時間:2023-06-01 15:46:24
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一、水里工程概述
在不同的國家,不同的發展時間段,不同的經濟條件下,對于水利工程的要求都是不一樣的,都有各自的側重點。例如在我國建國初期,水利工程的興建的側重點是水資源的利用,水利工程都以水電站和水庫為主,對于環境保護這一塊則照顧的非常少。而當初建設水利工程,目的也是為了保障國家的經濟發展,實現現代化建設的第一步和第二步發展目標。進入21世紀,我國社會主義建設開始步入第三階段發展的關鍵時期,科學發展觀對水利工程的建設提出了更高的要求。對于這樣一個重要的時期,水利工程的發展面臨著前所未有的挑戰,現實要求水利工程必須進行改革,調整發展思路,適應國民經濟的發展形勢。
長期以來,我們一直都在探索水利工程與國民經濟相互之間的關系,水利工程對于國民經濟的促進作用我們需要肯定。但是在整體上,我們缺乏對兩者的客觀認識和評價,造成了評價定性,最終導致我們在這一問題上的認識出現了偏差。現如今,面對新形勢下國家經濟發展對水利工程事業的要求,我們需要重新審視水利工程與國民經濟發展之間的關系,對兩者之間引發的一系列重大的問題進行定量的研究,用全新的視野,從國民經濟發展的高度,去分析水利工程與國民經濟發展的協調程度,回答水利工程在目前階段面臨的一系列“度”的問題,例如:水利工程與國民經濟發展的調控標準如何把握;水利工程問題引發的國民經濟損失與解決水問題之間的利益平衡問題;水利工程投資與國民經濟比重的問題;如何發展與現行控制指標相符合的新模式;水利工程對國民經濟發展的作用等問題。所以,對水利工程與國民經濟關系的重新認識,是水利工程自身發展的需要,也是國民經濟發展的需要。
二、水利工程對國民經濟發展各項分析研究概述
1.水利工程與國民經濟系統的動態關系
對現行的水利統計指標體系進行分析,洞察不足,做出改進,使其能夠融入到國民經濟統計體系中,為日后建立水利投入占用產出分析模型做好準備。我們應改進傳統的投入產出分析,把水利部門擴展到12個,構建新的分析模型,作為分析工具。對全國和九大流域進行系統分析統計,繪制占用產出表格,研究水利工程與國民經濟各個部門之間、部門與整個系統之間的相互關系。此外,還應利用占用產出模型深入的去研究重要水利措施對國民經濟的影響。
2.水利工程建設的分項邊際成本與效用分析
廣泛收集國內外相關材料,對水利工程與國民經濟發展之間的作用進行研究,重點分析兩者之間的協調發展程度,確立水利工程與國民經濟協調發展的定量評價體系。評述世界水利工程的發展趨勢,確立典型國家作為重點研究對象,然后以我國發展現狀作為對比對象,進行定位研究。在此基礎上,對水利工程問題引發的國民經濟損失、水利工程活動等邊際成本和邊際效用進行分析和系統的總結,為界定經濟用水與生態用水、利用和保護、開源和節流相互之間的比例關系提供相關的數據。
3.水資源管理的總控制指標與水利管理
采用多目標分析技術,對省級行政規劃區域內的水資源使用權分配進行研究。通過對用水定額的分析,制定用水定額的標準。對現行的水資源的補償機制和恢復機制進行調查,對比國際實例,進行相關的責任和利益關系的量化分析,對管理制度進行創新研究,并對補償機制和恢復機制提出新的設計方案。此外,還應該根據我國目前的市場經濟發展形勢,探索一條新的水資源管理體制。
4.水利工程與國民經濟關系協調準則
對于水利工程與國民經濟之間的協調準則,我們應從多方面去考察研究,例如防洪、生態環境保護以及水資源的多元化利用等,制定多方面的調控標準。我們應依據國民經濟和社會發展預測,提出生態環境建設與區域化發展對于水利需求的綜合評判標準。發展預測包括:產業結構調整變化、經濟發展的趨勢、人口增長與城市化以及農業耕植面積發展等。根據國民經濟發展對防洪的需求,生態環境與水利工程建設之間的影響,參照國內已有的規劃成果,制定出相應的準則。
5.水利工程與國民經濟協調發展的研究
國民經濟發展的不同階段,對于水利工程都有不一樣的需求標準,我們要以國民經濟與資源環境整體核算模型為工具,研究水利與國民經濟之間的協調程度,制定出合理、適宜的發展模式,研究整體的規劃方案和相應的調整措施。
三、水利工程應用前景和社會效益
在上述所提及相關的研究理論和模型中,已經有很多應用于實際實踐中。對于水利工程與國民經濟的發展,起到了很好的預測、規劃和協調作用,前景是令人期待的,體現出來的成果也比較顯著,具體表現為以下幾個重要的實踐應用成果:
1.通過對我國水利工程與國民經濟關系的分析,結合國外水利工程的發展歷程和投入狀況來看,我國水利工程在未來依然是國民經濟發展的重點,投入狀況會持續增加。
2.我國地大物博,自然災害頻發,水災害對我國經濟的影響更是巨大。水利工程對于減少水災害的影響,控制災害導致的經濟損失起到了無可替代的作用,所以水利工程在我國國民經濟體系中的地位,應該是數一數二的。
3.在國民經濟發展的每個階段,水利工程在其中都會起到保障和促進的作用,在目前階段也不例外,而且作用更加的明顯,國家在水利方面的投資,都會直接或者間接的在經濟效益上得到回饋。
4.通過構建模型和定量評價體系,能夠不斷的去協調和完善水利工程與國民經濟之間的發展關系。同時我們不能忽略水利部門內部自身的協調和發展。
5.通過對水利工程投資規模的預測和分析,能夠準確的設計水利工程投資的規模,分享投資成本比例以及工程的發展方向和前景。縱觀建國以來水利工程投資,結合目前的理論模型,可以看到,我們的水利投資調控比例正趨于合理化,這對于我國國民經濟的穩定發展是具有積極作用的。
6.在有水問題發生的流域,適宜的修建水利工程可以對該區域的水問題進行很好的控制,如果是水災頻發的流域,那么水利工程將會對國民財富起到巨大的保障和增值的作用。就目前水利工程的建設而言,任務目標是針對水問題建立安全的防護體系,兼顧水資源利用和環境保護。
7.南水北調工程的建設,對我國水資源的調配、農業的順利生產起到了至關重要的戰略作用。長江流域的三峽工程和黃河流域的小浪底工程完工,對于我國洪水災害的防范,以及國民經濟的發展都有重要的意義。
從水里工程的前景上看,防洪抗旱、保護自然環境以及水電資源的開發都能夠跟上經濟發展的步伐。另外,我們尚可以在水利工程地區開發旅游項目。;例如三峽大壩,本身就依托三峽而建,旅游項目已經走上軌道,其他地區也應該學習經驗,增加社會財富。
四、目前水利工程發展的任務
1.加強河道治理,提高水災防范能力。雖然三峽工程已經完工,但是從近年的防洪效果來看,也出現了乏力的現象,所以說我國目前的防洪形勢依然嚴峻,防洪任務依然很重,還需要加強長江中下游地區的提防建設以及分流蓄水的能力。此外還需要對部分地區河道進行治理,減少洪澇災害發生。
2.做好抗旱工作,保障農田建設。農田水利建設也是國家重點項目,對于農業生產和農業創收都有舉足輕重的作用。區域性水庫的建設也能夠在一定程度上解決旱災的問題。
3.開發水電事業。我國可開發的水資源非常的多,要抓住這個優勢,建設水電事業。我國現在電力生產,主要的能源依然是煤炭,從今年形式看,全國煤炭吃緊。所以我們要在兩河主干流上興建骨干水電站,在支流上興建中小型水電站,緩解全國用電壓力。
參考文獻:
魏周龍.水利工程項目的國民經濟評價[J].水利電力機械,2006年第6期
水利工程;生態;設計
中圖分類號:
TB
文獻標識碼:A
文章編號:16723198(2013)12018001
在社會發展的過程中,水利在國民經濟中起著基礎作用,水利的發展關系到一個國家的經濟,社會,國民生活品質的發展,其重要性毋庸置疑。但是,水利工程設計對生態的影響很大,我們在修建水利工程的同時要考慮到其對原來周圍生態平衡的影響,努力降低其對生態環境的刺激。現在水利人員應秉承生態保護理念,充分關注在水利工程建設中的生態環境保護問題,當代水利行業發展前景是更注重水里的資源性,形成經濟、社會和環境效益的統一。但是隨著水利工程的發展,很多的水利工程影響到了生態的穩定,因此,人們意識到了水利工程設計重點放在生態環境上,強調了生態設計的重要性。
