杭州萧海水利工程有限公司 浙江杭州 311251
摘要：随着城市化建设发展速度的加快，人们的用电需求也在不断扩大。水利水电事业对于保障人们的用电需求，对水资源进行良好运用和分配起到了重要作用。水利水电工程施工阶段，土石方的施工技术一直受到相关从业人员的广泛关注。只有加强土石方施工技术应用，保障施工质量，才能确保我国水电事业获得更大的发展空间。
关键词：水利事业；水电工程；土石方施工技术；应用
引言
伴随建筑建设水平的不断提高，我国各项工程项目的数量在不断增加，为我国经济水平的增长提供了稳定保障。对于水利水电工程建设而言，土石方开挖工作具有极为重要的意义。这项工作的开展不仅会对工程的预算管理造成影响，也会对工程整体的质量以及施工进度造成影响。在土石方开挖工作中应用可视化技术，制作出土石方开挖施工状态仿真图，可以让开挖工程决策变得更加科学合理。
1水利水电工程土石方施工方法
目前，比较常见的水利水电工程土石方开挖方法有两种。第一种是爆破施工。传统的土石方施工工艺中，爆破施工一直使用手风钻来完成爆破，如今相关工作人员更乐于使用潜风钻完成爆破。利用潜风钻完成爆破，则爆破工作的科技水平以及施工效率都可以得到显著的提升。第二种是明挖施工。在挖掘工作开展之前，可以先进行微爆破。这样可以保证该工程建设的挖掘工作开展得更加顺利。如今，为了进一步提高水利水电工程的土石方工作质量，相关工作人员将可视化理念融入其中；经过创新与发展，逐渐找到了工作开展的可视化设计方法，为高效开展水利水电土石方开挖工作提供了新的发展路线。原本，在开挖工作开展之前，相关工作人员需要采用人工计算和手工绘图的方法，完成土石方开挖工作的测绘以及计算工作。这种工作，耗时良久且工作任务极重，在工作之中也表现出工作效率低下、计算不精准、设计不合理等弊端。在此条件之下，人们需要找寻一种能让工作人员更为科学地进行决策的方法。可视化设计的应用，正可以满足水利水电工程建设的需求。可以利用电子技术的计算、分析以及测算能力，弥补传统土石方开挖工作方法的不足，让其设计工作更具有效性。
2水利水电土石方施工技术要点
2.1土石方爆破技术
水利水电土石方施工技术要点之一是土石方爆破技术。相较于国外，我国建设施工爆破技术应用的较晚。这主要是由于爆破技术对爆破技术人员有着较高的要求，爆破所带来的冲击很可能会造成其他方面的影响。因此必须对炸药的数量和威力进行控制。而随着我国建筑建设技术水平的不断提高，信息化的监控和分析已经能够针对工程爆破进行细致的模拟。通过数据模拟可以对爆破的情况进行调节，从而使爆破技术可以实际应用于各类工程建设当中。在水电项目的土石方施工当中，工程爆破技术可以有效取代手风钻掘进方式，更好更快的完成相关施工作业。爆破技术在水电项目当中已经占有了十分重要的位置。
2.2土石方明挖技术
水利水电土石方施工技术要点之二是土石方明挖技术。明挖施工技术区别于土石方的地下施工内容。在其施工阶段需要对周边的地理环境进行准确的分析和把握，并确保施工区域地面平整无杂质。在明挖施工的阶段，需要对不同的材料进行采购，做好土石方施工前期物料准备。从施工设备方面来看，明挖施工需要的设施设备相对较多。近年来我国土建项目的不断增多，也使土石方施工的常用技术设施设备不断创新。
2.3可视化图形技术
水利水电土石方施工技术要点之三是可视化图形技术。
