水利水电工程智能管理

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水利水电工程智能管理范文第1篇

1.信息自动化在水利水电工程建设中应用的现状分析。将信息自动化应用到水利水电工程建设中，实际上就是将各种技术普遍的应用到水利水电工程的建设和管理上，这些技术主要包括：计算机技术、路由器技术、防火墙和VPN安全网关技术、PC服务器技术、终端用户管理技术、核心交换机、接入交换机技术、SNA光纤交换机技术、磁盘存储阵列技术以及会议系统等高科技技术，这些技术的目的就是想达到在工程建设的过程中，实现自动化控制和信息化管理，从而提高管理的科学性和有效性。在水利水电工程建设中，信息自动化技术可以分为水利工程的信息自动化和水电工程的信息自动化，两者合成，组成了水利枢纽的综合性管理系统，这可以充分实现水利水电工程的信息化管理。

2.信息自动化在水利水电工程建设中应用的特点分析。目前我们国家的水利水电工程建设中，采用的信息自动化技术主要都是二层或三层的结构，第一层是信息的采集层；第二层是信息的处理层，最后一层是信息的应用层。这些技术在水利水电工程建设中具有智能性、实时性和共享性的特点。信息自动化技术在水利水电工程中运用的很好可以保证工程的高质量完成。信息自动化两大技术在水利水电工程建设中的应用信息自动化技术包括两大类，是GIS技术和GPS技术，其中GIS技术可以利用模拟的立体动画，在计算机内虚构出整个施工工程的框架，从各个角度进行研究；GPS技术是遥感技术，两种技术都对水利水电工程建设起到了重要的作用。

二、信息自动化在水利水电工程建设中所出现的问题和解决策略

1.目前信息自动化在水利水电工程建设中所出现的问题。首先，水利水电工程中运用的信息自动化技术的含金量很低，正如软件公司的负责人所说：应用方投入软件的费用多少，直接决定了可以享受什么样的服务。也就是说，水利水电工程对信息自动化技术的投入将直接影响水利水电工程信息自动化发展的程度。但是在实际的操作过程中，水利水电工程的负责人往往会忽略了在信息自动化技术方面的投入，或者是在建设之初就没有规划好，将大量的资金投入到了其它方面，导致没有办法购买性能更好、技术更优良的信息自动化技术设备。还有就是专业的技术人才紧缺。好的信息自动化技术和高配置的软件必须要通过高技术的人才来实现，好的信息操控者和信息处理者可以很好的掌握水利水电工程建设中出现的问题，及早发现、及早处理、及早解决，将损失降到最小。但是，水利水电工程专业不是当今热门的专业，很少有人愿意报考这个专业，学的人少导致从事这方面工作的人更是少之又少，精通的人才更是凤毛麟角。

水利水电工程智能管理范文第2篇

关键词：水利工程；水电工程施工；质量管理；优化路径

1水利水电工程施工阶段质量管理效果的影响因素

1.1管理效率低

水利工程相关企业在施工前的设计阶段及施工过程的人员组织，任务分配等方面都存在着一定的管理问题。其中涉及到的部分监理部门在工作落实上没能采取切实有效的对策，在施工基层阶段存在管理松散，工作态度不认真等问题。由此导致的一系列不规范和不科学的操作不仅难以保证施工的整体质量，也会因技术应用不到位等问题而影响整个工程的施工效率。部分工作人员或施工团队从成本控制的角度出发，过度缩减施工成本。在原材料及施工工艺上出现缩水的问题，再次降低了工程的质量。此外，部分参与施工的人员及管理人员还存在身兼数职的情况。其所具备的专业技能和施工工艺与其对应的施工内容并不匹配，这就容易造成施工的同质化和表面化，使整体的施工流程杂乱无序。

1.2施工环境限制

一般来说，建设水利工程的地理位置大多处于远离城市的偏远地区。在水利水电施工工程中对于土壤环境及水文条件的要求较高。并且施工过程对土壤和地质环境的原始结构会造成一定破坏。由其产生的连带作用甚至容易引发土壤对水利工程主体结构的腐蚀或对施工区域周围的环境造成污染，这也不利于维持水利水电工程施工的安全性与稳定性。

