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水利水电发展研究:农村水利水电工程建设管理发展
摘要:近些年，“三农问题”引起国家的高度重视，我国相关的职能部门加大对农村水利水工程建设的投入，推动与促进农村水利水电事业的健康发展。然而，就现阶段的农村水利水电事业来看，其中依旧存在许多方面的问题，阻碍着水利水电事业的发展。基于此，主要研究农村水利水电工程建设管理的意义及问题，并提出解决的措施，以期为促进我国农业经济的发展提供一定的参考与借鉴。
关键词:农村水利水电工程；建设管理；措施
在农村的生产过程中，水利水电工程属于重要的基础性设备，是保障农村生产顺利进行的关键。通过建设农村水利水电工程，不仅可以实现对生态环境的有效保护，更可以提高资源的利用效率，从而促进社会经济快速发展。近年来，我国加大对农村水利水电建设的投入。然而，当前农村水利水电建设中依旧存在许多方面的问题，给水利水电建设的发展带来巨大的阻碍。
1农村水利水电工程建设管理的意义
自古以来，我国是一个农业大国，生产上采取自给自足的模式。然而，农业生产极易受到外界天气的影响。天气状况良好，农民可以迎来一个丰收年；而天气状况恶劣，农民则极有可能会颗粒无收。换言之，在自然的面前农业生产受到巨大的阻碍，农村的生产活动受到洪涝与干旱等不良天气的影响，给农业的生产带来严重的影响。然而，自改革开放以来，我国高度重视农村基础设施的建设，加大建设农村水利水电设施的投入，有效减少自然因素对农业生产的影响，为农业生产顺利进行奠定坚实基础。与此同时，加强对农村水利水电工程建设的管理，可确保科学合理地应用农村水利水电设施，充分发挥出起在防洪、发电、灌溉、养殖等方面的作用，从而提高农业生产的现代化水平，促进农民的增收，改善农民的生活[1]。
2农村水利水电工程建设管理存在的问题
近些年，在我国现代化的农业发展进程中，水利水电建设工程发挥着巨大的作用。然而，不可否认的是，由于受到管理方面因素的影响，导致水利水电工程的建设发展受到一定的阻碍，问题具体表现在以下几个方面。首先，工程建设专业化程度不高。相关调查研究显示，我国目前建设的农村水利水电设计总数达到2000多万套，其中涉及水库、堤防与水电站等内容，虽然在数量上十分可观，但是经过长时间的使用，许多农村水利水电设施出现不同程度的问题。其次，大多数农村水利水电设备是农民在政府的资金支持下自发建设的，也就是说这种水利水电设施的公益性较强，而专业性与技术性则明显不足，给水利水电的施工带来巨大的隐患[2]。再次，忽视对农村水利水电设施的管理。在实际建设过程中，忽视对水利水电设施进行有效的管理，甚至出现施工人员违反相关标准与要求进行操作的现象。，管理人员在安全管理方面的意识比较淡薄，而且不重视采取先进的技术，这些问题阻碍着农村水利水电工程建设的顺利进行。
3加强农村水利水电工程建设管理的措施
3.1构建系统的管理模式
当前我国水利水电工程较之发达国家依旧存在较大的距离。此外，就农村水利水电工程来看，其面临着管理缺乏科学性与系统性的问题。为此，要想解决以上问题，可从以下几个方面入手：首先，强化对技术的管理，严格按照程序开展农村水利水电工程的施工；其次，完善工程招标与投标制度，为工程的公平性、公正性与公开性提供重要保障；，加强对管理人员的培训，提升管理意识，建设一支高素质的管理队伍，建立健全责任制度，及时发现并妥善处理问题，从而推动与促进农村水利水电工程建设的顺利进行[3]。
3.2改革与创新管理模式
农村水利水电工程属于一项兼具复杂性与系统性的长期工程，对于技术的要求较高，而且极易受到地势的影响。为此，要想保障水利水电工程的顺利开展，最为关键的是改革传统的管理模式，并促进管理流程的优化。只有这样，才可以保障农村水利水电工程的顺利进行。具体而言，包括以下几点重要内容：首先，在建设水电水电工程中，应明确各个部门的分工，强化各个部门的沟通与合作，从而增强各个部门的协调性，使管理具有良好的灵活性[4]；其次，随着信息时代的到来，网络技术与信息技术在社会经济建设的各个领域得到广泛应用，水利水电工程同样应充分发挥出现代化信息技术的作用，构建完善的管理系统，实现对水利水电工程多方位的管理。比如，创新与改革传统的管理模式，充分发挥政府的作用，体现投资方的主体位置，在水利水电工程施工中积极融入现代化信息技术，从而为农村水利水电工程建设的安全性奠定坚实的基础[5]。
4结语
近些年，我国社会经济建设取得令人瞩目的成绩，对于水利水电工程建设提出更高要求，提高了我国农业生产的现代化水平，促进农村水利水电建设的发展。因此，有必要重视改进并完善管理措施，积极融入信息技术，改革管理机制与模式，从而促进我国农村水利水电工程建设顺利进行。