1水利工程設計和生態系統的相互關系
在現代社會發展過程中,水利工程在一個國家的經濟社會系統服務作用越來越大。不管在國民生活或產業生產中,水資源的開發利用開始逐步從單一走向綜合,同時,對其利用的強度和開發的速度越來越劇烈。現代水利工程在其自身的發展完善過程中逐步形成了一套完善的灌溉、排澇、防洪、發電、漁業、生態與環境等水利工程體系,而且現代的水利工程也在隨著科學技術的進步逐漸由僅僅重視其基礎功能作用轉向基礎功能與生態環境保護功能并重。這在一定程度上對于經濟的復蘇繁榮、社會進步發揮著相當重要的影響,其周圍的生態環境同樣得到了相當程度的必要保護,通過對水量的整合,合理使用水資源,防止河道斷流,減輕水污染,提高抗御旱災水災的能力,減弱洪水對水域環境的不利作用,充分發揮江河的各種功能,促進社會經濟不斷發展,只有修建水利工程,才能預防水流,洪澇災害,滿足人們生活和生產對水資源的需求。如若要實現水利工程的基礎功能與生態功能協調發展,必須尊重生態環境,在對水資源進行開發和利用的過程中,保護生態系統,特別是保持生態環境的穩定性。水資源的開發利用需要考慮對質和量的關系,應該在保持生態系統健康可持續發展的基礎上進行合理的開發利用。
2水利工程的投入過程與對我國生態環境所產生的影響
如若要了解生態環境會在水利工程投入的過程中發生哪些變化,首先要對構建生態水利工程的特點進行探究,水利工程有自己的特點:(1)有很強的結構性和協調性。這也就意味著水利工程必須從生態系統整體功能出發,考慮各個要素之間的內在聯系,進而提出不影響整體生態系統功能發揮的設計方案。(2)周圍的生態環境及居民難以避免地會受到較大的影響,水利工程不僅在建設過程中對當地的經濟以及社會發生影響,而且會改變水域生態環境多樣性,造成水域周圍動植物品種的滅絕,進而水域周圍的生態環境發生動態劇烈變化。(3)水利工程在經濟效益與社會效益上具有相當程度的不確定性,往往需要根據當年的氣象條件以及水文狀況的發展變化而變化。(4)水利工程往往是一個國家的基礎設施建設,因而絕大部分在資金和施工期限上投入較大,因此,在修建時工程設計人員應該按照基礎建設和相關標準的安排逐步進行。
3生態水利工程所存在的問題
水利工程建設對環境的影響非常巨大,其在給人類帶來較大福利的同時,也在一定程度上產生巨大負面作用。因此,為了最大限度地降低對環境的影響,保障生態系統的健康和持續穩定,就需要改變原來的水利工程設計思想,轉向兼顧基礎功能與生態系統健康發展并重的水利工程設計思想,即發展生態水利工程。然而,生態水利工程本身也不是十全十美,其從開始的設計階段到最后的完成階段尚存在著許多難以解決的問題。
(1) 水資源承載能力問題。長江流域雖然水資源寬廣豐富,但也不能承受無約束無節制的開發使用。它的水資源承載力的極限在何處,仍然存在著較大疑問。生態水利工程在實際中沒有一套操作性強的評價體系,而目前我國對這方面的研究長期處于空白地帶。因為工程力學穩定性和安全性對水利工程起著一定程度地影響作用,所以,水利工程往往按照工程力學地標準在進行建造,但其僅僅考慮地是單方面地標準,而沒有涉及到從生態環境入手設計標準,因此往往存在著較大的問題。如果在考慮水承載力問題僅僅考慮到生態環境問題,而放棄對水資源的經濟思考,則往往會造成水資源調節分配的不公平,同樣也會導致水資源的大量浪費。我們按照市場調節機制來進行配置,一個最基礎的前提條件是要明確水權。而明確初始水權會受到來自各方面的限制,比如社會經濟發展戰略,環保節水的意識以及水資源的承受能力。
(2) 生態環境負荷能力問題。在水資源開發利用上,第一是要維持江河本身的用水流量,這是生態系統保持健康的根本條件。而在分析水文過程的消極和積極影響機制的同時,生態水利工程設計因為缺乏一種完整而全面的檢測生態水文的資料,所以,生態系統本身的演化規律無法對未來與現狀的水利工程設計理論全面的挖掘出來,現今,我國還沒有對水利設計工程所需生態水文數據的資料進行更深的探索,對此的相關報道少之又少,嚴重的阻礙了未來生態水利工程的發展步伐。而在以前的水利工程功能戰略方面,對水能資源的配置使用,人們總是毫無保留的追求最大
的利益,而開發率也達到百分之百,使大量的生態環境包括
水域與耕地面積也受到了嚴重的破壞,了解到水庫區域的生態環境的負荷能力,在規劃時我們應該因地制宜、選擇合適的開發目標。
(3)缺乏合理有效的溝通交流。在水利工程設計規劃中,水利工程規劃者與生態環境保護者往往是單向作業,對于水利工程規劃者來說,其本身并不是非常在意生態環境的完整性和穩定性。生態水利設計在我國還沒有建立完善的規范體系和對生態環境監督管理制度,而有關研究部門對水利工程設計過程造成的負面影響對大眾進行了隱瞞,正是在這種情景下,在經濟上,水利工程設計人員與生態環境科技人員之間在合作中存在一種經濟收益,叫做合作收益,正是他們沒有形成良好的合作機制,導致生態水利工程的規劃設計與未來的發展前景相對較差。
4生態水利工程設計應遵循的幾項原則
為了防止出現上文所論述的一些問題,在水利工程規劃過程中,需要遵循一定的基本理念。因此,在對生態水利工程設計的時候,我們按照這些原則理念進行規劃:
(1)生態水利工程設計在安全與經濟方面的原則,生態水利工程設計是一種“指導性”的規劃,在設計時候,必須實事求是,做到經濟性和安全性并重。水利工程設計必須按照維持生態系統健康持續發展的原則,以確保水利工程設施的安全性和持久性。
(2)在設計過程當中,將一系列的工程都要設計完善,具有系統性。遵循景觀尺度與整體性原則,在建設過程中我們應充分注意對環境保護問題,在設計系統的時候,必須注意水域環境的變動性、復雜性和隨易性的特點,這些特點決定了生物群落的根本生存條件。在應對河流生態治理規劃與管理的問題上,我們可以將視角更多的聚集在大景觀尺度以及可持續性上,不必在意細枝末節,進而能夠在更廣闊的空間基礎上對河流生態進行維護修復,其往往更具科學化、效率化和規范化。
遵循生態系統自我調節、自我修復的原則。在設計的時候,由于環境的復雜性,我們不能胡亂的設計,而是要考慮周圍的環境變化。我們根據周圍的環境進行設計,并合理開發利用,防止自然災害的發生,更好的協調或掌控天然水在空間維度與時間維度的劃分,預防或減少自然災害,如旱澇災害和洪水等自然災害,在水資源的調節與配置上。對水資源進行合理的開發利用,在工業,農業等生產上以及人們的基本生活保障上,能夠提供更好的物質環境和生活條件。
從上述的論述中可得知,生態水利工程是一項復雜地綜合性工程,其設計標準和原理是將其中的每個環節與維持生態系統的長期健康與可持續緊密聯系起來,以使水利工程設計更加具有科學性與實踐性,滿足人們的日常生活的要求和產業生產的需求,使人與自然更加和諧,達到共贏的效果,使之有著更好的發展前景。
參考文獻
一、影響我國水利工程設計的因素分析
1、缺少前期設計規劃
現代化建設中,我國水利工程設計存在的普遍問題是,管理人員對于施工設計的認識不夠,沒有高度重視水利工設計,缺少前期的設計規劃,從而導致施工人員在整個水利工程的施工過程中出現各種問題,影響水利工程的正常施工。水利工程設計管理機制的不健全,沒有根據實際情況制定相關方案,導致很多崗位分工不明確,責任落不到實處,施工人員沒有嚴格的考核制度,從而出現工作態度懈怠、不注重工程施工的質量和進度等問題,給水利工程的正常施工造成一定阻礙,給企業經濟效益不斷提升帶來嚴重影響。
2、忽視了設計方案之間的對比