1.3施工材料选择不合理

水利工程的建设质量很大程度上取决于建设过程中使用的原材料。例如混凝土的型号，钢筋的规格等。大规模的水利水电工程需要构筑体积庞大的混凝土结构体并通过施工工艺等手段防止外界温度变化和土壤含水量对建筑物主体结构造成的影响。在施工过程中混凝土应具备水化热低，干缩小等特点。为了达到这一施工条件，往往会在混凝土中混入矿物掺合料。这些掺合料的成分存在较大的差异，例如中热硅酸盐水泥、硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥等。虽然都能有效降低水化热，但在实际使用中的配比和掺合量也存在着一定差距。如果因原材料选型不当或配比不合适就会造成混凝土构筑物的结构强度下降，带来潜在的安全隐患。

2提高水利水电工程施工阶段质量管理效果的对策

2.1加强管理效力

水利水电工程的施工周期一般较长，过程中涉及到的任务数量多，内容较为复杂。施工监管人员要积极落实各项管理政策并协调工程的基础建材及设备按时分批的有序入场。协调施工过程中出现的矛盾，保质保量的完成全过程的施工任务。对于各项保障施工质量的措施及一系列施工管理规定，必须认真学习并结合项目的实际情况予以开展和落实。严格管控质量控制的环节及质量评价体系。针对现场出现的各类质量缺陷和隐患必须及时发现并做出改进。为了进一步完善施工阶段的质量监管效果，可增设质量监督管理委员会在现场进行施工监管。针对施工流程，施工工艺和各类材料的使用方式等进行统一管理。对项目的关键施工环节进行整体把控，全面提升水利水电工程的施工质量。

2.2重视先进技术学习

随着信息技术的快速发展，以人工智能为代表的智能化生产模式也需要和水利施工相结合。为此，可对施工技术人员进行系统化培训，让他们认识到新设备，新材料和新工艺的应用方式及实际价值。并积极引入智能化的施工流程和管理手段，这不但能大幅度减少人力物力成本，还能实现标准化的操作流程。先进的施工工艺和技术无疑是优质工程项目的根本保障，通过落实一系列的培训教育活动来保证施工人员的整体专业度和技能水平处于水利水电工程施工的较高层次。通过施工技术的创新和发展持续提升水利水电工程的施工质量。

2.3细化质量标准和规定

从管理制度和规定的层面对施工质量进行约束能够有效避免操作不规范等现象。在水利水电工程的施工结束验收阶段，对于出现的各类质量问题必须在进行客观的质量评估验收后才能给出相应的处理意见。质检人员需要严格地对施工过程的合理性及各环节之间的衔接情况进行筛查。以基层工人的施工质量检查为重点工作，同时配合各类技术应用管理和施工质量的监管，保证全体施工人员的技术水平。另外，还需要根据不同的施工项目和内容设置个性化的质量管理方式。如发现质量未达标的施工环节，应及时签发监理通知单并联合施工单位针对专项施工标准方案进行补充和优化。

水利水电工程智能管理范文第3篇

水资源对国民经济发展有重大作用，与人们的生活存在密切关联。水利水电工程的管理存在较多问题，对水利水电事业的发展形成阻碍。为确保我国的水利水电工程向前发展，要对水利水电工程管理的现状进行分析，采取积极措施处理这些问题。

关键词：

水利水电工程管理信息化

水利水电工程是我国重要的基础设施建设，与社会发展和人们的生活存在密切联系，对水利水电工程实施科学管理意义重大。社会面临新的发展形势，对水利水电的发展提出新的要求，需要对这些问题进行注意，增强水利水电工程的管理水平。

1水利水电工程管理现状

1．1工程概况

某水利水电工程建设在某市，建设在某江上，属于水利枢纽工程。此工程的主要功能就是发电，也能起到防洪、灌溉的作用。挡水建筑物是土石坝，水电站在开发时利用引水式方法。引水的隧洞被安排在右岸边，在左岸设置溢洪道。此流域周边多山地，地形条件比较复杂。坝址所在地河床覆盖的厚度平均达到20m左右，河床的宽度较小。在此水利水电工程发展过程中，由于管理措施不当，造成工程管理水平较低。为提升此工程的管理水平，对此工程实施调查，分析工程管理存在的问题，并结合工程实际选择解决问题的对策［1］。

1．2管理思想落后

改革开放后的20年中，全国工程建设整体质量的合格率达到100％，优良率大致是30％，返工率仅为5％。社会面临转型，很多领域都发生变化，但水利水电工程管理依旧使用以往的方法，没有根据发展实际作出调整。在工程建设中，全部的建设环节均需要遵照领导的指示，建设工作僵化，组织效率低下，无法以较快的速度开展工作，不能创造较高的经济效益，工作人员收入较高，资源无法得到彻底利用。这些问题都会对水利水电事业的发展造成阻碍［2］。

