现代水利工程施工中的技术创新与应用探讨

现代水利工程施工中的技术创新与应用探讨

王建平

山东省济宁市水利事业发展中心 山东济宁 272600

摘要:随着科技的飞速发展，水利工程作为国民经济的基础设施，其施工技术也在不断创新与优化。本文旨在探讨现代水利工程施工中的技术创新及其应用，分析当前水利施工技术的现状，介绍新技术如智能监控技术、无人机技术、建模仿真技术、智能设备技术、新材料技术以及信息化管理技术等在水利工程施工中的应用，为未来水利施工技术的发展指明方向。

关键词：水利工程；施工技术；现代智能技术

水利工程作为支撑国家经济安全、增进民生福祉及维护生态环境安全的关键基石，其重要性不言而喻。随着城市化浪潮的汹涌推进，水利工程建设需求急剧增长，对施工技术提出了更为严苛的标准。传统技术体系已渐显力不从心，难以适应现代水利工程的复杂性与多样性需求。在此背景下，技术创新如同破晓之光，成为驱动水利工程行业转型升级、持续发展的核心引擎。

一、现代水利工程施工技术现状

（一）设备老化与技术落后

在我国水利工程施工领域，设备老化与技术落后的双重挑战日益凸显。设备老化问题如同沉重的枷锁，束缚了施工效率与质量的飞跃[1]。许多企业受限于资金瓶颈、运营结构僵化或管理机制滞后，难以跟上设备更新的步伐，导致老旧设备在工地上屡见不鲜。这些设备不仅能耗巨大、效率低下，更难以精准执行现代水利工程的复杂任务，直接拉长了施工周期，推高了成本，还潜藏着不容忽视的安全隐患。水利施工技术的滞后亦不容忽视，在科技日新月异的今天，水利施工技术却未能充分吸纳创新元素，突破性进展鲜见。这不仅限制了工程质量的精细提升，也使得水利工程在面对复杂多变的自然环境与工程需求时显得力不从心。长此以往，将严重制约水利工程的综合效益发挥，阻碍整个行业的可持续发展进程。

（二）管理体制与机制问题

水利工程项目管理面临的挑战，不仅在于其复杂性和广泛性，更在于管理体制与机制的深层次问题。权责不明晰、沟通机制不畅，如同无形的墙，阻碍了信息的自由流动与资源的优化配置。这导致决策过程冗长，反应迟缓，无法迅速应对施工中出现的突发状况，影响工程进度与质量。更为严峻的是，管理经费的匮乏，如同干涸的泉眼，限制了科技管理水平的提升。在缺乏足够支持的情况下，先进的管理理念和技术手段难以引入和应用，使得管理手段落后，难以适应现代水利工程管理的需要。面对复杂多变的市场环境和工程需求，缺乏科学的管理方法和手段，使得水利施工企业在竞争中处于不利地位。这不仅关乎企业的生存与发展，更影响到整个水利行业的进步与繁荣。因此，深化管理体制改革，完善管理机制，提升管理水平，已成为水利工程施工领域不可回避的重大课题。

二、现代水利工程施工中的技术创新与应用

（一）智能监控系统：实时监测与预警

在现代水利工程施工中，智能监控系统成为提升施工安全与效率的重要工具。该系统集成了传感器技术、物联网技术、大数据分析等先进技术，能够实时监测施工现场的各项参数，如温度、湿度、压力、位移等，确保施工过程的稳定性和安全性[2]。智能监控系统还能对监测数据进行实时分析，及时发现并预警潜在的安全隐患，为项目管理者提供决策支持。在大型水坝建设中，智能监控系统可以实时监测坝体应力变化，预防裂缝和滑坡等灾害的发生。无人机技术在水利工程施工中的应用日益广泛。通过搭载高清相机、激光雷达等设备，无人机可以实现对施工现场的快速、精准勘测，获取高分辨率的地形数据和影像资料，为工程设计和施工提供有力支持。无人机还可以用于施工过程中的监测工作，如检查施工进度、质量以及安全状况等，大大提高了监测效率和准确性。在河道治理、堤防加固等工程中，无人机技术更是发挥了不可替代的作用。

