水利項目中計算機仿真的運用

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本文作者：曾加強、戴方凱 單位：長江水利委員會設計院

通過計算機精準的數據分析真實再現水利工程施工模擬仿真，分析前預先考慮到的各種約束條件。最后，計算機仿真技術應用領域廣泛，不僅可以在水利工程施工方案制作中發揮重大作用，同時在類似于同類的工程建設中都會起到很大的作用。

計算機仿真模擬技術是以數學理論為基礎技術，計算機并不能直接對其進行分析和處理，而是需要建立一個能反映待研究事物或問題實質特征的模型。

為此在水利工程施工過程中，應用計算機仿真模擬技術主要通過4步來實現整個技術的實際應用。如圖1仿真模擬系統過程圖。

第一步就是建模階段，首先對水利工程中實際問題分析清楚，并把施工中所注意的限制條件和約束內容考慮清楚，再利用相關的數學、力學及其他相應學科的有關理論把水利工程施工的數字模型描述出來，輸入設計數據，要把確保建模的精準度；再次通過人工干預在建立模型過程中實時修改數據，確保數據完整，涉及到各施工階段的總體場地布置、施工計劃實際進度、材料用量等等。

第二步輸入模型，就是把建立的模型通過計算機進行系統的處理，這種形式所體現的模型內容也就是計算機仿真模擬模型，同時也是進行計算機進行仿真模擬計算的關鍵環節。

第三步，仿真計算分析：計算機仿真模擬模型放置于計算機計算模塊中，從而對整個水利施工方案進行系統的仿真模擬計算分析，把水利工程施工的整個過程進行系統的數據分析，確保水利工程施工的準確度。這便是所謂的“計算機模型的仿真計算”過程。

第四步仿真模擬計算結果分析：最后對仿真模擬計算的結果進行分析和評估，結合水利工程的實際情況，考慮水利工程施工過程中可能出現的不確定因素，進行模擬仿真分析，實現整個計算機模擬仿真的完整性，從而利于日后實際工程施工的指導。

通過以上對計算機仿真技術的詳細描述，可以看出計算機仿真技術在水利施工中的應用的重要性，把水利工程施工這項復雜的系統工程用計算機仿真技術模擬再現，通過分析在不同的水利工程的方案和機械配置的組合情況下，在符合施工過程各種約束條件的限制要求的前提下，進行施工方案分析，計算出各種方案下的施工進程，從而獲得水利工程的最短施工工期，保證嚴格控制了水利工程的施工質量，給水利工程的順利展開奠定了堅實的基礎。