1．3没有意识到管理模式的重要性

很多水利水电工程施工中都存在忽略管理的重要性的情况，将力量集中在工程建设之上，此种工作方式和方法会导致工程项目出现管理水平过低的情况［3］。施工人员的工作热情受到负面影响、使用的技术不够合理、操作不当等问题，让水利水电工程受到负面影响。此种管理方式导致工程的安全管理和风险规避方面都存在缺陷，工程风险与评估均存在问题。

2水利水电工程管理对策

2．1对工程管理机制进行改进

根据某市水库已经存在的管理体制，依据上级部门的指示，对当地管理的体制实施改进。首先要建立责任明确的管理部门，让管理人员知晓自身需要处理的问题，稳妥处理水库管理存在的利益纠葛，并让水库的公益职能得到发挥，同时也要创造较佳的经济效益。让水利水电工程顺利发挥社会效益，也要将管理纳入到公共参政支付行列当中，让经费来源充足，保证资金实现自由流转。创建经营制度、合理地对水库的运行机制实施管理，加大内部改革力度，创建一个符合市场经济要求的职能部门。对管养经费进行审查，判定其中是否存在问题，将管养分开管理，定岗定职，利用合理的方式进行管理，让水库在长期内平稳地发展。创建起专业化的、市场化的水利工程维修养护机制，在推动管养分离的同时，维修人员等员工的工资均要按照工作量和定额要求实施调整，以招标的方法选择较为优质的维护企业。

2．2改变管理意识

此水利水电工程原本的管理思想较为落后，依旧沿用之前的管理方式。要安排专门的工作人员对存在的问题进行分析。注意观察国外水利水电工程的发展动向，了解国外的做法，收集管理技术的信息，整理成专门的报告，上交到部门领导手中，让部门领导审核通过后，就交给专家团队进行审核，结合本工程的实际情况，制定新技术和新方法的引进方案。也要观察国内其他水利水电工程管理现状，前往先进的管理单位学习，改变原有的僵化管理模式。

2．3优化水利水电工程的管理目标

水利行政部门要依据管理目标对管理任务进行处理，在确定管理目标后，树立部门要职将这些措施写进工程管理部门的发展规划中。在组织领导时，对水利水电工程实施统筹规划，执行严格的束缚和激励制度，提升水利水电工程的管理水平。在选择新技术时，要控制引进成本，争取花费最少的资金引进最适合企业的技术。对水利工程的资金实施管理，保证费用处在合理水平，为水利工程现代化创造良好条件。

2．4将管控技术应用在管理中

坝基是水利工程的重要设施，一旦出现渗漏就会导致非常严重的后果。因此，要采取先进的技术对坝基渗漏的情况进行监控，要先建设较为完备的管理机制，利用合理的技术分析方式对工程中存在超深、超薄位置进行管理。选择质量较佳的防渗材料，让土工结构能得到一定程度的控制，特别是对塑性混凝土的管控，要以更加严格的方式进行处理，让问题得到防范。同时，水利工程检测技术依旧能发挥较大的作用。近些年，自动化技术以及智能化技术持续得到应用，各种大型水利工程均需要使用自动化的水压力计对工程实施控制。对碾压混凝土坝而言，与结构改进存在较大的关系，还要对材料配比实施研究，对施工方法进行优化，深入研究温度控制、施工质量控制方法。处理好面板胶结堆石坝，开展集料级配和掺入料配比的试验。对胶结堆石坝的石料进行分析，确定其耐久性，还要对坝址可能受到破坏的进行分析，判定上游防渗体系，确定其是否处于良好的工作状态。一旦出现地震就会造成水利工程出现较为严重的破坏。因此，要研究使用抗震技术，建立地震监测体系，展开地震灾害调查，利用安全监测技术对工程的安全程度实施监控。依据当地的实施情况，收集历年受到地震灾害的影响，进行抗震方案的编制。找出水利工程中的薄弱地段，使用抗震加固技术对其实施加固处理。

