程施工的爆破拋擲技術應用管理力度
任何工程建設都必須重視工程質量以及施工過程的安全性。爆破拋擲技術的使用過程中存在著很多的危險，一旦出現任何問題都會給施工人員的安全造成威脅。所以必須加強對爆破技術的監督管理力度，盡可能地增強爆破技術的安全可靠性。在具體管理的過程中科學定義管理手段和方法，根據當前的監督管理體系，選擇專業的爆破拋擲技術人員來實施具體的操作，提高了工程建設的施工質量，實現了該項技術的有效性。通過加強管理力度還能夠進一步提高該項技術使用時的準確性，使使用過程中的每一個環節的操作都能夠得到保證。聘請專業的管理人員是加強管理力度的基本方法，由于管理人員作為水利水電工程中的重要組成部分。必須對其專業能力進行考核，根據工程的實際情況選擇專業性強、管理能力突出的人員。此外，作為工程的管理層必須加強對管理的重視程度，通過各種方式引起相關人員的關注。
3.3完善水利水電工程施工對于爆破拋擲技術的應用與管理工作標準程序
每一項工程建設都是按照一定的程序完成的，這個程序的標準程度直接關系到工程的整體建設，所以可以通過完善爆破拋擲技術的標準程序來加強該項技術的應用管理效果。在進行實際施工之前，應該對該項技術的程序進行合理化控制，使其整個程序更加標準更加完善。逐漸完善爆破拋擲技術的制度管理，不僅可以加強員工的工作積極性，同時還能夠使員工在工作時態度更加嚴謹，提高了爆破技術的準確性，減少了對員工安全的威脅，保證了整個工程施工管理的有效性。另外，整個施工程序實現標準化還能夠實現人員結構的調整，技術手段得到進一步提高，促進我國水利水電事業的發展進程。
3.4要明確水利水電工程施工對爆破拋擲技術的應用與管理的目標與宗旨
在使用爆破技術的過程中必須明確其應用的目標和宗旨，通過全面提高施工中該項技術的管理力度，擴大該項技術的使用范圍，保證這部分工程的施工質量。通常情況下，施工單位都比較關注該項技術在施工中的質量以及數量，針對施工單位的管理人員情況規定人員的具體施工流程以及工程質量。通過明確目標能夠讓管理人員在具體的工作中有所參考，同時還能夠對整個工程管理進行監測并對未來可能發生的狀況進行預測，進一步保證了整個技術應用的效果滿足工程建設的需要，同時還能夠發現施工過程中所產生的問題，并根據工程建設的施工情況提出相應的解決措施，提高我國水利水電事業的控制能力，促進我國水利事業的快速發展。
4結束語
伴隨著社會經濟的快速發展，我國水利水電事業得到了很大進步，各項施工技術要求也不斷提高。但是我國當前的爆破拋擲技術的發展現狀不符合當前我國水利水電事業的實際需求，所以必須不斷加強該項技術在應用與管理上的控制，這就需要相關人員制定出科學的管理政策以及相關的技術標準，進一步保障我國爆破拋擲技術的可靠性和有效性，通過加強對該技術的監督工作，進一步促進該技術在我國水利水電工程中的應用，加快我國水利水電事業的發展步伐。
參考文獻
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【關鍵詞】水利水電；施工；安全管理；BIM技術；應用
社會在不斷的發展，我國的用電量在不斷的增加，這對電力行業提出了更高的要求，相關工作者必須提高發電的效率，這樣才能滿足廣大用戶的用電需求。水利水電工程中應用BIM技術可以提高施工的安全性，可以減低安全事故出現的概率。近年來，人們對水利水電工程的安全性要求比較高，BIM是一種新型的技術，其在水電水電工程的應用中，收到了良好的效果，可以保證水利水電工程發揮出最大的效用，還可以維護社會的安定性。
1.水利水電工程施工安全管理中BIM技術的應用
1.1 BIM模型的建立
水利水電工程在施工的過程中，需要保證施工的安全性，施工單位一定要做好安全防護工作，這樣才能降低安全事故出現的概率。水利水電工程具有較強的專業性，在施工的過程中，需要做好安全監控，近年來，我國水利水電工程中的安全事件越來越多，這不利于維持社會的和諧性。水利工程屬于民生工程，施工的質量關系著人們的生活質量，所以，施工單位一定要重視這項工作，施工人員必須具有質量意識以及安全意識。在施工的過程中，要注意識別危險源，有的施工單位，施工人員缺乏專業性，對危險源的判斷缺乏準確性，而且沒有意識到潛在的危險，這不利于控制施工的質量。在施工的過程中，還要做好監督工作，要保證施工人員操作的規范性。在水利水電工程中，如果出現操作失誤等問題，會引起安全事故，可能會威脅施工人員的人身安全。為了保證工程的安全性，施工單位可以建立BIM模型，這也是降低操作失誤概率的有效措施。
BIM技術是一種安全防護的技術，BIM系統可以利用安全控制系統，對水利水電工程存在的潛在危險進行識別，其還可以對水利水電工程施工方案進行合理的規劃。在施工的過程中，應用BIM技術可以消除安全隱患，可以降低事故出現的概率，還可以有效的控制施工的質量。應用BIM技術可以實現現場控制，可以將事故造成的影響降到最低。在工程竣工后，應用BIM技術還可以對工程項目進行維護以及安全檢測，有利于延長水利水電工程的使用壽命。
1.2應用BIM技術的優勢
BIM技術是一項有效的安全檢查技術，在檢查前，首先要制定規范標準，還要滿足規則相對應的屬性，這可以滿足系統自動檢查的要求，可以制定安全措施，還可以及時反饋信息。在檢查的過程中，一定要根據之前設定的條件進行對照。在建模過程中，其間所有的相關對象都有其特定的屬性與類型，而所有的信息都能夠被作為檢查施工對象幾何特征過程中的相關基礎，所以，與2D繪圖相比，建模的要求更為嚴格，在BIM技術中，建模對象所必須包含的信息主要有：名稱、類型、屬性、元數據、ID號、創建日期、創建人等。另外，這項技術還可以實現檢查執行，主要包含已經被解釋過的相關規則標準及已經準備好的建筑信息相關模型等，因現階段的規則標準都已經能夠翻譯為可讀的機器代碼，這便使得檢查執行過程也相對簡單起來。在結果報告方面，主要有可視化安全防護設備以及檢查表兩種形式。在安全措施方面，運用防御方法可視化的特征，相關決策者能夠實現利用三維模型的形式進行決策，以便于使決策更具科學性與實際性，從而提升工程參與者對施工安全的認識。
2.以BIM技術為基礎的施工安全評估指標
在水電工程施工系統中，想要合理應用BIM技術，便需要在工程施工前期，對所有安全規則進行檢查，并對工程設計進行模擬評估。在傳統的安全評估體系中，需要很多個領域內的相關專家共同參與，不僅浪費時間與資金，錯誤率也相對較高，而利用BIM技術進行模擬評估，便能夠運用自動化的接口，使模擬評估更加快速，得出的信息可靠性也更高。水利水電工程施工中，進行評估的主要依據便是安全評價體系，而評價體系的準確與否則會直接對評估結果科學性的高低產生影響，因此，在處理復雜問題時，一定要以相關的法律法規為依據，并結合相關專家的專業意見，以得出更為準確科學的結論。而以BIM技術為基礎的施工安全評價指標受多種因素的共同影響，主要包括：人為因素，涵蓋員工素質、安全教育、安全宣傳等； 設備因素，涵蓋設備管理、設備數量、設備狀態等； 安全管理因素，涵蓋現場指導、安全檢查監控、安全規劃等； 環境因素，涵蓋項目難度、施工環境等。