作者:陈炳建 单位:来宾市武宣县乐梅水库工程灌区管理所
水利水电发展研究:水利水电工程土石方施工技术发展探讨
摘要：水利水电工程是我国国民经济和社会发展的基础产业。水利水电工程建设具有周期较长，投资较大的特点。同时，也受自然资源，地质地貌，水文特征的等条件影响。在经济全球化的影响下，我国国民经济水平增长迅速，作为水利工程中重要技术之一的土石方施工技术也不断发展进步，即使是面对复杂的形势，高质量的要求，其土石方施工技术也能紧跟时展步伐，取得显著成绩。
关键词：水利水电工程，土石方施工技术，成绩显著
正文：
前言
水利水电工程的土石方施工技术是工程实施初期的关键工序，将土和岩石进行松动，进行破碎，然后挖掘并运出的工程。随着社会的发展，水利水电工程的土石方施工技术不论是从规模，还是从技术水平上来说都发展迅速，并且受到好评。在一定程度上，解决了水利水电工程施工过程中的挖掘难题，并且土石方工程的爆破技术，土石方施工技术水平方面已经达到了国际的先进水平。
一.土石方施工技术的特点
（一）、具有综合性和系统性
水利水电的土石方工程是由水利水电工程的一小块流域及其地区内的土石方施工的内容组成的，它是水利水电工程施工不可少的环节。并且土石方在施工时本身又具有综合性，和很多项工程都有联系，相辅相成，互相制约[1]。而且水利水电工程涉列的范围比较大，假如它的土石方施工实施不恰当，会对其施工地区带来严重的经济损失，所以，在制定水利水电工程土石方施工计划时，一定要充分考虑当地的地质地貌，水文特征，实施必要的现场勘测，结合其系统性和综合性合理分析，有效进行。
（二）、影响环境
水利水电的土石方施工一般都是在水源周围进行挖掘，爆破，这个工程中避免不了要影响周围的环境，尤其是还会影响土质，影响植物的生长，例如，土石方施工时因为挖掘会产生废水，废水的随意排放不仅会污染水源，还会影响人们的生活。因此，必须要规范水利水电土石方施工程序，使用科学合理技术，减少对自然环境的破坏，坚持可持续发展战略。
二.水利水电土石方施工技术分析
（一）、土石方施工工程的爆破技术
水利工程土石方施工的爆破作为一种科学技术，应用很广。对于土石方工程的爆破，它要求极高的机械化水准。爆破虽然有诸多的好处，但是也存在破碎块度不均匀，再进行第二次的破碎一定会影响机械的使用效率，因传统的手风钻的钻孔爆破方法，劳动生产率非常的低，远远满足不了挖装机械的作业和生产需要。所以，必须合理控制岩石破碎的块度大小问题，爆堆的形状问题，从而充分发挥机械的使用效能。例如，修建长江三峡大坝的时候，就需要从一座山中开挖出一条便于航行的水道，被称之为船闸。修建的这个船闸就有2公里长，需要的工程量较多，而且船闸中间还需要建一个60米宽、50米深的隔船墩，如果用一般爆破方法不可能完成，但是经过新式的爆破技术，提高了精度，爆破就很容易了[2]。无论从爆破规模还是爆破度上看，中国水利水电工程的爆破技术都达到了很高的水平。另外，也要做好爆破前的准备工作，因此，这就要求施工人员，在进行爆破前完善爆破环节，监督质量，无论是从爆破设计到爆破器材质量，还是爆破施工到起爆网路连接等都要注意检查，不能马虎。
（二）、土石方明挖
水利水电工程的土石方明挖应用比较广泛，一般用于平整场地，开挖水闸，水坝等建筑物的地基，开挖地下厂房，水工隧道等等，还可以开采填筑材料，建筑石料。对于土石方明挖的技术研究，设备使用都比较晚，早期一直都是使用的半机械化的施工技术，到了上个世纪60年代，我国的土石方机械的施工技术水平还是比较低的，那是的施工还都是依附于斗容的挖掘机、自卸的汽车等，当遇到了大规模的土石方工程的时候，由于传统的机械设备的效率比较低，达不到土石方施工的要求，因此，渐渐地土石方工程开始注重运用机械化设备，提高效率，促进发展。
（三）、水下开挖
土石方施工实施水下开挖，其施工的方案编制不仅要满足设计的要求以及工程质量的要求，保障施工的安全和达到工期的要求，依据技术经济进行比较，对施工的方案进行优化的选择。在编制施工的方案时,通常都要考虑，及时，研究开挖的方式与施工的方法是否能满足开挖的进度要求，并且还能达到防洪的要求。第二，通过季节的变化，水文的特征以及施工的条件，科学合理的安排施工的顺序，达到快速施工的效果。第三，依据开挖工程的规模大小，施工方法，土石的特性，选取恰当的施工机械设备。第四，要懂得因地制宜，提前制定好交通运输路线。第五，把握好土石方的平衡调配，密切关注挖与采的结合，防止反复的倒运。第六，要做好施工的排放废水的措施，把那些阻碍施工的和影响工程质量的雨水、施工废水以及地下水排放到场外，为工程提供一个好的施工环境。第七，依据施工技术规范的要求，设计要求，确保施工的质量，对施工中可能遇到的问题，提前做技术分析，提出解决的措施，有效预防。
