水利水电工程地质计算机应用综述

摘要:我国水力水电工程地质计算机应用技术的研究与发展起步于20世纪80年代,走过了三十多年的发展历程,发展到现在已经跨上了一个崭新的台阶。随着科技的发展与进步,高性能、专业化的计算机软件越来越多的应用到水利水电工程领域当中,但随之而来的管理水平和计算机应用水平的提升是否滞后于新产品的更新换代就成为一个新问题。对工程地质计算机应用技术不断提出新的要求,将会进一步推进计算机应用技术的发展。

Abstract: The research and development of computer application technolog for hydraulic and hydroelectric engineering geology in China started in 1980s, experiencing 30 years of development which now forwards to a new level. With the development and progress of science and technology, high-performance, specialized computer software have more and more applicated in the field of Water Resources and Hydropower Engineering and the management that follows, andwhether computer applicationsupgrade level delaysupdates new products updating will become a new problem. Computer applications in engineering geology technology has made new demands which will further promote the development of computer application technology.

关键词:水利水电;计算机应用;工程地质;软件

Key words: water resources and hydropower; computer application; engineering geology; software

中图分类号:TV22 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)06-0043-02

0引言

水利水电工程地质本身具有特殊性与复杂性,使得计算机技术在这一领域中的应用也同样显得特殊与复杂。我国水力水电工程地质计算机应用技术的研究与发展起步于20世纪80年代,走过了三十多年的发展历程,发展到现在已经跨上了一个崭新的台阶。随着科技的发展与进步,高性能、专业化的计算机软件越来越多的应用到水利水电工程领域当中,但随之而来的管理水平和计算机应用水平的提升是否滞后于新产品的更新换代就成为一个新的困扰水利水电工作者的难题。笔者认为,对工程地质计算机应用技术不断提出新的要求,将会进一步推进计算机应用技术的发展。[1]

1水利水电工程地质计算机应用的“六大课题”

1.1 数值计算

工程地质数值计算的难点不在于计算机软件,而在于地质分析和数学力学模型的概化和准确界定。一般说来,在数值计算的数学力学模型确定之后,根据确定性模型编制计算机程序并不是困难的事,尤其是许多数值计算问题并不需要编程。对于一些大型的如有限元分析计算,多年来一直作为科研项目由高校或科研机构去完成。因此,普通地质师只要熟悉类似于EXCEL这种软件的分析计算制表绘图功能和熟练掌握其使用方法,基本上就可以满足一般性工程地质数值计算和资料汇总的要求。

1.2 地质绘图

工程地质图是工程地质专业为工程设计提供的十分重要也是常规性的地质成果,可以分为平面图和剖面图两大类。绘制众多专业性很强的地质图件,是地质师们颇感头疼和很花时间的工作。从理论上讲,所有这些地质图件都可以用计算机来绘制,然而多年来的实践经验与理论概念实际上又有很大差距。如:我们还不能直接在计算机上根据平面图切制出任意方向的剖面图,然而手工切割剖面图则是常归性的问题。要从根本上解决此类问题,也是多年来地质计算机专家们追求的目标。随着科技的进步,国内外已经推出许多三维地质建模的软件,目前已经应用到国内一些大型水利水电枢纽工程的施工进程中去。[2]

1.3 数据库系统

工程地质数据库基上没有什么标准和规定,完全是各单位根据自己的需要研发出的一些小型数据库的应用。数据库软件平台发展很快,特别是以Internet/Web技术为平台的应用,是资料信息共享的发展趋势。随着互联网系统的建立,在网络上运行通用和专用的工程地质数据库是时代发展的需要。

1.4 文档管理

工程地质资料是工程档案的重要内容,历来是各单位技术档案管理的重点。一些重要工程的技术档案还有保密性质,有严格的管理规定。计算机技术的应用使得传统的档案管理方式得到了优化和提升。工程地质资料的计算机管理应该包括文字资料、地质图件、图像实录和语音资料等。工程地质资料实际上早已不是传统意义上单纯的文字档案和图件资料了,取而代之的是多媒体形式的文档。目前对于这种多媒体文档的归档和管理还没有统一规定,现在是到了需要认真研究制定规范的时候了,否则将给后人留下新的难题。[3]

1.5 专家系统

工程地质专业的特点是强烈的实践牲和经验性,这是由于自然界复杂的地质体所决定的。人类在地球上修建大型座水库,积累了丰富的工程实践经验,也为我们留下了大量可以借鉴类比的工程资料,只有在计算机技术飞速发展的今天,充分挖掘和利用这些宝贵资料才可以成为现实。

1.6 网络系统

网络的意义无人质疑,难点是资金的投入和具体的应用,其间有许多现实条件和发展问题需要我们认真研究。特别是传统的管理体制与先进的网络管理之间的矛盾,更加突出了制度创新、管理创新的紧迫性。

2水利水电工程地质应用计算机的分析与思考

袖珍计算机热将我们带入了计算机应用的起步阶段;在计算机技术的发展阶段,许多单位建立起地质计算机室;在技术相持阶段基本上没有什么起色;在拉开档次阶段产生了技术进步上的两极分化;在上档次阶段将是更为艰巨的任务。这种现象决不是偶然的,仔细分析我们会发现它与社会发展阶段是相一致的。在计算机技术的起步和发展阶段,计划经济占主导地位,各勘测单位在计划体制下运作,具有较好的协调性和同步性,这是计划的优势。相持阶段正是计划经济向市场经济过渡时期,一些单位重视经济效益而忽略技术进步,将技术进步的投入放缓甚至停止投入,当然就不会有什么起色。进入拉开档次阶段,则充分显示出了各单位的综合实力,包括政治、经济、人才、管理、决策、技术等等,实际上是向技术落后的单位敲响了警钟。[4]

水利水电勘测行业的计算机应用发展不平衡,档次拉开,这是我们不愿看到的局面,但它又是客观实际的反映,是市场经济发展的必然。然而,分析现状产生的原因,自然有其深层次的内涵,社会发展阶段的局限性、经济体制改革的复杂性,眼前利益与长远发展的矛盾性,旧的管理制度与新的运作机制的协调性等等问题都直接影响着我国计算机应用水平的发展和进步,也制约着整个水利水电行业的发展。

3结语

目前,我国行业信息化、企业信息化、勘察信息化技术正在稳步发展,三维设计、协同设计、协同办公、网络办公、资源共享等概念已在水利水电工程中得到了充分的应用。工程地质计算机应用是工程勘察信息化建设的重要组成部份,其应用范围仍在不断拓展,难度也在增加。计算机技术应用于工程勘察已经三十多年,而在更长的发展阶段中,我们紧迫需要解决的问题就是系统化的基础研究和标准制定。而标准的制定和系统化的基础研究对于工程地质计算机应用的发展和进步具有重大的现实意义。

参考文献:

[1]陈祖安.水利水电工程地质计算机应用概述与规划设想[J].水利水电工程地质,2008(1):22-23 .

[2]王思晨,加速三维实体地质模型在计算机上的实现[J].水力发电,2008(4):37-38.

[3]张港,工程地质计算机应用技术的六大课题[J].计算机世界,2008:50-51.

[4]张皓鑫.工程地质计算机应用现状与思考[J].工程地质计算应用,2007(4):76-77.