3.以BIM技術為基礎的施工安全評估算法
BIM技術作為一種應用于工程設計建造管理的數據化工具，可以利用參數模型對各種項目的相關信息進行整合，并且可以使信息在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中得到共享和傳遞，讓工程技術人員對各種建筑信息加以判斷，作出正確的理解并提出高效的應對。BIM使設計數據、建造信息，維護信息等大量信息保存在系統中，在建筑整個生命周期中得以重復、便捷地使用。在水利水電工程施工安全評估中，設計、維護等都是圍繞BIM進行的。
當前，國內外的相關領域對施工安全評估的研究都已經相對成熟，在評估方法方面，也更加多元化，現階段主要的評估方法主要有以下四種：第一，層次分析法，簡稱AHP，是一種講定性分析與定量分析科學結合的分析方法，能夠利用數量的形式將人的主觀判斷表達出來；第二，模糊綜合評價法，主要運用的原理是模糊關系合成，利用模糊矩陣對定量進行運算的方法，對科研成果進行描述；第三，灰色關聯度分析法，可以將其定義為半定量辦定性描述方法，主要以灰色系統理論為基礎；第四，神經網絡分析法，該方法能夠講知識系統科學的在整個系統內部進行分布，還具備自適應性等特點，可以運用補充學習樣本的方法，充分結合新舊知識，完成系統安全的動態評價。
4.結語
水利水電工程中應用BIM技術收到了良好的應用效果，這項技術具有保證工程安全性以及穩定性的特點，在應用前需要建立BIM模型，還需要制定相關安全評估指標，應用專業的評估算法，可以保證評估結果的可靠性。當前社會對水利水電工程的施工的安全性越來越關注，相關工作人員必須保證施工的安全性，應用BIM技術后，工程的質量以及安全性得到了有效的保證，促進了水利水電工程的健康發展。
【參考文獻】
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【關鍵詞】：水利水電工程；地基；施工技術
中圖分類號：F407.9 文獻標識碼：A 文章編號：
1引言
改革開放以來，隨著我國國民經濟的飛速發展，對水利水電資源的需求越來越多，現有的水利資源已經跟不上經濟發展需求的節奏，因此，為了跟上社會主義現代化的腳步，需要建設更多的水利水電基站。地基的定義是承受建筑物或構筑物載荷影響的那部分土體。從地基的來源可以分為天然地基和人工地基。所謂天然地基，正如其名稱所示，是利用天然土層或巖層，作為建筑物或構筑物直接承受的基礎。而人工地基，則是通過人為動工進行加固后再作為建筑物或構筑物直接承受的基礎。總的來說，地基需要承受建筑物或構筑物的全部載荷，因此，地基的牢固與否直接影響著建筑物的穩定，但是，慮到經濟成本因素以及主觀需要，很多水利水電工程不得不將工程地點選擇在土地松軟的地方，為保證這些工程的順利完工以及保證工程的安全性，必須運用新穎的地基施工技術。基于此，本文對水利水電工程地基施工的要求、方法和技術進行了總結與探討。
2水利水電工程地基施工要求
在進行工程建設之前，必須對地基施工要求進行掌握，工程施工之前需要進行以下工作:
2.1工程施工前，要對施工區域的狀況有一個充分的了解，要掌握區域的地質條件，根據該地區的地質勘察報告確定具體施工方案，考慮地質特性，如果施工地點地形復雜，應該把周圍不穩定因素考慮進來，如地震帶、水源、空氣等是否允許開工動土; 若施工地點在山區，還應充分考慮地質構造、地形、巖層和地貌等，避免因可能發生的泥石流事故造成的人員傷亡。土地開挖前若遇到如公路、溝壑、樹林、管道、建筑物、農田等阻礙施工，應該妥善處理，選擇避開或進行拆除并補償占有者一定金額。對施工區域的裝卸區、橋梁、道路等進行加固、加牢和加寬，以保證交通工具和施工機械順利安全通行以及裝卸貨物空間的安全性。
2.2土地開挖過程中，經常會有滑坡、塌崩和危巖等情況產生，應及時采取應對措施。對定位樁、定位線，標高、基準點和基槽等進行二次放線測量，進行校驗檢測，并記錄校驗數據看其是否仍然符合設計要求，一旦出現問題，立即解決。施工過程中，對施工區域的環境也應該按照設計要求進行整理，設計合理的坡度，合理設計排水坡度和構造給水與排水設施，當設計沒有特別的要求時，排水坡度應該≤3%。如果開挖的土地基準點低于地下周圍水位的基槽，根據準備工作中的地質勘察資料這個重要依據，采取有力措施下降地下周圍水位的基準線，通常情況下，開挖的土地基準點應當高于周圍水位的基槽 0． 5 m 以上，才可繼續后續的施工。
3水利水電地基施工方法
近些年，主要從兩方面對水利水電工程地基的施工方法進行展開:
3.1如果地基施工區域是淺基礎，那就可以運用以線帶面的方法，先以基準線為參照，分割一條基槽輪廓線，以該輪廓線為基點，根據大致施工區域，擴大周圍作業面積，進而順利開展后續工作。在地下周圍水位基準線降低和建造給水與排水設施這兩個工程中，必須充分考慮到施工區域的狀況，從當地地質特性和以前施工經驗出發，摸索有效方法防止地基結構被損壞。
3.2地基的作用是承受建筑物或構筑物載荷，要求地基需具有足夠的牢固度，能承擔建筑物的全部重量，確保地基具有防護潮濕侵蝕、抵抗低溫、耐腐蝕等能力。同時對地基的耐久性也有很高要求以確保地基的牢固，為使地基足夠穩固，應該確保地基受力面充分夠用，這樣，可以預防地基的變形值在允許的安全范圍內，確保建筑物不出現傾斜、下沉、塌方等情況，確保建筑物或構筑物在地基上的安全性。
4不良地基處理技術
由于我國國土面積廣袤遼闊，而且從西至東，地形地貌種類眾多，因此在水利水電工程選址中，很難確保地基都能選擇在地質條件好的區域。受天然因素影響，建設水利水電工程時，經常會遇到不良地形地貌，即不良地基，這種不良地基難以使水利水電工程建筑物保持穩定。從成因和特點看主要將不良地基分為以下 3 類:1) 軟弱黏性土，俗稱軟土，主要由淤泥和壓縮性高的淤泥質土組成，壓縮層主要是黏性沉淀物，承受載荷能力低，主要出現在江河沖刷地區。2) 雜填土，主要由工業生產垃圾土、建筑垃圾土和生活垃圾土堆積組成。主要出現在我國傳統居民區和傳統礦區。3) 濕陷性黃土，由于其較強的親水性，加上黃土本身自
重應力較其他土質大，所以導致黃土含水率較高，容易導致沉降，廣泛分布在我國黃土高原地區。下面詳細分析 3 種不良地基的施工技術。
4.1透水層防滲技術
透水層的定義為土體中能透過水的土層。透水層控制的好與壞直接影響整個工程的品質，更是水利水電工程地基施工技術的重要環節。如在濕陷性黃土土層進行施工，由于其較強的親水性和較大的自重應力，使得很有可能造成透水層大量吸取水份，嚴重則會造成滲透型管涌，影響地基承重能力，輕則存在安全隱患，重則造成建筑物的安全事故。解決透水層問題，目前主流方法是將水玻璃高壓加載，向混凝土進行高壓滲透噴射，用該混凝土構筑水泥墻進行防滲。
4.2土層板塊移動預防技術