三.控制爆破技术
对于岩层的保护层开挖的过程中，有从前的分层开挖，渐渐地发展为现阶段的光面预裂的爆破方法。随着适合于微差的爆破技术和控制爆破的新型的炸药品种的出现，水利水电土石方施工技术也有效的利用了控制爆破技术，控制爆破不仅可以大大减轻劳动的强度，还能够明显的缩短工期，并且可以确保安全，从而提高了经济和社会效益。因此，它的应用范围也日益扩大。由此可见，我国的水利水电工程的土石方施工技术，已经走在了前端。
结束语
随着城市化建设进程的不断推进，我国的水利水电工程也开始重视引进国内外先进的技术与设备，其中就包括了大型的土石方施工设备与技术，正因为有先进的意识，才使得我国水利水电工程土石方施工技术持续发展进步，为整个水利水电工程的有效实施提供了有效的保障。不过水利水电工程土石方施工技术在发展过程中，我们作为水利工程的实施者不能骄傲，要保持谦虚谨慎的心态，促使其技术走向更高的水准。
作者：罗炜 单位：陕西鹏达建工集团有限公司
水利水电发展研究:农村水利水电工程管理发展
1水利水电发展的意义
1.1使各方面积极因素得到充分发挥
在加强水利水电工程施工管理的过程中，施工人员可以就其自身优势进行分配工作，并使施工机械一直处在正常状态下。在人力财力和物力等方面合理分配，以使达到较大效益。
1.2促进解决三农问题
农业农村和农民问题作为基础问题，直接依靠水利水电工程建设的发展而发展。由于地形和气候问题，旱涝时有发生，而当这些不可因素发生的时候，农民的温饱问题便遭遇威胁，而建设水利水电便能合理良好的解决此项问题。水利水电建设并在农业发展中起到发电、防洪、养殖的作用，改善生态环境，为新农村的良好建设起到促进作用！
1.3有助于发展农业生产，发展生产力
水利水电工程的建设本身就是一种扩大内需的需要，在其消耗大量钢铁水泥的过程中，有利于工业的有效发展，并巩固农业的基础地位，为我国新农村的建设发展提供物质保障。农业发展也必定带动生产力的发展，有利于两极分化的消除，实现共同富裕！
1.4提高工程质量与建设效益
如果施工管理做到位，便能够使水利工程的各个要素得到合理科学的安排与分配，使各项目的资源配置得到优化施工，从而能够发挥较大效益。调动施工人员的积极性与主动性，使其能够顺利按照施工规范保准操作，并严格履行自身职责，预防施工事故的未谋发生，从而达到水利工程建设质量与效益的提高！
2探索水利水电工程发展的对策
2.1加强施工人员的相对知识培训
作为施工企业方，应当为施工人员提供一个良好的学习求索平台，对其管理人员教育培养进行强化教育，使其综合能力得到提高。作为施工管理人员，自身不仅应当具有完备的水利水电工程知识基础理论和专业技能，还应有一定法律知识与教育文化素质！施工管理人员应该明确自身角色扮演的位置，协调与各方面的良好合作发展关系，并树立良好的管理形态意识，可以通过学习相对理论知识以加强自身管理能力与技术能力等，从而能够保障施工项目的正常完成！
2.2加大资金投入，完善设备管理
加大对农村水利水电的工程项目投入，是为了能够为其建设发展工程中所需的设备得到完善。正如每一项工程都需要设备的支撑而言，每一项设备的正常投入则是保障施工方的顺利进行和施工质量的达标！加强成本管理具体有以下措施进行：及时，建立相关完善的责任体系，使其每一位工作人员都能明确自己的职责所在。规范自身行为。第二，对于材料的管理费用工作一定要做好，并扩大信息曝光度，让员工可以监督每一项材料的价格，防止泄露与贪污。第三，一定要重视创新意识，引进新技术，采用新材料，重视新工艺的发展利用。并能够达到降低成本、降低人力费用、降低机械使用率，合理安排合理使用！
2.3加强施工过程中的安全管理
水利水电工程施工当中最重要的问题之一就是安全问题。施工单位在建设施工的过程中一定要重视施工人员的安全，加强安全教育知识并对其进行培训工作。利用教育强化与定期教育的方式，使水利水电工程的施工过程中每一环节都能落实安全管理的工作，提高施工单位与施工人员两方面的对安全工作的重视与认识！此外，施工人员自身也应该强化安全意识，在对施工过程当中的每一环节进行规范操作，实现安全管理监督方针与要，为水利水电工程的安全问题提供保障！
2.4加强施工过程中的质量管理
在对水利水电工程施工质量管理方面，应当注意下面几项问题：及时，明确清楚水利水电工程施工质量的检验标准与内容，以及检验规范，以促进程序化与规范化的质量检验。另外还要对施工材料进行检验，确保所用材料的质量合格，避免由此而导致的质量事故发生。第二，可以采取多种检验方式对水利水电工程进行检验，例如专职检验、日常检验、员工检验或领导定期检验等相结合的方式，加强水利水电工程质量监督，促进水利工程顺利进行。第三，提高检验方的责任意识，建立完善的质量检验体系，使水利施工的每一项质量检验过程都能顺利进行！
