数字化技术在水利工程施工管理中的应用探究、

引言

随着我国经济的持续发展和水利建设的全面推进，水利工程监理工作显得尤为重要。近年来，我国水利工程建设进入快速发展阶段，大型项目数量和投资不断增加，传统管理模式难以满足对实时监控和协调的需求。水利基础设施是国家基础设施建设的重要组成部分，它在推动地区经济增长、优化区域环境、保障农田灌溉等方面发挥着至关重要的作用。数字化技术的引入，为水利施工的可视化、智能化提供了新路径，具备战略性意义。

一、数字化技术在水利施工管理中的发展背景与基本作用

水利工程作为典型的大体量、长周期、多环节工程项目，其施工管理一直是制约项目效率与安全水平提升的关键瓶颈。传统施工方式以人为主导、纸质资料记录为主，信息反馈滞后、数据真实性不足，无法满足对复杂水文条件、现场多工序并发任务的协同调度需求。在此基础上，数字化技术逐步进入施工现场，以BIM（建筑信息模型）、GIS（地理信息系统）、物联网和大数据平台为核心的多技术融合体系开始发挥作用。

当前水利项目已广泛引入无人机测绘、三维建模、施工日志自动生成、施工路径仿真等手段，从而在施工前期提供更精准的技术准备，在施工过程中提供实时的工程状态反馈。例如利用数字化测量设备代替传统水准仪操作，现场数据可通过移动终端实时上传至项目管理中心，实现数据共享与即时分析。施工组织人员可依托综合平台动态调整资源配置、优化施工路径，提高资源利用效率。施工技术人员也可通过模型导入的方式，快速了解工程结构关键节点，提高技术交底与实际执行的精准度，极大提升工程整体运行效率。

二、核心技术手段在施工各环节的集成应用分析

水利工程施工管理环节众多，涉及测量放样、基础施工、混凝土浇筑、水工结构搭建等多个技术节点。将数字化工具嵌入每个子系统，不仅能够实现管理方式的优化，还为质量和安全保障提供了技术支撑。在测绘阶段，通过无人机航测与 GIS 平台结合，能够快速生成高精度三维地形图，为后续工程布局提供科学依据；在材料管理方面，通过 RFID（射频识别）标签系统，对钢筋、水泥等关键物资实现实时入库与消耗跟踪，提升物流调度效率并减少浪费。

在施工现场调度方面，数字化平台可实现施工机械的定位管理与路径优化，避免资源闲置与冲突。人员管理方面，通过刷脸识别或移动打卡系统记录工人作业时间与区域轨迹，可在疫情防控与施工安全方面同步实现数据管控。同时，通过视频监控与AI 识别技术配合，实现对危险区域、重点工序的全天候智能监控与报警联动，进一步增强了风险预警能力。

数据融合在整个管理流程中起着桥梁作用。以施工管理平台为中枢，各类数据从施工前准备阶段开始便被采集、分析与反馈，涵盖测量数据、施工日志、设备运行状态、人员调度等多维指标。通过可视化数据面板，项目负责人能够实时掌握施工进展，提前判断潜在风险节点，形成以数据为支撑的科学管理闭环。

三、数字化在质量、安全与进度控制中的实践价值

数字化技术的深度融入，有效改变了以往水利工程施工质量与安全监管依赖纸面记录、人工巡视、口头汇报的被动局面。借助传感器网络与数据采集系统，施工现场的混凝土强度、振捣质量、水位变化、边坡位移等关键参数可实现实时监控，并通过大数据平台自动对比设计值，若出现偏差，即刻报警。这样一来，管理人员无需长时间驻守现场，通过移动终端便能把控工程状态，从而实现“远程管、实时看、智能断”的管理机制。特别是在大坝、渠道等对结构稳定性要求极高的工程节点，这种精细化监测显著提高了工程本质安全水平。

在安全管理方面，数字化手段可对危险源、临边作业、设备运转状态进行自动识别与动态预警。例如安装在脚手架、边坡、支护结构上的智能倾角传感器，当感知数据超出安全范围，可联动施工平台发出警报，甚至自动启动应急停工指令，减少人为反应时滞。更进一步，部分试点项目已经通过“AI 识别+视频联动+远程指令”的形式，实现了对违规操作行为的自动捕捉与上报。

进度控制方面，通过施工任务数字化建模，系统可精确拆解各工序的节点时间、资源消耗与实际完成情况。项目团队能够根据系统推送的预警数据，及时调整物资配给或施工组织形式。例如在某些季节性强、高风险的作业窗口，系统可提前对施工任务进行分级预警，提示施工单位做好调度准备。这种以数据支撑的精细化调度方式，使得工程整体推进效率大幅提升，避免了以往因信息割裂而频繁产生的返工、停工等现象。

四、水利工程数字化应用面临的问题与优化路径

尽管数字化技术的推广已见成效，但在实践层面仍存在不少阻力。一方面，不同项目单位间系统平台不统一，导致数据标准不一致，系统间难以互通，信息孤岛问题较为严重；另一方面，数字化系统维护成本高、技术更新频繁，也给施工单位特别是中小型水利企业带来不小的经济压力。此外，人员素质也是制约因素之一，不少一线操作人员对新技术认知不足、操作能力有限，导致系统“形在而神不在”。

为破解上述问题，需从制度建设与技术推广双向发力。一是在水利主管部门层面制定统一的数字化施工标准与数据接口规范，推动各地、各企业在同一技术底座上构建施工管理系统；二是建立健全“平台 + 服务 + 培训”模式，在提供系统服务的同时，注重对施工人员的培训与实践操作指导。可以借助 BIM 仿真平台、虚拟现实操作系统开展集中化培训，提升一线员工的操作熟练度与系统理解力。

随着我国经济的持续发展和水利建设的全面推进，水利工程监理工作显得尤为重要。而当前的困境表明，数字化不能仅停留于技术层面，更需要在机制设计与管理创新上同步提升。同时，还应加强数字化施工系统与智慧水利系统的融合，将工程建设期与运维期数据打通，实现“建管一体”的全过程信息闭环。这不仅能提升水利项目全周期的运行效率，也有助于提升整个行业的现代化管理能力。

结论

数字化技术为水利工程施工管理注入了新活力，显著提升了施工质量、安全保障与进度管理的效率与精度。信息化平台与智能工具的融合，正逐步取代传统经验管理，推动施工管理迈向数据驱动与智能决策的新阶段。然而，系统割裂、标准不统一和人才不足仍制约其进一步发展。未来，唯有推动数字技术实用落地、强化人员技能培训、优化平台机制，方能实现水利工程管理模式的全面革新，助力我国水利基础设施建设与运维水平提升。

参考文献

[1]王明芹,杨迷颖,马兴.BIM 技术联合数值模拟在河道平板闸门安全评价中的应用[J].红水河,2024,43(05):6-11.

[2]许晓曦.Z 工程项目施工质量管理研究[D].扬州大学,2024.

[3]张艺文.数字化+物联网技术在桥梁施工管理中的应用研究[D].中北大学,2024.

[4]卜宁.基于 BIM 技术的混凝土重力坝建设项目质量管理研究[D].贵州大学,2023.