像雜填土這樣的土質，由于其土層黏性弱，在大陸板塊自身運動作用下，導致土層失穩移位和地基下沉，由于土質壓縮層孔隙變大導致抗彎強度減弱，影響整體工程的安全。針對土層板塊移動的特點，為了防止它繼續向周圍移動，波及到更廣的范圍，可以用混凝土將其四周墻體封實。然后使用灰土擠密樁法，所謂灰土擠密樁法，是指將土層爆破出孔，在孔內注入灰土，然后用夯錘夯實，使土質變得密實。
4.3軟土地基施工技術
由軟弱黏性土構成的地基稱為軟土地基，由于其主要由淤泥和壓縮性高的淤泥質土組成，壓縮層主要是黏性沉淀物，導致其空隙大、抗剪強度低，透水性強的特點，因此它承受載荷能力低。在施工過程中，為提高其承受載荷的能力，需要對軟土地基進行處理，其施工技術主要有:1) 強夯法。用幾十噸的重錘，起吊到高處，讓重錘做自由落體運動，反復對地面進行夯實。可使其承重能力提高到 5倍以上。2) 加筋法。在軟土地基中加入抗剪能力強的物質，提高土壤的韌性和強度。3) 硅化加固法。將硅酸鈉溶液與氯化鈣溶液加入土中，由于化學作用，產生膠凝物質，使土質更為牢固。此外，軟土地基施工中的常用技術還有排水固結法、旋噴法、振動水沖法、土工合成材料加筋加固法、樁基法、灌漿法等。
結語
為支撐我國經濟建設和提高人民生活水平，需要建設更多的水利水電工程，而地基工程又是整個工程施工的基礎。在地基施工的過程中，不僅要注意質量管理，而且要掌握好一些施工技術，以確保水利水電地基工程的順利完成。
參考文獻:
1．邊坡分類的一般情況
邊坡的分類方式有很多種，不僅國內跟國外存在差異，而且就國內而言，也存在許多不同的分類標準，截至目前，還沒有一套明確的分類依據以分類方式。許多建設公司都會依據邊坡的破壞情況，結合公司自主規定的分類標準對邊坡進行分類，對于未遭到破壞的邊坡很少會有人對其進行研究，研究沒有相關的分類方式。在這里就簡單的介紹幾種常見的邊坡分類依據所遵循的標準:第一種，按照邊坡的形成原因進行分類，這種分類方式下包含剝蝕邊坡，也就是通常所說的構造型或是丘陵型的邊坡，還包括侵蝕邊坡，也就是岸蝕邊坡以及溝蝕邊坡，滑塌及人為邊坡也可以歸為這種分類方式下，從名稱上就能看出是滑塌邊坡和人為邊坡的總稱;第二種，按照邊坡的結構進行分類，這種分為較為簡單，通常包括層狀、塊狀和網狀結構邊坡;第三種，按照巖石的性質分類，可以分為黃土邊坡、巖石邊坡和砂礫邊坡等。以上三種是較為容易進行判別的分類方式，如果按照破壞或是變現的程度進行分類的話則會較為復雜，因為需要考慮到變現的速度、影響范圍、周期長度等問題。由于邊坡分類沒有明確的規定，所以我國各研究單位會根據自己的認知及經驗提出多種分類方式。總之，不論是何種分類方式都只是著眼于某一種或是幾種邊坡變現類型，還未有對邊坡進行綜合分析并進行分類的情況，這對我國水利電力工程的勘察工作十分不利。
2．邊坡設計現狀和級別確定技術標準體系構建必要性
水利水電工程邊坡的安全需要得到足夠的重視，因為其與水利水電工程質量及安全、工程區及下游人民的生命財產安全都息息相關，而且，如果對邊坡問題處理不當，很有可能會造成對周邊環境的破壞，從而引發更大的災難，所以，邊坡設計及安全直觀重要。一項工程安不安全需要有明確的指標加以判定，但是在邊坡設計過程中卻始終沒有一個統一的指標，長期處于無序、隨意的設計狀態，致使最終的設計出現過于保守和過于危險的兩種極端，這兩種極端一是會造成前期資金的浪費，一是會造成后期建筑物的破損，威脅到居民的人身和財產安全。
3．體系構建的基本原則、思路和考慮的主要因素
3．1基本原則
邊坡設計技術標準體系的構建離不開一些必須遵守的基本原則，邊坡設計是整個水利水電工程的組成部分之一，所以，首先需要遵循的基本原則就是水利水電工程實施的基本原則，也就是需要考慮建筑物級別，不同級別的建筑物應該遵循不同的原則，同時還需與當前的國民經濟發展水平相一致。另外，由于水工建筑物級別確定方法的有關原則和規定在就已經推行，很多設計者也熟知這套規則，也按照這套規則設計了很多年，如果這時候突然出臺另一項規則，會讓他們措手不及，造成一定的混亂，所以，不論是從社會認知度還是從成本考慮，另起爐灶重新設置一套規則是不可行的，也是完全沒有必要的。
3．2基本思路
水利水電工程建設涉及到的邊坡類型十分復雜，所以必須對邊坡分類進行梳理和歸納。上述講到，邊坡的分類復雜，到目前為止都沒有一個合理的分類標準，這是體系構建前必須充分考慮的因素，所以，水利水電技術標準體系的構建首先需要制定一套明確的邊坡分類標準和依據。其次，水利水電工程的建設與水工建筑物密不可分，兩者間存在許多的直接和間接關系，所以，需與水工建筑相協調。接著，就是與國民經濟相符，水利水電工程是惠民工程，也是與我國的經濟發展水平息息相關的，如果工程建設的要求超出我國現有經濟水平的實力，則很有可能造成我國經濟的重大壓力，甚至是使得該項工程停滯，無法進行，所以，必須兼顧國民經濟發展水平。其基本思路就可以歸結為以邊坡與水工建筑物相關關系為主線，以邊坡對建筑物安全的影響程度為依據，構建了較為完整的水利水電工程邊坡級別確定的技術標準體系。
3．3考慮的主要因素
構建邊坡級別確定技術標準體系需要考慮的因素大致可以分為兩類，一類是技術因素，另一類則是邊坡設計技術標準。其中技術因素又可以包含以下幾大主要因素:第一，是邊坡安全對建筑物施工及后期運行安全的影響程度;第二，邊坡安全對施工人員及建筑居民或使用者的人身和財產安全的影響程度;第三，邊坡一旦發生事故可能造成的損失及影響大小;第四，邊坡的類型和規模;第五，邊坡所處地段的自然環境及社會因素等等。
4．邊坡級別確定技術標準體系構建
方法構建邊坡級別確定技術標準體系的方法包括以下幾點:首先，確定最終體系中邊坡等級的數量;其次，對邊坡等級的最高級別以及最低級別加以明確的定義;接著，與水工建筑物相關的邊坡，則按照邊坡失事對建筑物的影響程度確定邊坡等級;然后，根據初步的級別標準對其他相關建筑物邊坡等級進行確定;最后，根據較為完善的技術標準體系對剩余的獨立的邊坡加以級別確定。
5．結語
關鍵詞：水利水電工程；三維設計；行業應用；發展趨勢
中圖分類號：TB21文獻標識碼：A文章編號：1674-4942（2015）04-0461-04
在水利水電等工程建造領域，傳統的設計師們設計立體建筑物，是從原始的手工繪圖方式開始，或者利用后來發展的計算機輔助繪圖方式，總是先將立體設計對象轉化成平面形式來實現的.由于受技術條件的限制，傳統二維設計手段的最大弊端就是可想而不可見.對設計者而言，他們所構思的三維建筑物之間的邏輯關系、工程的總體布置等，都需要轉換成數量龐大的二維平面設計圖紙，既耗費設計師大量的時間和精力，又無法直觀并完全表達其原始設計意圖.在信息化技術快速進步和巨大市場需求的背景下，一種對結構描述更加真實、更加準確、更加全面的三維設計（也稱“三維產品仿真設計”）技術，以其可視化的巨大優勢在國內外水電工程設計行業風生水起[1].在三維設計中，集成化的三維項目模型的各種信息相互關聯，使得任何一個地方的設計或設計變更，只需在同一個地方完成即可，不僅可節省大量的設計時間，縮短設計周期，又能最大限度地減少差錯、提高設計質量.三維設計已成為水利水電工程設計領域技術進步和創新發展的必然趨勢.