2.5改革水利工程的管理模式
目前我国水利工程的主要管理模式还是由国家政府的投资和利用，下发指令。这是一种间接的管理模式，而要转变的方向是将间接管理转变为直接管理，这就是说需要多方面的投资方进行投资，利用市场调节的主要功能进行投资，也让投资方可以自行决定是否要进行投资并担负该项目建设的有关风险。
2.6加强技术管理与验收工作
技术管理包含两个层面的含义，一是行政管理，一是技术管控。另外还应考虑到创新技术的因素。技术创新对水利水电发展起到一定至关重要作用，它是其工作质量的保障。所以，我们应该建立一个相关的创新技术组织，专门为负责技术创新的层面管理工作！同样的，水利水电工程的验收工作也相关重要，在水利水电工程检验合格后方能办理移交手续。而检验的一般标准是：工程符合水利水电的验收的相关规定与要求，验收规范也较合理，所要求的交工资料也全部归档，安全环保设施达到相关的标准规范，此种情况下，才可竣工验收。
3结束语
水利水电工程的建设直接关系到我国农村经济良好发展，是一项十分重要的利国利民项目建设工程。本文通过对水利水电工程的自身含义进行剖析并对我国目前发展现状的探讨，发现其在施工管理过程中所存在的一系列问题，并就这些问题所在提出了相对应的管理发展策略。总之，水利水电工程的发展需要各个因素的协调与各个部门的相互配合，从而达成共识解决施工质量问题与安全问题。发展水利水电工作时，应利用科学技术，实现技术创新，朝着更高效益的方向发展，才能提高我国农村的经济发展效益，促进农村快速发展。
作者：张文杰 单位：四平市梨树灌区管理局
水利水电发展研究:水利水电工程发展
摘要：可视化仿真技术是计算机可视化技术和系统仿真技术相结合形成的一种新型的仿真技术。可视化仿真的理论和方法包括全过程动态仿真理论、图形辅助仿真建模方法、基于GIS的三维动态数字模型构造及其可视化方法、基于GIS的三维动态演示方法及基于GIS的交互式可视化仿真系统结构等。
关键词：可视化仿真GIS地下洞室群施工导截流大坝施工总布置
一、研究背景
水利水电工程往往规模大、投资多、施工难度大，因而在工程设计和管理过程中，确定合理的施工方法，优化选择施工机械及配套组合，制订切合实际的施工进度计划，高效简便地对施工信息进行管理，直观形象地反映复杂施工过程，对于确保工程建设如期完成和降低工程造价都是至关重要的。为达到上述目的，除了在施工组织设计中要充分考虑工程特点和具体施工各种条件外，若能在事先对工程施工的运行发展过程和施工中各项活动的协调关系等状况进行预测和评价，将对工程施工组织计划的正确决策提供的依据。可视化仿真技术的产生与发展正好适应了这种客观需要，它为解决施工中上述问题开辟了新的途径。
国外从20世纪70年代开始提出循环网络仿真技术（CYCLONE），至今已发展了一系列的工程仿真应用软件，但这些研究成果及仿真软件主要应用于土木工程施工如高层建筑施工、土石方工程等。20世纪80年代初，天津大学率先在全国开展水利水电工程施工过程仿真方法研究，在近20年的发展中取得了大量开拓性的成果和社会效益。近年来，又在推动水利水电工程设计和管理向可视化、数字化方向发展方面做了大量研究工作。借助于计算机科学、系统科学和工程科学与技术的迅速发展，重点研究了三维动态可视化仿真理论与方法及其在水利水电工程中的应用，获得了一系列富有创新性的理论方法与应用研究成果。
在开展可视化仿真及其在水利水电工程中的应用研究工作中，存在以下三个关键技术问题：
1．可视化技术与系统仿真技术结合的途径
建立基于GIS的交互式可视化仿真系统框架，将可视化技术与系统仿真的各个环节相结合，实现仿真建模可视化、仿真计算可视化、仿真结果可视化。
2．可视化仿真技术在水利水电工程中的应用问题
根据水利水电工程的特点和实际需要，将可视化仿真技术与具体的工程问题相结合，提出可视化仿真技术在水利水电工程中应用的具体途径。
3．可视化仿真软件的通用化问题
水利水电工程施工系统仿真软件的通用化不仅是关键技术问题之一，而且是推广应用的前提。
二、基于GIS的三维动态可视化仿真技术
1．可视化仿真涵义
可视化仿真（VisualSimulationVS）是计算机可视化技术和系统建模技术相结合后形成的一种新型仿真技术，其实质是采用图形或图像方式对仿真计算过程的跟踪、驾驭和结果的后处理，同时实现仿真软件界面的可视化，具有迅速、高效、直观、形象的建模特点。使用可视化技术以后，系统的子模块用形象的图形来表示，并可通过鼠标在屏幕上直观形象的操作，就可以完成整个仿真任务。一般可视化仿真包含三个重要的环节，即仿真计算过程可视化、仿真结果可视化、仿真建模过程的可视化。
