大型水利工程往往建設周期長、投資大、結構復雜、涉及問題多，因此在決策階段或建設前期如能預測工程項目存在的問題并及時加以糾正，降低工程投資的風險，無疑會避免許多困擾。上世紀八十年代，信息科技開始在我國水利建設行業(yè)廣泛開展應用，范圍涉及到OA、計算分析、CAD設計、可視化、多媒體等方面。這些應用成果提高了我們在某些方面的工作效率，減輕了人的勞動強度。但是，就整個工程項目來說，它所起的作用還只是局部的，還沒有為整個水利工程項目提供一個集成的信息化平臺；特別是在可視化、協(xié)同工作及多元數(shù)據(jù)間融合上還很弱，這在一定程度上抵消了我們的整體工作效率和管理水平。

　　因此，提供具有高度臨場感的可視化系統(tǒng)，使技術人員實現(xiàn)交互協(xié)同設計，將是完成工程設計評估、多維數(shù)字分析、人員培訓等的最佳手段。而虛擬仿真作為研究動態(tài)系統(tǒng)的方法，越來越多地為虛擬產品的開發(fā)服務。通過虛擬仿真技術，人們在產品早期的規(guī)劃階段就可預示產品的特性，并及早發(fā)現(xiàn)問題和錯誤；這無疑有助于節(jié)省成本，提高效率。

　　虛擬仿真技術將我們的視野從二維平面上升到三維主體空間，采用已獲取的基礎數(shù)據(jù)，針對工程項目建立三維的、動態(tài)的、實時的、可視的虛擬仿真環(huán)境。它以水利工程的勘測設計、施工、運行管理為對象而建立，貫穿方案論證、CAD設計、工程進度控制、運行管理全過程，使項目參與各方都能在此環(huán)境下直觀、清晰地看到該項目過程的整體或局部、動態(tài)或靜態(tài)、歷史的或現(xiàn)實的以及將來的真實場景；同時提出自己的意見要求，并可進行各類信息查詢。決策層可在最短的時間內獲得最新、最準確的信息，以便對未來事件作出快速的判斷并采取相應對策。

　　虛擬仿真技術將數(shù)據(jù)管理、幾何建模、物理屬性建模、應用建模、模型試驗、虛擬可視分析等集成于一個環(huán)境，利用已有的信息建立高精度的水利工程三維模型；分析研究規(guī)劃設計中的關心問題，如：水利工程規(guī)劃、方案比選、樞紐總體布置和設計協(xié)調等，在虛擬仿真環(huán)境中對所關心的問題進行觀察、修改、決策、調度或重組等，使項目在決策或實施過程中更具科學性、經濟性和可靠性。

　　仿真的目的就是通過對系統(tǒng)仿真模型的運行過程進行觀察和統(tǒng)計，來掌握系統(tǒng)模型的基本特征，找出仿真系統(tǒng)的最佳設計參數(shù)，實現(xiàn)對真實系統(tǒng)設計的改善或優(yōu)化。隨著多媒體技術、計算機可視化、傳感技術的發(fā)展，計算機模擬外界環(huán)境對人的感官刺激開始成為可能。把虛擬現(xiàn)實技術引入系統(tǒng)模擬仿真的各個階段，可使人沉浸其中，對所需解決的問題有清晰的認識，而不必單純被動的去觀察仿真的結果，將使模型的建立和驗證更加方便。通過三維數(shù)字模型和顯示頭盔進行該領域的視覺模擬，通過傳感機制和觸覺手套來進行該領域的觸覺模擬，通過音響制作和音效卡進行聲音模擬，通過機械控制和傳動裝置進行動感模擬。虛擬現(xiàn)實技術使設計人員從“空間+時間+感受或意念”即“五度空間”感受世界，人成為參加者。

　　濟南科明數(shù)碼技術股份有限公司研發(fā)的水利學科虛擬仿真教學資源，包括水力學、小區(qū)域地形和工程高程測量、混凝土重力壩施工與運行管理、河道斷面流速及流量監(jiān)測等多套虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)。這些實驗系統(tǒng)的應用，豐富了實驗內容，拓展了實驗領域，實現(xiàn)了綠色實驗的目的，提高了學生參與實驗的熱情和效果。

　　虛擬仿真技術在水利工程中具有廣闊的應用前景。它為宏觀決策和項目管理提供了快速、系統(tǒng)、準確的信息與技術支持，可大大提高各項工作的及時反應能力，適時調整規(guī)劃布局和在工程實施過程中對進度、質量進行控制，減少了因工程執(zhí)行過程中的失誤而造成的經濟損失。

　　虛擬仿真系統(tǒng)為水利工程規(guī)劃設計提供了一個全新的研究平臺，它具有安全、經濟、可控、便于觀察、便于參與、實用、無破壞性、可多次重復、整體性等特點，可以對各種決策的效果與作用進行分析比較，以作出科學合理的選擇。因此，水利工程虛擬仿真技術將是向水利現(xiàn)代化方向發(fā)展的一個重大突破。 （相關內容綜合整理自長江水利網(wǎng)）