衡水市岩土工程勘察数字化应用现状及展望

在每个岩土工程勘察项目中，都存在基础数据的采集、存储、应用等操作，而岩土工程勘察数据具有多源性和空间性的特点，随着勘察技术手段和计算机技术的迅猛发展，如何有效地采集、存储、管理、利用、交流各岩土工程勘察项目中的基础数据，成为当今岩土工程勘察中的一个重要课题。对此，笔者略谈己见。     

瑞安市陶山平原数智管控系统的研发与实践

针对瑞安陶山平原水闸的自动化落后,综合集成采集、监测监控、预警布控等信息化手段薄弱,水旱灾害防御和运行调度科学性不足,开展瑞安市陶山平原数智管控系统的研发与实践,以“三体系、一模块”为总体布局,通过“远程控制、视频安防、支撑保障和标化平台”的建设思路,形成集“信息采集—信息传输—智能控制—调度决策”为一体的先进高效水闸信息化系统。首先完善底层信息化建设,进一步完善水利信息采集、工程监控、图像传输、入侵报警的建设;其次将智慧感知设备采集到的数据汇聚至云平台,实现水利工程基础信息、视频监控信息、预警信息、流量信息等数据的全面整合;通过组建传输网络、改造机房,为数据的传输、存储和利用提供可靠的支撑平台;再开发陶山平原数智管控模块,嵌入江北水系工程标准化云平台内,并接入已有数据,逐步形成了瑞安市江北水系数智管控平台,从原来的“人工+手写”向“计算机+无纸化”模式转变,使得工程的管理有更多方法,系统的调度效率更加高效,平台的建设为瑞安市江北水系以及其他河道工程的数字化改革奠定了基础。     

数字地质多源数据库及三维建模方法研究

地质信息数据采集方法有地表信息采集的3S技术、地质勘察方法、电磁波CT、数字钻孔摄像技术和三维激光扫描等,所采集的地质数据具有不连续性、不确定性、不同来源或类型的数据可信度不同的特点。根据多种手段获取的地质信息数据的特点,进行数据单位归一、属性归类,建立统一的耦合数据库。采用表面模型与实体模型结合的混合模型,即采用表面图形和优化了的能对地质体内部空间属性实现描述的数据构造三维地质体,从而实现了三维图形的高效显示和三维交互式分析。     

水利水电工程数字资产平台建设及应用

为改善水利水电工程信息化、数字化发展过程中存在的数据标准不统一、数据质量参差不齐、数据存储分散、数据间关联性弱、数据共享困难等问题,运用BIM、数字孪生、大数据等技术,结合资产管理理念,通过采集工程相关数据资产,以工程资产编码为纽带,构建资产数据模型,设计开发了满足工程数据资产集成整合、管理查询、下载共享等资产管理功能和工程基本信息总览、多维全生命周期资产管理、典型场景应用等综合应用功能的工程数字资产平台,实现了水利水电工程规划设计、施工建设和运行维护等工程全生命周期过程中工程数字资产的管理与应用,提升了水利水电工程建设管理水平和生产运维能力,促进了数字资产概念在水利水电工程领域的应用和发展。     

工程勘察行业的隐忧现状和改革

目前工程勘察行业的现状是技术和手段落后,效率低下,勘察市场竞争混乱,负面效应凸显,这与基础建设飞速发展不相适应。通过对行业自身和制度环境解剖分析发现,唯有行业技术进步、信息共享平台完善和勘察收费制度革新才能使工程地质勘察行业现状得以改变。     

基于AutoCAD的弧段地质剖面精确绘制算法与实现

当地质平面图中的剖面线包含弧段时,传统的基于AutoCAD开发的绘图工具绘制出的地质剖面图总是比实际剖面长度短一点。为解决这一问题,利用弧长公式、AutoCAD二次开发技术、出图标准,研究并实现了带弧段地质剖面图的精确绘制,并结合工程地质数据库,自动在剖面图上绘制勘察信息。应用效果表明:绘制出的弧段剖面图长度、地形高程、地质界线特征、相交剖面特征以及勘察点位置与平面图完全吻合,图上自动绘制的勘察信息与工程地质数据库数据一致。该技术提高了制图效率,提升了工作质量,可在多个平台的弧段地质剖面图绘制中推广。     