2．全过程动态仿真理论与方法
全过程动态仿真理论融合了面向对象的图形辅助建模、动态仿真、网络计划分析与优化、动态演示、数据库等技术，把整个施工过程作为一个整体，对施工全过程进行跟踪模拟。
全过程动态仿真理论的特点就是体现了系统工程的思想。它是针对整个水利水电工程施工系统进行的，所有的优化及调配目标是使整个系统达到，而不是局部达到。它把整个施工过程作为一个大的系统，综合考虑系统中各个单项工程之间、各个工作面之间相互影响、相互制约的关系，分析整体的施工进度、施工强度等关键问题，获得更为真实的施工情况，从而达到为施工组织设计提供科学依据的目的。仿真流程图见图1。
3．面向对象的图形辅助仿真建模技术
仿真是一种基于模型的活动，建模是仿真过程中十分重要的一个环节。如何能够实现简化而又灵活的建模过程是仿真研究的重要课题。
面向对象方法的应用使建模过程变得自然直观，用户可以把被仿真系统的各种活动都看成对象，并根据这些对象的类属关系和本身特性直接构造仿真模型。这种建模过程十分类似于人类所习惯的对客观世界中事件分类的思维过程，所以使仿真用户感到由物理模型到计算机模型的过渡非常自然。面向对象方法的继承性，使仿真系统十分容易扩充。同时，利用对象类层次结构的合理设计，可以达到较高的代码重用率。
在系统仿真中应用图形技术，能够描述许多用语言难以表达的信息，图形辅助建模就是利用鼠标在计算机屏幕上绘制系统模型或用模型库中已有的系统元件拼合系统模型。
面向对象的图形辅助建模的基础是系统的可分性，即认为系统是由子系统组成的，而子系统又可分解成更原始的子系统。由于这种性质的存在，构造模型的方式是通过连接组成系统模型的成分模型（子模型）来建造总体模型。对于一个复杂的施工系统而言，按施工系统的层次性，可将其分解为相对简单和独立的子系统，而子系统间的相互联系和影响可在子系统模型间设置相应耦合接口而加以协调，这样可将各个子模型拼接起来而构成整体系统模型。施工系统的运行规律通过施工系统模型中各实体的属性与状态的变化来反映和体现。根据上述，便形成了面向对象的图形辅助仿真建模思想。
4．基于GIS的较的仿真三维动态数字模型构造及其可视化方法
（1）数字地形模型建立
地表数字地形模型（DigitalTerrainModelDTM）是整个工程施工三维数字模型的重要组成部分，这里既是所有工程建筑物布置及施工活动的场所，也是施工过程中地形动态填挖的受体。水利水电工程一般均建在地形起伏较大的高原和山区，因此施工区地表DTM采用TIN模型来实现。建立工程地表DTM由地形等高线原始数据按一定的算法生成TIN模型。
（2）动态实体参数化数字建模
按照实体对象的属性，可将其分别用点、线、面、体等四类图形数据结构来表达。动态实体的数字模型尚需反映其属性信息，几何图形与其属性的一一对应关系建立可利用GIS的空间数据组织结构来实现。同时为反映工程施工的动态过程，在其数据结构中除了描述几何特征及属性外，还体现时间特征。
实体建模若采用参数化建模方法，可大大简化建模过程。参数化实体建模是一种通过相关几何关系组合一系列用参数控制的特征部件而构造整个几何结构模型的技术。整个建模过程可描述成一组特征部件的组装过程，而每个部件都由一些关键的参数来定义。
（3）地形动态填挖
地形填挖表现为DTM模型的修改，实质上是对地形TIN模型进行操作。即用足够大的开挖（填筑）初始形体面转化的TIN模型，与地形TIN两者生成相交边界，再从地形TIN上沿相交线切去填挖初始形体面所包含的地形区域，同时从填挖形体TIN模型中以相交线为边界切去多余的开挖（填筑）边坡区域，把两个修正后的TIN合并构成一个经填挖后的地形DTM。在填挖计算过程中可同时得到填挖区域表面积与填挖体的工程量。
5．基于GIS的三维动态演示方法
基于GIS的三维动态演示是对任意时刻系统仿真面貌的再现，它反映了仿真系统内部数据场的动态变化过程。利用仿真模块得到工程系统的动态信息，包括时间、建筑物几何形状及其属性等，生成工程施工系统各环节某一动态变化单元i对应的图元（施工、水位单元等）任意时刻t的面貌Vi（t），则t时刻的工程整体面貌可表示为V（t）＝Σvi（t），n为总的图元数。其中，vi（t）＝fi（Xi，Yi，Xi，t），表示在动态施工过程中，包含时间信息的图元的几何形状，它随时间的变化而变化。把工程施工任意时刻的整体面貌贮存在图形库中，并与其一一对应的属性数据建立联系，从而在动画演示时，按时间顺序读取图形库中的形体数据及相对应的属性信息，不断更新绘图变量和属性变量赋值，同时不断刷新屏幕显示。这样就实现了整体工程施工过程的三维面貌及相应信息的动态显示。
6．基于GIS的交互式可视化仿真系统结构