水利工程施工前,施工設計的總方案不夠詳細,沒有根據實際情況確定目標,導致水利工程設計存在不夠科學問題,出現很多不合理的地方,與水利工程施工規范標準的相關要求不符,忽視設計方案之間的相互對比,致使水利工程出現施工安排不到位、資源得不到有效利用等問題,給水利工程正常施工帶來較大安全隱患和質量問題。企業管理方面的不足,是水利工程設計水平無法有效提升中存在的非常嚴重的問題,影響著整個水利工程施工組織設計的有效進行。
3、缺乏綜合素質較高的設計人員
根據水利工程設計水平的相關情況進行分析發現,現代化建設中,我國水利工程施工人員和設計人員的素質問題,給水利工程施工質量和整體效益帶來極大影響。管理人員管理水平不高,沒有制定完善的管理制度,對施工過程不能進行有效的管理和控制;施工人員對自身的要求不嚴格,在施工過程中不注重工作技能的提升,給水利工程施工組織設計有序進行帶來極大影響;水利工程設計人員素質水平整體不高,嚴重影響水利工程設計的質量。
4、質量管理不到位
我國水利工程的設計中,管理人員對于整個施工過程的監督和管理不夠重視,導致施工現場管理存在各種問題。水利工程施工現場原材料的分配、機器設備的使用和各階段的質量等都沒有專門的負責人員,施工組織設計出現失衡現象,導致原材料嚴重浪費、機器設備過度損耗、工程返工等問題頻繁發生,嚴重影響水利工程的施工工期,給企業未來長遠發展造成嚴重阻礙。與此同時,受到傳統水利工程設計理念的影響,現代水利工程的設計人員對于設計階段的成本控制認識不夠,缺乏成本控制意識,不注重設計方面專業技能的提升,使得水利工程的設計階段出現各種因設計存在的質量問題,給成本控制帶來極大影響,嚴重的還會增加水利工程的總體成本。另外,施工單位和建設方對于水利工程的設計沒有完善的管理制度,使得設計人員,不根據水利工程的相關要求來設計,不注重設計質量,導致施工過程中經常出現因設計不符合要求而返工的現象。
二、提高水利工程設計質量的有效手段
1、加強設計工作的管理
想要提高水利工程的設計質量,首先要做的就是加強對設計工作的管理。做好設計的前期工作是做出優秀設計的重要前提。相關企業和施工單位要從工程的實際情況出發,結合現有的技術條件和物質基礎,并結合當地的地質、水文、資源等因素,做出合理的結構設計。不僅要保證工程本身的實用性、可靠性,還要顧及工程項目與自然環境之間的相互影響,滿足環境友好型的發展要求。
2、提高從業人員的責任意識
無論是什么樣的工程建設,人都是項目建設中的主力,人的素質水平和技術水平在很大程度上影響著項目本身的質量。所以說,提高從業人員的責任意識、加強設計人員的責任感,是提升水利工程設計質量的有效方法。想要做到這一點,首先施工單位必須招收優秀的專業人才。其次,要定期對從業人員進行相應的考核,防止濫竽充數的現象發生。最后,要不定期開展培訓活動,通過引進先進的設計技術,提升從業人員的綜合水平。這不僅能在從業人員中樹立良好的口碑,還能增強企業的綜合競爭力,可謂一舉兩得。
3、完善質量監控
要想水利工程的設計質量符合要求,除了需要科學合理的管理工作和高水平高素質的專業性人才,質量監控也是非常重要的一方面。在完善質量監控的過程中,首先要提高勘察設計質量工作者的責任意識。只有設計者將責任二字牢牢記在心間,才能設計出高質量的工程圖紙。其次,要有完善的內部管理和監控體系。企業和有關單位應該積極開展質量勘測設計工作,對項目設計的各個環節進行嚴格的把關,堅決杜絕偷工減料等現象的發生。在項目核實的最后,還要對整體質量進行把關,在一切都屬實合理的情況下,才能簽字蓋章。
三、我國水利工程設計創新發展前景
1、服務于工程實際工作的咨詢公司數量越來越多
水利工程設計技術的未來發展只依靠單純的工程技術是不足以支撐的,管理模式對于工程項目質量的影響越來越大。傳統的公司只注重工程技術已經不能適應時代的發展需要,而管理模式改變和管理能力的提升需要很長時間,所以為了滿足工程建設的發展相關工程管理咨詢公司應運而生,這些咨詢公司以專業化和綜合化為宗旨,通過實施項目管理總承包制及采購、施工包辦制等措施,確保工程項目順利進行。水利工程項目通過招標方式,選擇優秀的工程咨詢公司,采用其編制的優秀項目建議書,并對其做出使用評估。
2、水利工程設計人員素質不斷提高
從事水利工程設計人員需要通過全國統一的水利工程師職業資格考試,獲取水利工程師資格證的設計人員被視為理論水平較高的工作人員。近年來,隨著水利工程設計工作的要求越來越高,具有水利工程設計師資格的人員也隨之增多。不過其中也不可避免獲取相關資格認證的工作人員并沒有真正的工作能力的情況,所以在相關考核方式上國家相關部門還需要進一步完善,進行個人從業資格評定,通過對其專業水平、工作態度、職業道德表現的考核,確保水利工程設計人員具備水利工程設計執業資格。
3、水利工程建設實現生態化要求
水利工程建設從一定層面上講也屬于國家環境工程的一部分。水利工程不可避免地會影響到生態環境,因此,必須保證其遵循生態發展規律,盡量減少對生態環境的破壞。環保理念、可持續發展理念、人本理念須與水利工程設計完美結合,在完成水利工程的同時應保證生態環境不受破壞。此外,水利工程建設還要滿足人的感觀需求。水利工程應盡量依托自然環境,在盡量少的破壞環境的同時,盡可能地融入環境,將單純的水利工程轉變為水利觀光區,帶動水利經濟不斷發展,實現工程、環境的協調持續發展。
四、結束語
總之,水利工程設計質量的提高是保證水利工程質量的基礎,隨著科技水平的不斷發展,水利設計質量技術也將更加完善,為水利工程質量提供更好的保證。
參考文獻
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自組織是指生態中的物種經過自然的選擇,最后尋找到符合自身生存需要的環境。在這個時候,生態環境其實就為物種創設了一個穩定的繁殖環境。事實上,自組織的理論與進化論之間本身就存在共通之處,最大的區別在于理論探究的程度并不相同,其中進化論是針對所有生物的生存進行探究,而自組織則是針對于生態環境中的物種進行細致研究,而在生態水利建設中,也要充分的關照生態系統的自我恢復,不能為了經濟效益的破壞生態的持續性。生態系統需要經過漫長時間的積淀才能形成,而且河流的修整也需要一定的時間。因此,從長時間的角度來考慮,生態系統的沉淀幾乎要長達百萬年的時間,進化的過程十分的繁雜、物種豐富多樣。從短時間的角度來看,生態系統的轉變與異化至少要花費幾年的時間,河流在暫短的幾年內幾乎無法實現自我修復。在生態水利工程的設計中,可以綜合參照較為成熟的河流結構,并通過人力使它朝著持續性的方向發展。當水利工程開始施工后,也就標志著即將要發生一個生態的轉變,或許在這個變化的過程中并不會朝著預期的設想發展,而且也很有可能造成多種可能發生的情況,所以要考慮到反饋調整原則,及時的轉變方向,使其沿著既定的目標發展。
生態水利工程的建設過程中,要著重保護生態系統,并通過種植金魚藻等沉水植物來有效的移植泥土中的各種物質,能在一定程度上縮減水體中含有的微量元素;為河流中的水生植物創建一個適宜的生長環境;促進水體植物的豐富多樣化發展;充分利用水體植物的自凈作用。在水體生物中也可能通過投放一定數量的動物來吸收和分化水體中含有的微生物量,這一舉措能有效的協調生態動植物的平衡發展。尤其是在城市的河道建設與改善中,從景觀的角度來看,把睡蓮等水體植物栽植在橋的兩邊,能營造出綠色的城市環境,同時也保護了生態系統。河道周邊的經濟發展程度與河道的管理存在不可忽視的聯系性,兩者是相互促進相互寫作的作用,因此,在施行河道治理的過程中,水利工程人員應該充分的關照河道周邊的經濟長遠發展前景。從社會經濟的視角來分析,河道的治理應該以全新的理念作為操作指南,與生態環境的保護相結合,同時也要重視水利工程能獲得的環境效益,使人與自然共同擁有一個和諧的生存環境與發展前景。因此,把環境景觀論與河道的治理相結合,使其實現相輔相成的作用,把河道周圍的水岸構建成一個與水相連接的空間結構;在其他的河段中也盡可能的做到與水相連接,這一舉措顯然能縮減工程建設中給環境造成的危害。針對不能開發水資源的地區,從可持續發展的理論來看,應該對這一地區做有效的調整,保證其他岸線的效益,在促進發展的前提下,還要適當注重對生態環境岸線的保護。綜上所述,水利工程的建設具有兩個方面的影響,在為人類謀求長遠發展的同時,由于大量的工程建設直接給生態環境帶來不可挽救的破壞,因此,在新時代的水利工程建設中應該充分關照人與自然之間的可持續性發展,并構建滿足經濟與環境效益的生態水利工程。生態水利工程在促進社會經濟長足發展的同時也有效的避免了水利工程給生態造成的直接破壞,最大限度的保護了生態的穩定性,實現了人與生態的可持續發展。
