信息化技术在水利水电工程建设中的应用与发展

【摘要】随着网络技术和信息化处理技术的发展，被广泛应用到各行各业。水利工程设计专业多，工程项目多，管道布线复杂，想要实现项目的精准管理和工程的精准预算是非常难的。通过借组BIM建模软件、无人机勘测技术以及大数据智慧平台，实现了对水利水电工程设计、工程预算和维护管理实现了全过程信息化管理，降低了管理成本，全面提升项目建设质量。

【关键词】信息化技术;水利水电工程;应用

21世纪是信息化的时代，信息技术是当今世界上发展最为迅速的产业，信息处理技术突飞猛进，日新月异，给各行各业都带来了巨大的转变。水利工程作为利民工程，越来越多的信息化技术被应用到水利水电项目建设中。在水利水电信息化技术方面，主要有BIM技术、无人机勘测以及大数据处理等。

1、BIM技术在水利工程建设中的应用

建筑信息模型化（BIM）的英文全称是Building Information Modeling，是一个完备的信息模型化的过程。在水利工程建设中，其应用主要体现在以下几个方面：

1.1基于BIM的工程设计

根据二维设计图，可以将工程图转换为三维模型，从而可以直接修改模型，开展相关的工程模拟试验。 并且BIM有着良好数据共享性，可以与其他CAD设计软件共享模型，并且不需要重新输入数据以避免数据冗余，歧义和错误。 实现不同专业之间的协同设计。 修改一个专业设计的对象，并相应地更新其他专业设计的对象。

1.2基于BIM的项目施工与管理

BIM不仅仅应用于项目设计，还应用到项目管理。BIM技术可以进行施工、维护和管理全过程模拟，实现了集成项目IPD管理。

在施工管理方面，BIM辅助技术实现了实现动态，集成和可视化的4D施工管理。建筑施工现场的3D模型与施工进度相联系，并与施工资源和场地布置信息相结合，建立4D施工信息模型。实现了施工进度，人力，物力，设备，成本和场地布置的动态综合管理，以及施工过程的可视化模拟。在项目参与者之间实现协作。项目参与者之间的信息共享，以及基于网络的文档，图纸和视频的提交，审核，批准和使用。项目参与者通过网络共同协商和协调项目，以实现对施工质量，安全，成本和进度的管理和监控。

同时施工问题预测，当在计算机上执行施工过程时，虚拟模型可以在实际施工之前预测潜在的问题。并且根据施工问题，为项目制定合理的防治措施，并对施工措施进行计算机辅助模拟。

1.3 BIM技术在水利工程造价中的应用

水利工程涉及投资范围广，专业性强，整体项目结构多样化、复杂化，特别是在水库、水电站等，这些项目水工结构复杂，设备较多，各种管线密集。因此想要完成工程预算，需要多个专业、多组人员协同合作，才可以完成。但是传统的二维图纸无法，不能直观展示实际效果，如果遇到设计变更时，更是无法做好工程预算。另外，越加复杂的工程，容易出现工程量漏记或重计，产生资产浪费。

由于BIM技术具有造价高、唯一性、动态性、层次性和兼容性等特点，在水利工程造价管理信息化方面具有传统技术无法比拟的优势。在水利工程造价方面，优势主要体现在以下几个方面：

首先，大大提高了成本工作的效率和准确性。通过BIM技术，建立了一个三维模型，能够自动识别各个零件，快速调整和计算工程量，动态结构设计捕获可以有效地避免项目遗漏和计算误差，提高库存评价的准确性。

其次，利用BIM技术模型冲突，通过检查工具优化解决方案和消除工艺线冲突，成本工程师可以与设计师合作，从成本控制的角度優化工艺和解决方案，有效地控制设计变更和降低成本。

最后，结合施工进度和施工现场的费用，可以和BIM技术预算对接，保证预算工作开展的准确性。继而可以根据市场变动和施工调整，继而快速有效的进行预算计算，保证整个工程造价工作的实用性和敏感性。

2、无人机技术在水利工程中的应用

水利水电工程建设中，需要涉及多个方面的勘探和监测，如水土保持监测、地质条件勘测。而传统的地面监测已不能满足当前监测工作的需要，因此大力发展无人机遥感技术是极为重要的。无人机遥感技术具有灵活、实时传输和高图像分别率的特点，因此已经成为项目建设中的重要信息技术。

2.1无人机技术在地质勘测中的应用

无人机技术不仅仅简单的高空拍摄，更是多种技术的综合处理平台。其中无人机在地质勘察应用方面，主要应用以下几个方面的技术：

三维表面模型的场景还原技术。利用无人机和工程现场摄影相互配合，可以快速形成测量区三维表面模型，恢复测量区的地形、地貌等地形特征，为工程项目勘察布局规划，提供了决策信息。

快速方便的地形测量技术。相较于传统的地形测量技术，无人机地形测量技术提高了1～2倍。根据实验情况，在1平方公里复杂条件下进行1：1000精度进行地形测量，无人机完成地形图绘制需要7天左右，而传统的测绘技术需要两周以上。因此节约了人力和物力，降低了作业成本。

地面变形分析技术。该技术可以实现对地表大变形的快速分析，对堆场的开挖进行实时分析，并对边坡的快速开挖进行监测分析，具有广阔的应用前景。

2.2水域信息的实时监测

水利水电工程对区域生态环境有重大影响。要动态探测水文信息，掌握及时有效的数据，全面分析环境影响。这个地区的水文信息一直在变化。根据传统的统计数据，它显然不是时间敏感的。无人侦察机的遥感测量技术可以通过高精度的图像采集设备实现水文信息的实时采集。经过对比分析，水文环境的变化不仅有助于降低人力物力测绘成本，而且有助于提高监测效率。通过对全国水域基础数据的收集，根据科学信息处理过程，采集和成像各子区域的水文信息，准确获取各区域水文信息的面积、类型、所有权和分布，建立有效的部门联合机构。水环境动态数据检测管理系统的建设，不仅保证了水利水电工程的顺利运行，而且保证了生态环境的平衡。

3、大数据处理技术在水利工程中的应用

大数据技术在水利工程应用方面，山东省水利厅走在了前列，建立了树立大数据处理平台。通过构建智能化管理平台，采用分层采集、存储、处理和服务的建设模式，利用“天计算”大数据平台开展水利大数据分析与智能化，基本形成了“全、统、通”的山东水利大数据系统。建立了水利知识地图，揭示水利数据来源与企业实体的关系，建立水利信息系统。

参考文献：

[1]双学珍，张智涌.信息化技术在水利水电工程施工管理中的应用现状及发展方向[J].科技展望，2014（19）.

[2]胡志红.对水利水电信息化技术应用与管理的思考[J].湖南水利水电，2016（2）：98-99.

作者简介：

吴金光，单位：山东邹平水利工程处，职称：助理工程师，方向：水利水电，出生年月：1990年7月，学历：大专。