水利工程造价管理中信息技术的运用探究
邓德南
华北水利水电大学
水利工程作为国家基础设施建设的必要组成,带有投资规模大、建设周期长、技术环节多等属性,造价管理直接关乎项目的经济效益以及资源配置效率,传统造价管理采用人工定额计价、二维图纸算量和线下流程审批模式,存在数据传递滞后、专业合作效率低下、动态管控能力欠佳等问题。伴随BIM(建筑信息模型)、大数据、GIS(地理信息系统)、云计算等信息技术的迅猛发展,水利工程造价管理正从凭借经验驱动转向凭借数据驱动,信息技术凭借搭建三维可视化模型、发掘历史造价数据规律、完成跨部门信息共享,为应对造价管理中算量精度不够、变更反应迟缓、成本超支风险等问题给出了创新途径,信息技术在水利造价管理应用上依旧处于初级阶段,技术优势跟管理需求的深度融合面对多重挑战,迫切需从技术应用场景、实施路径以及保障机制等方面开展系统性分析。
一、构建全生命周期造价管理平台
依靠BIM、GIS、大数据、物联网以及云计算等前沿科技,建立覆盖水利工程全生命周期的一体化造价管理平台体系,达成项目各阶段数据的无障碍流转与业务协同运作。
在设计的阶段里,采用BIM 技术搭建起水利工程三维信息模型,把工程几何尺寸、材料规格、施工工艺等多维度数据集成起来,采用内置算法自动生成初步的设计概算,平台可实现多方案比选功能,可同步导入不同设计方案的BIM 模型,自动对各方案在工程量、材料用量、设备配置等方面的区别进行对比,生成经济分析相关报告,辅助设计人员把设计方案优化好,实现“设计 - 造价”的协同改良优化,在一项大型水库设计工作里,借助对比不同坝型设计方案的BIM 模型,快速算出诸如混凝土用量、基础处理费用等关键指标,为设计方案的经济性抉择提供量化支撑[1]。
施工时借助物联网相关技术,在主材到场、机械设备运作等关键阶段部署传感器,即时收集钢筋、水泥等主材的进场数量及批次资料,以及像挖掘机、起重机这类机械的运转时长和油耗的相关数据,这些数据借助5G 网络传输到云计算平台,自动实现成本台账的更新。平台里面内置了动态成本监控模块,倘若单项成本超出了预算预警线(如 1 0 % )时,系统自动激活预警机制,向项目管理人员发送预警提示,且生成成本超支现象的分析报告,提出调整施工方案、优化资源配置相关的整改建议,实现施工成本的动态监督管控。
把BIM 模型内的设备参数、安装位置、造价数据等信息跟运维管理系统进行深度的对接,形成一套数字化资产档案,主要是水利设施需要更新改造,运维人员借助平台可快速调取设备原始造价数据、使用年限、维护记录之类的信息,结合现今市场价格,精准预估改造费用,为运维决策提供可靠的造价佐证,平台支持实时针对设施运行状态进行监测与分析,预测设备出现故障方面的风险,预先筹划维修计划,缩减运维开支。
二、推进数据标准化与共享机制建设
(一)制定水利工程造价数据标准
以《水利工程工程量清单计价规范》(GB 50501-2017)为依托,搭建统一的水利工程造价数据标准体系,该体系含有构件编码标准,对大坝、渠道、水闸等各类水利工程的构件实施统一编码,阐明编码规则与层级的构架,保证不同项目间构件信息既具有一致性又能识别;材料各项属性标准,对钢材、水泥、砂石等材料的名称、规格、计量单位、价格组成等属性信息进行规范;造价指标相关标准,建立起水利工程造价指标分类体系,明确指标的计算手段与统计口径,推进Revit、Tekla等BIM 建模软件跟广联达、斯维尔等造价软件的数据接口标准化,明确数据交换格式跟传输协议,实现模型数据跟造价数据的无缺失传递,瓦解信息孤立壁垒,增进数据利用成效[2]。
(二)建设行业级造价数据库
以水利部信息中心为支撑,归拢全国范围内已竣工水利工程的历史造价数据,构建行业级别的造价数据库,按照工程的类型(水库、灌区、河道等)、地域的特征(东部、中部、西部)、投资规模等维度对数据分类标注,接着采用区块链技术对数据做加密存储与验证,保障数据的真实、完整以及不被篡改[3]。数据库具备显著的检索及分析能力,能依据项目特点迅速检索类似工程的造价数据,得出造价指标分析报告,给新项目投资估算以及招标控制价编制提供基准数据依托,按周期更新数据库,增添最新项目数据和市场价格内容,保证数据能紧跟时效。
三、加大 BIM 技术在造价管理中的应用深度挖掘
(一)开发 BIM 造价专用模块
