水電工程施工總布置三維圖形建模

該文基于gis平臺(tái),采用三維可視化技術(shù),提出了實(shí)現(xiàn)水利水電工程施工系統(tǒng)三維可視化數(shù)字模型的構(gòu)造與施工過程動(dòng)態(tài)仿真的方法。文中首先闡述了基于gis的三維可視化原理,接著探討了三維可視化數(shù)字模型的構(gòu)造方法,然后詳細(xì)介紹了地形數(shù)字化技術(shù),靜態(tài)地物實(shí)體建模技術(shù),動(dòng)態(tài)實(shí)體模擬方法,以及施工過程動(dòng)態(tài)仿真途徑。最后給出了幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例,表明本方法具有較好的實(shí)用性

針對(duì)當(dāng)前三維動(dòng)態(tài)圖形仿真技術(shù)的發(fā)展及其在水電工程施工領(lǐng)域應(yīng)用要求的特點(diǎn),文章研究了基于gis的水電工程施工系統(tǒng)三維動(dòng)態(tài)圖形仿真方法及應(yīng)用。文中首先探討了基于gis的可視化仿真技術(shù)原理與方法,然后在水電工程施工系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了三維動(dòng)態(tài)圖形仿真系統(tǒng)的仿真信息的可視化組織方法及開發(fā)模式,分析了工程施工三維數(shù)字模型的構(gòu)造過程,最后詳細(xì)介紹了系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。開發(fā)了一個(gè)能科學(xué)、直觀、逼真地表現(xiàn)水利水電工程施工過程三維動(dòng)態(tài)圖形仿真系統(tǒng),為工程施工管理決策提供依據(jù)。

水電工程的施工總布置是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),本文從工程施工角度出發(fā),對(duì)施工總布置的設(shè)計(jì)原則、工作方法、優(yōu)選評(píng)價(jià)進(jìn)行了總結(jié)論述。

針對(duì)水利水電工程施工總布置系統(tǒng)復(fù)雜而又設(shè)計(jì)繁瑣的特點(diǎn),提出了基于civil3d的水利水電工程施工總布置三維設(shè)計(jì)方法,包括三維地形建模、樞紐導(dǎo)流建筑物建模、料場(chǎng)渣場(chǎng)建模、施工場(chǎng)地建模與施工道路建模等等。該方法簡(jiǎn)單實(shí)用,模型數(shù)據(jù)間動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián),可以實(shí)時(shí)調(diào)整更新,而且計(jì)算結(jié)果能三維可視化。工程應(yīng)用表明,利用該軟件能夠明顯提高設(shè)計(jì)效率,減少設(shè)計(jì)出錯(cuò),具有廣闊的應(yīng)用前景和實(shí)用意義,可為水利水電工程施工總布置設(shè)計(jì)提供新思路,滿足不同規(guī)模工程的設(shè)計(jì)需求。

以錦屏一級(jí)水電工程為例,分別利用delaunay算法和多細(xì)節(jié)層次技術(shù)實(shí)現(xiàn)了壩區(qū)地形tin模型和施工總布置區(qū)域巡航所需的多分辨率地形模型。并根據(jù)三維地質(zhì)建模的特殊需要,引入了nurbs技術(shù)對(duì)tin地形模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化,所獲得的nurbs地形模型不僅存儲(chǔ)量小,精度損失低,而且易于圖形操作運(yùn)算,便于可視化分析,滿足多方面的要求。該模型的實(shí)現(xiàn)與成功應(yīng)用,在很大程度上推動(dòng)了水利水電工程向著數(shù)字化、可視化和智能化的方向發(fā)展。