2．5利用精细化管理思想处理管理问题

对系统论的内容实施管理，保证管理措施符合施工要求，保证建设过程符合施工要求，让施工建设环节得到全方位管理，对施工工艺实施优化处理，尽量防止在细节上出现问题，创建质量较高的整体工程项目。在信息化技术持续应用的情况下，以往的管理方式无法满足信息化要求，要将计算机技术应用在其中，让管理实现信息化，这是今后水利工程管理的必然发展方向。利用先进的管理方法，学习国外先进经验，让管理水平逐步接近国际标准。因此，要大力发展管理信息化，将先进的网络技术应用在其中，实现工程管理的信息化。

2．6提升工程管理人员的素质

在建设工程领域，增强专业人才的素养十分重要，在发达国家受到重视，且已经形成较大的产业。当前，在社会范围内被广泛应用的就是美国PMI学会的证书。政府部门和大型企业更倾向于招收此类人员。但我国此方面起步时间较短，工程管理专业人员的培养比较落后，很多研究人员建议与国外保持学术领域的交流，强化组织和建设工作，翻译国外的著作，在高校开展学科建设，促使管理人员的素质得到提升。也要安排专业人员前往国外学习，直观的了解国外的运作模式，切实提升我国的水利水电工程管理的水平。

3总结

水利水电工程直接关系到国民经济的发展，要采取科学的措施实施管理。在进行管理时，要对工程管理的重要性有清晰的认知，找到工程管理中存在的问题，采取措施对工程管理体系进行完善，利用精细化管理思想指导工程管理，做好水利工程的防渗、抗震工作。如此就能提升水利水电工程的管理水平。

作者：刘新良 单位：南昌市昌北防洪排涝工程管理处

参考文献

［1］刘加义．切实有效提升水利水电工程建筑的施工技术管理［J］．黑龙江科技信息，2014，25（9）：242．

水利水电工程智能管理范文第4篇

关键词：水利水电工程；施工质量；质量评价；评价模型；监理工程师

对水利水电施工质量的解读可以从狭义和广义的角度进行，从狭义的角度来说，水利水电施工质量能够基本满足相应的功能需求就可判定施工质量合格，而从广义的角度来说，水利水电施工质量不仅仅包括其基本功能的满足，更包括具体的工作质量，如社会调查、市场预测、质量回访等。水利水电施工质量的好坏需要有一个可靠的体系对其进行评价，这对于工程管理有着重要的指导意义，当前国家虽然对质量的底限做出了规定，但是因水利水电施工愈加发展，使用要求和功能也越来越高，因此传统的从狭义角度对水利水电施工质量的评价方式已经无法满足现代水利水电工程建设需求，建立一个科学合理的工程质量评价模型具有重要的现实意义。

1水利水电施工质量评价现状

1.1施工质量评价方式对于当前水利水电工程施工质量评价方法可以从以下方面进行分析：首先是施工质量的评价等级，目前对于水利水电工程施工质量评价等级分为“合格”和“优良”两个等级；其次是单元工程质量评定标准。根据当前施工质量评价等级，单元工程中主要检测项目全部符合相关要求，一般检测项目70%以上的测点符合相关标准即可评定为合格。如果主要检测项目全部合格，一般检测项目的合格率能够达到90%以上，那么就可以评定该单元工程施工质量为优秀。若干个单元工程组成分部工程，对分部工程施工质量的评价是建立在单元工程评价的基础知识的，如果单元工程施工质量全部评价为合格，中间产品质量和原材料质量也合格，那么即可评定该分部工程施工质量为合格。在合格的基础上单元工程施工质量50%以上达到优良即可评定该分部工程施工质量优良。分部工程组成水利水电项目工程，对此评价是建立在分部工程施工质量评价基础之上的，一般来说，分部工程质量全部合格，外观质量得分率75%以上，工程使用的基准点符合规范要求，施工位置和高程符合设计要求，施工材料检验资料齐全。在合格的基础上分部工程施工质量60%以上达到优良且主要分部工程施工质量优良，施工过程中未发生重要质量事故，外观质量得分率85%以上，水电站、泵站试运行检验合格，达到设计要求即可评定为优良。1.2水利水电施工质量评价存在的问题分析当前现行的水利水电施工质量评价方法，我们可以发现其更多的是从整体上对施工质量进行把握，忽视了不同因素对施工质量的影响，即权重。具体而言，当前水利水电施工质量评价主要存在以下四个问题：一是要求施工质量必须同时满足五项条件，一项不合格就会从整体上否定施工质量，没有将各个影响因素具体的考虑进行；二是水利水电工程施工质量评价以水利建设的《质量评定表》和《质量评定保证》为参照，没有考虑到水利水电工程施工特点；三是评定指标和标准过于简单，例如往往使用百分比的方式进行平等，没有进行具体、精确的量化；四是对于水利水电工程而言由于单元工程或分部工程划分的数量较小，评定的群体较小，使评测结果与真实状况容易产生一定的偏差。综上所述，当前水利水电施工质量评价虽然能够对施工质量进行有效管理，但是由于缺乏一套相应的质量评价体系，使得其管理效果更多地依赖工作人员的经验，缺乏足够的科学性和合理性。因此，建立一套科学合理、行之有效的水利水电施工质量评价体系是必要且重要的。