深度把水利工程定额库、计价规则以及工程量计算规则嵌入BIM 平台,开发高度专业水准的BIM造价模块,该模块具有高效的智能化算量能力,该底层算法进行了周全优化,可以精准且快速地自动辨别BIM 模型里各类复杂的水利工程构件,以渡槽为例进行说明,不论是形状有特点的 U 型槽,就算是结构繁复的支架,甚而水闸所属的闸室、启闭机等关键组件,都可精准地辨认出。完成识别这一操作后,它会按照构件所带的详细属性,在庞大的定额库里面精准匹配对应的定额细目,而后自动且高效地计算出相应的工程量,该模块还能凭借计算结果,以清晰明了的样式生成详细的分项工程单价分析表与合规的工程量清单,极大增进造价文件生成的效率跟准确性。鉴于水利工程项目呈现的独特性与复杂性,模块尤其支持对定额进行自定义调整,项目实施的阶段里,若遇到实际状况与常规定额存在差距时,造价人员可对定额消耗量、材料价格等关键要素灵活调整,好比在偏远地带施工,材料运输成本大幅上扬,当下便可依靠该功能便利地改变材料价格,让造价计算与项目实际紧密地贴合,切实维护造价计算的精确性。为促进项目实现成本优化,模块还配置了先进的造价分析本领,在项目前期筹备策划阶段,就不同施工方案、材料的选型而言,模块可迅速调用起相关的数据,实施全面深入的造价对比分析,依靠直观的数据对比图表,清楚呈现各方案在各个阶段的成本差异,为项目的决策人员给予直观、科学的决策方面支持,辅助其从起始阶段把控成本,实现经济效益最大程度的增长。
(二)建立 BIM 模型动态更新机制
制定严苛的BIM 模型动态更新管理办法,规定施工单位在每次设计变更出现后的 24 小时内完成BIM 模型更新工作,更新后的 BIM 模型自动跟造价管理系统进行数据共享,同步对工程量清单及造价预算作出调整,平台自带了模型对比能力,可清晰呈现设计变更前后BIM 模型的区别,以及变更引起的造价具体影响金额。在某处引水隧洞项目里,因围岩等级的改变引起支护结构调整,施工单位迅速更新了 BIM 模型后,系统自动算出支护成本多了120 万元,然后生成变更造价内容的分析报告,供项目相关各方开展审核与决策,切实缩短了设计变更的处理周期,增进了造价管理的实时性与准确性。
四、强化大数据驱动的智能决策能力
(一)构建造价风险预警模型
依托丰富又精准的历史水利工程项目数据资源,运用前沿的数据挖掘技术,精确选取诸如“主材价格波动幅度”“地质勘察误差率”“变更签证频率”“工期延误天数”等 20 余项关键风险因子,基于这一基础,采用性能良好的BP 神经网络算法,用心搭建水利工程造价风险预警模型。该模型借助对海量历史数据做深度学习与反复训练操作,得以构建出风险因子和造价风险之间极为繁杂的非线性映射关系,在项目具体实施阶段,模型可实时、顺畅接入主材价格动态、地质勘探新数据、设计变更信息等多源监测数据,一旦数据达到或引发预先设定的风险阈值,举例钢材价格月涨幅突破 1 5 % 这一关键指标时,系统会自动、马上发出预警信号。系统同样会深度挖掘历史案例库跟专家知识库,结合实际情形,给出很有针对性的应对手段,诸如及时启用价格调差机制以平衡成本、完善采购计划保障物资供给、灵活改变施工工艺应对突发状况等,切实做到造价风险的主动管控,为水利工程项目的顺利运作筑牢坚实后盾。
(二)开展造价指标智能分析
借助先进的自然语言处理(NLP)前沿技术,深度剖析招投标文件、施工合同、竣工结算报告等复杂多样的文本资料,基于精准的语义识别跟语法审查,高效地提取里面关键的造价条款与造价信息,如工程量清单、计价方式、变更条款等,采用知识图谱技术,把各类项目的造价数据、独特的工程特性,好比坝型、渠道长度这般,以及呈现动态特征的市场环境信息,诸如材料价格的不稳定波动、人工成本的不稳定变化等,做全方位的关联组合。以这个为根基,用心营造一个条理规整、脉络连贯的水利工程造价知识网络,使各类信息相互交融、相互佐证,给造价管理提供强大的数据支撑与知识后盾,借助对知识网络的分析挖掘,找出不同项目造价影响因素的内在联系与变化趋向,借助对100 多个小型水库造价数据的分析,得到“坝高每提升 10 米,单位库容造价增长 8 % - 1 2 % ”“地质条件复杂程度每升一级,基础处理造价增长 1 5 % - 2 0 % ”等量化关系,这些分析结果能作为类似工程投资估算、成本控制的关键参考指标,为项目决策供给科学合理的依据,促进造价管理的智能化层级。
结论
深度推行信息技术应用是破解水利工程造价管理难题的关键招法,其核心价值体现在借助数据整合和智能分析,达成造价管理从“事后核算”向“事前预测、事中控制、事后优化”全周期的改进,建议行业主管部门强化顶层统筹设计,优化标准细则及激励办法;企业需进一步加大技术投入,造就复合型人才;高校跟科研机构要深入开展产学研合作,共同打破智能化造价管理的关键技术壁垒。依靠多方配合,最终构建起“技术先进、管理高效、数据精准”的水利工程造价管理新范式,为国家水利基础设施建设高质量发展给予有力支撑。
参考文献:
[1]张虹翌. 基于成熟度模型和组合赋权的水利工程造价管理水平评价研究 [J]. 水利科技与经济,
2025, 31 (04): 131-136.
[2]陶园. 确保工程质量 做好项目管理——以水利工程造价为例 [J]. 中国品牌与防伪, 2025, (0
4): 197-200.
[3]宋国策. 水利工程施工阶段造价动态控制方法研究 [J]. 中国招标, 2025, (04): 158-160.