水文资料对工程设计的重要影响

王择明

摘要：水文资料对工程设计有着较为重要的影响，在许多工程设计方面都可以看到参考水文资料进行前期方向把控。随着科技进步和经济发展，对工程设计的科学性合理性要求不断提高，而水文资料对工程设计起着重大性影响，因此，我们要保证水文资料的精确性和真实性，对工程设计起到实际指导作用。本文主要针对水文资料对工程设计的影响进行归结。

关键词：水文资料;工程设计;重要影响。

一、水文资料的现状

在施工工程中，建设地的自然环境包括地质，土壤，水文，气候等都对施工设计产生重要影响。我国在水文资料收集工作的开展上相对起步较晚，导致水文资料的各项工作技术，相对于发达国家较为落后。随着经济的发展和技术的创新，水文资料的收集应用等技术正在不断地提升。同时由于水文环境的多样性使得资料收集面临着新的挑战，例如，水资源由地上的显性资源转化为地下的隐性资源开发。这对水文资料的收集又提出了新的挑战。起初我们大部分的水文资料，勘测和收集工作都只针对于地表水。但由于地表水源的减少，开发的方向转向于地下水。这就对勘测收集工作提出了新的挑战。在建国初期，水文资料的收集是中规中矩的。那时的水文资料收集能给人们提供水源相关资料。而且在那时地下水没有大规模开发，主要依靠地表水源，成立的专门的水文地质研究队，从资金到配备相当受重视。而如今工业和制造业的发展，还有城镇化进程。使许多行业崛起而水文行业的发展未能同步跟进。除水文部门外的其他单位虽然还保留着水文的岗位，但是工作和技术的强度远没有以前充实，从现在的整体来看水文行业发展比较落后。工程设计、建设领域，不少工程对水文资料的重视程度不够，直到工程设计、建设建筑施工现场出现了较大偏差，才开始反思水文地质条件对施工造成的不利影响。综上所述，进行水文资料的收集和分析对工程项目的顺利开展具有至关重要的意义。

二、水文资料对工程设计的影响

（一）地下水对于工程设计的影响。

随着人们对大自然的开发利用，许多地质都已经受到人为的影响。尤其是水资源方面，地表水资源的枯竭和地下水资源的无序开采，人类的开发活动都对开发区域的地质和水质量产生影响。地下水的开发和利用，使得开发区的土壤承载能力发生变化。同时地下水所含成分的不同，也对建设材料的选取产生影响，这就需要施工人员进行详细的水文资料收集工作。兼顾该区域土地的承载能力进行工程设计。除此之外，还要进行建筑物的整体设计考虑，由于土质的改变，对建筑物造成不同程度的沉降影响，因此要将建筑物整体高度与每年的沉降数值进行综合考虑。

例如：在一片曾进行过地下水源开发的土地之上，建筑一个六层左右的居民楼。在设计施工方案时，要综合考虑地下水的开采填充情况，包含填充物质是什么，开挖的深度有多深，以及填充后的土壤承重能力，这些都是要通过水文资料反映出来的内容。设计师通过参考水文资料中提供的土壤承载能力，进行建筑物地基的工艺和承重结构的设计选择，选择适合施工地区的地基承重结构和施工工艺，以便建筑物更加结实和牢固。如存在较长时间段的地下水开采历史，就需要先进行地基的夯实与填充以保障其不会发生沉降和渗漏事故。根据水文资料提供的土壤坚硬程度可以选择建筑物的上下结构。因为土壤坚固程度直接影响到建筑物的下沉数值以及建筑物的倾斜角度和墙体的裂缝情况，设计时，要根据水文资料中提供的数值，整体设计建筑物的建筑结构。通过合理的设计最大程度地降低建筑物后期倾斜或开裂的几率。因此，水文资料对工程设计起着重要参考作用，水文资料的真实性直接影响施工过程及项目建成后工程的质量和整体牢固性。