2水利水电施工质量评价模型的构建

水利水电施工质量评价模型的建立应当以预测性原则，即确保评价结果能够反映未来水利水电工程质量状况的走势、导向性原则，即对相关部门的管理决策具有导向性左右、综合性原则，即从广义的角度对质量进行评价、客观性原则，即评价结果必须客观的反映实际、系统性原则，即评价指标和标准形成一个有机的体系、规范性原则，即评价结果的表达和汇总都符合特定的要求等为基础。2.1水利水电工程施工质量的影响因素建立一个科学合理的水利水电施工质量评价体系，要做的是确定其施工质量影响因素，对此可以从施工准备阶段、施工阶段两个角度进行分析。其中施工准备阶段对施工质量产生影响的因素主要包括人，即相关人员是否具有足够的质量意识和相应的施工技术；材料，即施工原材料、半成品、水工金属结构、启闭机及机电产品等是否符合相关要求；机械设备，即所选机械设备是否符合实际施工状况，即机械设备的质量是否符合要求等；方法，即所采取的技术方案等是否合理。施工过程阶段对施工质量产生影响的因素主要包括是否加强质量检验工作、是否认真履行“三检制”、有无加强参建人员的质量教育与学习、有无加强对关键工序、隐蔽工程即重要施工方案的质量控制、对于施工常见问题有无进行预防、监理单位有无认真履行建立职责、有无重视现场协调等。2.2水利水电工程施工质量评定指标的确定施工质量评定指标的选取是否正确、全面对于整个施工质量评价体系的有效性有着直接的影响，在确定水利水电工程施工质量影响因素的基础上笔者遵循目的性原则、系统性原则、独立性原则、一致性原则、可获得性原则、定量与定义相结合原则确定了施工准备阶段和施工过程阶段2个一级指标，其中施工准备阶段包括工程设计和工程环境2个二级指标，工程设计这个二级指标下涵盖施工专业人员的配置情况、施工材料质量、施工机械设备功能、水工建筑物及水机电气设计、施工方案的选择5个三级指标。工程环境指标则包括施工技术水平、施工管理能力、劳动力市场、自然环境4个三级指标。施工过程阶段这一一级指标下包括施工项目参与者、工程外观质量、工程实体质量3个二级指标，工程项目参与者包括项目法人、设计方、承包单位、监管单位、质量管理单位5个三级指标。工程外观质量包括水工建筑物外观、房屋建筑质量、堤防工程质量3个三级指标。工程实体质量包括水工建筑工程单元工程施工质量、金属结构及启闭机安装工程单元工程质量、水轮发电机组安装工程单元工程质量、水力机械辅助设备安装工程单元工程质量、发电电气设备安装工程单元工程质量、升压变电电气设备安装工程单元工程质量、碾压式混凝土坝工程单元工程质量7个三级指标。2个一级指标、5个二级指标、24个三级指标共同构成了水利水电工程施工质量评定指标体系。2.3模糊综合评价指标体系的建立根据水利水电工程特点，具体的施工质量评价指标因子包括以下5个：一是工程环境因子，主要包括工程周边的民俗民风等社会环境，当地的气候、水文等自然环境，劳动力和工程材料获取的资源环境等因子。例如如果工程当地民风淳朴，劳动力和工程材料容易获取，自然环境对工程施工影响较小，那么就可以判定工程环境良好；二是工程设计因子，即对工程设计是否合理、工程质保是否优越、工程枢纽布置是否合理、建筑结构受力是否满足相关标准等进行评价；三是工程质量外观因子，对此可以根据《水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准》进行判定；四是工程项目参与人因子，对此主要是通过不记名调查问题来进行判定；五是工程实体质量因子，一般通过试验、实验室或仪器检测还获得相关数据，并运用数学方法进行数据处理，将处理的数据与相当标准进行比较，从而判定是否为合格或优良。在实践中对水利水电工程施工质量的评价往往并不是直接从整体进行评价的，而是将水利水电工程划分为数个单位工程，将单位工程划分为若干个分部工程，然后再进一步划分为分项工程，通过对分项工程施工质量的评价来判定上一级工程施工质量，因此采用模糊综合评定法建立多层次综合评定体系是确保水利水电工程施工质量评价准确性的重要途径。其中模糊综合评判因集为A＝（A1，A2）＝（施工准备阶段，施工过程阶段）A1＝（A11，A12）＝（工程设计，工程环境）A11＝（A111，A112，A113，A114，A115）＝（人员配置，工程材料，施工机械，水工建筑物及水机电气设计，施工方案设计）A12＝（A121，A122，A123，A124）＝（工程技术环境，工程管理环境，劳动环境，施工环境）以此类推得出所有综合评判因集，评语集为V＝（V1，V2，V3）＝（优良，合格，不合格），权集向量为Wi＝（Wi1，Wi2……Wim），如式（1）所示。关系模糊矩阵Ri，模糊评判矩阵Bi＝Wi×Ri＝（bi1，bi2，bi3）归一化之后得到水利水电工程质量标准评判矩阵，如式（2）所示。