本文作者:閆洪濤工作單位:磐石市黃河水庫灌區管理處
中圖分類號:TV 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
為了促進國民經濟單位迅速發展,水利工程成為國家重點投資建設的項目之一。由于水利工程的特殊性,大多數水利工程位于地形復雜的偏遠地區,使得高等級的測量控制點少之又少,嚴重影響了水利工程的測量工作。近年來,GPS技術在社會生產和生活中得到了非常廣泛的應用,同樣,GPS技術在水利工程測量中具有高效率、低成本、高精度和不需通視等特點,極大的提升了測量工作的效率和質量,可以說GPS技術應用于水利工程測量是水利工程測量外業勘探的一項重大的技術革命,具有廣闊的應用和開發前景。
一、GPS技術在水利工程測量中的應用優勢
1.1數據可靠、無誤差累計
GPS技術不受天氣狀況的影響,因此可以提供實時、連續的精密時間、三維速度及三維位置。在作業范圍和作業半徑一定的條件下,將GPS技術應用到水利工程測量工作中,除了可以完成一般測量內容,還可以精確測量測點的三維坐標,而且,GPS技術的高程測量可以精確到厘米,精度高,數據可靠,甚至不存在誤差積累問題,大大提高了測量工作的質量。
1.2測量速度快
在水利工程測量中應用GPS技術時,在四等水準精度點上架設測量基站,使流動站附于測量人員身上,測量速度快,往往只需要幾秒鐘就可以獲取測點定位,最多需要十分鐘就可以完成測量,在極大程度上提高了水利工程測量的效率。
1.3降低工作強度
普通水準測量時受到地形、地物等環境影響大,在這種情況下為了獲取最為準確的測量數據,測量人員的勞動強度就很大,而相比傳統的測量技術,GPS技術不受地形條件限制,也不受氣候條件、空氣能見度的限制,優勢非常明顯,因此可以實現對大面積和復雜區域的測量,滿足不同類型水利工程測量的要求,因此,GPS技術就可以在很大程度上降低測量人員的工作強度。
1.4節約測量成本
GPS技術科精確定位三維坐標,將河道斷面資料可視化、數字化,并將其顯示在GIS電子地圖上,實現編輯操作。由此可見,一次測量就可獲取多方面的資料信息,為工程規劃、建設與管理、防洪等一系列工作提供所需的資料信息,極大的降低測量成本。
二、GPS技術在水利工程測量工作中的應用
2.1GPS外業測量
2.1.1選點
在GPS外業測量中要注意選點問題,雖然GPS測量觀測站之間對相互通視的要求不高,不一定要求相互之間的通視,因此相比常規測量的選點,GPS測量的選點工作更加方便,但選點是測量結果準確性的重要保證。所以在測量前要做好收集和了解有觀測區的地理位置、標架、標型等準備工作,已決定適合的點位。
2.1.2無線安裝
無線安置時,在正常點位上要卡中心的上方直接對中,天線基座上的圓水準氣泡必須整平;在有風天氣中,應將無線進行三方向固定,雷雨天氣時則注意天線底盤的接地,避免雷擊天線;特殊點位時,在將天線安置在三角點標的觀測臺或回光臺上前,先拆除標頂部,避免遮擋GPS信號。
2.1.3開機觀測
開機觀測的目的是捕捉、跟蹤、處理和量測GPS衛星信號,從而獲取需要的定位信息和觀測數據。在進行開機觀測前,要將GOS接收機安裝在離天線適當位置的地面上,接通GPS接收機和電源、天線及控制器的聯接電纜,預熱和靜置后,啟動使用,進行觀測。
2.2GPS布網工作
對像引水工程一樣的線路和帶狀工程測量,常利用點連式或邊連式的方法來組成連續發展的三角鎖同步圖形,在工程樞紐地區布網時要采用邊連式或網連式,增強網形的幾何強度,從而提高GPS控制網的精度和可靠性。
2.3GPS數據處理
在獲得外業測量數據后,將數據拷貝到計算機上進行基線解算,得出觀測點間的空間基線向量,并對其進行質量檢核。實際測量工作中采用的是人機交互方式來進行同步環和復測基線的檢核工作,由于異步環過多,因此一般對邊數較多的異步環加強檢核。在檢核時,要注意剔除不合格的基線,并及時分析原因,采取有效的解決措施。
2.4實時動態測量
實時動態測量是一種新的常用的GPS測量方法、可精確到厘米。實時動態測量的基本工作方式如下:在一個已知的點上設立基準站,同時安裝一臺GPS接收機,現場測量所有可見衛星,將觀測到的數據和測站信息通過數據量和無線電傳輸設備傳送到流動站,流動站同時接受基準站傳輸的數據和GPS衛星信號,基準站和流動站將接收到的數據和本身觀測到的數據進行差分解算,以此解算出流動站的位置的三維坐標,并進行實時傳輸和輸出。
2.5數字化地形圖測量
實時動態測量可以及時獲取坐標和迅速定位,因此在地形測量中可以運用這項技術,在測量地行時,借助數據采集功能來進行地形點的測量,然后將所采集的地形點進行圖像處理,最后將數字化管道地形圖的形式呈現給工作人員。運用GPS技術在對地形點進行采集時可單人完成,從而節省人力資源和物力資源。
三、GPS技術在各種水利工程測量中的應用簡述
3.1在水力發電機組安裝測量中的應用
水力發電機組各部分之間的相對位置精度要求很高,需要建立高精度的施工控制網。GPS技術在建立控制網方面具有明顯的優勢,自動化程度高、無需通視、布點靈活、可連續和全天候觀測、進行三維坐標測量,極大的提高測量工作的精度和效率。在水力發電機組安裝測量中,利用GPS技術建立施工控制網,再網放出建筑物主軸線和輔助軸線及各機組中線,再由中心線放出各機組位置。
3.2在堤防工程施工測量中的應用
在水利水電工程測量中,若按照常規方法進行堤壩工程高程測量控制,其平面和高程需要分開分級布設,平面控制點之間要求通視,分層競速不均,誤差積累大,而且由于觀測的測回數多,觀測精度要求高和觀測環境的影響,高程測量時費時費力,有時要求返工。但若是利用實時動態測量,各平面控制點之間沒有積累傳遞,誤差傳播途徑也可以減少,從而提高控制點的精度。
3.3在大型水工建筑物變形觀測中的應用
利用GPS技術,變形觀測能夠實時進行,變形觀測點只要能放置儀器就可以直接測定變形體上的目標點的相對位置變化,不需要設基準點,若變形觀測點由于種種原因不易設置儀器時,GPS測量可以快速便捷的校核觀測基準點的穩定性,這樣一來就不需要設置復雜的參考網,節省時間和精力,提高工作效率。
3.4在水工隧洞的貫通中的應用
若在落差大、流量小的山區河流區域建造引水式電站,要利用施工控制網保證引水隧洞的正確貫通,從而將水庫中的水通過引水隧洞引到發電站廠房。利用GPS技術建立施工控制網可以大大簡化測量工作,利用GPS測量測定洞口點的相對位置,不需要像常規方法所建立的施工控制網那樣還要測量過渡點,直接測定洞口點的相對位置即可,這樣可以節省大量工作,測量工作簡單有效,測量精度也大大提高。
四、GPS技術在水利工程測量工作中的應用前景
隨著我國國民經濟的快速發展,水利工程師事業也得到了長遠的發展,我國的水利工程建設將面臨著前所未有的發展機遇,這就對水利工程測量工作提出了高標準和嚴要求。除了要求優良的硬件設施,還要求與測量作業相關的軟件的改進和發展,要求軟件能夠實現設計、施工前、測量等所有過程管理一體化的數據鏈等功能,目前,我國水利工程測量工作中,已引進了電子全站儀和電子水準儀等先進儀器設備,提高了硬件設施的水平,但這是遠遠不夠的,GPS技術是目前應用于水利工程測量工作中最適合的技術,利用GPS技術實現實時動態測量,繪制地圖,在水利工程施工階段為閘門、渠道、堤壩建立施工控制網等一系列工作,而這只是GPS技術在水利工程測量中的的初級應用,由此可見,GPS技術在水利工程測量中的前景十分廣泛。
