探析水利水电工程施工水流控制过程的仿真与优化方法

■姜 伟 ■河南省中原水利水电工程集团有限公司，河南 濮阳 457000

施工进展之中的水流控制要整合考量各时段的动态、非线性的结构、建筑本体固有的特性。在三维动态的框架下，模拟得出可视化这样的仿真模型。优化体系环境，解析了水利水电建造之中的水流控制。调研结果表明:依循这一建模流程可得最为便捷的建模，有序衔接了仿真数据及后续的可视化解析，二者彼此吻合。仿真得出的数值吻合了真实工程，化解了疑难情形下的水流控制，供应新的手段。

1 解析水流控制

在水利施工之中，妥善控制水流，是动态情形下的复杂流程。水利工程有着动态性，细分出来的内在流程都有着自身特性。从整体视角看，水流控制可被分成主体架构内的建筑、导流必备的子系统、变更着的水流系统。三者彼此约束，而又彼此关联。详细而言，导流标准密切关联着水流状态，决定建造进度。反过来，导流必备的建筑、主体类的建筑，二者配有的导流规划也彼此关联。若破坏这样的关联，将会增添风险，带来接续的导流失误。

施工进程之中，总体导流规划、构建起来的围堰及大坝、建造进度等都在不停变更，包含了动态性。与之对应，导流依循的逻辑路径也是偏复杂的。为了简化关系，就要整合考量水利类的某一建筑、导流依托的建筑、调控各时段的水流。依照复杂关系，创设了导流可参照的新模型［2］。这样构建起来的模型明晰了特有的多样性能，提供属性信息。借助信息中介，拟定适宜的导流总规划、建造的总计划。识别特定关系，构建更完备的耦合体系。

经过建模以后，原本偏复杂的导流关系将被简化，彼此协调一致。经过建模抽象，抽取了局部范畴的多重细节，把控变更规律。与此同时，子系统应被涵盖在全程时段的导流之中，衡量彼此关系。这样做，水流控制就整合了施工的完整时段，在各个时段都可随时识别导流的信息。

2 可视化情形下的仿真

可视化状态下，计算机协同下的建模流程增添了数值的精准性。可视化仿真融汇了可视技术、新式建模方式，它提升了总体范畴的仿真成效。借助图形图像，运算可得更为精准的仿真数值，跟踪处理结果。这样归结得出的数值被凸显在屏幕上。在最短时段内，即可查验直观的信息，提升处理成效。

可视仿真依循的根本机理为:结合动态仿真，解析了建模必备的这种网络。水利施工应被设定成某一整体，全程模拟并予以跟踪。在水电工程中，水流调控有着动态的特性，它关联着内在的多样流程，含有多重的子系统。细分出来的子系统应能彼此约束，同时彼此联系。在各个时段内，选出来的导流指标都关系着应有的建造进度，关系施工进程。主体类的建筑、搭配着的导流建筑，二者都关系着接续的导流进程。基于这种考量，即可识别日常情形下的导流强度、导流的进度等。在最短时段中，就要获取信息，供应接续的施工参照。

3 对仿真的优化

构建了模型后，才可考虑仿真。从这一视角看，建模应被划归为仿真的步骤。经过数值解析，应能快速创设最为灵活的这一模型，提供解析便利。

3.1 图像辅助下的新建模

建模进程之中，采纳面向对象，建模得出的数值更为直观。经过直观判别，即可细分不同范畴的对象类别，考量自身特性。这种建模流程很近似日常的分类途径。为此，仿真流程也很近似创设的物理模型，便于后续扩充。辨别某一对象特有的层次及构架，妥善调用代码。在子系统内，很难借助言语来描绘的多重信息都被变更为建模，增添了直观性［3］。

面向对象建模，更加注重子系统特有的若干属性，并分解子系统。整合这些子系统，即可创设完备的总模型。这样做，吻合了导流之中的根本机理。辨别子系统之内的一切属性，反映整体变更。

3.2 测得动态参数

依照对象特性，仿真对象可被变更为多重的数据结构。构建实体模型，动态反映了如上的特性信息，有着直观优势。这是由于，描绘几何图形，GIS 架构下的新颖模型即可折射出各时段的经由水流，反映水流动向。

描绘几何特性，也不应忽视这样的时间特性。唯有考量时间，仿真可获取的模型才更有时效。实体建模之中，若设定参数然后予以建模，将会简化流程。参数化特有的建模路径描绘了多重的特征参数，在这种根基上明晰了完备的整体框架。在水流控制中，含有各时段的多样动态;针对不同配件，它们又配有自身的某一参数。

3.3 后续的优化途径

GIS 路径下的可视仿真，搜集可视信息，经由动态仿真以便显现出某一可视的场景。这样做，展现动态信息，便于直观去体会。GIS 独有的这种流程整合了空间信息，展现仿真结果，它拥有着独特的这一优势。构建仿真体系，操作者创设某一图像，在各时段之内都可交互调控，直至完全明晰了一切的仿真信息。随时查验反馈得来的数值，同步调控仿真［4］。留存动态图形，依照属性特有的关联来创设这样的关系。掌控调取出来的动态信息，供应可参照的水流调控现状。

例如:创设三维模型，从立体视角着手去模拟日常情形下的水流调控，再现仿真场景。经由这种步骤，调控了内在范畴的动态数值，然后直观显现。这样一来，只要查看模型，就会明晰水流被调控的各时段动态，它含有时间点、水流表征出来的几何形态、各类参数属性。各个环节之内，都预设了动态单元。动态展示的侧重点含有:各时段的水流显现出来的几何特性。随着时间进展，几何形态将会渐渐变动。

3.4 仿真流程及平日施工

水利水电施工，都不可脱离初始搜集的数值、图像以及信息。例如:坝区固有的地形、地质以及水文。妥善设计枢纽、布设最适宜的导流途径。这样做，提升了综合范畴的控制成效。依循设定好的高效流程着手来调配信息、管控多样信息，这就关联着细分出来的复杂步骤。

水电工程搭配着的动态调和方案应被注重，它优化了常规路径下的施工及导流，紧密衔接二者。经过空间解析，创设了三维态势下的导流模型。优化仿真涵盖着信息查验、动态调配水流、后续动态演示。线性的、非线性的多重流程都应被融汇于这一模型以内，抽象可得特有的函数关系。

4 结语

在大型河道之上若增设了水利水电类的工程，则会面对着偏复杂的建造条件。施工进展之中，对水流的调控关系着接续的建造。受到地形影响、选出来的方案影响，施工时段内的导流常常显现了复杂的形态，含有多样关系。例如:预设的导流方案、调控建造进度、蓄水以及度汛，它们都紧密关系着调控水流［5］。施工十分随机，有着动态特性，很难经由单一路径下的模型解析来辨别它。这种情形下，要借助新式的仿真，优化仿真模型，创设新颖的解析方式。

［1］钟登华，刘勇，黄伟等.水利水电工程施工水流控制过程的仿真与优化方法［J］.中国科学(E 辑:技术科学)，2012(07):1329-1337.

［2］钟登华，周锐，刘东海.水利水电工程施工系统三维建模与仿真［J］.计算机仿真，2013(02):86-91 +85.

［3］钟登华，李景茹，黄河等.可视化仿真技术及其在水利水电工程中的应用研究［J］.中国水利，2013(01):67-70 +5.

［4］叶清华.水流控制仿真和优化在水利水电施工中的应用分析［J］.河南水利与南水北调，2015(02):27-28.

［5］刘昌志.水利水电施工进度问题研究［J］.四川水泥，2015(08):272.