3结语

能对一个工程进行准确无误的施工质量评价是人们面对的一个重大课题，笔者通过对施工质量影响因素的分析，确定了施工质量评价指标及相对的权重，并结合模糊综合评价法确定了相应的评价模型，对于水利水电工程施工质量评价准确性的提高有着积极的借鉴意义。当然基于模糊综合评价法所确定的水利水电工程施工质量评价模型也存在一定的局限性，即受参数的影响较大，因此在实践中需要准确地确定相关指标的参数，从而确保评价结果的准确性。相信随着计算机技术和智能技术的发展，人机对话将更加智能，这种情况下只需要输入评价指标体系、专家指标权重判断矩阵、指标得分，便可通过程序算出质量评价结果，使评价过程更为简洁。

参考文献

[1]张炜．基于模糊综合评价法的中小水利水电工程施工质量评价[J]．水电能源科学，2014，（1）．

[2]郭淦诚．浅析水利水电工程的施工质量评价[J]．科技资讯，2011，（5）．

水利水电工程智能管理范文第5篇

关键词：信息化时代；水利水电;施工技术；BIM；AI；3D打印;建筑材料

1引言

纵观人类发展史，从原始社会的依河而居，到农业社会的开拓农田、治水利民，再到现代社会的高峡出平湖、征服江河，都在围绕“水”这个主题地而变化发展，因此，从一定程度上讲，人类社会文明进步的过程，也是人类征服与充分利用大自然水资源的过程。在这个过程中，人类从认知自然现象，到科学发现自然规律，进而衍生与推动技术革命，进而形成一种无形的生产力，促进人类社会在近三百年呈指数状的高速发展。其中，水利水电技术的发展也是在近一百年间高速发展，尤其是在中国近几十年的水利水电建设中，不断有新的世界纪录被突破。但是万物皆有规律，水利水电以及其施工技术的发展，正在靠近现阶段“天花板”，我们值得去思考水利水电施工技术在未来将何去何从。

2水利水电施工技术发展的基础

正如上文所述，技术是自然科学的衍生，是自然科学在人类社会中的具体应用与表现。水利水电施工技术发展的基础，就是自然科学。本文将水利水电施工技术发展的基础，总结为以下几个主要方面。

2.1建筑材料科学

毋庸置疑，修建水利水电设施的材料，或直接取自于自然界，或将自然界的物质进行提炼转化、形成可用于工程实体的建筑材料，因此，建筑材料科学的发展水平，从一定程度上决定了工程技术发展的上限。例如钢筋、水泥等，依然是当今各大建筑物的主要材料，钢筋、水泥的材料性能，也决定了钢筋混凝土大坝工程规模的极限与水平。而土料与石料的材料性能，从一定程度上决定了土石坝的物理极限。从此可见，建筑材料科学的对工程实体的影响起决定性作用，那么，围绕这些建筑材料而开展工作的施工技术，也会受到限制与影响。例如，水泥这种材料的缺点-水化热，尽管上百年来都在做努力减小其影响，但是水化热问题依然不能消除，那么大体积混凝土裂缝问题不能避免，大坝混凝土每仓浇筑的厚度与体积就被限制，因此，建筑材料的缺点，从一定程度上就决定了施工技术的极限。