地震灾区三维地形景观复建及重现技术

收集地震发生前灾区的高精度基础地理信息，包括地形数据、影像数据及其他相关环境数据。利用航空摄影及卫星遥感等手段采集地震灾害后灾区的高精度基础地理信息，利用数字摄影测量技术制作灾区高精度数字正射影像（DOM）、数字高程模型（DEM）、数字线划图等基础地理数据。利用以上数据，运用计算机三维视景仿真技术和虚拟现实技术，在计算机中构造一个基于真实基础地理数据的灾区灾前灾后的三维虚拟场景,真实重现灾区的三维地形地貌变化情况，支持任意场景漫游、基础地理数据查询、空间分析等功能，并可结合抗震救灾和灾后重建的实际需求，进行专门软件开发，为救灾和重建过程中的科学决策提供支持。     

铁路盾构隧道智能建造的勘察技术及其智能化分级方法

在传统铁路隧道工程地质勘察过程中,往往会由于管理缺乏协同性、信息缺乏时效性、勘察成果缺乏共享性引起的信息沟通不对称问题,导致设计不完整、设计意图表达不明确,使得工程项目的勘察方与设计方缺乏协调,影响工程建设质量,项目对接不流畅。为有效解决这些问题,初步探索采用智能建造技术对勘察成果智能化。在阐述盾构隧道智能建造和勘察技术基本内涵的基础上,详细论述了盾构隧道智能建造及其勘察成果的智能化分级方法,总结出在盾构隧道智能建造勘察过程中应用BIM技术将勘察成果信息智能化的方式,创建三维地质信息模型,为设计、施工提供较为直观的地质结构特点以及与地质结构有关的数据变化规律,提高了勘察工作效率和勘察成果的准确性、可读性。     

水文信息采集系统在我国国家防汛决策系统中的作用

我国水文信息采集系统包括水情信息采集系统、工情信息采集系统和旱情信息采集系统，它是国家防汛决策系统的基础．水文信息采集系统主要完成水情、工情、旱情、灾情信息的采集和报送．其中，水情信息的采集由基层报汛站完成，并负责以数据通信方式把采集到的原始数据输入水文分站的计算机系统，由水文分站负责完成数据的预处理，包括话传信息的数据化和形成传真文件；工情信息的采集由基层防汛部门和工程管理单位负责完成，并负责以传真、话传和数据通信方式，把采集到信息输入地市防办的计算机系统，由地市防办负责完成信息的汇集、整理和话传信息的数据化；旱情信息的采集、报送，除水雨情信息仍由水情部门负责完成信息的采集和报送外，土壤墒情、地下水动态等旱情信息，原则上应由县级抗旱部门负责完成管辖区内的信息收集并报送给地市防汛抗旱部门，由地市防汛抗旱部门负责完成信息的汇集、整理和输入计算机系统．     

长江流域水利文献信息资源共享研究

信息资源是水利信息化的重要基础,信息资源共享是水利信息化得以实现的重要手段。文献信息资源作为最基础的信息资源,必然要实现共享。长江水利委员会数字图书馆建设通过创建一个融合文献信息资源采集、处理、发布和服务的应用平台,将自有特色文献、专业数据库和网络信息等资源进行整合,将文献信息服务推送到用户的桌面,促进了长江委内文献信息资源的有效共享,为"数字长江"的发展提供了基础数据。     

大坝对鱼类栖息地的影响及评价方法述评

本文总结了大坝建设造成水流状态、水温、水质、底质和地形等因素的变化对鱼类栖息地造成的影响，并归纳了目前国内外对栖息地预测评价的主要方法，对每一种评价方法的特点进行了分析，最后对可采取的生态补偿措施进行了介绍。本文得到的结论为，大坝建设对鱼类的影响很大，但可以通过补偿措施加以恢复。     

坝后背管结构有限元分析探讨

以李家峡坝后背管为依托,借助具有强大结构分析功能的有限元软件ANSYS分析坝后背管结构应力状态。经分析单元尺度对坝后背管混凝土、钢筋的应力影响小于对钢管的影响;坝体与背管混凝土接缝面的力学效应对背管混凝土、钢筋、钢衬的应力影响很小;计算所得的应力大小规律与类似工程模型试验所得的应力分布规律完全一致,其计算值与规范中用弹性中心法所得的应力值基本接近。     