（二）水文资料对设计材料选择的影响

水文资料对工程的设计材料选择也造成影响。在开工之前，对施工场地的水文资料做一个详细的了解和深入的实地勘察。弄清楚水文资料中所表述的地下水的相关情况如地下水深度，是否含有酸性物质，土壤的质地信息。并根据实地考察精准的判断，施工地区的地下水分布土质情况，水质情况等。因为不同区域的土质。所含的矿物质成分也不同，施工材料是否能与这些土质中含有的某些成分发生化学反应，都取决于水文资料提供的内容和施工前的实地考察。因此，在进行设计时，材料选择需要结合实际情况和水文资料，选择针对于施工地区的合适的材料。合理的选择施工材料才能保障工程的建筑物寿命更長，结构更牢固。

以黄河下游地区开展施工建设项目为例，例如黄河下游的东营地区。施工前，设计人员就应该参考水文资料，了解施工区域的环境情况包括降水量，降水季节分布以及地下地表水含量等。东营地区土壤以盐碱地为多，水土的碱性较大，腐蚀性较强，而且该区域基本以地下水为主要水源。地下水中，含二氧化碳和盐酸类物质，因此设计时就要考虑选择的材料，不能与这类物质发生反应。尤其是建筑材料与二氧化碳和碳酸物质接触就会产生混凝土的碳酸化现象，将直接影响建筑材料的使用和运输。可大部分的建筑物使用的是混凝土材料，但混凝土材料与地下水接触，容易发生水解现象。因此，建筑材料的选取在设计阶段，就要被纳入考虑范围。建筑材料的选择要与水文资料详细结合，不仅要对黄河地区的碱性土壤有抗碱能力，同时也要对地下水有抗反应措施。工程设计者在黄河附近选沙是一个难题，整合黄河资源，这里有丰富的河沙资源。但是河沙也有致命的缺陷，例如受黄河水影响碱性较强，较为松软，需要加入其他化学材料中和;但也具有优点就是运输距离短，经济成本低下。因此，设计人员就应在设计阶段，综合考虑到经济因素和资源的合理利用因素。在能够使用河沙时，尽量联系本地企业使用碱性相对较小，粘合性较强的河沙，减少资源的浪费。

通过对黄河流域整体的水文资料的勘察和分析，它给设计选择的材料提供了极大的方向性。例如选择的材料要普遍的具有抗碱能力，对于地下部分要考虑到防止地下水侵蚀的因素，对于整个工程建筑物的设计，还要将每年的沉降幅度纳入到考虑的范围内。在建筑的整体设计和材料选择都做到适应本地的水文地质环境后，在设计时还要结合水文资料，提前做好应急措施和应急设计。因为在一些特殊的地质地区，随着施工进程的加速，水文地质发生着新的变化，有可能水文地质产生的影响不断扩大，对施工造成影响。因此设计人员在设计阶段就要考虑出现突发问题的相关预案设计，以防患于未然，一旦真的发生了应急情况，施工人员可以及时有效地进行施工的调整，以达到最及时最高效的减少突发情况对整个工程质量影响的目的。如在某些地区进行工程建设，由于施工的需要导致大量树木被砍伐，水土保持能力下降，此时沉降与滑坡事故容易发生，设计人员在开始时就在施工现场周围开挖排水渠，选取高地来减少相关损失。因此，水文资料在整个设计材料选择中起着重要的指导作用，它不仅影响着整个设计材料的选择，同时也影响着材料选择产生的后续问题，以及怎样解决后续问题和预防发生后续问题的方案。

总结：随着社会发展，大力推动城镇化建设，建筑物和工程数量剧增，时代对工程质量提出新要求和新期望。在此背景下，我们应该重视水文资料的收集和整理，水文资料对工程设计有着指导性作用。设计中材料的合理选择，结构科学以及应急预案的有效编制，都离不开水文资料的真实性、有效性。

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河南省水文水资源局 河南省郑州市 450003