1水利水電三維設計系統
三維設計簡單地說，就是讓設計師的設計工作直接從三維開始，遵循一種完全符合人類大腦思維和行為習慣的模式，保證設計思維的連貫性，避免了經過二維設計轉換的繁瑣過程.三維設計的特點是實現了設計過程的可視化與智能化，它包括設計條件，如地質，水文，地形，樞紐布置及施工條件等的可視化、設計建模的可視化、計算分析過程的可視化與成果展示的可視化.三維設計系統是利用計算機虛擬現實技術，通過計算機仿真模擬設計軟件來實現的.目前在水利水電工程勘測設計領域具有三維協同仿真設計功能的軟件系統主要有三大產品，即法國達索公司的CATIA軟件、美國Bentley公司的MicroStation軟件和美國Autodesk公司的AutoCAD軟件.三維設計系統的基本工作原理及關鍵技術可概括為四個方面：1）骨架設計與驅動，2）參數化設計與驅動，3）模板設計與知識工程，4）協同設計模式。
1.1骨架設計與驅動
骨架（Skeleton，又稱骨架模型），是將某一數字幾何模型拓撲特性經過某種特殊方法處理后具有類似生物“骨骼”般的可視幾何圖形，它以圖（Grahp）數據結構的形式進行存儲[4]，是構成工程全三維模型的核心和有效組織形式.骨架的組織形式一般采取多級樹形結構，分為總骨架和子骨架，子骨架又可衍生下級子骨架.水利工程三維模型中的骨架，大致分為工程總骨架（也稱“頂層基本骨架”）、單元工程骨架和零部件骨架三類.骨架設計是三維設計的基礎工作，采取自頂向下的設計方法.骨架設計的思路是，在工程總體設計初期（可研設計階段），從產品裝配的最高層面考慮工程的設計結構[5]，確定產品模型的主要空間位置和空間形狀，例如大壩的基準點、線、面，其他構筑物的點、輪廓線、輪廓面等，定義工程主模塊與子模塊的關聯（驅動與繼承）關系，如空間要求、界面及其他幾何屬性等拓撲約束關系[6].當工程發生重大設計變更（如地質、建基面、樁號變更）時，只要在頂層基本骨架中完成所有控制參數的修改，便可驅動整個模型的更改.
1.2參數化設計與參數驅動
三維設計的另一個重要技術手段就是參數化設計與參數驅動.參數化設計技術以約束造型為核心，以尺寸驅動為特征，允許設計者在設計的初期只畫一個產品草圖，然后將產品的幾何尺寸、位置關系定義為參數變量，需要時，只要修改這些參數變量或約束，即可直接或間接地改變圖形的尺寸及形狀，并驅動模型中所有其他相關聯部分圖形的修改，極大地改善了圖形的創建和修改手段，提高了設計的柔性和工作效率[7].
1.3模板化設計
模板化設計是三維設計中知識重用思想的具體體現和重要技術手段.在水工建筑物中，有許多典型結構，如擋土墻，廠房上部結構中的牛腿、板、梁、柱、樓梯等，其重復利用率非常高.如果每次重復建模，會浪費很多時間[8].模板化設計就是把一些定型的、在多個工程項目之間反復使用的一些構件的設計過程做成模板，供任意工程設計時調用，以達到快速三維建模的目的，大幅提高工作效率和工作質量.把參數化設計與模板化設計兩者相比較可以看出，如果說參數化設計是著眼于同一工程項目的一族產品的快速設計和修改的話，那么模板化設計則定位于不同工程項目的同類產品的結構設計.模板化設計是參數化設計思想的延伸和另類應用，法國達索公司的CATIA的知識模板功能提供了一個很好的實現模板化設計的軟件工具.
1.4協同設計
水利水電設計工作是一個涉及不同設計階段、眾多工程專業深度配合的系統工程，需要在各專業技術人員之間建立大規模的深度協同的工作關系，需要對設計信息及設計成果的高度集成和共享.傳統的離線設計方式需要大量面對面地溝通交流，設計流程復雜，效率和質量得不到保證，而三維設計系統的在線協同功能是使所有設計者都在同一環境下在線工作，設計數據同步且唯一，設計流程清晰簡單，不同專業或不同部位的設計產品之間能夠相互關聯，實現了與業主、施工單位、專業間的實時溝通[9].如文獻[10]設計水電站廠房的三維設計。
2水利水電三維設計系統的先進性
水利水電工程三維協同可視化設計技術，突破了許多二維設計中的技術瓶頸，具有二維設計無法比擬的優越性，較為突出的主要有以下幾個方面.
2.1提高了水電產品的設計質量
在三維設計條件下，設計者實現了三維空間布置和設計，大大提升了產品的設計和創新手段.設計師們不再是圖紙的奴隸，他們的時間和精力被充分釋放，設計靈感受到極大激發，能夠站在工程設計的整體高度，進行多角度、多領域（專業）的產品審視、平衡，并進行設計方案的快速優化和比較選擇.通過碰撞檢查和模型校驗，可以大大減少設計上的錯、漏、碰、缺現象，使得三維設計能更真實、更準確地描述設計物的結構以及各結構之間的空間關系，模型中的數據信息就是實際建設中的準確數據，既避免了工程建設的資源浪費節省了投資，又保證了工程體的高度安全，工程設計質量得到了大幅提高.
2.2提高了水電工程設計效率
設計效率一直是影響水利水電工程建設周期的關鍵環節.在傳統二維設計中，如果強調提高設計效率，往往意味著要以增加資源消耗和降低設計質量為代價.由于三維協同設計技術對設計成果集中管理，能夠使設計工作在同一平臺上的不同專業的技術人員做到深度協同配合，在產品開發流程的早期及時發現和更正潛在的問題，并通過協同機制及時反饋給上、下游或同專業其他設計人員，避免了設計盲區，降低了出錯概率，同時又減少了決策的時間和成本[11]，“又好”、“又快”不再發生矛盾.
2.3提供了理想的結構分析模型
水利工程設計針對建筑物結構強度的預測、后驗校核和事故分析，是通過結構應力分析計算來完成的.而水利工程三維設計模型成果往往可為后續的結構分析計算提供理想的模型基礎.法國的CA⁃TIA三維設計系統，其結構分析與仿真解決方案為設計者提供了高度自動化、透明的解決方案.CATIA能夠自動進行網格劃分和初步的有限元分析，同時與原三維模型保持關聯.當三維模型結構發生變化，有限元模型也跟隨更新，無需重新建立模型，大大縮短了建模時間，提高了分析效率.設計人員可以隨時修改三維模型，而分析人員可以利用已有的三維模型，進行水工結構的應力、位移等計算分析[11].對于大型復雜結構的設計，可采用軟件組合的方法，例如，通過CATIA建模，再導入專業有限元分析軟件ANSYS中進行結構應力分析計算.
2.4提供了可視化的產品展示模型
三維協同設計另一個突出的優勢，就是能形成虛擬的三維工程模型，使設計人員能將其設計理念和設計成果進行可視化三維展示，既能在投入施工之前模擬出水利水電工程建設的全過程，還能模擬出工程建成后的使用情況.這樣就能充分滿足業主方和行業領導在聽取匯報時的視覺感受，提高了設計單位的方案中標率。
3我國水利水電三維設計應用現狀與發展趨勢
3.1行業三維設計應用現狀
早在十幾年前，我國的水利水電工程領域就已經開展了三維設計系統的引進、應用及研究工作，但主要集中在一些大型設計院.他們成立工程數字化研究中心，大力開展技術培訓，并實施產學研一體化策略等措施[12-15].已有成果表明，采用三維設計使設計圖紙的一次校審通過率可普遍提高至90%，設計產品的差錯率減少約80%.比傳統設計效率提高42%以上[16]，工程項目設計周期縮短了30%[17]，大大提升了設計單位的生產力、生產水平和市場競爭力.目前國家已從行業層面進入到三維設計標準制定、三維模型庫建設及三維平臺建設的整合開發階段.截止2015年上半年，在國內各級水利水電勘測設計院中，開展三維設計的已超過23家.隨著時間的推移，三維協同設計的巨大生命力將日漸凸顯.可以預見，水利水電工程的設計將進入三維協同設計時代.