五、結語
GPS技術在水利工程測量中的前景十分廣泛的,因此,為促進GPS技術在這一領域的發展,相關工作人員應當積極鉆研,研究GPS技術在水利工程測量中的應用,以擴大其應用范圍。
我國的社會經濟正處在欣欣向榮的發展時期,對生態水利工程的構建給予了關注與重視。生態水利工程本身就要求綜合性和系統性,有利于改善河道的生態環境,是造福廣大人民的舉措。但在實際的工程建設中則對施工隊伍帶來了巨大的挑戰,從往年的經驗出發,生態水利建設應充分利用自然生態的自我調節作用來協調人與自然之間的和諧關系,這也是開展生態水利工程建設的首要目的。
1、生態水利建設的設計原則
1.1 工程安全性原則
生態水利工程的構建是為了滿足人類當前的發展需求,同時也要綜合考慮到自然資源的循環利用性。在工程建設之前,要全方面的綜合實際的可操作性,并要嚴格的遵循生態學的基本規律。而在水利工程的實施中則要符合水力學的基本要求,切實保證施工中的安全性,最大限度的避免施工中產生危害安全的因素。從經濟風險的角度來分析生態水利工程的設計與實施,工程應盡可能的滿足風險小且收效大的經濟原則,但由于生態本身就是變化無常的,所以水利工程建設中必然存在一定的風險,這就要求專業的技術人員對設計進行綜合、反復的考量,對生態系統也要進行長時間的審查與評析,嚴格以安全性作為操作中的首要原則。
1.2 生態系統自我恢復原則
生態系統本身就具有自組織的功能,且主要表現為具有可持續性,所以生態則在長期內能實現自我進化與發展。自組織是指生態中的物種經過自然的選擇,最后尋找到符合自身生存需要的環境。在這個時候,生態環境其實就為物種創設了一個穩定的繁殖環境。事實上,自組織的理論與進化論之間本身就存在共通之處,最大的區別在于理論探究的程度并不相同,其中進化論是針對所有生物的生存進行探究,而自組織則是針對于生態環境中的物種進行細致研究,而在生態水利建設中,也要充分的關照生態系統的自我恢復,不能為了經濟效益的破壞生態的持續性。
1.3 反饋調整式設計原則
生態系統需要經過漫長時間的積淀才能形成,而且河流的修整也需要一定的時間。因此,從長時間的角度來考慮,生態系統的沉淀幾乎要長達百萬年的時間,進化的過程十分的繁雜、物種豐富多樣。從短時間的角度來看,生態系統的轉變與異化至少要花費幾年的時間,河流在暫短的幾年內幾乎無法實現自我修復。在生態水利工程的設計中,可以綜合參照較為成熟的河流結構,并通過人力使它朝著持續性的方向發展。當水利工程開始施工后,也就標志著即將要發生一個生態的轉變,或許在這個變化的過程中并不會朝著預期的設想發展,而且也很有可能造成多種可能發生的情況,所以要考慮到反饋調整原則,及時的轉變方向,使其沿著既定的目標發展。
2、生態水利建設的保障措施
2.1 生態系統的保護
生態水利工程的建設過程中,要著重保護生態系統,并通過種植金魚藻等沉水植物來有效的移植泥土中的各種物質,能在一定程度上縮減水體中含有的微量元素;為河流中的水生植物創建一個適宜的生長環境;促進水體植物的豐富多樣化發展;充分利用水體植物的自凈作用。在水體生物中也可能通過投放一定數量的動物來吸收和分化水體中含有的微生物量,這一舉措能有效的協調生態動植物的平衡發展。尤其是在城市的河道建設與改善中,從景觀的角度來看,把睡蓮等水體植物栽植在橋的兩邊,能營造出綠色的城市環境,同時也保護了生態系統。
中圖分類號: P2 文獻標識碼: A
隨著我國社會的發展戰略的高度發展,可持續發展的戰略不斷的進行發展深入,同時,我國的相關的水利能源工程也發生著巨大的變化,同樣,一定程度上取得了相當大的成就,在這樣一個大環境下,我國的水利工程取得了相當大的進步發展。而水利工程測繪作為水利工程施工的基礎,對于整個工程施工過程起著極其重要的影響,尤其是對于整個工程質量以及成本方面,利用各種各樣的新型技術科技的有效使用來提示對工程測繪的質量以及工作效率。隨著水利工程中的專業性的不斷深入發展,專業工作越來越多,工程的具體施工中的項目設計對工程測繪的信息需求越來越大,同時工程設計對工程測繪工作的要求也越來越嚴格,這樣使得在一部分投資過億的大中型水利建筑項目中,由于其本身的工程設計以及施工測量的本身的復雜要求,因此,在進行施工設計以及施工測量中應當注重對其進行詳細的測繪工作,由此可見,將工程測繪系統合理的運用到整個工程建筑中時極為重要的,下文將進行詳細描述。
水利工程測繪技術工作的需求
在水利工程的施工過程中應當讓專業人員進行相當專業的測繪工作,這樣才可以真正意義上的有效利用其正確的指引來進行工程的開展,從而保障建筑工程的有效進行。在我國大多的水利工程施工過程中,存在許多企業部重視測繪工作的現狀,這樣使得在整個水利工程施工過程中,可能導致更多的由于放線以及測繪工作做得不全面而導致的錯誤發生,針對這樣的情況,我國的建筑施工過程中應當加強測繪工作的落實,并且有效的總結一些針對水利及其相關的具有其自身特點的實際操作經驗,從而有效的提升我國的水利工程測繪的工作質量。與此同時,由于水電等水利工程測量地面時具有一定的工作的復雜以及困難性,因此,應當積極的開發更多更好的新型技術,從而通過這些新型技術的投入使用來有效的降低測繪工作的難度以及人力勞動的強度,從而有效的提升建筑施工的施工質量水平,有效的保障了水利工程的整體施工質量。
二、水利工程測量的主要工作
日常的水利工程測量工程中的主要項目主要有土方開挖、土工布以及混凝土工程等,尤其是對于大壩施工測量主要分為以下幾方面:大壩軸線的定位以及測設、壩身平面控制測量以及壩身高程控制測量以及壩身的細部放樣測量等內容,下面將針對水利工程的各類工序中的建筑施工測量具體實施措施進行探討,例如:在針對水利工程企業中標之后,企業應當組織相關的專業的測量人員,在對工程進行施工前進行相關數據的測量,建立相關的工程施工使用的平面控制網以及高程控制網。
例如:在水利工程正式施工之前,對相關單位提供的相應的控制點進行重復測量,布置相關的施工控制網,其中包括平面控制網以及高程控制網,其相關的測量等級以及精度都務必符合相關的法規法律以及要求,并且定期的對設置好的相關控制網中的控制點進行核算,同樣在水利施工過程中,不斷的進行跟蹤測量,跟蹤測量內容大致包括:土方開挖軸線、土石混合料以及壩體堆石之類的內容進行相關的跟蹤測量,把握準確的外觀尺度以及建筑物位置之類,在得出正確的設施測量數據報送監理單位,從而經過監工程師進行批準備案,從而完善水利工程測量工作。
三、水利工程傳統測量方法缺陷
在一般的水利工程測量過程總,河道測量是相對較為常規以及常見的水利測量對象,其中涉及相關的測量以及描述水下泥表面以及相鄰地帶的物理特性的應用科學。長久以往,河道水文測量在傳統的測量方法中大致采用如下的測量方法:經緯儀、水準儀以及六分儀之類的方法,這樣的傳統的測量方法大多數進行測量的周期較長,精準度差,而單從測量人員來看,其耗費的測量人員的勞動時間較長以及勞動強度強,這樣不僅不能滿足實際的檢測要求,而且不能滿足日常的工作要求。而在河道測量中,往往河道主流的變化反映了河勢的情況,其中大多包括對河道平面狀態的變化以及河道橫縱面的變化等相關分析,在面對這一類的測量上,往往傳統的測量方法并不能得出一個良好的結果,再加上河道的實際地形本身變化多端,河床參差不齊,因此,傳統的測量方法往往存在一定的缺陷,其無法良好的計算河道的沖淤量,也無法良好的反映河道自身的沖淤能力。
四、水利工程測繪技術在工程施工的應用
影像提取測繪技術的應用
