新技术在水利水电工程中的创新实践

出生年月：1989年11月

性别：男

民族：汉族

籍贯：辽宁省黑山县

学历：大学专科

职称：无

研究方向：水利水电工程

摘要

本论文着重探讨新技术于水利水电工程的创新应用实践。伴随科技持续进步，众多前沿技术涌入水利水电工程领域，深度变革工程规划、建设及管理模式。文章系统阐述信息化、新材料、智能监测等技术的具体应用，剖析其带来的效益与挑战，旨在为行业新技术应用提供参考，助力实现可持续发展。

关键词：新技术；水利水电工程；创新实践；可持续发展

引言

水利水电工程作为国家基础设施建设的核心支柱，在水资源调配、防洪减灾及电力供应方面承担关键职能。当前科技发展日新月异，新兴技术不断涌现，为水利水电工程带来转型契机。将新技术深度融入工程全流程，可显著提升建设质量、运行效率与管理水平，同时降低成本与风险。深入探究新技术创新实践路径，对推动行业技术升级与可持续发展意义深远。

1信息化技术的深度应用

1.1地理信息系统（GIS）的工程实践

地理信息系统（GIS）凭借强大的空间数据处理能力，在水利水电工程各阶段发挥重要作用。于规划环节，GIS能精准解析流域地形地貌与地质构造，为水库坝址选址提供数据支撑[1]。例如，2023年白鹤滩水电站规划时，借助GIS三维建模分析地形地质与淹没区，科学定坝址减生态影响；建设中，GIS融合施工数据优化场地布局、监控进度，助管理人员协调资源；运行期，GIS支持水资源调配与防洪预案，提升工程应急响应水平。

1.2建筑信息模型（BIM）的全周期管理

BIM技术以三维数字化模型为载体，实现水利水电工程全生命周期协同管理。设计阶段，各专业工程师在统一BIM平台协作，通过实时数据交互减少设计冲突。在2022年雅砻江两河口水电站的设计中，借助BIM模型对地下厂房复杂结构进行碰撞检测，优化管线布置方案，节省设计变更成本约800万元。施工阶段，BIM模型为施工人员提供可视化指导，精准把控进度与资源调配。运行期，BIM集成工程全要素信息，支持设备维护与安全监测，延长工程服役寿命。

1.3大数据与云计算的智能决策

水利水电工程运行产生海量监测数据，大数据与云计算技术为其处理分析提供可能。通过大数据挖掘算法，可解析水位、流量等数据规律，实现精准水情预测[2]。2024年长江三峡水利枢纽运用大数据分析系统，提前两周预测到特大洪峰，通过科学调度腾出库容，保障中下游安全。云计算平台则解决数据存储与计算瓶颈，使设备故障诊断与预防性维护更高效，降低停机风险。

2新材料技术的创新突破

2.1高性能混凝土的工程应用

高性能混凝土因高强度、高耐久性等特性，成为大坝建设优选材料[3]。2023年建成的乌东德水电站大坝，采用低热高性能混凝土，配合智能温控系统，有效控制水化热，减少裂缝风险，大坝抗渗等级达P12，抗冻等级F300，显著提升工程安全性与耐久性。其高强度特性使大坝断面尺寸缩减15%，节约建材成本超3亿元。

2.2新型土工合成材料的防渗加固

新型土工合成材料在防渗与土体加固领域成效显著。土工膜广泛应用于水库防渗工程，以水库防渗工程为例，2022年甘肃引洮供水工程中，铺设复合土工膜500万平方米，渗漏量减少90%以上。土工格栅在软基处理中表现突出，2023年广西大藤峡水利枢纽工程，通过铺设土工格栅加固地基，使承载力提升40%，保障工程基础稳定性。

2.3新型金属材料的防腐增效

高强度合金钢与不锈钢在金属结构设备中应用广泛。2024年福建平海湾海上风电项目配套水电工程，采用高强度合金钢制造水轮机转轮，耐磨性提升3倍，发电效率提高8%。不锈钢材料用于闸门制造，在海洋环境下服役寿命延长至30年以上，降低维护成本。

3智能监测技术的革新应用

3.1传感器网络的实时感知

位移、应变、水位等传感器构建起工程安全监测网络。三峡大坝布设超2万支各类传感器，实时采集坝体变形、渗流等数据，在2023年的一次监测中，应变传感器及时捕捉到某坝段细微应力异常，经专家研判提前采取加固措施，避免潜在安全隐患。

3.2无人机巡检的高效应用

无人机搭载多光谱相机与激光雷达，实现工程全方位巡检。2024年黄河小浪底水利枢纽采用无人机巡检，每月完成库区岸坡巡查，发现并处理滑坡隐患点3处。其高机动性与高清成像能力，大幅提升巡检效率与隐患识别精度。

3.3物联网的智慧互联

物联网技术打通工程设备与监测系统数据壁垒。2023年浙江千岛湖配水工程，通过物联网平台整合泵站、阀门等设备数据，实现远程控制与故障预警。系统自动调节输水流量，能耗降低12%，运维响应时间缩短50%。

4技术应用的挑战与应对策略

4.1标准规范体系建设

当前新技术应用缺乏统一标准，导致工程质量参差不齐。建议由行业协会牵头，联合科研院所与企业，于2025年前制定BIM建模、传感器布设等10项技术标准，建立产品认证制度，规范市场准入。

4.2专业人才梯队培养

高校应增设智能水利、新材料应用等专业方向，企业与院校共建实训基地。如河海大学2024年开设BIM工程硕士班，为行业定向输送高端人才。企业内部需定期开展新技术培训，年均培训时长不低于40学时。

4.3数据安全防护体系

构建“人防+技防”数据安全体系。建立分级授权访问制度，对核心数据采用国密算法加密。部署AI网络安全监测平台，2024年湖北省级水利数据中心部署的AI网络安全监测平台可精准识别各类潜在网络攻击行为，网络攻击拦截率达99.2%，保障水利工程数据安全。

5结语

新技术在水利水电工程的创新实践已取得显著成效，但仍需直面标准缺失、人才短缺等挑战。未来应强化技术研发与标准制定协同，完善人才培养机制，筑牢数据安全防线。通过持续创新，推动水利水电工程向智能化、绿色化转型升级，为国家能源与水资源安全提供坚实保障。

参考文献

[1]付建军，李炬波，张浩.GIS技术在新时代水利工程信息化建设中的应用探究[J].中国战略新兴产业，2024，（21）：32-34.

[2]刘家乐，何勇，蒋丰源.新型水利水电工程智能安全监测系统研究[J].陕西水利，2025，（01）：103-105+112.

[3]杨德生，赵素云.高性能混凝土在水利工程施工中的应用研究[J].工程技术研究，2024，9（20）：117-119.