3.2行業發展趨勢
隨著三維設計系統應用的逐步深入，三維模型數據也將會不斷得到充實、豐富，這為設計企業開展工程數字化新業務創造了先機、開辟了方向.
3.2.1數字化設計與施工一體化
水利工程數字化設計與施工是計算機虛擬設計與虛擬制造在工程領域的典型應用.設計與施工的一體化與相互融合是工程建造領域發展、進步的必然趨勢，充分利用水利水電工程三維模型信息量豐富、可視性強的特點和優勢，使實現數字化設計與施工一體化成為可能.用數字整體移交的理念和方法將三維模型運用于工程現場施工與管理以獲取三維模型的附加收益[16].如通過CATIA/SimuPower平臺，可使施工組織設計全部數字化和可視化，使施工現場的一切面貌均可在計算機屏幕上一一再現，并以現場實際施工面貌為基礎，預測一個月、一年以后工程區的三維施工面貌，從而決策優選施工組織方案.這樣，人們向往的遠程施工管理就可實現三維可視化.
3.2.2數字化設計與全生命周期管理服務一體化
全生命周期管理（ELM—EngineeringLifecycleManagement）是對項目從可研到運行，到最終報廢等全生命周期的項目數據進行管理的一種先進的工具、方法與理念.設計單位通過三維協同設計建立起來的工程信息數據就是ELM所需要的最可靠、極珍貴的前端數據.設計單位以三維設計數字模型為基礎，逐步構建滿足設計、采購、施工到運行和維護管理等需求的全信息三維數字化模型，整合工程安全等業務系統，最終將實物資產和全信息數字化虛擬資產進行整體移交，為工程業主提供工程全生命周期管理服務[16].可以預見，數字化設計與全生命周期管理一體化，必將極大地帶動我國水利水電工程建設領域生產方式的變革和全面升級，從而促進水利水電事業的大發展.
4結語
1.無人機技術概述
無人機，簡言之就是無人駕駛的飛機，英文縮寫“UAV”，是利用無線電遙控設備和系統程序控制裝置操縱的不載人飛機。無人機實際上是無人駕駛飛行器的統稱，從技術角度定義觸發可以分為：無人直升機、無人固定翼機、無人多旋翼飛行器等多種機型。
1 . 1無人機的工作原理
無人機機體通常偏小，由機體、飛機控制系統、數據鏈系統、發射回收系統、電源系統五大主體部分構成，飛機控制系統是無人機飛行控制的關鍵，是飛機的“心臟”；數據鏈系統主要功能是準確傳輸遙控的指令，保障數據信息在控制人員與無人機之間進行高效、有序的實時傳輸；發射回收系統是確保無人機可以順利飛抵標準高度及安全返回，實現重復使用的系統保障。無人機不同的機型，其功能也有所差別，無人直升機、無人固定翼飛機、無人多旋翼飛行器特點如下表所示。
1 . 2無人機特點
無人機是近年來在民用領域引起廣泛關注的適用性較強的科學技術，是飛行、遙控、遙測與計算機技術的完美融合，較之于傳統的測量手段，具有明顯的優勢。
1.2.1數據信息精度高
無人機在軍用領域具有較多的經驗，民用領域應用時間短且多是低空飛行，高度一般在50～1000m左右，對于地形地貌的圖像捕捉屬于近景測量，精度屬于亞米級別，測量范圍在0.1～0.5m之間。
1.2.2機動、實時、高效
無人機因其較低的飛行高度，不受傳統飛行器航空管制的約束，而且受天氣的影響較小，機動性高，可以全天候接受飛行任務。相較于傳統的人操控飛行器，無人機成本較低，攜帶的攝影器材成本也不高，可以進行低空全景的數據采集，有效降低成本的同時提高了數據信息的采集效率。
1.2.3安全、靈活
無人機對于起降場地沒有特殊要求，適應性極強，運行操控準備時間也較短，控制人員通常在經過短暫培訓后即可以進行無人機操作。同時，無人機不需要人員進行實機機體內的操作，在天氣條件惡劣的時候也可以進行測量作業，而且可以避免相應的人員傷害情況，安全性高。
1.2.4全方位測量
無人機對于數據信息的采集可以實現高精度的要求。無人機通常攜帶高精度的成像設備對地面影像進行采集，也可以進行垂直或者斜影拍攝，通過垂直的拍攝行程地形的平面數據，對地形、建筑物進行低空多角度的拍攝獲取高分辨率的紋理影像，實現了對地貌進行全方位的數據采集。理論而言，三顆遙感衛星即可以實現對全球地面的全覆蓋，通過與衛星遙感技術的結合，可以限度擴大無人機測量的范圍。數據信息也是通過衛星或者地面信息站點進行傳輸，對地形的全方位數據采集，有效的解決的遙感技術與傳統航測技術對于地面復雜地形的遮擋問題，實現了優勢的互補及數據的全方位采集。
2.無人機技術在水利水電工程測量中的應用
水利水電工程需要在地形條件較為復雜的區域施工，對地形測量數據的精準性是工程設計優化的基礎，更是工程有序、安全進展的重要保障。在工程測量中，人為測量方式受地形地貌的限制較大，衛星遙感在小面積的數據精確性方面又有不足，與傳統的航空測繪作業活動相比，無人機具有機動靈活、反應迅速等諸多優點，是DEM數據獲取的一項重要手段，能夠填補通用航空在小面積、大比例尺攝影測量方面的空白，實用性較強。
2 . 1數據信息實時性
水利水電工程建設涉及生態環境、動態數據監控等多個方面，無人機數據信息的高效、高精等實時性特征對于及時把握第一手的工程現場數據信息具有重要作用。利用無人機，搭配空間信息技術，有效結合中低空無人機遙感測量數據與衛星空間技術的大范圍數據信息，可以實現對工程周邊環境的全覆蓋，建立科學的工程設計，及時發現工程中存在的問題或者引起周邊水土資源的變化，采取切實有效的優化措施，提高工程建設使用中的實效性。
2 . 2實現科學的水域動態監測
水利水電工程對區域內的生態環境具有重大的影響，需要對水文信息進行動態的檢測，掌握及時有效的數據，綜合全面的分析環境影響。區域內的水文信息每時每刻都在發生著變化，依據傳統的統計數據顯然不具有時效性，無人機的遙感測量技術可以實現對水文信息的實時采集，通過高精度的影像收集設備，經過對比分析呈現出水文環境的變化，不僅有助于降低人力、物力測繪成本，也有助于提高監測效率。通過全民水域基礎數據信息的收集，依據科學的信息處理流程，對分區域的水文信息匯集成像，準確獲取不同區域水文信息的面積、類型、權屬及分布，建立切實有效的不同部門的聯合機構，構建水域動態數據的檢測及管理機構，既保障水利水電工程的順利運轉，更保障生態環境的平衡。
2.3促進防汛工作開展
2004年7月，無人機遙感監測技術應用于暴雨引起的廣西桂平市蒙圩鎮洪澇災害調查，第一時間獲取了洪澇區、退水區、非洪澇區等信息的遙感圖，為抗險救災提供了重大幫助，這也是我國首次利用自控無人駕駛飛機對洪澇災害的遙感監測的紀錄。無人機的高機動性、低成本、數據影像收集快速、高效性，是空間數據收集的重要方式。水利水電工程在提供電力資源的同時，也是調節水流、防汛抗旱的基礎工程保障，在日常的防汛檢查中，無人機可以有效克服交通不暢、地形條件惡劣的影響，全時、全方位的進行滯洪區的水域環境監測，立體化的查看水庫、敵方等險工險段，為管理控制人員提供第一手的信息資料，有助于形成更科學、合理的管理系統。同時，無人機機體小，便于攜帶，對其降落場地也沒有特殊要求，一旦發生洪險，人可以在安全區域進行操作，無人機進入出險區域，有效的降低了人身傷害的風險。
