信息化技術在水利水電工程建設中的應用與發展

【摘要】隨著網絡技術和信息化處理技術的發展，被廣泛應用到各行各業。水利工程設計專業多，工程項目多，管道布線復雜，想要實現項目的精準管理和工程的精準預算是非常難的。通過借組BIM建模軟件、無人機勘測技術以及大數據智慧平臺，實現了對水利水電工程設計、工程預算和維護管理實現了全過程信息化管理，降低了管理成本，全面提升項目建設質量。

【關鍵詞】信息化技術;水利水電工程;應用

21世紀是信息化的時代，信息技術是當今世界上發展最為迅速的產業，信息處理技術突飛猛進，日新月異，給各行各業都帶來了巨大的轉變。水利工程作為利民工程，越來越多的信息化技術被應用到水利水電項目建設中。在水利水電信息化技術方面，主要有BIM技術、無人機勘測以及大數據處理等。

1、BIM技術在水利工程建設中的應用

建筑信息模型化（BIM）的英文全稱是Building Information Modeling，是一個完備的信息模型化的過程。在水利工程建設中，其應用主要體現在以下幾個方面：

1.1基于BIM的工程設計

根據二維設計圖，可以將工程圖轉換為三維模型，從而可以直接修改模型，開展相關的工程模擬試驗。 并且BIM有著良好數據共享性，可以與其他CAD設計軟件共享模型，并且不需要重新輸入數據以避免數據冗余，歧義和錯誤。 實現不同專業之間的協同設計。 修改一個專業設計的對象，并相應地更新其他專業設計的對象。

1.2基于BIM的項目施工與管理

BIM不僅僅應用于項目設計，還應用到項目管理。BIM技術可以進行施工、維護和管理全過程模擬，實現了集成項目IPD管理。

在施工管理方面，BIM輔助技術實現了實現動態，集成和可視化的4D施工管理。建筑施工現場的3D模型與施工進度相聯系，并與施工資源和場地布置信息相結合，建立4D施工信息模型。實現了施工進度，人力，物力，設備，成本和場地布置的動態綜合管理，以及施工過程的可視化模擬。在項目參與者之間實現協作。項目參與者之間的信息共享，以及基于網絡的文檔，圖紙和視頻的提交，審核，批準和使用。項目參與者通過網絡共同協商和協調項目，以實現對施工質量，安全，成本和進度的管理和監控。

同時施工問題預測，當在計算機上執行施工過程時，虛擬模型可以在實際施工之前預測潛在的問題。并且根據施工問題，為項目制定合理的防治措施，并對施工措施進行計算機輔助模擬。

1.3 BIM技術在水利工程造價中的應用

水利工程涉及投資范圍廣，專業性強，整體項目結構多樣化、復雜化，特別是在水庫、水電站等，這些項目水工結構復雜，設備較多，各種管線密集。因此想要完成工程預算，需要多個專業、多組人員協同合作，才可以完成。但是傳統的二維圖紙無法，不能直觀展示實際效果，如果遇到設計變更時，更是無法做好工程預算。另外，越加復雜的工程，容易出現工程量漏記或重計，產生資產浪費。

由于BIM技術具有造價高、唯一性、動態性、層次性和兼容性等特點，在水利工程造價管理信息化方面具有傳統技術無法比擬的優勢。在水利工程造價方面，優勢主要體現在以下幾個方面：

首先，大大提高了成本工作的效率和準確性。通過BIM技術，建立了一個三維模型，能夠自動識別各個零件，快速調整和計算工程量，動態結構設計捕獲可以有效地避免項目遺漏和計算誤差，提高庫存評價的準確性。

其次，利用BIM技術模型沖突，通過檢查工具優化解決方案和消除工藝線沖突，成本工程師可以與設計師合作，從成本控制的角度優化工藝和解決方案，有效地控制設計變更和降低成本。

最后，結合施工進度和施工現場的費用，可以和BIM技術預算對接，保證預算工作開展的準確性。繼而可以根據市場變動和施工調整，繼而快速有效的進行預算計算，保證整個工程造價工作的實用性和敏感性。

2、無人機技術在水利工程中的應用

水利水電工程建設中，需要涉及多個方面的勘探和監測，如水土保持監測、地質條件勘測。而傳統的地面監測已不能滿足當前監測工作的需要，因此大力發展無人機遙感技術是極為重要的。無人機遙感技術具有靈活、實時傳輸和高圖像分別率的特點，因此已經成為項目建設中的重要信息技術。

2.1無人機技術在地質勘測中的應用

無人機技術不僅僅簡單的高空拍攝，更是多種技術的綜合處理平臺。其中無人機在地質勘察應用方面，主要應用以下幾個方面的技術：

三維表面模型的場景還原技術。利用無人機和工程現場攝影相互配合，可以快速形成測量區三維表面模型，恢復測量區的地形、地貌等地形特征，為工程項目勘察布局規劃，提供了決策信息。

快速方便的地形測量技術。相較于傳統的地形測量技術，無人機地形測量技術提高了1～2倍。根據實驗情況，在1平方公里復雜條件下進行1：1000精度進行地形測量，無人機完成地形圖繪制需要7天左右，而傳統的測繪技術需要兩周以上。因此節約了人力和物力，降低了作業成本。

地面變形分析技術。該技術可以實現對地表大變形的快速分析，對堆場的開挖進行實時分析，并對邊坡的快速開挖進行監測分析，具有廣闊的應用前景。

2.2水域信息的實時監測

水利水電工程對區域生態環境有重大影響。要動態探測水文信息，掌握及時有效的數據，全面分析環境影響。這個地區的水文信息一直在變化。根據傳統的統計數據，它顯然不是時間敏感的。無人偵察機的遙感測量技術可以通過高精度的圖像采集設備實現水文信息的實時采集。經過對比分析，水文環境的變化不僅有助于降低人力物力測繪成本，而且有助于提高監測效率。通過對全國水域基礎數據的收集，根據科學信息處理過程，采集和成像各子區域的水文信息，準確獲取各區域水文信息的面積、類型、所有權和分布，建立有效的部門聯合機構。水環境動態數據檢測管理系統的建設，不僅保證了水利水電工程的順利運行，而且保證了生態環境的平衡。

3、大數據處理技術在水利工程中的應用

大數據技術在水利工程應用方面，山東省水利廳走在了前列，建立了樹立大數據處理平臺。通過構建智能化管理平臺，采用分層采集、存儲、處理和服務的建設模式，利用“天計算”大數據平臺開展水利大數據分析與智能化，基本形成了“全、統、通”的山東水利大數據系統。建立了水利知識地圖，揭示水利數據來源與企業實體的關系，建立水利信息系統。

參考文獻：

[1]雙學珍，張智涌.信息化技術在水利水電工程施工管理中的應用現狀及發展方向[J].科技展望，2014（19）.

[2]胡志紅.對水利水電信息化技術應用與管理的思考[J].湖南水利水電，2016（2）：98-99.

作者簡介：

吳金光，單位：山東鄒平水利工程處，職稱：助理工程師，方向：水利水電，出生年月：1990年7月，學歷：大專。