水利工程设计中的常见问题及对策

程炀，吴泽昊，严杰，全莉

（扬州市勘测设计研究院有限公司，江苏扬州225500）

1 引言

水利工程作为国家的重点建设项目，其设计的过程中，经常会遇到多种的问题，并对整体工作质量产生影响。为改善该情况，可以对其中的要点内容、具体问题、解决措施进行深入性的了解，从而强化水利工程项目的状态。国内的水利工程的具体分类见表1和表2[1]。

表1 水利工程按作用分类

表2 水利工程按受益范围分类

2 水利工程设计中存在的问题

2.1 缺少完善资料

在进行水利工程建设时，设计资源通常包括当地地质水文环境、人文环境等内容，对这些资料的充分掌握，可对设计工作的开展产生帮助。但在实际设计过程中，相关人员为减少该环节的使用时长，降低成本，未对真实情况进行细致考察，只是参考相关材料或有关信息来开展设计工作。依据该方式进行工程方案的设计工作，会出现多种问题，例如，设计过程中的参考资料、数据计算工作不具备精准性，最终出现了发电装机容量、闸站位置、泵站结构与真实情况出现差异的问题。

2.2 人员协作观念不强

水利工程设计通常是由多个工作人员来协作完成的，这会使工作过程中发生交流不及时、沟通协调性差等问题。如果不能与其他人进行及时有效的交流，会让工作衔接发生问题，配套设计工作出现异常，经常性地进行返工，延长项目建设时间，增加建设成本。

2.3 勘测与现场不符

由于人员、时间不充足等问题，在实际勘察工作中，部分工程并未进行真实的数据检测、记录，使内容的真实性缺失。同时，相应工作人员在实地勘察过程中，并未充分开展布点的任务，探测的深度不符合标准。以上情况下制作出的设计方案，会使水工建筑物的科学布局工作出现困难。

3 水利工程设计问题的解决措施

水利工程的特点是工期长、工种多且施工流程复杂，加之此类工程往往位于偏远地区，对其进行建设的难度可想而知。只有以切实可行的设计方案作为基础，才能使水利工程建设工作按照预期计划开展。对水利工程进行设计时，需要重视以下内容。

3.1 完善资料收集

要想使设计方案具有良好效益，关键是要确保其具有科学理论作为基础。对水利工程进行设计前，由专业人员前往现场进行勘察，明确现场地质及水文条件，再借助专业软件对勘察所得数据进行分析。在正式开展方案设计工作时，设计人员应再次对勘察资料进行核实，保证所掌握勘察资料符合现场实际情况，使设计方案具有实际意义。此外，还应尽快将论证设计方案的工作提上日程，确保设计方案潜在问题可被及时发现并得以处理，以免施工过程中，由于方案与现场情况不符，导致水利工程合理性、科学性受到影响，给工程建设带来不必要的问题。

在水利工程设计期间，有关人员应对表3所示资料进行收集并保存[2]。

表3 水利工程资料收集目录

3.2 提高人员素养

为了保障水利工程的设计质量，需要相应人员具备较高的专业水平，以及良好的职业素养，并时刻对自身的工作能力进行优化与提升。同时，相应单位应进行专业新知识的培训工作，为设计人员提供了解学习新知识、实践创新活动的机会，使其不断提高自身专业水平。同时，为保障设计工作的可行性，还须引入一部分顶尖人才，使其在工作中将自身的价值充分发挥出来，解决工作中的困难问题，带动整体人员不断提高专业能力。设计人员还需要在日常工作中注重信息资料的积累与收集工作，尽可能让最终结果与预期效果之间的差异减小。为此，要端正工作人员的思想态度，使其能够对自身的职责进行明确，提高个人的责任心，积极主动完成任务。不仅如此，还可以将项目中的工作划分为多个不同方向的小任务，依据人员擅长的专业内容进行划分，让责任落实到每个人的身上，从而能够及时发现其中存在的问题，再加以解决。

3.3 提高勘测水平

随着社会的不断发展，国家的科技实力、经济水平不断提升，这为水利工程的地质勘察、测量工作提供了大量先进的设备、技术手段，能够在一定程度上提升勘探、测量的准确性与效率，让设计工作在开展时具备完善、精准的参考资料。在勘探工作进行时，要强化对人员的技术培养工作力度，让工作人员充分掌握先进设备、技术的使用方法，为设计工作的准确性提供坚实基础。

4 基于BI M技术强化水利工程设计质量的措施

4.1 模型信息建立

在水利工程的设计工作中使用BIM技术，相应工作人员可依据数字化的方式，来将整体的功能、特点完全展示出来，能有效保障工作的效率与准确程度，如图1所示。BIM模型是信息载体，是二维图纸到三维模型的转变，虽然涉及的技术内容较为简单，但想要确保建模的效率，还需要相应人员具备充足的相关知识、技术手段。结合水利工程的现实特征，来选择适合的建模方式，为工作开展提供便利性。将BIM技术应用在水利工程设计时，需要将基础数据作为支撑，例如，具体的尺寸、面积、体积等一系列的数值内容。模型作为对数据信息承载的关键，可通过BIM技术的不断提高，来强化工程设计效果，保障工程项目可以顺利完成。在科学技术飞速发展的今天，建模使用的工具样式逐渐增多，较为常用的有Autodesk、3Dmax等，为此，要根据实际的情况，来选择适合的方法，保障工作的完成质量[3]。

图1 水闸BI M模型

4.2 模型信息表达

BIM模型所包含的数据信息极为丰富。对水利工程进行设计时，工作人员应对此引起重视，通过科学提取模型信息的方式，使设计需求得到满足。新形势下，工作人员应对模型、模型信息和二维表达进行综合运用，充分利用文字和图纸表达模型信息，为项目设计与施工提供支持。

对水利工程而言，BIM技术应贯穿项目建设的各个环节，例如，根据模型信息对设计方案进行优化、对设计成果进行协调。由于模型信息表达被用于水利工程的时间较短，目前仍有尚未解决的问题存在。但相较于二维图纸表达，三维表达所取得的效果往往更为理想。未来，工作人员应注重对表达方法的创新与发展，通过对不同表达方法所具有的优势进行充分发挥，在确保设计科学且合理的前提下，使设计成本得到控制，赋予水利工程更符合预期的经济和社会效益。

5 结语

综上，在经济持续发展的背景下，各地纷纷大力兴建水利工程。要想使工程质量达到理想水平，关键是要对前期设计工作引起重视，通过全面收集资料、定期组织培训和引入BIM技术等方式，将以往设计模式所存在问题加以解决，确保所设计方案可为项目建设提供科学指导，最大程度上缩短项目建设周期，促使水利工程尽快投入使用，并为人们生活带来便利。