水利工程

李英顺

[摘 要]本文在分析了水利工程施工中的对象分析和空间划分的基础上探讨了施工通道的建模.

[关键词]水利工程；对象；空间；建模

中图分类号：TV512 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0171-01

1.水利工程施工中的对象分析和空间划分

面向对象分析法OOM（Object-Oriented Method）是在面向对象程序设计的基础上形成和发展起来的。面向对象的基本方法论认为：客观世界是由许多各种各样的对象所组成，每种对象有各自的内部属性和运动规律，不同对象相互间的作用和联系就构成了各种不同的系统，构成了我们所面对的客观世界。在对水利工程施工中的对象分析中，我们引入了面向对象的分析方法，一方面有利于在分析上思维更加明晰，另一方面也是为了进行空间分析软件程序设计的更方便的实现打下基础。

水利工程施工中的对象比较多，既有各种各样的施工机械，还有不同种类的施工对象、施工辅助设备等。我们在对施工过程进行系统分析的基础上，筛选出了其中一些对施工影响较大并且与空间关系紧密的的对象，并对它们进行了分类。水利工程施工过程中主要存在以下几种类型的对象：

1）施工人员Labour Crew。人是施工生产活动中最活跃的要素，也是水利工程施工系统中最基本的要素。人员作用发挥的好坏，在很大程度上影响水利工程施工系统的正常运行。在客观上，每个施工人员都需要一定的空间。如果空间过于狭小，不但会影响施工的效率的发挥，还会造成一定的安全问题。因此，施工人员是施工系统中的一个重要对象。

2）施工机械。各种施工机械是完成施工任务的必要手段。比如在混凝土大 坝施工中就包括各种门机、塔机、缆机、载重汽车、平仓机、振捣机等施工机械。

3）施工对象。施工对象又可以称为施工目标，其也是施工活动的是否完成的考察对象之一。如对于一个大坝浇筑活动，其大坝的浇筑部分就是施工对象。

4）施工辅助设备。施工辅助设备是指在施工过程中有效的来协调施工人员或者施工机械对施工对象的有效作用的设备，如施工过程中的脚手架、施工的风水电设备等都是施工辅助设备。施工辅助设备是施工中的重要的组成对象，但是其在安全性和对空间的要求方面没有以上三种对象强烈。

5）其它对象。在施工过程中，还存在其它的一些与施工空间相关系的对象，如施工中的保护对象就是这种对象。大坝浇筑中相邻浇筑块的已浇混凝土，就是施工保护对象。

利用面向对象分析方法，本节对施工系统中的与空间密切相关的对象进行了分析分类，这种分类使得我们对施工空间进行更深一步的详细划分。根据施工中对象的分类，可以把施工空间分类如下：

1）施工人员空间。施工人员进行施工时所需要的空间，是一种与施工资源 有关的空间。

2）施工机械空间。施工机械工作时所需要的空间，是一种与施工资源有关 的空间。

3）施工对象空间。施工对象所占有的空间。这种空间与施工资源无关，是 一种固有空间。

4）临时对象空间。一些辅助设备，比如脚手架，在施工的过程中具有临时 性，这种空间叫临时对象空间。与施工资源有关，但是有一种临时性， 而且在存在期间位置一般具有不变性。

5）危险空间。某一个特定的对象，如施工辅助设备中的电源设备，在工作 过程中会产生一定的危险的环境，这个危险的环境空间就是危险空间。这种空间与施工资源之间没有直接的关系。另外，水利工程中的爆破也会在一定的时间范围内产生危险空间。

6）保护空间。在特定的施工时间范围内，需要进行保护的空间。这种空间与施工资源之间没有直接的关系。

对于在施工过程中的某一特定对象，根据其工作的要求和自身保护的要求，可以将空间进行如下几类：

1）实体空间。又称为物理空间。在施工过程中的任何对象，都存在一个由其自身的几何尺寸决定的空间，称为实体空间。如施工人员、施工机械、和施工对象等都具有不同的实体空间。