關鍵詞：水利水電施工現場；危險源；辨識；措施
1危險源定義
2018年12月，水利部辦公廳印發《水利水電工程施工危險源辨識與風險評價導則（試行）》，該《導則》是基于《安全生產法》等有關法律法規而制定的，為科學辨識、評價水利水電工程施工危險源及其風險等級提供了法律依據。該導則明確指出：水利水電工程施工危險源是指在水利水電工程施工過程中有潛在能量和物質釋放危險的、可造成人員傷亡、健康損害、財產損失、環境破壞，在一定的觸發因素作用下可轉化為事故的部位、區域、場所、空間、崗位、設備及其位置。其本質是存在潛在風險的源頭或區域，是能量和危險物質較為集中的地方，是所謂“牽一發而動全身”的核心部位。其主要由潛在風險、存在條件和誘發因素三個要素組成，潛在風險指的是一旦誘發事故，危險源能夠在短時間內釋放大量能量或有害物質，對人身造成傷害。觸發因素是將危險源真實轉化為安全事故的外因，每一種危險源都有著特定的敏感觸發因素。不同的系統范疇中，危險源的區域各有不同，總的來說，危險源可能存在安全事故隱患，卻并不一定會發生，所以對于存在安全事故隱患的危險源一定要加強管理，及時整改，最大限度降低風險[1]。
2水利水電工程施工現場危險源類型
危險源可以分為客觀和主觀兩大類型。客觀危險源是指客觀存在的危險因素，主觀危險源是指管理和施工人員對于危險源疏于防范而造成的危險因素，如違章操作、易燃易爆物品儲存管理不嚴、防護措施不到位等等，當前，主觀危險源出現的概率有上升的趨勢，對水利水電現場施工安全形成了很大威脅，因此必須加強對于主觀危險源的管理工作，執行好相關管理制度，最大限度降低主觀危險源的誘發可能性。危險源因其危險級別不同又可分為重大危險源和一般危險源，由風險級別分為重大風險、較大風險、一般風險和低風險。
2.1重大風險
重大風險是指能夠威脅人員生命安全和造成重大財產損失的危險源。這種危險源最大的特點是具有較大的破壞性，對施工人員的人身安全有很大威脅，一旦發生會導致巨大經濟損失。如易燃易爆物品、有毒物質、壓力容器、機械故障、高空墜物、地質坍塌、泥石流、洪水、山體滑坡、雷電、高壓供電設備、高海拔地區施工時的高原反應、沿海地區的臺風等。
2.2較大風險
較大風險是指能夠引發職業病或者造成財產損失的危險源。如大型機械的噪音導致施工現場噪音分貝超標引發的耳鳴、頭痛；粉塵過多吸入引發的肺部疾病等。
2.3一般風險
一般風險是指影響施工作業環境的危險源。這種危險源主要與外界環境有關。如高緯度地區冬季的暴雪、極端寒冷，低緯度夏季的高溫、高濕度等。
2.4低風險
這種危險源發生的概率較低，如場地回填料的有害物質滲入河道引發的環境污染等。
3危險源的辨別方法
對于水利水電施工現場存在的危險源，要以預防為指導、以安全為核心、以排查為重點、以整改為措施，進行科學辨識，做好分門別類，分清風險等級，制定具體清單，加強現場管理，將危險源可能引發的風險降至最低。常見的危險源辨別方式有直接辨別判定法、安全檢查表排查法、危險預判分析法和因果關系分析法[2]。
3.1直接辨識判定法
直接辨識判定法主要要根據危險源產生的源頭、類型、狀態（可分為正常、異常與緊急）進行現場判定，充分運用自身具備的專業知識，結合與現場施工工作人員的溝通交流來判定。如高空作業易引發的墜落危險、地面障礙物、沒有按照安全施工制度要求著裝、和危險源有直接接觸（如高壓供電系統、高溫輸送管道、壓力容器等）等等，都可以利用直接辨識來進行判定。
3.2安全檢查表排查法
安全檢查表排查法主要是對現場的文字資料、信息和數據進行檢查，重點是對于時態（過去、現在和未來）的判定，以此作為發現和分析危險源的有效途徑。如噪音引發的職業病、危險作業證件不齊、安全事故發生的頻次等。
3.3危險預判分析法
危險預判分析法主要是通過現場查看，對可能存在的危險因素進行判定。如消防器材過期存在的火災隱患、供電線路老化可能導致的漏電等。
4加強水利水電施工現場危險源管理的措施
4.1完善現場管理安全體系建設
安全無小事，要始終把安全工作放在水利水電現場施工管理的首要位置。①落實安全責任。制定安全生產管理方案，成立現場安全管理領導小組，將整個工程實施網格化管理，形成崗責一體化，現場所有工序都以安全為前提。②加強安全宣傳。要定期開展現場施工人員安全培訓，以宣傳板、宣傳冊、公眾號、廣播等傳統和新式宣傳載體，進一步加強對施工人員的安全教育，尤其是對新進施工人員要進行重點培訓。③強化制度執行。制定現場安全生產工作制度時，堅持全覆蓋、無死角、無空白，將安全工作與績效、薪酬充分掛鉤，設立安全督導組，定期不定期對工程現場進行督導檢查，做到工作細化、責任量化、效果實化，將安全工作做到極致。
4.2加大易燃易爆物品管理力度
①加強火藥管理。水利水電工程項目基本呈現施工工期較長、能源消耗較高、施工環境較差等特點，許多地方需要使用火藥進行爆破，因此火藥是水利水電工程項目的常備之物，加強易燃易爆物品的管理顯得尤為重要。在運輸方面做到專車專運，在儲存方面嚴禁與煙花爆竹類產品混合放置，在爆破當量的選擇、爆破半徑的設定需要做到專業、安全，在爆破工作開展前進行全面清場。②加強燃油管理。水利水電工程所使用的大型機械眾多，燃油供應必不可少，要加強對油料的管理工作，油料要進行統籌規劃，由專門的油料管理人員負責，督察組不定期抽查用油情況，嚴禁私自用容器灌裝燃油。③加強壓力容器管理。制定正確的壓力容器安全操作規程，應涵蓋容器最高允許使用壓力和極限溫度、正確操作方法和操作程序、安全注意事項、運行過程中突發事件的判斷及應急處理措施、定期對其進行檢查和維護，做好壓力容器使用記錄臺賬[3]。
4.3加強自然災害預警工作
將自然災害預警工作作為安全生產工作中的重要內容來抓。①加強與當地氣象部門的溝通聯系，接到相關自然災害預警信息后，立即啟動安全生產應急預案，做好應急值班值守和信息報送工作，收到有關部門傳發的警報及橙色預警信息后，每24h進行一次跟蹤反饋；收到有關部門傳發的緊急警報及紅色預警信息后，每12h跟蹤反饋一次，直至警報解除為止。②做好高海拔作業防護工作。在進行高海拔作業時，要求施工人員除了警惕自然災害外，還要時刻注意自身身體情況，如有不適，及時采取有效應對措施，確保人身安全。③強化信息報送。將自然災害信息報送工作列入安全生產管理目標考核，對遲報、漏報、瞞報、謊報自然災害信息，以及不履行信息報送工作職責而耽誤應急救援導致出現嚴重后果的要追究相關責任。
1水利水電工程地質勘測數據分析