水利水電工程三維地質(zhì)建模系統(tǒng)設(shè)計(jì) 水利水電工程三維地質(zhì)建模系統(tǒng)具有多種優(yōu)點(diǎn)，將其合理的使用到水 利水電工程地質(zhì)數(shù)據(jù)分析中，能夠利于提升工程地質(zhì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用性。 但當(dāng)前所應(yīng)用的水利水電工程三維地質(zhì)建模軟件存有地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫 與建模系統(tǒng)分離的弱點(diǎn)，影響軟件的有效應(yīng)用。對(duì)此，理應(yīng)從實(shí)現(xiàn)地 質(zhì)建模數(shù)據(jù)庫與建模平臺(tái)一體化的設(shè)計(jì)理念出發(fā)，對(duì)水利水電工程三 維地質(zhì)建模系統(tǒng)實(shí)行一體化設(shè)計(jì)，如此有利于消除系統(tǒng)的弱點(diǎn)，提升 三維地質(zhì)建模系統(tǒng)的應(yīng)用水平。基于以上內(nèi)容的分析，作者將在下文 重點(diǎn)分析如何科學(xué)、合理的實(shí)行水利水電工程三維地質(zhì)建模系統(tǒng)一體 化設(shè)計(jì)。 1三維地質(zhì)建模及其難點(diǎn)分析 1．1三維地質(zhì)建模三維地質(zhì)建模是指在原始的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上， 在相關(guān)專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)下經(jīng)過一系列的解譯、修正后，以適當(dāng)?shù)?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立地質(zhì)特征的數(shù)學(xué)模型，通過對(duì)實(shí)際地質(zhì)實(shí)體對(duì)象的幾何 形態(tài)、拓?fù)湫畔ⅰ⑽镄匀矫娴挠?jì)算機(jī)三維

工程地質(zhì)三維統(tǒng)一建模是一項(xiàng)新型的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù),隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我們國家的水利水電行業(yè)也引入了這項(xiàng)技術(shù),但是目前我們國家這項(xiàng)技術(shù)在水利水電行業(yè)中的應(yīng)用還處于初級(jí)階段,仍然需要長(zhǎng)久的研究.文章主要講述了工程地質(zhì)三維統(tǒng)一建模的概念、意義,如何創(chuàng)建模型以及對(duì)模型的準(zhǔn)確性作出分析.

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,水利水電事業(yè)的發(fā)展生機(jī)勃勃,水利水電工程建設(shè)與管理也有傳統(tǒng)的二維技術(shù)向三維技術(shù)發(fā)展,建立在數(shù)字化、可視化、可量測(cè)基礎(chǔ)上的三維地形已越來越受到各行各業(yè)的青睞和關(guān)注.本文通過對(duì)工程中三維地形建模技術(shù)探討,對(duì)滿足水利水電工程建設(shè)和管理需求具有重要作用.

以三維地質(zhì)建模理論為支撐,對(duì)水利水電工程復(fù)雜三維地質(zhì)建模展開研究,討論復(fù)雜三維地質(zhì)建模如何充分利用基礎(chǔ)勘探資料、結(jié)合多種要素控制進(jìn)行精確三維地質(zhì)建模,多種要素主要包括:①鉆孔、平硐、槽坑探等基礎(chǔ)勘察資料;②人工編輯的勘探剖面數(shù)據(jù);③專家推理的輔助剖面數(shù)據(jù);④通過數(shù)學(xué)方法形成的擬合數(shù)據(jù)等。設(shè)計(jì)符合工程施工過程的建模流程,并進(jìn)行軟件實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。通過實(shí)際應(yīng)用,該研究?jī)?nèi)容有效將專家知識(shí)更好地融入到建模過程中,提高了建模數(shù)據(jù)的精度和三維模型的精度。

三維地質(zhì)建模軟件是計(jì)算機(jī)技術(shù)在地質(zhì)中應(yīng)用的重點(diǎn)和發(fā)展方向,它將大量地質(zhì)資料和地質(zhì)人員分析判斷結(jié)果抽象為可視化的地質(zhì)模型,使復(fù)雜的空間關(guān)系可視化,通過對(duì)模型的旋轉(zhuǎn),從不同的角度觀看模型,形象直觀,它充分利用計(jì)算機(jī)管理和分析的手段,將數(shù)據(jù)的輸入、規(guī)模指數(shù)的計(jì)算、模型測(cè)算、成果輸出綜合為一個(gè)數(shù)據(jù)流,實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化信息處理,為快速、有效、準(zhǔn)確地進(jìn)行水利水電工程提供良好的現(xiàn)代化工具。本文以geoengine軟件為建模工具,介紹了三維地質(zhì)建模的過程以及模型的可視化方法。