在對于部分水電廠的選址上,由于其自身的地址相對較為偏僻,或者測量的難度增大,從而對施工以及工程中的相關進程有著一定的影像,應時而生的就是影像提取測繪技術,在施工過程中有效的利用影像提取技術來對相關的區域進行多點布置,從而有效的利用計算機對所采集來的數據以及信息進行整理,從而進行有效的分析研究。在現實建筑施工過程中,有效的利用影像提取技術,從而有效的在復雜困難的環境中進行測繪以及記錄。從而有效的解決在水利建筑施工中解決相關的難題,從而有效地提升建筑質量。同樣這項工程可以有效的利用測繪數碼相機進行攝取信息,進而利用各種軟件進行后期制作,從而形成相關的最終數據,這樣的測繪技術一定程度上有效的提升了工作質量,降低了測繪工作的難度,減少認為誤差,從而更好的提升工作效率。
水利工程測繪技術在工程施工中的應用
針對現今的水利建筑施工中對工程測繪技術的要求,在進行現代的水電廠的施工中,對測繪技術應用傳統的要比現代先進的技術要多,由于我國現在的可持續發展戰略以及要求建筑行業應當注重對環境的保護,因此,對于火電廠的選址上大多數選擇地址相對偏遠以及離城市較遠的地方。因此,在進行選址上,應當選擇相對較為平坦的地段,由此,對于水利建筑施工的測繪要求就相對較為容易,此時,可以選擇相對較為傳統的測繪方式,這樣能有效的減少測繪技術應用中產生的中間成本,在這之后,再利用現代化技術進行復核,從而有效的提升測繪的精確度,這樣不僅能為施工奠定良好的基礎,而且能有效的提升水利建筑施工質量以及精準度。而針對相對較為復雜的施工環境,此時不能完全的保障測繪數據的準確性,此時可以采取多種測繪方式來提升測繪精準度,從而有效的通過對先進技術的應用來有效的降低建筑施工中的測繪的難度以及強度,從而有效地提升測繪的質量,保障建筑施工的有效進行。
對于GPS測量技術在水利施工中的應用
GPS測量技術隨著社會的技術進步以及市場經濟的發展得到了一定程度的發展以及有效利用,所謂GPS測量技術是指通過全球衛星的定位功能來實現測量測繪工作,從而利用GPS接收機以及有關的數據處理軟件來對工程測量數據進行相關的采集以及分析,從而更好的完成測量目標,同樣,在我國的電力工程中,越來越的采用GPS測繪技術,這樣的測繪技術有效的減少了人們的工作強度,以及減少了相關的工作成本,從而有效的提升了測繪工作的工作效率,從而更好的提升工作質量,這樣的測繪技術在我國的水利工程中有著廣泛的運用,近些年來,水利工程中運用GPS技術已經取得了一定的成績以及效果,由于這種測繪技術自身的優勢,使得這類技術越來越受到人們的矚目,與此同時,GPS測繪技術的有效利用有效的提升了測量工作的工作質量,全面的提升了工作效率。
我國水利工程測量面臨前所未有的機會以及挑戰
在我國的水利工程測量中,GPS測量技術本身具有許多良好的優點,因此,GPS測量技術在日常現實的水利工程測量中得到了越來越的應用。所謂GPS測量技術,其GPS網設計的出發點,往往是有效的保障水利工程的質量,以此來盡可能的提升水利工程測量的效率,從而更加有效的降低工程測量成本。但是在進行GPS設計以及測量的時候,既不能脫離實際的技術應用需求,不能單一的盲目的追求不必要以及無需求的高精準度、高質量以及低成本,而放棄了最為重要的對工程測量質量的要求。GPS技術在水利工程中的最初級的應用模式大多是用GPS靜態或者快速靜態的方法建立相關的沿線總體控制測量,同時,在水利工程的建筑施工過程中,大多將其施工階段分為:閘門、渠道以及堤壩等方面進行相關的施工控制。而更高層次的應用時在水利工程中有效的運用RTK技術,而所謂的RTK技術是指實時動態定位技術,其在水利工程測量中有著更加重要以及廣闊的應用。
RTK工作技術的基本方式
所謂RTK工作技術是指實時動態定位技術,是指在某一個已知的點上設立基準站,并且安置一臺GPS,對所有的可見衛星進行相關的現場檢測,從而有效的利用無線電傳送設備,將所觀測到的數據以及信息通過相關的數據鏈傳送到相關的流動站,RTK實時的三維精度可以有效的達到厘米級,這樣一定程度上大大的降低了水利工程測量工作的勞動強度以及有效的提升了工程作業的效率。工程中對采集到的水下地形點的平面、高程等相關測量數據進行相關的檢查以及核實,從而有效的將其輸入專業的數字地形圖成圖軟件以及斷面圖成圖軟件中進行相關的處理,從而得到更高精準度以及高質量的數字地形圖以及斷面圖。進一步提升水利工程中的測量質量以及效果。
GIS是進行水文資料管理的重要工具
在日常的水利工程測量工作中,GIS是進行水文資料管理的重要工具,在GIS中還有計算距離、曲率以及表面積以及周長等相關的工具,其可以即用即得,例如可以有效的利用DEM模型進行相關的水利工程測量工作,DEM模型能相對較為方面的得到某點的高程。是相當重要的測量工具。在對河道演變分析中主要是進行沖淤分析,而GIS利用DEM模型數據能有效的立即計算出兩沖淤監測斷面間的沖淤兩,不僅是相當便捷的,更是能有效的提升其精準度。
五、水利工程測量中新技術的有效應用
在日常的水利工程測量中,大量的采用了許多新興的測量技術,其中GPS測量技術的優點突出并且應用顯著,在水利工程中有效的運用GPS測量技術,充分的掌握GPS測量技術的相關的應用過程以及應用方法,為將來GPS測量技術的更加廣泛的運用以及更加良好的運用奠定好良好的基礎。同時,在水利工程測量中,3S技術得到了更加廣泛的運用,其給河道、水庫等相關的監測管理以及水文測量的勘測帶來有更大更好的方面,并且給予了河道水文勘測以及動態監測以及管理方面提供了一個更加良好的未來以及前景。并且,在以后的水利工程測量新技術中,應當向著功能更加完善以及測量性能更加先進發展作為發展前景,針對不同的水利測量實例進行因地制宜的合理利用,從而為水利工程測量帶來更加良好更加顯著的發展前景。
綜上所述,隨著現代社會以及科學技術的發展,由于我國發展戰略的不斷確定以及改革,水利能源結構發生著重要的調整以及改革,而現今我國的水利工程需求不斷上升,在修建水利工程中注重測繪技術的投入,加強在水利工程中的影像提取測繪技術的應用、水利工程測繪技術的應用以及GPS測繪技術的應用,并且有效的運用RTK技術以及GIS工具,從而有效的提升水利工程測量精準度。以此來全面的提升水利工程測繪的精準度以及工程效率以及質量,進一步實現在水利工程中有效利用測繪技術的目的,從而更加有效的提升水利建筑施工測繪質量以及保障水利建筑施工的有效進行。
隨著數字信息化時代的不斷發展更新,在水利工程測量中,應當不斷的提升GPS測量技術,并且有效的利用GPS測量技術來不斷的提升水利工程測量直來那個,同樣,在水利工程測量技術中,應當加強其良好的抗干擾性以及保密性等相關的高效性能,從而更加有效的保障了水利工程測量質量。充分的結合我國的水利工程測量現狀,采用各種有效的措施進行水利工程測量,從而更加有效的提升測量工具性能以及測量的質量。
參考文獻:
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1. GPS技術在水利工程測量中的應用現狀
全球定位系統現已轉為民用,并廣泛應用于各個領域。其在水利工程測量中具有具有連續性、全天候、經濟性、導航定位等諸多優點,能為用戶提供精密而準確的數據。如:3維坐標、速度和時間等。一般來說,相對測量定位是GPS應用的主要方面,即利用l1和l2載波相位觀測值實現的高精度測量。它是通過利用裁波相位測量局域差分法,通過得出接收機之間的一次差,然后在衛星觀測歷元與接收機之間算出二次差。最終通過兩次求差算出其待定基線需要的長度。再確立其關鍵技術,根據算法模型,形成了靜態、快速靜態以及 GPS等作業模式。靜態作業模式高精度的測量應用范圍相對比較大,主要用于地殼變形觀測、國家大地測量、大壩變形等測量,而快速靜態測量有著高效作業與厘米級精度優勢,因此被廣泛推崇應用于一般的水利工程測量,而GPS測量憑借快速性、實時性,厘米級精度等優勢,被數據采集(如碎部測量)與工程放樣中廣泛應用。而目前根據GPS在我國水利工程測量應用現狀,仍有需要改進的地方。目前采用的測量常規的方法是幾何水準測量,但是這種作業方法存在一定問題,如:作業效率低,沒能充分發揮GPS高效、便捷、成本低、較強實效性等優勢。因此,仍需加大對GPS技術的研究開發,將GPS 觀測數據進行科學的處理,才能對水利工程測量達到精準要求。可采用精化大地水準面、高程擬合等方法,求解出GPS點的正常高h。現階段,GPS技術代表著 GPS相對測地定位應用的主流。GPS系統是完全可以滿足數據的采集和水利工程測量的要求的,其特殊構成是由 GPS無線電通訊設備、接收設備、電子手簿及配套設備組成,整套設備具有高效、便捷、操作簡單、精準等優勢。但是,由于GPS系統在軌衛星數的有限性,以至于在對空視線受阻的情況下,就不能保證對水利工程進行正常解算,影響定位的精準度和可信性。
