淺談我國(guó)水利水電的勘測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)

李玉存

摘 要：建國(guó)已經(jīng)60多年的新中國(guó)，在灌溉、調(diào)水、發(fā)電和防洪等為主的水利水電工程領(lǐng)域，其勘測(cè)設(shè)計(jì)水平已經(jīng)日益不斷提高。從目前的總體形勢(shì)來分析，我國(guó)的水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)于很多世界領(lǐng)先的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)完全掌握，在本領(lǐng)域和行業(yè)的地位已經(jīng)位居全球前列，所以該文對(duì)我國(guó)的水利水電的相關(guān)勘測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)做出如下探討。

關(guān)鍵詞：水利水電 勘測(cè)設(shè)計(jì) 技術(shù) 我國(guó)

中圖分類號(hào)：TV641 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（b）-0029-01

水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。興水利、除水害，事關(guān)人類生存、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步，歷來是治國(guó)安邦的大事。水利水電工程是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施，是水資源合理開發(fā)、有效利用和水旱災(zāi)害防治的主要工程措施。

自從新中國(guó)成立以來，中國(guó)的水利水電領(lǐng)域以防洪、發(fā)電、灌溉和調(diào)水等為主要內(nèi)容進(jìn)入了快速發(fā)展的時(shí)期。我國(guó)在該領(lǐng)域保持了比較領(lǐng)先的地位，有效解決了很多工程建設(shè)過程里遇到的關(guān)鍵技術(shù)難題并進(jìn)行了針對(duì)性解決，大力提高了水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)水平。

1 發(fā)展歷程

（1）第一階段

第一階段為三年經(jīng)濟(jì)恢復(fù)與第一個(gè)五年計(jì)劃時(shí)期，這個(gè)時(shí)候我國(guó)的水利水電開始逐步走入正常軌道，實(shí)現(xiàn)自身的發(fā)展和成長(zhǎng)。

（2）第二階段

第二個(gè)階段是大躍進(jìn)時(shí)期，這個(gè)時(shí)期發(fā)展歷程比較坎坷，但是仍然得到了一定程度的發(fā)展。

（3）第三階段

第三個(gè)時(shí)期就是文革的10年間，雖然局部有些工作陷入停頓狀態(tài)，但是整體的勘測(cè)設(shè)計(jì)水平還是得到了相應(yīng)的發(fā)展，并且在一些領(lǐng)域還有所突破。

（4）第四階段

第四個(gè)階段就是調(diào)整和整頓時(shí)期，這個(gè)時(shí)期加大了對(duì)水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)的力度，并且對(duì)全國(guó)的工程項(xiàng)目開發(fā)進(jìn)行了相應(yīng)的布局和規(guī)劃。

（5）第五階段

第五個(gè)時(shí)期是改革創(chuàng)新時(shí)期，我國(guó)水利水電事業(yè)開始邁入世界先進(jìn)國(guó)家的行列。

（6）第六階段

第六個(gè)時(shí)期就是新世紀(jì)發(fā)展初期，隨著一系列大型水利水電站的開工建設(shè)和完工，我國(guó)的該領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入大建設(shè)、大發(fā)展和大繁榮時(shí)期。

2 水利水電的勘探技術(shù)

水利水電工程建設(shè)質(zhì)量和水平，受到勘測(cè)深度和精度的影響最大。隨著現(xiàn)在建設(shè)規(guī)模的不斷加大，從精度、廣度和深度上來分析，傳統(tǒng)的很多勘測(cè)方法和技術(shù)都已經(jīng)完全無法滿足目前工程的需求，從而對(duì)工程地質(zhì)勘測(cè)提出了新的要求和更高的挑戰(zhàn)。近些年因?yàn)榈貙W(xué)這些基礎(chǔ)理論學(xué)科的發(fā)展和成長(zhǎng)，我國(guó)的水利水電工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)行業(yè)也呈現(xiàn)出飛速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

（1）勘探技術(shù)

①鉆探技術(shù)

水利水電工程勘察主要的技術(shù)手段就是鉆探，工程地質(zhì)主要有鉆探、山地勘探和物探3個(gè)方式。

鉆探的方法比較多，隨著新興鉆機(jī)的問世和推廣，金剛石鉆頭以其獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，逐步取代了其他方式，尤其是提高了其鉆探方法、工藝和施工水平，從而對(duì)于水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)的水平發(fā)展大為加速。

因?yàn)槭褂霉ぞ吆图夹g(shù)的要求都比較單一，但勘探深度比較有限，因而山地勘探僅在地表淺層的地質(zhì)勘查時(shí)運(yùn)用較多。

主要以位場(chǎng)理論為基礎(chǔ)的物探方法，能進(jìn)行磁場(chǎng)、重力場(chǎng)和直流電場(chǎng)的勘探，還有地震波和電磁波勘探，這兩者是以波動(dòng)理論為基礎(chǔ)。

②遙感地質(zhì)技術(shù)

利用航拍和衛(wèi)星編程等方式，把復(fù)雜的野外勘測(cè)轉(zhuǎn)化為進(jìn)行數(shù)字采集和室內(nèi)處理，從而快速地進(jìn)行地質(zhì)勘查提供準(zhǔn)確而及時(shí)的舉出數(shù)據(jù)保障。

③工程地質(zhì)信息系統(tǒng)