可视化图形技术是水利水电工程土石方开挖可视化设计的关键性技术。土石方开挖可视化设计是要将相关的参数、结果以及模拟成效都实现可视化，让工作人员可以更为直观地了解工程信息，并对工作开展成效进行预判。在可视化图形技术的应用过程中，需要借助于计算机仿真学，完成三维图像向二维图形的转化，进而实现可视化，达到水利水电工程土石方开挖工作的要求。首先，相关工作人员需要根据所得信息和工程需求，制作土石方开挖形态的三维仿真图。那么就需要工作人员精准地采集相关信息。实践经验表明，开挖施工地点数字地形图的等高线密度与土石方开挖量计算的精度、断面形态真实度和三维仿真形态图的细腻程度成正比。相关工作人员必须在精准地建立数字地面模型，实现土石方开挖技术数字化后，再制作土石方开挖后形态的三维仿真形态图。三维仿真形态图将原本抽象化的信息和数据变得更加具体，为可视化设计奠定了基础。其次，为了让可视化更具真实感，还需要完成对光照模型以及纹理映射的处理。物体表面向视线方向辐射的光亮程度可以决定物体表面的颜色，光照模型可以在计算光强方面发挥巨大的作用。也就是说，利用光照模型，可以计算出物体表面向固定视线方向辐射的光强。相关工作人员应该选择并建立光源，确定好光源所在位置、数量、颜色以及视线方向。开启光源后，对模型表面进行明暗处理。然后利用纹理映射将纹理图形粘贴至模型表面，这样会让其真实感大大增加。如此一来，水利水电工程的土石方开挖可视化设计就可以被实现，开挖后的地质形态以及开挖体的状态都可以直接呈现于计算机屏幕之上。最后，将三维图像转化为二维图形。三维仿真形态图与二维方针形态图之间的转化，是水利水电工程土石方开挖可视化设计中最为重要的一环。工作人员需要利用先进地设备和技术完成转换工作，让三维仿真形态图在准确、真实的基础之上被转化为二维平面透视投影图。其中可以采用隐藏面消隐法去除不可见面，只保留二维形态下的所有可见面，相关工作人员对所见场景进行必要裁剪，修剪掉可见区域外的图形，同时，应该让变换的坐标系与屏幕像素点之间建立联系，进而实现三维模型到二维平面图像之间的转换。从建立三维模型到完成三维变化、实现二维坐标转化和平面图像呈现。
3水利水电工程土石方施工技术应用时的注意要点
3.1精准测量，降低成本
水利水电工程土石方施工技术应用时的注意要点之一是精准测量，降低成本。在进行水利水电工程建设施工作业时，不免会遇到各种环境的限制阻碍施工作业的顺利进行。如当地施工作业环境的民俗习惯、当地施工作业的地质环境、周边环境及自然因素等，都将是整个水利水电工程建设施工作业的重要因素。所以在进行施工作业前，必须对有效信息进行合理判断、筛选，对每项数据进行合理分析，判定，这样才能降低施工作业中可能出现的各种安全事故，降低施工作业成本，确保水利水电工程建设的顺利开展。在进行全面勘察分析时，必须做到精准测量，针对不同问题给予不同的解决方案。
3.2水利水电工程施工现场环境的保护
水利水电工程土石方施工技术应用时的注意要点之二是水利水电工程施工现场环境的保护。从某种意义上来讲，水利水电工程建设是一项利国利民的基础项目。尤其是近年来随着人们生活质量的逐渐提高，对环境保护的意识也在逐渐增强。所以这就需要水利水电施工作业人员在进行施工作业时要充分考虑水利水电施工作业的特殊性，将其与环境保护有效的结合在一起，不断增强施工作业人员对生态环境保护的重视程度，进而推动水利水电工程建设与自然环境建设协调有序的发展。
结语
总之，实践过程中，施工人员只有在明确土石方施工内容及特点的基础上，对其具体的施工内容进行针对性的技术应用，才能保证土石方施工质量的提升，进而推动水利水电工程的进一步发展。
参考文献：
[1]饶咨萍.对水利水电工程中土石方施工技术的研究[J].江西建材，2017（19）：126.
[2]杨映红.水利水电工程中土石方施工技术的相关探讨[J].科技创新与应用，2018（9）：56~57.