基于GIS系统仿真的可视化表现在建模过程中利用GIS的信息可视化采集，以及在仿真可视化操作过程中利用GIS的动态信息可视化表达。由于GIS特有的空间信息组织机制，使得其实现这些功能有着先天的优势。同时，在可视化仿真系统中，用户可根据显示的图像交互控制仿真的各个阶段，直到对所模拟的现象获得理解与洞察。在这一过程中，用户可以通过系统提供的操作界面随着可视化仿真系统反馈的结果来同步保持交互对仿真过程的控制。
图2表示的是一个基于GIS的系统交互式可视化仿真的框架模型，在此模型中清晰地反映了GIS在系统仿真中结合的具体环节，以及用户控制仿真进程的实现手段。
三、可视化仿真技术在水利水电工程中的应用研究
1．复杂地下洞室群施工动态可视化仿真与优化方法研究
地下厂房系统施工开挖量大，施工强度高，施工条件复杂，是一个极其复杂的过程。由于工序的作业时间的随机性，容易产生随机排队现象而影响其他作业；由于地下洞室系统纵横交错，布置密集，高差大，施工通道少，使得各工序配合与相互干扰错综复杂；在安排各个洞室施工先后顺序及隧洞施工顺序时，需要考虑对工程的总工期、围岩稳定、通风散烟条件、施工强度以及交通运输等问题的影响。各个洞室施工在时间、空间上的逻辑关系复杂，传统横道图难以直观地揭示其复杂的时空关系。因而仅靠设计人员采用传统的方法分析计算，难以确定合理的施工机械设备配套方案、制定合理的施工进度计划和施工组织设计方案，难以、快速、地掌握施工全过程。
基于上述问题，提出了复杂地下厂房施工系统可视化仿真理论方法，并研制开发了相应的计算机软件ESAS，其基本构成见图3。通过地下洞室群施工全过程动态仿真，可以对施工过程进行定量计算与分析，进行多方案的比较和优化，直到得出满意方案。
2．水利水电工程施工导截流三维动态可视化仿真方法研究
水利水电工程施工导流设计和管理过程，往往需要涉及大量的数据及图形信息，如坝区的水文、地形、地质资料以及枢纽设计、施工场地布置和施工导流方案设计等各种数据及图纸。高效、简便地对这些信息进行管理，是提高设计效率及施工管理水平的关键之一。同时，施工导流方案设计是施工组织设计的重要环节，其设计过程复杂，对不同的导流方案很难进行直观的比较，所以实现施工导流形象直观的表达具有重大的现实意义。
为此，提出水利水电工程施工导截流三维动态可视化仿真理论与方法，并实现施工导截流可视化信息管理与三维动态演示系统CDMIS。此系统充分利用地理信息系统（GIS强大的空间数据分析与处理能力，建立三维施工导截流场地布置模型，以及在此基础上实现可视化的信息查询及管理等功能，从而实现设计过程中信息的可视化管理，同时实现施工导截流三维动态演示。水电工程施工导截流三维动态可视化仿真系统（CDMIS）结构图见图4。
3．混凝土坝施工过程三维动态可视化仿真与优化方法研究
混凝土坝施工，考虑到温度、应力、浇筑机械设备布置和浇筑能力等因素的影响，需将混凝土坝体按一定的原则进行分缝分块浇筑。由于混凝土坝浇筑量大，浇筑块数以千、万计，浇筑块之间的施工约束条件十分复杂，这就给安排浇筑顺序和进度带来极大闲难，使人工安排浇筑块、浇筑顺序几乎成为不可能。目前在制定混凝土坝施工组织计划时，传统的方法是凭经验用类比的方法按月升高若干浇筑层和混凝土浇筑强度等指标来控制施工计划的进程。这种方法由于缺乏系统的定量计算分析，在论证施工各阶段的筑坝进度以及各混凝土坝段升高过程是否能满足大坝施工各方面的要求时总感到论据不足。
随着计算机和系统仿真技术的迅速发展，尤其是系统仿真技术在复杂系统运行中的推广应用，使得有可能在计算机上实现对混凝上坝施工的动态过程的仿真实验。事先拟定不同的混凝土坝施工方案，并对施工动态过程进行仿真，可预测不同施工方案下混凝土施工进程的各项定量指标，这对制定合理的混凝土坝施工进度计划将提供科学的决策依据。在充分考虑各种浇筑施工影响因素的情况下，建立混凝土坝施工系统的数学逻辑模型，并在此模型基础上编制计算机仿真软件。通过选取各种可能的机械配套方案及输入不同的施工技术参数进行大坝施工过程的仿真计算，可得到机械配套的数量、机械的利用率、混凝土月浇筑强度、逐月累计混凝土浇筑方量过程曲线。同时还可得到相应某施工方案下大坝浇筑施工的详细进度计划、各控制阶段的筑坝进程面貌等。而且通过混凝土坝浇筑仿真还可对其不同的浇筑规则对坝体上升进程的影响进行分析和研究。
同时，利用基于GIS的三维动态演示系统来表现复杂混凝土坝施工过程。通过建立坐标系，把现实世界的事物在计算机中对应位置重现出来，建立实体的数字模型，并按照一定方式将实体与其属性一一对应，从而反映实体的静态空间特征。同时利用过程信息，生成三维动画，为描述复杂的施工过程提供可视化手段。
4．水利水电工程施工总布置三维动态可视化仿真方法研究