水利水電工程地質勘探的任務與要求主要是調查地層巖性、地質構造、物理地質、水文地質等對工程有重要意義的地質現象和地質問題，以及這些現象和問題對水工建筑物的影響［1］，主要從地表測繪和地下勘探兩個方面開展工作獲取所需的地質信息，解譯分析各種地質結構的原始信息，為工程選址、設計和施工提供可靠的地質資料。地表空間數據主要通過工程地質測繪工作獲得，包括地形等高線、地質點數據和遙感信息數據等，這些數據反映了區域地形地貌、地層、巖性、地質構造、水文地質條件、物理地質現象等。這些數據需要填繪在適當比例尺地形圖上加以綜合反映。地下空間數據主要來源于工程地質勘探和工程物探，是在工程地質測繪的基礎上，通過勘探查明地表以下的工程地質問題而取得的深部地質資料數據。這兩類數據的具體描述見表1。這些通過各種勘測手段獲得的地表、地下空間數據共同構成了反映工程區地質情況的原始數據。從計算機表達形式上看，地質數據實際上是表示地質信息的數、字母和符號的集合，可分為3類:①字符型數據，如地層名稱及代號、斷層名稱及編號、斷層規模和級別等，此類數據量較大;②數值型數據，如地層產狀、鉆孔坐標和高程、地層厚度等;③圖形數據，如航拍圖、素描圖等。由于地質條件和地質作用的復雜多變，以及各種技術勘測手段之間的較大差異，造成地質原始數據數量巨大、種類繁多且結構復雜，其多源性、離散性和定性特征給工程地質分析帶來很大的困難，因此需要耦合多種類型的地質數據對地質結構進行解譯分析，將離散不確定的數據通過各種手段轉化為連續確定的數據，將定性數據描述定量化，盡量以數值型數據和圖形數據來表達，為工程地質問題分析提供高質量的數據。
2耦合多源數據的水利水電工程地質剖面生成方法
各類地質數據解譯分析的目的是為了弄清工程區復雜的地質結構幾何形態和空間分布關系，水利水電工程地質研究的主要對象為地形地貌、地層巖性和地質構造三類地質要素。因此，耦合多源地質數據的解譯分析結果，對各類地質要素進行綜合分析，獲得能客觀反映其空間構造的剖面數據，將為三維地質數據的集成提供數據源。根據地質結構分析可知，反映工程地質條件的數據多種多樣，如地形等高線、鉆孔、平硐、實測剖面、遙感解譯圖、地層柱狀圖、區域地質圖、構造地質圖等，由于數據來源、勘測手段、數據精度等方面的不一致，使得這些地質數據不能完全統一地反映實際地質條件，需要進行耦合處理分析，形成一致的解釋結果。根據數據的類型和使用方式，可將其分為兩大類:①直接可用數據。包括鉆孔、平硐及其相關屬性數據，這些通過地質勘探得到的原始采樣數據，精度很高，利用數據庫進行存儲管理后，可直接用于剖面解譯和集成系統中。②間接圖形數據。由不同分辨率不同精度的圖形組成，既包含分析處理過的原始信息，如三維地形、剖面數據等，也包括分析得到的數據，如通過地質點、遙感圖像解譯獲得的地層界線、斷層、褶皺等構造跡線，以及地層柱狀圖、構造地質圖等，這類數據一般利用AutoCAD平臺進行二維存儲，需要進行耦合統一分析。在傳統剖面形成的基礎上，提出改進的耦合多源地質數據的地質剖面生成方法如下:a．將綜合反映工程區域地質測繪、勘探和分析成果的工程地質平面圖數字化處理，主要包含地形等高線、地表出露的巖層界線和構造輪廓線(斷層、褶皺等)，以及勘探數據分布，如圖1(a)所示。b．結合工程需要在平面圖上交互定義剖面位置，如圖1(a)中的A—A''''剖面線。c．確定剖面位置后，考慮一定的距離s(0≤s≤r，r定義為研究區域內剖面的緩沖半徑)和權重w選擇該位置附近的鉆孔和平硐，s越小，w越大。d．在平面圖的基礎上，結合巖層剖面分析圖和構造地質圖，分別計算剖切面與地形面、巖層界面及斷層跡線之間的交點，得到點集Pt、Ps和Pf，連接各點集中的點即可形成相應的地形線、巖層界線和斷層線。e．自動導入鉆孔、平硐數據并分析各地質結構產狀，對上一步得到的結果進行調整修改，使其與實際數據完全吻合;并采用樣條曲線技術對每條界線進行平滑處理，獲得如圖1(b)所示的剖面。該方法基于表格數據、圖形數據和相關的地質信息，能夠半自動化地完成剖面定義和繪制，依此可形成一系列工程所需要的地質橫縱剖面圖和軸線剖面圖，并可在確定的高程下對這些剖面圖進行平切，可獲得不同高程下向深部推斷分析的地質平切圖。
3水利水電工程地質綜合數據集成
通過對各種原始勘探資料的整理分析和耦合，獲得了一系列與工程相關的、含有地質專家經驗知識的二維橫縱剖面圖和平切圖，鉆孔、平硐數據可通過數據庫直接讀入，還需要將所有剖面中的各類巖層界線、構造界線等按照統一的“層(layer)”進行分層歸類，其自動分層和集成處理的主要步驟如下:a．定位二維剖面圖。收集所有剖面，分別對橫縱剖面和平切面進行定位，其中橫縱剖面的定位數據包括剖面名稱、段數、起始坐標(x1，y1，z)和終點坐標(x2，y2，z)，當剖面段數大于1時還有一系列分段坐標;平切面的定位數據為平切面名稱和高程。這些定位數據存儲于數據庫中。b．提取二維剖面線數據并作三維轉換。在AutoCAD中自動提取相關的橫縱剖面和平切圖等二維圖形中的地質線條上的點坐標，并依次分類全部存儲在數據庫中，主要包括地層類、斷層類和界限類(主要是劃分的風化、卸荷上下限)等。c．剖面線自動分層。必須有一個較完整的細分圖層的剖面，才能對所有剖面線進行自動求交判斷。兩條不同剖面線之間存在交點則表明同屬一個圖層，據此可將剖面線自動分層，每條剖面線的數據包括圖層名、所在剖面名稱和一系列構成剖面線的點數據。
4工程實例分析
某水電工程所處地區屬揚子板塊西緣松潘-甘孜造山帶南的木里弧形構造帶，壩段及鄰近區域地層普遍變質，褶皺強烈，斷裂發育，工程地質條件非常復雜。該工程壩址位于雅礱江中下游河段，河流流向約N25°E，河道順直而狹窄，其工程地質研究區域為一長方形，沿河流方向呈北東向展布，長1700m，寬1560m，面積約2.7km2。該工程地質勘測設計歷經10余年，獲得了大量工程地質勘察資料和研究成果，基于上述不同階段的地質勘察數據，針對選定壩址區域進行各種地質解譯分析研究，對其地質結構進行空間構造推斷分析，按照研究區域和各主體工程設計的需要，獲得了一系列的地質分析成果，包括研究區域的工程地質平面圖和數字地形，8個從壩址上游到下游展布的橫剖面圖，5個左右岸分布的縱剖面圖，19個不同高程的平切面圖，以及其他沿各種建筑物軸線剖切的剖面圖等。圖2給出了基于壩區5m間距地形等高線建立的數字地形模型，圖3為壩軸線附近的橫剖面圖。所有上述數據三維集成后的成果如圖4所示，包括所有鉆孔、平硐和剖面數據，并分類得到不同巖層、斷層、巖脈、覆蓋層、風化卸荷界限等耦合解譯數據。基于耦合集成的三維數據可建立相應的三維地質模型，如圖5所示，為地質、水工、施工等不同專業工程師設計分析提供地質模型平臺。
5結語
基于工程地質勘測數據如數字化地形等高線、鉆孔、平硐數據等，和解析得到的各種地質結構空間構造數據，采用耦合多源數據的剖面解析與生成方法，獲得了保持所有數據一致的二維CAD剖面圖(橫縱剖面、軸切剖面和平切面等)，進而通過三維環境下的自動分層處理方法實現了水利水電工程多源地質數據的綜合集成。這些多源數據構成了水利水電工程地質建模的基礎數據，必須準確、可靠，因此該部分基礎性工作不僅需要地質工程師豐富的專業知識和實踐經驗，而且龐大的信息量需要進行自動化和智能化處理，構建以數據庫為基礎的驅動模式，能夠同時滿足地質構造規律和地質分析的數據需要。本文提出的耦合多源數據的地質信息空間解析與三維集成方法，對各種來源、精度、分辨率不同的地質數據進行耦合解譯分析和三維自動集成，保證了所有有效數據成為地質分析可利用的、可靠的信息，并結合工程實例進行了應用分析，在實踐中取得了較好的效果。
