水利水电工程施工场地空间冲突分析

[摘 要]本文针对水利水电工程施工系统中的空间冲突问题，先提出了空间冲突相关概念，对简单的空间冲突问题给出了解析方法，最后提出了空间分析在水利水电工程施工中的应用展望。

[关键词]水利水电工程；空间冲突

中图分类号：[TM622] 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）27-0113-01

水利水电工程施工包括一系列的活动，这些活动需要在一种安全和高效的模式下进行。水利水电工程施工活动中主要有以下一些空间。施工面、堆放空间、施工运输道路、加工场地、仓库、起重或者浇筑设备空间、保护空间、危险空间等。这些空间并不是静态的，在不同的时间段里，这些空间的分布是不同的，甚至其形状、拓扑等都会发生很大的变化。因此，这种空间分析是一种基于时间的动态分析，是四维的。

1.空间冲突相关概念

空间冲突：当两个或两个以上的活动同时发生时，它们之间在相对应的空间类型上有重叠时，对施工的进度或者施工的成本等造成一定的不利影响，就称为空间冲突。

实物空间：对于任何一个施工对象，都存在一个由其自身的几何尺寸决定的空间，称为实物空间。

工艺空间：工程施工要通过施工主体与施工对象相互作用来实现，而施工主体由人和施工资源（设备，材料等）组成，施工队伍、施工资源都需要占用一定的空间，这个空间称为工艺空间。也叫工作空间。

危险空间：在工艺空间中，当一个活动的进行时其施工设备和施工队伍（人员）需要占用一定的空间，如果别的活动所用空间与这个空间发生冲突时，就可能产生一定的危险，这种空间称为危险空间。危险空间是工作空间（工艺空间）中最重要的一类，因此往往作为重点考虑。危险空间在水利水电工程施工中是广泛存在的。当起重机或者运输车等施工机械工作时，它占有一定的空间，如果侵犯了这个空间，将会发生一定的危险，这就是一种危险空间。在施工电源附近，也存在的危险空间。另外，开挖区爆破施工中，一定的飞渣范围也是一个危险空间。

保护空间：保护空间也是工艺空间的一种，对于许多活动，它本身需要一个保护空间，以确保它的准确运作。比如混凝土在达到一定的强度之前，就需要一定的保护空间，施工人员或者施工设备如果与保护空间发生冲突，就会造成一定的不良后果，如发生坠物或施工机械进入现象，就可能破坏混凝土表面。保护空间在施工中是广泛存在的。

具体空间和抽象空间：在施工系统中，实物空间、工艺空间、危险空间和保护空间可以称为具体空间。施工系统中还存在一种抽象空间，如决策、设计优化、工艺改进等，它们与具体空间有着紧密的联系，是一种抽象空间。这两种空间相互依存、相互联系和相互作用。

2.空间冲突的特点和空间冲突分析的步骤

在以上介绍的几种空间中，各自存在不同的特性，但是它们都有一些共同点。首先，它们都是基于时间的，具有临时性，这也可以叫空间的四维特性；一般来说，一种空间的存在不是永久的，它们只存在于一定的时间段里，过了这个时间段，它可能转化为别的类型的空间，也可能不再作为影响工程的空间进行分析。其次，它们以不同的形式存在，因而，对某一种空间类型进行鉴别，是一个重要的问题。第三，它们产生了不同类型的空间冲突问题，不同的空间冲突其表现形式又有所不同。

空间冲突的分析是一个复杂的过程，涉及到许许多多的因素，而且这种分析还必须是一种动态的分析。在某种意义上说，这是一种时空冲突分析。这种分析主要按以下步骤进行：

・确定各种空间的体积，各空间的体积视情况可以从定性或定量上去确定。

・在三维上或者在四维（考虑时间）上发现和识别空间冲突。

・对空间冲突进行归类，并查看它是由哪几种空间产生的冲突。

・对几种空间冲突根据权重进行排序，定出其优先级别。

・确定空间冲突发生的时间段，可以按上节所述进行确定。

・对不同的空间冲突提出不同的应对方案，对各种方案进行细化。

・确定方案并实施。

对于空间冲突，一般可以按以上的步骤进行分析规划。

3.空间分析在水利水电工程施工中的应用展望

在很多方面，空间分析的应用还需要扩展，这里列出了其中的一部分：

基于信息发现的分析方面：目前的应用一般来说，只是通过用户提出的问题进行一些简单的分析，分析出的信息一般也较浅。在这种分析中，如果能够应用数据挖掘（data mining）的方法，就能够分析出一些比较深层次的信息，对水利水电工程的设计、施工都会有很大的支持。

空间冲突分析方面：建立一个比较全面且比较切合实际的专家信息系统，在输入一定的条件后，实现对空间冲突的正确识别，并把相应的空间分析按权重进行排序，另外还能判断空间冲突的种类，持续时间等。除此之外，该系统还能根据系统所集成的知识库，找出应对措施。

空间物体布置分析方面：在目前的软件中，这种空间分析只能确定一个目标函数，再对各种设施在绝对位置上或者在相对位置上进行调整，最后确定一种布置最优布置方案。但是，在实际的工程中，设施布置所涉及的目标不止一种，因而应该建立一系列的目标函数，再对每个目标函数给以一定的权值。另外，对设施进行位置的适时调整是一种并不理想的方法，应该在分析之前根据布置条件计算多个布局方案，然后再逐个分析每一种布局方案。这样能够加快分析的进程。

路径分析方面：在路径分析方面，现在在公路设计优化、城市管道布置、城市消防、警力部署方面应用是比较成熟的。因为这些分析都是基于二维的。但水利水电工程一般都是在有山有水、地形复杂的地方修建的，这种分析是行不通的。在水利水电工程施工中，这种分析至少是三维的。由于施工的动态性，比较合理的路径分析还需基于时间来考虑。

4.结语

以上讨论了水利水电工程施工中的空间冲突问题。就目前来说，空间分析在水利水电工程中的应用还是相对比较少、比较浅的，这是因为水利水电工程施工是一个非常庞大的系统，而且不确定因素又非常多。但是，我们有理由相信，空间分析将在水利水电工程的建设中得到更广泛的应用。

参考文献

[1] 王仁超，卢威，水利水电工程计算机模拟若干问题的研究，水利水电技术，2007.

[2] 糜莺英主编，水利水电系统分析与决策，中国电力出版社，2006.