2）安全空间，又可称为安全工作空间。施工人员、施工机械在工作过程中，需要一定的空间使得自身能够安全运行，这就叫安全空间。比如门机工作时，它的起重臂的工作范围就是门机的安全空间。安全空间是保证施工人员和施工机械等对象进行正常工作的最低空间要求。安全空间比实体空间大。

3）效率空间。有的文献里干脆称为高效工作空间。对于施工人员或者施工机械等，在安全空间和它发挥最高生产效率之间的空间，由于其空间大小的变化，对其效率的大小将产生直接影响，因此，将对象发挥最高生产效率的空间称为效率空间。

2.施工通道的建模

在水利工程的施工过程中，作为施工主体的人，从施工场地外进入施工场地必须有一个通道，另外材料和施工设备的运输也需要一定的路径。如果这些路径规划不好，很容易跟施工场地里正在进行的施工活动发生冲突。因此，在进行施工场地空间分析时，也必须分析出不同的通道以满足场地内交通要求。在一般的施工场地里，可以将施工通道分为2类：

（1）工作通道（Working aisles）：材料或者设备放入或移出施工区的通道。又可分为：

（a）主（（Main）通道一一般沿着施工场地的纵向布置，允许其它通道与它连通。

（b）交叉（Cross）通道一与主通道相交叉的通道，主要是将主通道运送的材料或者设备进一步运到使用地点。

（2）人行通道（Personnel aisles）：只使用于工作人员进出施工场地，应尽量让人行通道避开较危险的施工区域，以免造成人员的伤亡。

在通道的建模上，我们引入了路径分析法的思想。在一般的路径分析中，如以物流为背景的具体的分析当中，会尽量把一些相临的路径和通道进行合并，以減少通道维护的成本。但是水利工程有一些特殊性，因为水利工程中的通道一般都具有临时性，会随着时间变动。因此，在对通道进行规划时，我们针对不同的运输对象，建立了不同的运输通道，如运输设备的通道、钢筋的运输通道等。对不同的运输对象进行不同的运输通道的设计主要是基于以下原因：1）不同对象进入施工场地的位置不同，在水利工程中很难也没有必要在水利工程的施工过程中设立唯一的施工场地入口，这就造成很难把不同入口的路径合并到一起。2）通道的维护成本低。3）通道的临时性，有的通道所存在的时间是很短的，如大坝仓面备仓设备和浇筑设备的运输通道，在具体的运输过程中一般都是一次性将它们运输到位。

通道的路线及尺寸是影响通道运行效率的重要因素。作为进出施工场地的通路，通道的设计应能一方面保证运输对象的安全、快捷的运输，另一方面又得要求运输通道的设计较少或者尽量不要影响其它工序的进行。因此，施工通道的主要设计参数是施工通道的位置以及及宽度。在对施工通道的位置和参数的设计中，我们主要考虑如下原则：

1）通道的安全性。主要是当前运输路径是否与正在进行的施工活动之 间存在空间冲突。

2）通道的经济性。经济性主要包括流量经济和空间经济。流量经济主 要是考虑通道在所有可能运输通道中的长度和笔直度，因为施工通 道越长，其运输成本必然越高，同样，如果施工路径笔直度低，必然影响运输的速度。由于在施工场地中，施工空间资源非常宝贵，因此，施工空间尽量减少，这样能够为别的施工活动创造更多的施工空间，因此通道设计也要考虑空间经济。

3）对其它施工活动的影响。在通道的设计上，一方面要考虑运输能够 安全、经济的进行，另一方面还必须使得通道在运行时尽量减少对 其它施工活动的影响。

3.结语

本文在传统的空间分析方法的基础上，针对水利水电工程的特点，在空间分析理论上进行了发展.

参考文献

[1] 王仁超.空间分析理论在水利水电工程的安全问题研究中的应用.水利水电技术，2014年.

[2] 吴泽斌.水利工程生态环境影响评价研究[D].武汉：武汉大学，2005.