（二）新材料与技术的融合：增强工程耐久性与环保性

随着材料科学的不断进步，高性能材料在水利工程施工中的应用越来越广泛。这些材料具有优异的力学性能、耐久性和环保性，能够显著提高水利工程的整体质量和使用寿命。高性能混凝土具有高强度、高抗渗性和高耐久性等特点，在水利枢纽、水闸等工程中得到了广泛应用。纳米材料、复合材料等新型材料也在水利工程中展现出巨大的应用潜力，为工程的结构优化和性能提升提供了有力支持。在水利工程建设中，生态修复技术越来越受到重视。该技术旨在通过工程措施和生态措施相结合，实现水利工程与自然环境的和谐共生。在河道治理工程中，可以采用生态护岸技术，利用植被护坡、生态砌块等材料构建具有生态功能的护岸结构，防止水土流失，恢复河岸生态系统。还可以建设湿地系统，提升水体自净能力，改善水质环境。这些技术的应用不仅有助于提升水利工程的生态效益，还有助于促进区域经济的可持续发展。

（三）信息化施工管理系统：实现精细化管理

建筑信息模型（BIM）技术在水利工程施工中的应用日益成熟。BIM技术通过构建三维数字模型，集成了工程的各种信息，实现了设计、施工和管理的全过程可视化、精细化管理。在设计阶段，BIM技术可以对工程的各个部分进行精确的三维建模，模拟施工过程中的各种情况，从而优化设计方案，减少设计变更。在施工阶段，BIM技术可以实时更新工程进展情况，帮助项目管理者及时发现和解决施工中的问题，提高施工效率和质量。BIM技术还可以为运维阶段提供完整的工程信息支持，为后续的维护、改造和扩建提供数据支持。信息化施工管理平台是现代水利工程施工管理的重要工具。该平台通过构建统一的信息化平台，实现了施工现场的全面监控、管理和协调。施工进度管理、质量管理、安全管理等各个环节都可以通过信息化平台进行实时监控和数据分析，提高了工程管理的科学化、精细化水平。施工进度管理模块可以实时监控施工进度情况，提供可视化的进度报告；质量管理模块可以对施工中的各项检测数据进行实时上传和分析；安全管理模块则可以对施工现场的安全情况进行实时监控和预警。

（四）预制装配式施工技术：提高施工效率与质量控制

预制装配式施工技术是一种将部分或全部构件在工厂预制后运输到施工现场进行装配的施工方法。该技术具有工期短、质量高、环境影响小等优点。在水利工程施工中，常见的预制构件包括预制混凝土板、预制混凝土管、预制挡土墙等。通过工厂化生产，可以确保构件质量的一致性和高标准化，同时减少现场作业量，降低施工风险。预制构件的运输和安装也更加便捷高效，有助于缩短施工周期和提高施工效率。在施工现场，预制装配式施工技术需要借助现代化的装配设备和技术进行快速、精确的安装。通过精确的测量和定位技术，可以确保预制构件的准确安装和连接。施工过程中还需要加强质量控制措施，如加强构件的验收和检测工作、建立完善的质量管理体系等。这些措施有助于确保预制装配式施工技术的顺利实施和工程质量的稳步提升。

三、结论

现代水利工程施工中的技术创新与应用，显著提升了施工效率、工程质量和环保性能。智能化、信息化技术的深度融合，推动了施工管理的精细化与智能化发展；新材料与技术的融合应用，增强了工程的耐久性与生态效益；预制装配式施工技术的推广，则进一步缩短了工期，提高了施工效率。这些技术创新与应用不仅满足了现代水利工程对高质量、高效率、高环保的要求，也为水利行业的可持续发展注入了新的活力。

参考文献：

[1]王磊. 水利工程施工监理工作中技术创新与现代化手段的应用研究 [J]. 水上安全, 2024, (03): 178-180.  

[2]陆宇杰. 现代数字技术在水利工程施工管理中的应用探讨 [J]. 工程建设与设计, 2021, (24): 216-218.