水利水电工程施工总布置是对工程施工场地在施工期间进行的空间规划。由于水利水电工程施工场地布置几乎包括了一切地上、地下已有的、拟建的建筑物，一切为施工服务的临时性建筑物（包括砂石加工系统、混凝土系统等），因此布置过程非常复杂。
对枢纽主要建筑物施工全过程进行分析，并在此基础上实现各建筑物施工关系之间的协调，以实现直观的施工总布置形象全过程三维动态仿真，使施工场地布置随工程进度计划尽可能形象、直观、迅速地演示现场施工场地变化过程。不仅能直观显示枢纽施工组织设计的成果，而且将极大地方便工程施工总布置决策及管理。水电站施工总布置可视化仿真系统（CLMIS）的总体结构见图5。
四、结束语
可视化仿真的理论和方法包括全过程动态仿真理论、图形辅助仿真建模方法、基于GIS的三维动态数字模型构造及其可视化方法、基于GIS的三维动态演示方法及基于GIS的交互式可视化仿真系统结构等，实现了仿真建模、仿真计算过程及成果的可视化。
在此基础上，深入研究了复杂水电工程地下厂房施工系统的可视化仿真与优化、水电工程施工导截流三维动态可视化仿真、混凝土坝施工过程三维动态可视化仿真及优化、水电站施工总布置可视化仿真等问题，并结合溪洛渡工程应用，研制开发了相应的可视化仿真软件ESAS、CDMIS、DAMSIM、CLMIS。软件以三维图形、数字表格等方式直观表达了工程建设过程任意时刻的面貌，可视化程度高，仿真效果好，动态演示形象逼真。
可视化仿真技术及其在水利水电工程中的应用研究是结合实际工程，在水电工程设计向数字化、可视化和智能化发展方面进行的开拓性的研究工作。该研究成果在溪洛渡、三峡、龙滩等10余项水利水电工程中获得成功的应用，取得了显著的社会效益，并获得直接经济效益1．03亿元。该项研究成果于2002年6月顺利通过国家教育部组织的鉴定，与会专家一致认为该项成果达到国际经验丰富水平。该项研究为复杂大型工程施工组织设计提供了科学的理论方法和先进的技术手段，极大地提高了水利水电工程设计与管理的现代化水平。
水利水电发展研究:农村管理发展水利水电论文
1.水利水电工程管理
1.1水利水电工程的内涵水利水电施工是按照设计提出的工程结构、数量、质量、进度及造价等要求修建水利工程的工作。包括施工准备、施工技术与施工管理等内容。随着科学技术的发展，水利水电工程施工已成为一门独立的学科。水利水电施工企业是我国水利工程建设中的主力军，其主要业务包括水利水电枢纽建设、水工建筑物基础处理、水工金属结构制作与安装、水利水电机电设备安装、水工大坝工程、水利堤防工程、河湖整治等水利水电建设项目。水利水电是一种清洁的能源，随着社会的发展和国家对环境治理的重视，对于清洁能源的开发越来越注重，在水利水电建筑工程的施工过程中，技术是工程顺利开展的保障，直接关系到工程竣工后的效益和工程质量，以及社会影响力。
同时，施工技术也是构建水利水电工程的一个重要因素，技术人员应该不断的学习新的技术，多开展各种技术交流活动，对于以前遇到的各种问题要及时总结，对于可复制性的问题应该在各种培训上进行讲解，避免问题的再次出现。由此可见，技术力量在水利水电工程施工的重要性。水利水电工程在施工中，不仅需要资金和技术的支持，管理是更为重要的内容，只有在施工管理中树立严格的组织纪律，加强企业管理和项目管理制度体系的建设，发挥项目管理的作用，才能使得水利水电工程的建设质量上一个新的台阶。纵观以前工程事故，无一不与施工管理有关，施工管理人员应该加强学习，不断的补充知识，将安全管理和施工管理有机的结合在一起，将项目管理的潜能尽可能的发挥出来。综上所述，加强水利水电工程的施工管理至关重要，是企业发展的灵魂，是工程质量的保障。
1.2农村地区水利水电工程的特点农村地区水利水电工程承担挡水蓄水和泄水的任务，因而对水工建筑物的稳定、承压、防渗、抗冲、耐磨、抗冻、抗裂等性能都有特殊要求，需按照水利工程的技术规范，采取专门的施工方法和措施，确保工程质量；农村地区水利水电工程对地基的要求比较严格，工程又常处于地质条件比较复杂的地区和部位，地基处理不好就会留下隐患，事后难以补救，需要采取专门的地基处理措施；农村地区水利水电工程多在河道、湖泊、沿海及其他水域施工，需根据水流的自然条件及工程建设的要求进行施工导流截流及水下作业。
2.农村水利水电工程管理存在的问题
我国水利设施建设范围广泛，种类繁多。其在全国各地的分布对我国的防洪、排涝、灌溉、供水、发电、水土保持、养殖、旅游和改善生态环境等起着重要作用。水利设施主要包括堤防、水库、灌区、涵闸、排灌泵站、机井、水电站、饮水工程和水土保持工程等。自建国以来，我国动用国家资金在农村地区建设了大量的水利水电工程，但是这些设施的建设在管理上存在着很多的问题。具体如下。
