江苏省工程勘测研究院有限责任公司 225009
摘 要：随着我国经济的发展，我国的水利水电工程也在不断进步，水利工程勘测技术和施工技术也都向着高水平的方向发展，并越来越熟练。本文主要讨论了传统工具和数字工具的优势对比，并对数字工具在水利工程勘测设计中的应用方法和思路进行分析，明确其应用前景。
关键词：水利工程；勘测设计；施工；数字化工具
前言
随着我国科技的发展，水利工程也在发展，水利工程勘测设计和施工过程中也就相应的引进了越来越多的数字化工具。这些工具的应用不仅提高了水利工程的准确和效率，而且让工程越来越现代化，符合时代发展的标准。数字化工具与传统工具相比，传统工具已经不能够满足越来越多的水利工程的需求，而数字化工具以其强大的处理能力和广阔的前景在水利工程中越来越受到重视，与此同时，数字化工具也在不断地影响和改变水利工程的建设和发展。本文主要探讨了数字化工具在水利工程勘测设计和实施工程中的应用，以更好地使用数字化工具。
一、外业测量成图方式对比
1.1传统地形勘测以及成图的特点
无论是现在还是过去，水利工程的建设，最基础的工作就是地形勘测以及绘图工作的完成，这些对以后的工作开展起着决定性的作用，是确保工程后期的施工是否顺利的准备工作。对于传统地形勘测主要借助的工具是经纬仪，利用经纬仪进行数据的测量和记录，使用小三角对平面位置进行控制，使用水平仪对图根点高程进行控制。这种传统的地形勘测的方法包括固定控制桩、对控制点进行角度测量、角度的闭合差、丈量基准线和基准线合差的调整，最后是计算控制点的坐标，根据其进行绘制水利工程的施工图纸，完成地形勘测的工作。
传统工具对地形勘测工作开展比较耗时、耗力，有一定的劣势，有几个方面：
（1）勘测工作耗费的人力较多。在传统的地形勘测工作中，一般来说，需要很多工作人员的配合，勘测时，要有数据的勘测人员、记录人员、具体实施工作人员、辅助人员等等。对于相对较大的工程量，还要配有专业的计算人员、安全检测人员等等。传统地形勘测需要的人力多、专业种类多，专业程度强的人力，而且还需要各个部门同时开工，不允许缺位，这也对工作有一定的限制，一定程度上也是对人力资源的浪费。
（2）勘测工作比较繁琐。传统的地形勘测工作中，含有三角网的测量控制阶段，在此工作中，需要在三角位置放置仪器进行测量，在对相邻两角进行测量时，还要多次搬运三角测量仪器，要根据工作的要求和标准进行调整，这对测量工作要求很繁琐，找点人员要频繁调整仪器、记录人员要准确记录数据等等。
（3）计算量较大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对地形的勘测，传统工具下，大多以人工为主要部分，因为要对地形进行勘测，在这个过程中，涉及大量的计算。例如：在对控制点角度测量时，首先要利用三角形原理的角度闭合差进行计算，才能够保证测量数据的准确和真实；其次，根据起始基线位置和传距角利用三角定理中的正玄定理，计算出终边基准线的位置；最后，通过绘制起始和终端的基准线位置，进行计算三角形边长和坐标的计算，这样才算大致完成。只是这一个工作，就要涉及如此多的定理和计算，且要用人工计算，造成了工作的计算量较大，也将会耗时、耗力，不利于水利工程建设。
（4）绘制的地形图精准性较差。传统地形勘测中，地图的绘制大多以手工绘制为主，很容易产生误差。工作人员利用的绘图工具主要有坐标网尺、量角器、三角板、直尺、铅笔等，图形中的线段、等高线以建筑物的其他标注都是人工进行绘制，且不说固有的误差，如果专业人员不够专业，或者是受其他影响工作状态较差都会影响到准确性，而图形的绘制直接会影响到以后的工作的，所以也存在着较大的风险。
1.2数字化工具地形勘测的特点
（1）节省人力资源，降低成本。数字化工具在地形勘测中的使用，能代替传统的人工拉尺和数据记录，不仅节省了人工而且提高了测量的准确性和效率。使用的数字化工具包括全站仪和GPS定位装置，并能够自动记录和总结数据，根据测量的数据结果计算得出最终结果，能够快速、准确的进行测量和记录，节约了人工，也节约了时间，降低了工作成本。
（2）测量方法简单。比较传统设备来说，比较繁琐的三角网控制测量工作能够用数字化工具进行代替，它能够自动定位，自动测量，减少了搬站次数，降低了测量的繁琐性，提高了地形勘测的速度和准确性，进而也提升了工作效率。
（3）简化业内计算环节
在利用数字化工具进行测量时，测量的结果是由坐标和误差小于可容忍的范围来决定的。传统模式下的三角边长的计算工作和坐标的确定，都会因此而变得准确而高效，同时，数字化的工具自动成图软件能够确保绘制图形的准确，并且具有可以方便设置比例和复印多份的功能，减少手工绘图的误差。
二、水利工程设计过程的比较
2.1传统工具的设计过程的缺点
工程的设计是水利工程建设的基础工作，对于传统工具下水利工程的设计存在着一定的缺陷：一是平面设计灵活性不足，手工绘图时，一旦出现错误，就要在原图上进行改进，可能会影响图的清晰性，也可能对正确的线段和数据造成影响；二是纵断面的设计依靠手工绘制，在遇到工程量比较大也即是有着较长的堤防和管线工程的设计，在进行绘图时，地面桩号和拉坡设计都有一一绘制，在此工作中速度会很慢，而且准确性也不高。
2.2数字化工具的设计过程的优势
数字化工具在水利工程的建设中不仅节省了人力，而且在设计过程中有着一定的优势：一是进行计算机绘图，有着专业的数据保证，图纸具有可频繁修改的特性和能够复制的好处，不再是一张图纸废了，工作可能要重新开始，也不再是图纸随着复印的频率越来越不清晰，因此，具有很大的灵活性。二是计算机绘图对图纸的准确度很高，工程的坐标、角度和参数都能有着精准的设计，同时，绘图比较清晰，直观，而不会受人工误差的影响。
结语
数字化工具的应用不仅让水利工程的建设效率大大提高了，还提高了设计过程的准确性，为以后工作的顺利开展提供了保障。因其具有众多优势，我国的水利工程建设过程中也来越多的使用数字化工具，对我国水利工程的建设现状有了很大的改善。
参考文献
[1]燕飞.数字化工具在水利工程勘测设计和施工中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2013（10）
[2]杨秀聪.数字化工具在水利工程勘测设计和施工中的应用[J].地球，2014（02）.
[3]牛晓宁,张雷.水利工程勘探设计和施工中数字化工具的应用解析[J].科技展望,2015（01）.
论文作者:张伟,徐荣
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年1月下
论文发表时间:2017/5/13
标签：工具论文; 水利工程论文; 工作论文; 地形论文; 测量论文; 传统论文; 基准线论文; 《建筑学研究前沿》2017年1月下论文;