作者：王剛李明超周四寶單位：中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司天津大學水利工程仿真與安全國家重點實驗室
【關鍵詞】AutoCAD的應用；水利工程制圖
利用AutoCAD可以實現交互方式繪圖，也可以實現自動繪圖，還可以通過標準的或專用的數據式與其他的CAD系統或CAM系統進行數據交換。近年來，水利水電工程領域利用AutoCAD的輔助設計和其平臺進行二次開發也取得了一系列成果，本文著重對AutoCAD以及AutoCAD的輔助設計和二次開發在水利工程設計上的應用進行介紹。
一、AutoCAD的簡介
AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進行各種操作。它的多文檔設計環境，讓非計算機專業人員也能很快地學會使用。AutoCAD軟件具有如下特點：（1）具有完善的圖形繪制功能。（2）有強大的圖形編輯功能。（3）可以采用多種方式進行二次開發或用戶制定。（4）可以進行多種圖形的轉換，具有較強的數據交換能力。（5）支持多種硬件設備，支持多種操作平臺。（6）具有通用性、易用性，適用于各類用戶此外。AutoCAD具有以下功能：（1）能以多種方式創建直線，圓，橢圓，多邊形，樣條曲線等基本圖形對象。同時提供了正交，對象捕捉、極軸追蹤、捕捉追蹤等繪圖輔助工具。（2）AutoCAD具有強大的編輯功能.（3）可創建3D實體及表面模型，能對實體本身進行編輯，也可將圖形在網絡上，或是通過網絡訪問AutoCAD資源。
二、AutoCAD輔助設計在水利工程設計上的應用
總的來說，AutoCAD在水利工程設計上的應用主要包括兩個方面：一是制圖；而是計算。而通過這兩個方面的應用，能實現的功能主要體現在以下幾個方面：主圖精美；輔助設計；輔助學習，提高工作效率；便于資料管理。
自動求積模塊提高水利工程制圖的快捷性。水利工程設計中存在很多圖形的計算，所以在繪制水利工程圖時，就必須利用自動求積模塊對圖形進行計算。一般說來，應用AutoCAD畫出的每一個物體的特性都能很方便而準確地顯示出來，設定了比例和精度后，還能很容易地標注出來。
圖解計算功能提高水利工程制圖的準確性。由于水利工程的復雜性和特殊性在水利工程計算中，常常在精確度能滿足工程要求的情況下對很多計算方法進行了簡化，圖解法就是其中應用比較廣泛的一種方法。當采用相應的方法利用AutoCAD繪制出計算圖后，只要在相應的地方裁取，就能很方便快捷地得到相應數據，這大大提高準確性，減少誤差，確保實際建筑物體與設計人員的初始意圖相同，達到建筑效果.
AutoCAD與Office的充分融合提高水利工程制圖的有效性。AutoCAD通常在進行壩基底、閘門等壓力計算時，在Word文檔制作中，往往需要各種插圖，Word繪圖功能有限，特別是復雜的圖形，該缺點更加明顯。AutoCAD是專業繪圖軟件，制好圖形，然后插入Word制作復合文檔是解決問題的好辦法，可以用AutoCAD提供的EXYOR功能先將AutoCAD圖形以BMP或等格式輸出，然后插入Word文檔，也可以先將AutoCAD圖形拷貝到剪貼板上，再在Word文檔中粘貼。
在word文檔中插入AutoCAD圖形。通常在進行壩基底、閘門等壓力計算時，在Word文檔制作中，往往需要各種插圖，Word繪圖功能有限，特別是復雜的圖形，該缺點更加明顯。AutoCAD是專業繪圖軟件，功能強大，很適合繪制比較復雜的圖形，用AutoCAD繪制好圖形，然后插人Word制作復合文檔是解決問題的好辦法，可以用AutoCAD提供的EX―PORT功能先將AutoCAD圖形以BMP或WMF等格式輸出，然后插入Word文檔，也可以先將AutoCAD圖形拷貝到剪貼板上，再在Word文檔中粘貼。
三、AutoCAD二次開發在水利工程設計上的應用
基于高級語言的開發為水利工程設計提供多樣性。AutoCAD為用戶提供的高級語言編程環境主要有嵌套在Auto LISP、Visual LISP和VBA等，面向對象特征的c++編程環境ObiectARS以及其他通過動態數據交換（DDE）完成與AutoCAD之間的通信的高級語言應用程序net等等。Auto LISP成為開發AutoCAD軟件最方便、最直接、最簡單的一種高級程序設計語言，與VBA和c++相比，采用AutoLISPX～AutoCAD進行工程專業領域的應用程序或CAD系統的開發有許多明顯的優勢。VBA雖然在對話框的設計能力上比Auto Lisp強許多，由于它使用ActiveX與Au%OCAD交互，運行效率不如Auto LISP，且代碼保密性差。在Windows環境下，Auto LISP的增強級Visual LISP功能十分強大，足以領略現代化設計的各種風格與方法。水利工程中有許多相似的結構，但各種形式的尺寸都是與轉輪直徑D=Imp成一定比例的，所以在制圖時可將所選形式的流道尺寸、尾水管尺寸編寫程序實現參數化繪圖。
專用開發內容為水利工程設計提供了便利性。針對水利水電工程設計的CAD開發的內容很多。在線型二次開發方面，水利水電工程中的專用線型有巖石地基線、夯實土地基線、天然土壤、全風化帶下限等等。CAD的線型是由aced，1ine文件定義的，每種線型有一個名字，一個文件可存放多種線型，用戶既可以根據自己的需要往aced，line中添加相應的線型定義，也可以定義自己的線型文件還可以加入形文件，從而使線型復雜多變，適應各種不同的要求。在圖案填充方面，圖案指填充符號或剖面符號，由一組或多組不同線型的直線組成。在水利水電工程中有許多專用填充，可以建立專用填充圖案，添加到aced，pat和audios，pate或創建自己的填充圖案文件，來滿足專業制圖的需要。
四、AutoCAD在水里方向的應用前景
AutoCAD在水利工程設計中的應用十分廣泛，本文涉及的幾個實例已經在實際工作中發揮了很大作用。在水利工程設計中。靈活的使用AutoCAD命令、腳本文件及開發應用Lisp程序，可有效的減少設計人員的勞動強度，節省時間，提高工作效率。
AutoCAD是一個功能極其強大的計算機輔助繪圖和設計軟件包，隨著IT 事業的發展和社會科技的進步，AutoCAD的應用已經普及到幾乎所有的設計單位，對AutoCAD的應用也必將成為工程設計人員的基本要求之一。
熟練應用AutoCAD繪圖軟件應該是每個新時期水利工程師所必備的基本技能之一。它大大減少了水利工程制圖的復雜性，提高水利工程師的工作效率，同時也提高了水利工程圖的準確性，為水利建筑方面做出了巨大的貢獻。隨著水利的不斷發展，AutoCAD軟件在水利工程制圖方面將有著更廣闊的前景。
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