2. GPS技術在水利測量中的應用
2.1 實時動態定位(GPS)技術簡介。
2.1.1 實時動態定位(GPS)技術簡介。實時動態定位(GPS)技術是一種實時差分GPS(rtdGPS)技術,目前是GPS測量技術的一個主線,以載波相位觀測值為根據,屬于測量方面的新突破,在水利工程測量中有著廣闊的應用前景。現階段,由于數據處理技術的落后,靜態定位和準動態定位等定位模式不能實時解算出定位結果,并且無法審核觀測數據,如此一來,便不能保證所觀測數據的質量,以致出現由于檢測的數據質量低造成返工,重測,從而加大工程量,加重了工程的負擔。所以通過延長觀測時間這一方法來保證測量數據的質量、可靠性,這樣一來就降低了GPS測量的工作效率。GPS系統是由基準站和流動站兩方面構成的,為保證實時動態測量,需建立無線數據通訊。建立無限數據通訊的原理是以點位精度較高的首級控制點作為基本點,以一臺接收機布置在流動站作為參考站,對衛星進行不斷進行觀測,流動站上的接收機在接收衛星信號的時候,通過無線電傳輸設備接收基準站上獲得的觀測數據,并加以解算,隨機計算機根據相對定位的原理實時計算顯示出流動站的3維坐標和測量精度。這樣便可以實時采集待測點的數據和數據觀測質量以及基線解算結果的情況。用戶可根據其根據待測點的精度指標來確定其觀測時間,最終實現作業的高效性,精準性。
2.1.2 應用實時動態定位(GPS)有分為兩種模式:快速靜態定位和動態定位。將這兩種定位模式相結合,在水利工程測量中的應用過程中可包含水利工程測量、工程放樣、監理等前端數據采集、監測等全過程。
(1)快速靜態定位模式要求同時接收基準站和衛星的同步觀測數據,實時解算整周未知數和用戶站的三維坐標,在接收數據需要在每個流動站上有GPS接收機設備,從而靜止地進行觀測。要符合結束實時觀測懂得要求,必須使解算結果的變化趨于穩定,使其精度符合工程設計要求。在控制測量應用中,一般采用常規測量方法,但其受環境因素影響較大,導致在自然條件比較惡劣的地區實施比較困難,如果采用 GPS快速靜態測量,便得到事半功倍的效果。在水利工程測量中,采用GPS快速靜態測量可以代替全站儀完成導線測量等控制點加密工作。
(2)動態定位模式動態定位測量前定位精度可以達到毫米級。動態定位只需要在某一控制點上靜止觀測幾分鐘,有些先進的儀器只要2s~10s的時間進行初始化工作,之后流動站就可以連同基準站的同步觀測數據,并可按照預定的采樣間隔自動進行觀測,并確定采樣點的空間位置。現階段而言,動態定位模式在水利工程測量有著廣闊的應用前景。測量精度小,可以達到1cm~2cm,并且整個測量過程不受對空通視影響,有著常規測量儀器無法超越的優勢。
2.2 GPS技術的優點。
(1)避免了返工的負擔,最終實現作業的高效性,實時性。
(2)動態定位模式動態定位測量前定位精度可以達到毫米級。提高了精準度。
(3)作業效率高,成本低,省時、省力。GPS技術所需流動站停留時間短,所需人力少,在人力少的工作過程中仍舊可高效、精準地完成中線測量等工作,因此,其精度和效率是常規測量所無法相比的。
(4)在中線放樣的同時可完成中樁抄平工作。應用范圍廣,可以涵蓋水利工程測、工程放樣,監理等前端數據采集和監測等諸多方面工作。 GPS 可與全站儀聯合作業,充分發揮 GPS與全站儀各自的優勢。
總之,GPS靜態定位技術和動態定位技術相結合的方法可以高效、精準、實時地完成水利工程平面控制測量。在水利工程生產過程中采用常規方法和GPS技術相結合的方法可以極大地提高生產效率。而GPS技術的使GPS技術不斷發展和完善,隨著該領域的深入研究和不斷發展,短化了初始化時間,強化了跟蹤能力,精度越來越高,最終實現高度可靠性。
3. GPS技術在水利工程測量中的應用前景
隨著我國經濟的飛速增長,對水利工程的不斷投入和重視,水利工程測量設計行業硬件設施以及軟件技術的發展,我國的水利工程建設迎來了新的發展機遇和新的挑戰。挑戰意味著對水利工程測量設計要求更為嚴格。除了對硬件設施的要求更高,軟件本身還要求提供地面數字化測繪產品的支持,實現設計、施工前、測量等所有過程管理一體化的數據鏈,避免出現返工,數據不完整等環節的出現。這是是水利工程測量內外一體化的要求,對水利工程測量起著關鍵作用。目前水利工程勘測中雖已采用電子全站儀和電子水準儀等先進儀器設備,但常規測量方法受環境的限制,作業難度較大,效率相對而言較低。因此,水利工程測量在目前的技術條件下應用GPS技術應當是首選。而GPS技術作為GPS的一個主流,在水利工程中的應用,有著非常廣闊的前景。當前,用GPS靜態或快速靜態方法建立沿線總體控制測量,為勘測階段測繪帶狀地形圖,路線平面、縱面測量提供依據,在水利工程施工階段為閘門、渠道、堤壩建立施工控制網,這僅僅是GPS在水利工程測量中應用的初級階段。今后,GPS技術將被更為廣闊的推廣,并且在不斷的應用中,其技術將會更加完善。
4. 結束語
GPS技術在水利工程測量中的應用是水利工程測量的一個新的突破,可謂是一項革命性的技術革新,它徹底改變了傳統的作業理念與方法,極大地提高了測量的效率和測量精度。特別是隨著實時動態定位(GPS)技術在水利工程測量的廣泛應用,今后我國的水利工程測量工作將會愈加完善。
參考文獻
1、我國水利工程施工管理現狀
因為現在科學技術在不斷的發展,所以水利工程也是地位不斷的提升,成為了我國的重點建設項目,不僅投入增多,規模也是在不斷的擴大,這對我國的很多方面都是有了很大的幫助,比如說,可以進行發電、提供水資源、防止洪水等災害,但是與之相對應的就出現了很多的問題,比如說對于生態環境的平衡造成的傷害等等,這是因為工作人員對于管理工作沒有很好的執行,專一追求經濟上的利益,從而出現了各種破壞環境的局面,不僅帶來了很多不好的影響,也使得我國水利工程的進一步發展受到了阻礙。在進行水利工程施工的時候,進行管理的目標就是通過一整套的連續的管理方式,運用最小的成本,進行建設。
在所有的建設工程中,水利工程對環境的影響更大,因為水利工程所涉及的地域范圍很廣,所涉及的人口也有很多,所以說進行水利工程建設的時候給大自然還有人們的社會生活帶來的影響會更大。所以說,在進行水利工程的建設時候,對于各個環節可能出現的影響進行排查,盡量把影響降到最小。在進行中型還有大型的水利工程建設的時候,對于技術的要求非常高,對于使用設備也是有著極強的依賴性,并且,由于進行施工管理是非常復雜的,與地域、環境、社會等因素都有關系,所以說不容易有固定的模式產生。
由上可見,我國現在的水利工程建設還是有著很大的進步空間,所以說不是很樂觀的,有許多的問題需要解決。對于水利工程建設來說,我國一直把它放在主要的位置,水利工程的發展一直在進步。想要做好水利工程,必須要先做到的一點就是在水利工程中的施工管理工作,有著令人放心的管理工作,才能夠使得水利工程建設更有保障,在進行施工的時候也會更加的順利。但是,問題是要如何的進行水利工程的施工管理呢?怎么加強施工管理的措施呢?在下面我們對這些問題進行一下分析研究。
2、進行水利工程施工管理的對策
2.1做好計劃是前提及依據
