我国是水利大国、治水大国,在新老水问题相互交织的背景下,全力推动重大水利工程建设是保障国家水安全、推动区域协调发展、拉动有效投资需求、促进经济稳定增长的重要举措。近年来,在国家和省市政策的有力支持下,水利工程投资逐渐上升、项目增多,防洪减灾、除险加固、农村饮用水等水利工程项目持续开展,进一步发挥了水利工程兴利除害的作用,保障了区域经济社会稳定发展和居民生活稳定性。科学技术的不断发展为经济社会发展带来深刻影响,促使水利施工管理模式进一步优化和变革。信息化管理是降低安全事故发生概率、促进工程安全高效生产的关键举措。利用大数据、云计算和物联网等信息技术可以构建全面准确、方便快捷的综合信息管理平台,对施工现场“人、料、机、法、环境”进行全方位立体化监管,有利于完善工程项目数据管理、分析评价各类施工信息;可控化、数据化以及可视化的智能管理系统,有助于管理人员了解工程进展状况,作出科学决策,促进资源的优化配置,实现精细生产管理,达到提高管理效率和安全性的目的。1信息技术在水利工程施工管理中的应用类型1.1模拟和仿真类水利工程地形条件复杂,面对实际施工过程中遇到的难点问题,借助计算机技术,可以在工程施工前通过三维仿真软件进行模拟,对相应参数进行分析计算,对施工方案进行快速调整。运用建筑信息模型(Building Information Modeling)可以在需要大量的挖、填土方情景下,快速精确计算土方量,提高工程造价准确性;可以实现快速查询和关联修改工程设计图纸,避免图纸修改过程复杂、人员协同难、设计周期增长等问题。BIM技术能够模拟水工建筑物形态、场地布置和施工顺序,在一定程度上有效指导现场工人科学施工,保证施工质量,缩短施工时长,方便施工交底[1]。针对以往由人工进行成本估算导致的成本风险问题,可以利用PKPM软件进行规避,确保成本总额在合理区间内。采用计算机模型能够对数量庞大、繁杂的工程建设数据进行有效分析,避免出现人为错误、参数误差等影响工程建设的隐患问题,确保工程施工人员可以在科学、安全的条件下高质量开展工作,BIM技术工程数据管理流程如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.03.008.F001图1可视化监控系统1.2分析计算类水利工程施工管理涉及多种分析计算类问题,如计算施工系统中各施工因素指标间的关系、砼施工系统各生产环节间的匹配模数强度、分析施工项目机组安装过程中存在的问题、协调土建施工之间的关系、评价施工方法和设计标准对造价和安全方面的影响等。施工管理人员需要计算各种建筑材料的最优用量,适时控制人员机械进场时间,优化调整施工进度。传统的手工计算与数据分析综合成本较高,精准度、时效性难以满足快速、高质量、严安全的要求。运用GPU加速计算、云计算等现代信息技术可对大量水利工程数据进行准确的分析处理,实现信息快速、精确、翔实输出,为施工管理人员科学决策提供高效支持。1.3综合管理类利用大数据技术对工程、技术、质量、安全、行政等方面的基础信息进行采集、分析和存储,可以建设基础数据库、业务数据库、监测数据库、空间数据库以及非结构化数据库等,满足水利工程施工管理信息化的要求。施工管理系统或平台包括信息采集、信息决策、反馈控制和云服务四部分。以高速网络和数据库为基础,提供信息实时管理与服务,集识别、定位、跟踪、监控、计算、模拟、预测和管理等功能于一体[2]。信息管理系统包括多个职能子系统,满足各参建单位的不同管理需求。2信息技术在水利工程施工管理中的应用特点2.1时效性物联网能够将所有物品通过信息传感设备与互联网连接,进行信息交换和通信,实现智能化识别与管理。利用物联网技术,通过各种信息传感设备,可以实时获取位置和水位、水质、混凝土温度、气体浓度等数据,并传递至互联网进行信息交换和通信。5G或局域网等现代通信技术可以实现信息快速、准确和稳定传输。基于互联网的移动App应用在数据填报、审批、查询、汇总方面十分便捷。信息综合管理平台可以实时接收、处理视频监测画面和工程传感器获取的数据,现场施工人员可通过移动终端接收信息管理平台反馈的文字、图片、语音等信息,提高了信息交流的时效性。随着时间流逝,数据的价值在衰减,数据的实时处理非常重要。