2.2设备与工具制造水平

在农业社会，人类用锹镐、背篓、推车等原始工具去修筑水利设施，用比较低的劳动工具水平去改造自然，这样也是为什么古代社会每当遇到大兴土木、开凿运河的时候，需要耗尽国库财富、动员举国之力、历时几十年甚至上百年方可完成。当然，随着科学革命的进程，人类开始利用科学知识创造发明更高效的工具与设备，牵引社会发展的动力也从人的肩膀逐渐向蒸汽动力、油动力、电动力甚至核动力发展。中国蕴藏着巨大的水资源，拥有着创造人类文明的大江与大河，在过去的几十年里，中国人民是利用科学技术、勤劳与智慧，建造出一座座创世界纪录的水利水电工程。而在建设这些大型水利水电工程中，所使用的众多设备与工具也代表着世界最先进水平。从已完工三峡工程到在建的白鹤滩水电站，巨无霸的大方量挖运设备，巍然屹立的起重吊装设备，横贯峡谷的混凝土入仓设备等，无不在书写着水利水电建设史的奇迹。如果说建筑材料科学决定了水利水电工程规模与施工技术的极限，那么设备与工具制作水平就决定了水利水电施工效率的极限。

2.3理论知识水平

这里所说的理论知识，指的是水利水电工程涉及的各大力学、水文、地质、能源动力等方面理论知识。理论知识，代表着人类认知自然世界规律法则的程度，当理论知识超前于现有生产力水平时，人类社会通过生产力革新在相当一段时间内成增长态势，这也可以理解为是人类社会发展空间的“知识储备”，相反，如果理论知识水平达到天花板，生产力革新遇到理论障碍、停止不前，那么整个社会发展的速度均会放缓脚步，一系列社会问题频繁出现，甚至带来灾难。回顾工程力学发展，正是这些理论知识超前上百年的研究，我们才有更科学的导截流施工方法，才能更高效的爆破取材，才能将大坝横跨大江大河，才能征服自然界的巨大洪流。当然，现在理论知识研究并未停下脚步，逐渐从宏观到微观，从经典力学到非传统领域，我们坚信，将来会更前沿的理论知识为水利水电施工技术提升做支撑。

3如何理解信息化时代

信息化是继机械化、电气化之后的再次技术革命，信息化时代是人类发展史全新的阶段。在信息化时代，依托高速无线通信技术、计算机科学、智能制造、大数据、虚拟仿真技术等，综合融入并转化成新的社会生产力，以指数增长的速度颠覆改变人类生存的生存方式，也为人类未来世界带来了无限想象与无限可能。信息化时代，拥有以下几个明显的特点。（1）高速互联网技术，尤其是5G技术，给万物联网带来全新机遇，巨量信息的高速、低延迟传输成为常态。（2）AI技术，结合设备智能制造技术，将对传统劳动密集型、数据分析型的领域带来冲击，伴随而来的将是大量劳动力的释放与转型。（3）VR技术，给人类带来全新的视觉体验，人类对未知事物的认知，从图纸、模型与计算机仿真，向身临其境的全新虚拟现实技术发展。（4）大数据，尤其是互联网大数据的高速发展，人类生活环境的各种组成元素都将以数字化的方式呈现，对未来的分析与决策，也因此变得智能化。（5）BIM技术，将建筑3D模型带入向信息化时代迈，并以数字化的方式呈现在工程技术人员面前。

4信息化时代给水利水电施工技术带来的机遇与挑战

4.1BIM技术对水利水电工程施工管理技术的影响

BIM技术，在建筑领域优先发展起来，并在中国全面进入应用阶段，而在水利水电领域，BIM技术尚处于试验与试用阶段。虽然BIM技术在水利水电领域的尚未普及，但可以确定的是它代表着未来的发展方向，不久的将来，BIM技术也在水利水电全生命周期的管理中发挥着至关重要的作用。BIM技术的特点是，以3D建筑模型为基础，在建立模型与族库的过程中赋予庞大的信息数据（时间、空间、附加信息等），结合进度控制管理技术、数据库、互联网技术、VR技术等，给工程策划、建设管理、后期运维等阶段带来前所未有的变革与冲击。在水利水电施工领域，BIM技术将带来的全新的机遇，我们可以设想在以下两个方面。（1）利用BIM、VR、GIS与进度控制技术，实现4D施工仿真模拟技术，如果在把工程量、工程成本与造价信息赋予BIM族库中，那么我们还可以实现水利水电5D施工控制，在工程没有实施之前，我们就可以凭借这些强大的技术，预演模拟所有施工方案，为我们动态分析与控制未来施工阶段提供强力支撑。（2）利用BIM、数据库与KKS编码技术，将水利水电工程的施工构件、机电设备、金属结构、备品备件等系统编码，赋予独特的“身份号码”，形成水利水电工程的“大数据”，再通过互联网与移动通信技术，对构成工程庞大数据的构件与设备等，开展过程生产、运输、施工、安装、监测等立体全方面信息化管理，实现真正的“数字化水利水电施工工地”，为后文提到的无人化施工和3D大坝打印等前沿技术的诞生提供数字模型支撑。