系統(tǒng)地總結(jié)和分析了三維空間建模的基本理論、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)三維幾何建模理論,在廣泛收集和整理現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上,針對(duì)水利水電工程地質(zhì)三維建模的實(shí)際需求,探討了更為合理的實(shí)用的水利水電工程三維地形統(tǒng)一建模的方法和思路。

通過開發(fā)水利水電工程防洪預(yù)警的三維虛擬仿真平臺(tái)，在計(jì)算機(jī)中將整個(gè)沙溪流域以及周邊的情況模擬出來，利用dem數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)等資料采用terravista軟件對(duì)沙溪流域內(nèi)的地形地物進(jìn)行建模，建立三維可視化平臺(tái)，實(shí)時(shí)顯示流域內(nèi)水庫的蓄水量以及洪水的演進(jìn)過程，以提高防洪決策的科學(xué)性和效率，進(jìn)而為流域內(nèi)的防洪調(diào)度提供良好的虛擬平臺(tái)。

針對(duì)水電工程施工進(jìn)度計(jì)劃難以用傳統(tǒng)方法簡(jiǎn)便直觀描述的難題,基于gis平臺(tái),采用三維可視化技術(shù),提出了水電工程施工進(jìn)度三維動(dòng)態(tài)可視化方法;構(gòu)造了施工進(jìn)度三維可視化數(shù)字模型,實(shí)現(xiàn)了模型的動(dòng)態(tài)顯示、交互操作、空間分析以及施工進(jìn)度可視化仿真等功能.通過在水電工程中的實(shí)際應(yīng)用,表明采用施工進(jìn)度三維動(dòng)態(tài)可視化方法能夠形象表達(dá)施工進(jìn)度,動(dòng)態(tài)描述施工進(jìn)度中各環(huán)節(jié)之間復(fù)雜的動(dòng)態(tài)時(shí)空邏輯關(guān)系,對(duì)于提高水電工程設(shè)計(jì)與管理現(xiàn)代化水平具有現(xiàn)實(shí)意義.

水利水電工程施工布置是施工組織設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,由于其影響因素多,內(nèi)容龐雜,因此施工場(chǎng)地布置是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。本文就水利水電工程施工布置方面進(jìn)行了概述。

第十一節(jié)水電工程施工 （一）施工依據(jù) 《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（gb50303-2002國家標(biāo)準(zhǔn)） 《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》（gb50169-92國家標(biāo)準(zhǔn)） 《等電位聯(lián)結(jié)安裝》02d501-2 《防雷與接地安裝》d501-1~4 《建筑給排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（gb50242-2002） 《無規(guī)共聚聚丙烯給水管安裝》（02ss405-2） 《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程規(guī)范》（cjj/t29-98） 《建筑電氣通用圖集》 《05系列建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集》 《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》jgj46-2005 《天津市建筑安裝工程質(zhì)量保證資料統(tǒng)一規(guī)定》 （二）工程概況 配電系統(tǒng)：地下設(shè)有配電室、室內(nèi)照明機(jī)動(dòng)力、消防等3個(gè)系統(tǒng)，燈具采用節(jié)能 型燈具。 弱電:有電視、電話、網(wǎng)絡(luò)、消防控制等4個(gè)系統(tǒng)。 消防：有消防水系統(tǒng)，屋頂設(shè)備間

簡(jiǎn)要介紹了工程索賠的基礎(chǔ)知識(shí)和水電工程索賠工作中存在的問題及誤區(qū),闡述了做好合同管理是保證索賠成功的必要條件,提出了工程施工承包商加強(qiáng)索賠管理的措施。

水電工程施工過程復(fù)雜,傳統(tǒng)工程管理方法難以實(shí)現(xiàn)高效的管理?？梢暬抡婵梢灾庇^表現(xiàn)當(dāng)前工程進(jìn)度、方案,但實(shí)時(shí)建模比較困難?；趫D形建模技術(shù),在空間坐標(biāo)描述基礎(chǔ)上加入時(shí)間維,建立了含時(shí)間屬性的層次性圖形模型:單元模型、工序模型和場(chǎng)景模型;提出了水電工程施工過程可視化系統(tǒng)建模的方法。工程應(yīng)用的表明,該建模方式對(duì)不同類型的水電工程有著較好的適用性。