基于云计算资源,搭建融合批处理、流处理等多种计算模式并存的混合计算模式,可对拍摄或监测的数据信息进行快速、智能化分析和处理[3],以适应不同业务的分析计算,保证信息处理的时效性。2.2全面性在水利工程项目施工中通过应用物联网和大数据技术,将工程进度、人员考勤、工程资料档案等内容纳入管理系统[4],实现对现场施工安全监控的可视化、实时化管理的同时,满足了施工各方的要求,达到信息资源共享、工作流程优化、安全管理智能化的目的。参建各方既是系统信息提供者也是信息使用者,施工管理人员通过对信息数据的获取、分析和处理,可以全面准确地协同解决施工问题,加快施工进度。安徽涡河蒙城枢纽工程水利工程智慧管理平台基于BIM和GIS技术,通过构建、修改和更新三维可视化场景,使各建设单位快速准确了解质量、投资、进度、资源等方面的信息[5],在一定程度上解决了水利工程施工建设阶段管理粗放、信息集成难与协同工作不易等问题。2.3精确性在实际工程施工中,信息技术对水利工程施工管理的精确性主要表现为:(1)利用GPS等技术精确监控人员和车辆位置信息,精准掌握现场工作情况,提升巡查监督的执行力,加强了水利工程施工管理中应对处理突发问题的能力;(2)机械设备或水工建筑的监测传感器,可以准确记录位置、性状等数据,且所获监测数据误差更小;(3)运用BIM技术计算土方量、混凝土浇筑用量的结果准确性更高;(4)应用物联网等信息技术,实现了由“人管”到“技管”的管理方式转变,沉降位移、水位、渗压水压、回填土压力等相关监测数据以图表形式直观展现,施工管理人员能够对工程关键部位进行实时动态监测,精准判定超警戒情形,可有效预防安全事故风险。3施工管理信息技术应用的不足与建议3.1应用群体差异大目前,信息技术已被逐渐应用至水利工程项目施工生产活动和管理中,在全国不同类型的水利工程项目中均有应用案例。信息化技术在大型水利工程项目建设与大型企业中应用较多,在中小型项目中应用较少,而中小型建设企业尚未充分运用信息化技术对施工生产活动进行高效管理。业主单位以及其他有关部门可以加大扶持力度,引导信息技术与水利施工管理业务的有机融合,指导建设单位合理运用信息技术,提高管理水平和施工效率。信息化管理有助于企业合理配置人机物料,降低运营成本,企业自身应重视信息技术与工程技术的发展方向,充分了解信息技术在水利工程领域的应用前景,提高投资力度,实现管理方式的转型升级,提升企业抗风险能力,提升核心竞争力。3.2软硬件产品迭代更新慢信息技术可以较好地实现智能化、信息化、规范化施工管理,为水利工程施工管理工作提供有力支撑,技术不足主要表现为软硬件产品迭代更新慢。信息技术多以单独形式应用,协同融合程度不高,软件功能适配性较差;各类工程传感器一体化集成度不高,数据传输模块稳定性不强,通信方式单一、数据交互效率不高。需更新升级信息管理软件,提升设备集成度,提高信息数据收集、处理的精准性和全面性,实现现场监测、分析计算、进度优化、人员管理等多重功能,使信息技术能够与工程现场管理需求有效结合。借助行业协会或企业研究院,充分发挥集群效益和整体优势,建立统一的业务信息应用标准,全面共享、整合信息资源,实现不同软件开发平台相互衔接,加快软件系统平台版本迭代速度,适配更多的施工管理情景,避免应用服务单一、功能分散,实现不同施工管理业务的协同与融合;加强产学研合作,通过科技攻关,提高硬件设备监测频次、监测密度和监测手段,构建天空地一体化感知体系,准确、真实地获取和上传工程数据,进一步提升数据的稳定性、精准度和连续性。4结语我国明确提出到2035年基本实现现代化的战略目标,也对工程建设创新管理提出了客观要求。信息化技术能够通过现代化的技术手段和科学准确的管理模式,提升水利工程施工管理效率,保障水利工程项目的高效运转。今后应加快信息技术在水利施工管理中的应用,进一步推动工程设计标准化、数据采集自动化、信息传输网络化、项目管理集成化、调度决策智慧化,不断完善施工管理信息化产品,加强施工管理人员培训,充分发挥信息技术在水利工程建设中的应用价值,实现工程管理与信息技术的高度融合,发挥施工管理效益,助力施工管理方式的发展与进步,提高水利工程现代化水平。

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