对推行以设计为主体的工程总承包(EPC)的认识与思考

EPC(设计—采购—施工)工程项目管理模式是20世纪80年代国际上逐步发展起来的一种工程承包和管理模式。介绍了EPC工程管理模式的背景和国内外开展EPC总承包管理模式发展现状,总结了EPC总承包管理模式的特点。从水利工程角度出发,阐述了水利行业推行EPC总承包管理模式的必要性和可行性,并提出了建议。     

关于流域综合管理的思考

文章系统回顾了流域管理的发展历程和成功经验,着重分析流域管理发展的现状与问题,指出应以流域管理法规为依据,以流域管理机构为依托,以水资源管理、河道管理、河砂管理为主要内容对流域进行综合管理。     

基于可变模糊集理论的地质灾害危险性评价研究

针对地质灾害影响因素的不确定性、随机性和模糊性的特点,建立了基于可变模糊集理论的地质灾害危险性评价模型。通过确定评价单元指标对各级指标标准区间的相对差异函数和相对隶属度,得到各评价单元的地质灾害危险性等级。最后,通过工程实例验证该评价方法的可行性。     

基于振动的混凝土坝损伤检测的可行性初探

混凝土坝在服役期间很容易出现各种损伤，其中裂缝是最常见的一种损伤形式。裂缝开始的时候一般出现在坝的局部，如果在出现损伤的范围内没设观测点，现有的观测手段很难监测到损伤。而基于振动的方法则有可能克服这一困难。为了研究这种方法，在大坝的不同位置模拟了不同条数和张开程度的裂缝，并给出了相应的振动频率和振型，在考虑了测试噪声的情况下，用统计神经网络进行了损伤识别。这种基于振动的混凝土坝损伤检测方法还会受到水位、温度变化的干扰以及环境噪声、仪器精度等的限制，还需作进一步的研究。     

基于AutoCAD的二维建模研究

复杂地质体的二维建模,一般采用自下而上依次建立点、线、面的方法,其中面的定义需要手工完成,费时费力,针对ADINA二维建模的不足,用VC编写了AutoCAD To Adina平面建模程序,实现了点、线、面的自动定义,大大缩短了ADINA二维建模的周期,节省了体力,通过实例表明,该方法具有较大的实用价值。     

基于VB下的渡槽设计研究

渡槽是一种重要的水工结构。将渡槽设计与Visual Basic编程理论结合,通过应用计算机编程可实现对渡槽结构进行各部位验算与校核。文章阐述了该软件系统的开发思想和实现过程,同时对总体框架的设计、模块的划分、具体环节的实现作了详细论述。依据各部位的关键技术参数,对渡槽设计相关的水力计算、槽身、刚架和基础结构计算作了论述,并给出了计算机软件设计的流程图,以期为工程设计人员采用计算机程序设计提供参考。     

大坝安全信息权研究

大坝原型观测数据本身包含了丰富的信息，内在反映了监测项目之间的某种客观关系，基于此，应用PCA法及PPA法建立了确定大坝安全评价信息权重的正分析模型，一方面能够对数据进行降维处理，另一方面能挖掘数据内在信息，提取指标的相对重要性；并基于最优化准则，建立了信息赋权整合模型，解决了多种数学方法计算结果不一致性问题，最大限度地保持原始信息的完整性。     

基于KPCA-PSO-SVM的径流预测研究

为提高径流预测模型的准确性与稳定性,对KPCA-PSO-SVM的径流预测方法进行了研究。在分析径流影响因素的基础上,利用核主成分分析(KPCA)法对径流影响因子进行非线性特征提取,获得主成分作为支持向量机(SVM)的输入变量,建立了径流预测SVM模型,其中模型参数通过粒子群算法(PSO)进行优化。模型建立后,以新疆伊犁河雅马渡站中长期径流预测为例进行分析。预测分析结果表明,在拟合和检验阶段模型的平均相对误差分别为0.77%和7.64%,与其他预测模型比较,基于KPCA-PSO-SVM方法建立的径流预测模型有较好的预测和泛化能力,是一种行之有效的中长期径流预测方法。