針對(duì)水利水電工程施工總布置系統(tǒng)復(fù)雜而又設(shè)計(jì)繁瑣的特點(diǎn),提出了基于civil3d的水利水電工程施工總布置三維設(shè)計(jì)方法,包括三維地形建模、樞紐導(dǎo)流建筑物建模、料場(chǎng)渣場(chǎng)建模、施工場(chǎng)地建模與施工道路建模等等。該方法簡(jiǎn)單實(shí)用,模型數(shù)據(jù)間動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián),可以實(shí)時(shí)調(diào)整更新,而且計(jì)算結(jié)果能三維可視化。工程應(yīng)用表明,利用該軟件能夠明顯提高設(shè)計(jì)效率,減少設(shè)計(jì)出錯(cuò),具有廣闊的應(yīng)用前景和實(shí)用意義,可為水利水電工程施工總布置設(shè)計(jì)提供新思路,滿足不同規(guī)模工程的設(shè)計(jì)需求。

水電工程施工中的索賠問題

三維地質(zhì)數(shù)字結(jié)構(gòu)模型研究是當(dāng)前數(shù)學(xué)地質(zhì)、工程地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害勘察與治理、石油地質(zhì)、石油物探等研究的前沿和熱點(diǎn),是三維可視化技術(shù)與工程地質(zhì)相結(jié)合的課題。結(jié)合承擔(dān)的水利水電工程、地質(zhì)災(zāi)害等勘測(cè)工作,進(jìn)行了這方面的研究,開發(fā)了三維地質(zhì)數(shù)字模型軟件(3d_gvs)。模型軟件的開發(fā)基于一個(gè)集成開發(fā)軟件平臺(tái),程序不必觸及底層內(nèi)容(尤其是可視化部分),只需專注三維模型中各種對(duì)象,程序開發(fā)量相對(duì)較少。介紹了模型軟件在具體工程的應(yīng)用

水利水電工程不僅關(guān)注建筑物的設(shè)計(jì),對(duì)建筑物依托的地形地貌同樣必須予以高度關(guān)注,本文主要研究如何用數(shù)字模型表達(dá)復(fù)雜的地形,筆者基于多年的工作經(jīng)驗(yàn),在參考大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,分析了三維地形數(shù)字模型的構(gòu)造方法,探討了三維數(shù)字地物模型的參數(shù)建模,重點(diǎn)研究了三維模型的集成,全文體現(xiàn)了極大的理論價(jià)值,并融入了筆者來自于工作經(jīng)驗(yàn)的理解,相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行有著一定的參考價(jià)值和借鑒意義。

針對(duì)目前裂隙巖體灌漿數(shù)值模擬主要以單一裂隙或者二維裂隙網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象,且多未考慮隙寬隨機(jī)性分布的現(xiàn)狀,該文首先利用monte-carlo方法構(gòu)建隙寬服從隨機(jī)分布且耦合灌漿孔的三維隨機(jī)裂隙網(wǎng)絡(luò)灌漿模型;然后采用三維離散元軟件(3dec)模擬多級(jí)水灰比漿液在裂隙網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)散過程,并分析壓力場(chǎng)、單寬流量場(chǎng)的分布特征。運(yùn)用該方法模擬某水電站灌漿孔基巖帷幕灌漿過程,結(jié)果表明:壓力由灌漿孔壁向裂隙內(nèi)呈非線性衰減,在灌漿孔附近壓力衰減速率最快;漿液流量因水灰比的逐級(jí)變濃而隨著灌漿時(shí)間的增加呈階梯狀下降;將模擬灌漿量和灌漿時(shí)間與實(shí)際值對(duì)比,相對(duì)誤差分別為-17.11%和3.11%,模擬結(jié)果與實(shí)際值基本吻合,驗(yàn)證了該方法的可用性。