水利工程設計中的常見問題及對策

程煬，吳澤昊，嚴杰，全莉

（揚州市勘測設計研究院有限公司，江蘇揚州225500）

1 引言

水利工程作為國家的重點建設項目，其設計的過程中，經常會遇到多種的問題，并對整體工作質量產生影響。為改善該情況，可以對其中的要點內容、具體問題、解決措施進行深入性的了解，從而強化水利工程項目的狀態。國內的水利工程的具體分類見表1和表2[1]。

表1 水利工程按作用分類

表2 水利工程按受益范圍分類

2 水利工程設計中存在的問題

2.1 缺少完善資料

在進行水利工程建設時，設計資源通常包括當地地質水文環境、人文環境等內容，對這些資料的充分掌握，可對設計工作的開展產生幫助。但在實際設計過程中，相關人員為減少該環節的使用時長，降低成本，未對真實情況進行細致考察，只是參考相關材料或有關信息來開展設計工作。依據該方式進行工程方案的設計工作，會出現多種問題，例如，設計過程中的參考資料、數據計算工作不具備精準性，最終出現了發電裝機容量、閘站位置、泵站結構與真實情況出現差異的問題。

2.2 人員協作觀念不強

水利工程設計通常是由多個工作人員來協作完成的，這會使工作過程中發生交流不及時、溝通協調性差等問題。如果不能與其他人進行及時有效的交流，會讓工作銜接發生問題，配套設計工作出現異常，經常性地進行返工，延長項目建設時間，增加建設成本。

2.3 勘測與現場不符

由于人員、時間不充足等問題，在實際勘察工作中，部分工程并未進行真實的數據檢測、記錄，使內容的真實性缺失。同時，相應工作人員在實地勘察過程中，并未充分開展布點的任務，探測的深度不符合標準。以上情況下制作出的設計方案，會使水工建筑物的科學布局工作出現困難。

3 水利工程設計問題的解決措施

水利工程的特點是工期長、工種多且施工流程復雜，加之此類工程往往位于偏遠地區，對其進行建設的難度可想而知。只有以切實可行的設計方案作為基礎，才能使水利工程建設工作按照預期計劃開展。對水利工程進行設計時，需要重視以下內容。

3.1 完善資料收集

要想使設計方案具有良好效益，關鍵是要確保其具有科學理論作為基礎。對水利工程進行設計前，由專業人員前往現場進行勘察，明確現場地質及水文條件，再借助專業軟件對勘察所得數據進行分析。在正式開展方案設計工作時，設計人員應再次對勘察資料進行核實，保證所掌握勘察資料符合現場實際情況，使設計方案具有實際意義。此外，還應盡快將論證設計方案的工作提上日程，確保設計方案潛在問題可被及時發現并得以處理，以免施工過程中，由于方案與現場情況不符，導致水利工程合理性、科學性受到影響，給工程建設帶來不必要的問題。

在水利工程設計期間，有關人員應對表3所示資料進行收集并保存[2]。

表3 水利工程資料收集目錄

3.2 提高人員素養

為了保障水利工程的設計質量，需要相應人員具備較高的專業水平，以及良好的職業素養，并時刻對自身的工作能力進行優化與提升。同時，相應單位應進行專業新知識的培訓工作，為設計人員提供了解學習新知識、實踐創新活動的機會，使其不斷提高自身專業水平。同時，為保障設計工作的可行性，還須引入一部分頂尖人才，使其在工作中將自身的價值充分發揮出來，解決工作中的困難問題，帶動整體人員不斷提高專業能力。設計人員還需要在日常工作中注重信息資料的積累與收集工作，盡可能讓最終結果與預期效果之間的差異減小。為此，要端正工作人員的思想態度，使其能夠對自身的職責進行明確，提高個人的責任心，積極主動完成任務。不僅如此，還可以將項目中的工作劃分為多個不同方向的小任務，依據人員擅長的專業內容進行劃分，讓責任落實到每個人的身上，從而能夠及時發現其中存在的問題，再加以解決。

3.3 提高勘測水平

隨著社會的不斷發展，國家的科技實力、經濟水平不斷提升，這為水利工程的地質勘察、測量工作提供了大量先進的設備、技術手段，能夠在一定程度上提升勘探、測量的準確性與效率，讓設計工作在開展時具備完善、精準的參考資料。在勘探工作進行時，要強化對人員的技術培養工作力度，讓工作人員充分掌握先進設備、技術的使用方法，為設計工作的準確性提供堅實基礎。

4 基于BI M技術強化水利工程設計質量的措施

4.1 模型信息建立

在水利工程的設計工作中使用BIM技術，相應工作人員可依據數字化的方式，來將整體的功能、特點完全展示出來，能有效保障工作的效率與準確程度，如圖1所示。BIM模型是信息載體，是二維圖紙到三維模型的轉變，雖然涉及的技術內容較為簡單，但想要確保建模的效率，還需要相應人員具備充足的相關知識、技術手段。結合水利工程的現實特征，來選擇適合的建模方式，為工作開展提供便利性。將BIM技術應用在水利工程設計時，需要將基礎數據作為支撐，例如，具體的尺寸、面積、體積等一系列的數值內容。模型作為對數據信息承載的關鍵，可通過BIM技術的不斷提高，來強化工程設計效果，保障工程項目可以順利完成。在科學技術飛速發展的今天，建模使用的工具樣式逐漸增多，較為常用的有Autodesk、3Dmax等，為此，要根據實際的情況，來選擇適合的方法，保障工作的完成質量[3]。

圖1 水閘BI M模型

4.2 模型信息表達

BIM模型所包含的數據信息極為豐富。對水利工程進行設計時，工作人員應對此引起重視，通過科學提取模型信息的方式，使設計需求得到滿足。新形勢下，工作人員應對模型、模型信息和二維表達進行綜合運用，充分利用文字和圖紙表達模型信息，為項目設計與施工提供支持。

對水利工程而言，BIM技術應貫穿項目建設的各個環節，例如，根據模型信息對設計方案進行優化、對設計成果進行協調。由于模型信息表達被用于水利工程的時間較短，目前仍有尚未解決的問題存在。但相較于二維圖紙表達，三維表達所取得的效果往往更為理想。未來，工作人員應注重對表達方法的創新與發展，通過對不同表達方法所具有的優勢進行充分發揮，在確保設計科學且合理的前提下，使設計成本得到控制，賦予水利工程更符合預期的經濟和社會效益。

5 結語

綜上，在經濟持續發展的背景下，各地紛紛大力興建水利工程。要想使工程質量達到理想水平，關鍵是要對前期設計工作引起重視，通過全面收集資料、定期組織培訓和引入BIM技術等方式，將以往設計模式所存在問題加以解決，確保所設計方案可為項目建設提供科學指導，最大程度上縮短項目建設周期，促使水利工程盡快投入使用，并為人們生活帶來便利。