2.1建设人员资质缺乏，技术低下我国的水利水电工程建设人员大多是没有经过专业培训的农民，由于自身素质的缺乏并且没有经过专门的培训，又缺乏安全意识，导致施工的工程不规范，质量不能得到保障，存在着很大的安全问题，同时由于缺乏专业人员进行设备的管理与维护，致使很多工程建筑失去效用而被废弃，造成了资源的浪费。
2.2设备短缺，工程效益低下浅析农村水利水电工程管理发展摘要：农村水利水电工程建设是一项非常重要的基础工程，对于农村经济的发展有一定的促进作用。但是就目前来看，我国农村的水利水电建设仍然存在一定的问题，需要我们加以探讨和分析，为农村水利水电工程管理的发展提供建设性的意见。关键词：农村水利水电工程管理发展俞小敏诸暨市石壁水库管理局瞿威飞诸暨市水利水电局水利水电工程建设是一项周期长，至今消耗大，人员需求多的大型工程建设项目，因此在建设过程中要大量的投入。建设完成后，其维护和保养也需要大量的资金，好的设备可以促进水利水电工程的有效开展，然而由于资金的短缺经常会造成农村地区设备不足，从而降低了工程的效益，造成了隐形的浪费。
2.3管理制度不能与时俱进一项工程的实施离不开良好的管理制度，然而我们现在农村地区水利水电工程的管理却没有与时俱进，跟上时代的节奏，采用的仍然是传统管理制度，农村水利水电工程的管理仍采用传统的水利水电工程管理制度，这影响了工程施工的质量和维护的技术，影响了整个工程的社会效益和经济效益。
3.加强农村水利水电工程管理的对策
3.1加强工程资金成本的管理
（1）施工成本的节约。在农村地区水利水电工程建设的过程中，施工前要做好工程预算，将选用的设备和材料，人员的支出等做好详细的预算计划，从而通过综合考虑节约成本；项目施工队伍的招标也要严格公开透明，从而有效控制成本。
（2）争取金融支持。国家开发银行一直为我国农村地区的水利水电建设提供金融支持。我国当前的建设任务繁重，资金缺口很大，迫切需要综合运用财政和货币政策，引导银行业金融机构增加水利信贷资金，切实增强水利支撑保障能力。在国家的水利建设金融信贷支持下，在水利建设中用好用足信贷资金，加快水利建设步伐。
3.2加强施工人员的技术和安全培训人是直接参与施工的组织者指挥者和操作者，因此要调动人的积极性，发挥其主导作用。根据工程特点，从确保质量观念出发在人的技术水平、人的心理行为、人的错误行为等方面来控制人的使用。如对技术复杂、难度较大、精度较高的工序或操作，应有技术熟练、经验丰富的职工来完成。反之对那些应变能力差的人，不能操作快速运行、动作复杂的机械设备，对某些要求万无一失的工序和操作，一定要分析人的心理行为，对具有危险源的作业现场，应控制人的错误行为等。此外应严格禁止无技术资质的人员上岗操作。建设单位在进行施工建设前在清晰的了解了水利水电工程建设的建设程序后再开始施工；施工中发挥好监管人员作用，实时检查工程的质量；加强员工安全意识管理，避免意外事故的发生。同时邀请专家对施工人员进行培训，使施工人员按照工程标准严格执行，保障工程质量。在水利水电工程建设完成之后，国家必须组织专门人员在农村建立管理部门，工作人员定期对水利水电工程的使用状况进行检查，及时解决已出现问题，避免重大水利水电工程问题的出现。
3.3健全农村地区水利水电工程管理的制度农村地区水利水电工程管理制度不健全也导致了水利水电工程管理中的各个问题。因此需要要转变观念，改革管理机制。要加强水利工程运行机制改革。认真落实水利产业政策，按照工程不同性质和分类，分别采取财政支持、有偿服务、自主经营等不同投入和管理方式，按照市场经济规律建成管理现代化、岗位责任化、运行规范化的工程管理体系。在内部管理上要分类别、分项目、因事设岗、定员、定责、定目标、定奖罚，实行竞争上岗，不适应水利工程管理的人员要坚决分流。
3.4创新水利水电工程管理的技术水平优化水利水电工程的管理，还要对管理技术进行创新，实现现代化的管理方式，政府加大管理创新的投资力度，结合工程特点利用现代信息技术对其进行监管；研发新的管理技术，建立专门的技术管理中心，提高管理效率。充分利用当今世界的科技成果，如计算机网络、地理信息系统、遥感技术、卫星监视等现代技术手段指挥抗洪抢险和管理水资源，选择的管水、调水和分配水资源方案，成倍的发挥减灾效益。大力推广节水技术。要把推广节水灌溉作为一项革命性措施来抓，合理利用国家优惠的贴息贷款，发展节水灌溉事业。
4.结语
随着社会的进步和时代的发展，我国农村地区的水利水电建设在农村的需求和国家的支持下不断建设并完善，农村地区的水利水电工程管理需要随之与时俱进，不断加强。通过水利水电管理的加强来保障水利设施完好的发挥作用，从而促进农业的发展与进步，促进农村经济的增长。
作者：俞小敏瞿威飞单位：诸暨市石壁水库管理局诸暨市水利水电局