4.2AI技术对无人化施工技术的影响

伴随着AI技术的发展，人工智能也开展从互联网大数据分析，也逐渐向其他领域扩散，例如金融投资分析领域、传统工业与制造业领域等。AI技术的本质，就是让智能计算机逐渐代替人类的常规与重新性的工作，解放传统领域的劳动力投入，逼迫劳动力向其他领域转型。在水利水电施工领域，虽然我们已经进入了机械化的时代，但是所有的机械设备依然需要人来操作，部分施工领域仍需要大量密集劳动力参与，例如钢筋混凝土工程施工，施工质量合格率的高低依然受作业人员技能水平的影响，人在参与的工程建设的过程中，依然存在较大的安全风险。因此，从人类发展与进步的角度来看，AI技术进入水利水电施工领域是必然的趋势。在现阶段，中国的一些大型水利水电施工企业，开始研究并试验无人化施工技术，例如将以AI技术、GIS技术与智能控制技术结合应用到施工机械设备上，根据大坝3D模型、建筑材料类型、质量标准、设备行走轨迹等信息，实现土石坝的无人摊铺、无人碾压，逐渐颠覆原有的大坝填筑施工技术。我们可以设想，在不久的将来，水利水电施工领域出现更多的无人化施工技术，例如：发明一种设备，实现钢筋的加工安装无人化，根据图纸尺寸，精准定位安装钢筋；或者，发明一种混凝土入仓与振捣形成智能设备，实现无人智能操控，确保混凝土浇筑与振捣质量。除此之外，伴随着世界各大汽车公司在无人驾驶技术的研发，将来水利水电施工运输车辆也可以实现全部无人驾驶，或许我们将来会看到无人导截流施工的场景。

4.33D打印技术颠覆现有水利水电施工技术的可能性

3D打印技术，给工业制造领域带来很大的冲击，尤其是小型、异形部件的加工，只要将3D模型录入计算机，那么计算机给3D打印机命令，利用可操控的材料进行精准铸造与雕刻。既然3D打印技术是工业领域发展的方向，那么我们也可以试想下3D打印技术在水利水电施工领域的发展空间。我们在上文中已提到了BIM技术，BIM技术已为我们提供了详尽的工程3D模型，那么如果我们想象力更大些，发明一种大型的3D打印机，计算机为其提供水利水电模型，在有可靠建筑材料的情况下，我们或许可以将大坝给打印出来。如果真的可以实现，那么3D打印技术给水利水电施工领域乃至整个建筑施工领域带来的冲击，比无人化设备操控技术更加具有革命意义。人类建造一个庞大工程的效率将会大大提高，社会发展与人类改造大自然的速度将高速提升。

4.4信息化时代对建筑材料科学革命的反向促进作用

上文提到，建筑材料科学是决定水利水电施工极限水平的关键因素，如果BIM技术、AI技术、3D打印技术等全面进入水利水电施工领域，那么信息化技术高速发展与建筑材料的落后状态，就成为影响水利水电施工技术发展主要矛盾。解决好这个矛盾，将是我们广大科研人员与工程师们的努力方向。在解决这个主要矛盾的过程中，务必会反向促进建筑材料科学的。例如，3D打印技术，对材料的要求很高，既要确保为3D打印设备供应材料连续性，又要实现筑坝材料性能的单一性。现阶段，筑坝的主要建筑材料为混凝土、钢筋、黏土、石料等，不同材料分布的部位不同，各材料加工、生产、施工的工艺烦琐，为此，研发满足3D打印技术的新筑坝材料成为关键，这些材料既要有很好的力学性能，又要有较高的生产便利性，建筑材料科学可能进入二次技术革命阶段。