這個(gè)技術(shù)通過把地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)制圖三者有機(jī)結(jié)合，從而一次完成數(shù)據(jù)的采集、分析、對(duì)工程地質(zhì)圖的解釋和繪制等，已經(jīng)應(yīng)用到大量的水利工程的地質(zhì)勘測(cè)中。

④實(shí)驗(yàn)技術(shù)

自20世紀(jì)90年代后，部分地質(zhì)實(shí)驗(yàn)引進(jìn)地基原位測(cè)試液壓和靜壓觸探機(jī)，并且對(duì)于大屏幕點(diǎn)陣液晶顯示器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)行了采用，還有國(guó)外同類先進(jìn)機(jī)器器械準(zhǔn)確而大量的運(yùn)用，標(biāo)志著已經(jīng)從比較簡(jiǎn)單的野外和室內(nèi)試驗(yàn)朝著利用先進(jìn)儀器和計(jì)算機(jī)技術(shù)來發(fā)展，已經(jīng)能夠有效開展水工混凝土材料檢測(cè)、工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、地基基礎(chǔ)工程檢測(cè)和力學(xué)性能和巖石物理等相關(guān)檢測(cè)等。

⑤野外試驗(yàn)技術(shù)

主要體現(xiàn)于試驗(yàn)設(shè)備和儀器的發(fā)展，是工程地質(zhì)業(yè)務(wù)試驗(yàn)水平發(fā)展的重要標(biāo)志和標(biāo)準(zhǔn)，這從其發(fā)展的歷程中可以看出。原來灌漿試驗(yàn)的止?jié){栓塞，已經(jīng)發(fā)展成今天的高壓氣塞，并且采用自動(dòng)灌漿記錄儀，來對(duì)于灌漿孔的漿液注入量的進(jìn)行記錄。

3 水利水電的測(cè)量技術(shù)

（1）測(cè)量新技術(shù)

近期對(duì)于大型水利水電工程的地質(zhì)勘查，對(duì)于3S技術(shù)的采用已經(jīng)較為普遍。在高程控制方面，全球定位系統(tǒng)（GPS）能對(duì)于地理環(huán)境比較復(fù)雜的區(qū)域，進(jìn)行工程地質(zhì)勘查節(jié)省大量作業(yè)時(shí)間和提高測(cè)量的精度。

應(yīng)用在水利水電工程前期勘測(cè)工作的遙感技術(shù)（RS），對(duì)于大面積地質(zhì)測(cè)繪、提高選線選址和填圖質(zhì)量，并且減少外業(yè)工作量和降低野外地質(zhì)調(diào)查的盲目性方面，能起到很好的作用。

①數(shù)據(jù)處理新技術(shù)

自動(dòng)制作平面、柱狀、剖面和等值線等工程地質(zhì)圖件，并且能對(duì)于圖像、圖形和空間數(shù)據(jù)和相應(yīng)屬性數(shù)據(jù)的空間分析和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，這是地理信息系統(tǒng)（GIS）。近幾年工程地質(zhì)勘查行業(yè)的熱門和趨勢(shì)，已經(jīng)逐漸向應(yīng)用于工程地質(zhì)信息管理和制圖輸出的GIS技術(shù)上轉(zhuǎn)移。這些方法和應(yīng)用，對(duì)于因?yàn)榈匦我蛩卦斐芍萍s人工測(cè)量等因素進(jìn)行了徹底解決，并且保障了勞動(dòng)安全和節(jié)約了成本，極大提高了測(cè)量的功效和精度，從而令水利水電的勘測(cè)工作實(shí)現(xiàn)了大踏步的發(fā)展。

②三維仿真技術(shù)

三維可視化仿真技術(shù)（VisualSimuiation

VS）是計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)和系統(tǒng)建模技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的一種新型仿真技術(shù)，其實(shí)質(zhì)是通過圖形、圖像方式對(duì)仿真計(jì)算過程進(jìn)行跟蹤、駕馭和結(jié)果的后處理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)仿真軟件界面可視化，迅速、高效、直觀、形象的體現(xiàn)出建模的特點(diǎn)。使用此技術(shù)以后，系統(tǒng)子模塊通過形象的圖形來表示，通過鼠標(biāo)就能在屏幕上進(jìn)行形象直觀的操作，完成整個(gè)仿真任務(wù)。

4 結(jié)語

我國(guó)的水利水電事業(yè)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛的大環(huán)境下，還將面臨更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。目前除了中國(guó)各大著名水利水電站的施工建設(shè)這些實(shí)例外，水利水電工程建設(shè)的快速發(fā)展，還在提高升船機(jī)、大型船閘、自動(dòng)化控制、安全監(jiān)測(cè)和高邊坡處理等方面的勘測(cè)水平帶來了極大的提升，并且在相應(yīng)領(lǐng)域取得了許多重大的技術(shù)突破。另外在西部大開發(fā)的大浪潮里，西部獨(dú)特的地理特征和氣象特征，尤其是一些地區(qū)大庫(kù)、高壩和長(zhǎng)距離輸水工程建設(shè)的安全性已經(jīng)成為人們?cè)絹碓疥P(guān)注的焦點(diǎn)，這些都是今后水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)索要面對(duì)和克服的苦難因素。相關(guān)人員一定要認(rèn)真探索研究和總結(jié)，大力提升自身勘測(cè)設(shè)計(jì)水平，快捷高質(zhì)設(shè)計(jì)和建設(shè)好每個(gè)水利水電工程，為繼續(xù)保持我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

參考文獻(xiàn)

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