提前做好一個計劃,可以避免很多不必要的問題出現。但是進行計劃的時候也要有充分的準備,因為很多的情況下會出現計劃不合理這種現象,如果出現了這種情況,那么還不如沒有計劃。根據施工目標作出有針對性的詳細計劃,然后努力認真的實施。與此同時,針對各個施工的階段,可以進行分解開來,作出周密的計劃。
2.2管理的關鍵是技術
水利工程施工,最重要的還是施工的技術。沒有高超專業的施工技術,水利工程是無法進行施工的。其實在水利工程中,不同的部分不同的環節也是會有很多的不同的,在進行施工的時候,會進行分解,就會發現有很多的子工程,比如說在進行混凝土施工的時候,子工程有鋼筋工程、水泥工程等,這些工程在施工的技術上有非常高的要求,一定要做到高質量完成,不然會對整個的水利工程完成嚴重的影響。可以說,施工的技術在水利工程建設中起著決定性的作用。 在實施工程中進行科學有效的管理與管理人員的方法有很大的關系,所以說要有一套完善的科學的管理方法。
2.3質量管理是保證
在水利工程領域中,有一個重點課題就是對于大壩的建造,如何能夠做到高質量、高效率并且在投入運行的時候安全合理。在進行水利工程施工的時候,一定會進行全面的質量管理工作,這是不能夠缺少還有被取代的,但是在事實上,經常會有工程出現問題,但卻不是因為施工的技術而是因為管理人員的工作沒有到位。所以說在進行水利施工的時候,無論是在哪個過節哪個階段,都要認真的進行管理,嚴控質量。建立完善的管理體系,使得建設的工程安全可靠,有質量保障。
2.4成本管理是手段
現在我國的市場經濟體制要不斷的進行著完善,在進行水利工程建設的時候,對于中標單位有著很多的要求,只有各種方面都達標了,才會競標成功,這也會使他們的管理不斷的加強,只有這樣才能有更大的利潤。比如說選用的混凝土的品質、使用的機械的數量、材料的消耗程度,這些情況都是會在成本中體現出來都,所以說有效的進行成本管理是非常必要的。
由此可見,對于水利工程方面進行施工管理的研究分析是十分必要的,尤其是近年來,我國加強了對水利方面的研究,并且也是取得了一定的成績,但是這對于整體而言,還是不夠,不能夠使得效率的提高變得很明顯。所以說還是需要不斷的進行創新,改進,隨著社會的發展,水利工程的發展也是在不斷的進行著發展的,所以說一切都是在進步的,一定要做到與時俱進,水利工程的工作者要不斷的提高自己的素質,強化自己的新技能,學習新知識,只有這樣才能很好的進行計劃分析。同時,對于水利工程還有最重要的一點就是要注意實踐,不能夠僅憑分析思考就草率的做決定,任何的創新也要經得起實踐的檢驗,所以說無論是管理者還是技術人員都要腳踏實地的進行實際的操作,不斷的積累經驗,不斷的進行改進創新,無論是成功還是失敗都會是非常寶貴的經驗失敗會使一個錯誤的做法得以排除,從而離成功更近一步,如果是成功了,那么證明這個方向是正確的,從而可以繼續的進行下去。只有這樣,我國的水利工程建設才會更好的進行發展下去,不斷的進步,慢慢的走向巔峰。
3結論
對于水利工程的施工管理,我國一定要加強對這些問題的管理,這對于我國的水利工程發展是非常重要的,并且對于這些理論上的管理辦法,我們不能紙上談兵,要把它們運用到實踐中去,只有這樣,這些進行管理的工作人員也不不斷的進步,提高,同時,我國的水利工程管理建設也會不斷的進步,建設之后的工程的質量還有效率也是會有一個質的飛躍的,只有這樣我國的水利工程才會不斷的發展進步。縱觀世界上的其他國家,在水利工程這方面進行對比的話,我國還是不夠先進的,還是有著一定的缺陷的,甚至嚴重說來可以用比較致命來對于這些問題進行形容,所以說我國在水利工程方面的發展還是沒能很成熟,沒有能夠穩定下來,但是呢,與之前進行比較的話還是有了很大的進步的,并且發展的速度非常的快,由此可以見得,我國在水利工程的發展上,前景還是非常光明,所以說,這些前景是可以預見的,尤其是在我國水利工程的的工作人員,技術人員共同努力下,一定可以發展的越來越好,并且不斷的提高進步,達到非常好的水平,當然了前提是要做好這一系列的工作,把工作中出現的問題,逐一解決,只有這樣才能不斷的進步。加強水利工程的管理工作,解決工作上不必要出現的漏洞,這樣我國的水利工程一定會有本質上的提高的。
參考文獻;
引言
水利工程是一項對自然界的地表水和地下水進行控制,管理,調配,保護,開發利用以達到除害興利的目的而修建的工程。隨著水利工程的發展,優于對環境的保護,生態水利工程應運而生。
1生態水利工程的基本設計原則
1.1安全性和經濟性原則
從安全角度來看,生態水利工程的設計原則務必要符合水文學和工程力學的相關規定,確保工程的規范性,要考慮雨水腐蝕河床侵蝕沖刷的特性,確保工程的安全穩固和持久性。在經濟方面要始終保持投入小,風險小,收益大的原則進行設計。
1.2空間異質性原則
空間異質性(spatialheterogeneity)是指生態學過程和格局在空間分布上的不均勻性及其復雜性,具體就是空間異質性一般理解為空間綴塊性(patchness)和梯度(gradient)的總和。而綴塊性則主要強調綴塊的種類組成特征及其空間分布與配置的關系,比異質性在概念上更加具體,空間異質性的程度越高,意味著能允許更多的生物生存,這對于生態水利工程而言是十分重要的。
1.3生態系統自我恢復原則
與傳統水利工程相比,生態水利工程還需要在設計的時候充分考慮保護生態的自我恢復原則也就是要維持生態系統的可持續性,因此不能一味用鋼筋混凝土來建造而是要在大自然的基礎上實現人造與“天造”的有機結合,這樣不僅僅能取得生態的保護以及恢復方面的成效,還能夠降低成本,降低工程造價,一舉多得,實現更高的經濟效益和生態效益。
1.4調整式設計原則
生態系統的調整是一個漫長的過程,生態的群落的演替,群落多樣性的增加都是需要很長時間去完成的。生態水利工程設計主要是模仿成熟河流生態系統的結構,力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統以后,就開始了自然生態演替的動態過程。生態的演替是不可控的,它不一定朝著人們所想的方向去發展,它在時間和空間上都具有一定的不確定性,因此,對于調整型原則,提倡科研人員,管理者,當地居民等社會各方面廣泛參與,共同對話,協商,以提高設計的科學性。
2生態水利的重要性
2.1滿足人們對于水資源的需求
水是生命之源,1個人每天需要喝水2L,早晚洗漱需要6L左右,加上餐飲用水,洗澡,洗衣服,衛生間等,1a1個人大概需540L,也就是0.54t,按地球的人口來算,每天所要消耗的水資源是1個很龐大的數字。而生態水利在傳統水利的基礎上對水工物進行優化,使它更高效,更環保地服務于人們。如果不對水加以調控,那么人們所需要的水的來源將會成為巨大的問題,生態水利的優勢在于其比傳統水利更加注重于未來,在自然界和人們每日所需之間做出一種平衡。
2.2拯救被破壞的生態環境
隨著工業的發展,地球的環境變得越來越不容樂觀,從1984年英國科學家發現,到1985年美國科學家證實南極上空存在臭氧洞,人類環境問題已發展到當代環境問題階段。在全球范圍內出現了不利于人類生存和發展的征兆,比如酸雨,霧霾等。水資源短缺在全球范圍內普遍發生,因為人類的活動,特別是大規模的治河工程,導致生態種類越來越單一化,水同樣也是動物們的生命之本,而生態水利的目標就是恢復群落的生物多樣性,我相信將來的某一天,在河流的兩畔不再是鋼筋水泥做成的大壩,而是被鳥語花香圍繞著的人工建筑。
3結語
傳統水利工程以建設水工建筑物為手段,改造和控制河流,滿足人們防洪和水資源利用等多種需求,而隨著人們時代的進步,人們意識到河流不僅僅是可供開發的資源,更是生命的載體。生態水利工程作為一門新興學科,旨在尋求社會經濟發展與自然環境保護的平衡點,隨著人們對人與自然和諧發展認識的逐漸加深,生態水利工程的發展前景將不可限量。
參考文獻
[1]李維俊.淺談生態水利發展現狀[J].內蒙古水利,2014(72).