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智慧城市背景下水利水电工程施工中新技术应用与实践探索

张翼夫
  
文理媒体号
2025年35期
江苏方一项目管理有限公司

摘要:水利水电工程建设进程中各类新型施工技术的深度应用不可或缺。新技术通过优化施工工艺和强化过程管控,从多维度提升工程建造标准,为打造高质量、高性能的水利水电工程提供坚实的技术保障。文章以水利水电工程施工中应用新技术的作用为切入点,深入分析了智慧城市背景下水利水电工程施工中新技术的具体表现,以期为相关人员的具体实践工作提供有效的参考意见。

关键词:智慧城市;水利水电;新技术应用

引言:智慧城市背景下的水利水电工程作为基础设施建设的关键领域,施工技术革新至关重要。通过将新型技术深度融入施工全流程能够有效的整合资源和优化工序,借助智能化设备与数字化管理系统可明显的压缩工程建设周期,同时大幅减轻施工人员劳动强度。此外,新技术凭借精准的质量管控与风险预警机制,全方位保障工程结构安全与使用性能,为水利水电工程高质量发展及国民经济持续增长提供支持。

一、水利水电工程施工中应用新技术的作用

水利水电工程与国计民生紧密相连,新技术的应用为其施工带来多方面积极作用。首先是保障工程质量方面,水利水电工程的质量关乎人民生命财产安全和社会稳定运行。传统施工技术存在局限性已经难以满足现代工程高标准要求。新技术凭借创新理念与先进工艺能有效的解决施工中的技术难题,精准的把控工程细节,提升工程整体质量,保障水利水电工程在长期运行中安全可靠,为人民生活和社会发展筑牢坚实基础。其次是提升施工效率方面,时间成本对水利水电工程建设至关重要[1]。新技术通过优化施工流程、引入先进设备和智能管理系统能够实现施工环节的高效衔接,减少不必要的时间浪费,不仅可以加快工程进度并缩短了工期,还能使工程早日投入使用,及时发挥防洪、发电、灌溉等功能,为社会创造经济效益和社会效益。最后是人才培养与队伍建设方面,新技术的推广应用可推动整个行业对专业人才的需求升级。院校需依据新技术的发展调整教学内容,培养出更符合行业需求的专业人才;企业可通过组织培训、实践锻炼等方式提升现有人员的技术水平。随着新技术的广泛应用,水利水电建设队伍的知识结构不断更新,专业素养也随之明显的提高,为行业持续发展提供有力的人才支持。

二、智慧城市背景下水利水电工程施工中新技术的具体表现

(一)混凝土施工

智慧城市背景下的水利水电工程施工中混凝土施工技术迎来了诸多革新,从材料、工艺到质量管控均展现出新风貌。首先,在材料研发上,新型混凝土材料不断涌现。为适应水利水电工程复杂受力环境,科研人员开发出高韧性、高耐久性混凝土。此类材料添加特殊外加剂和矿物掺合料能有效的提升混凝土的抗渗、抗冻及抗裂性能,大幅度的增强工程结构的稳定性和使用寿命。其次,施工工艺也有明显的突破。智能浇筑技术广泛应用是通过自动化设备和传感器精准控制混凝土的浇筑速度、高度与方向,避免出现蜂窝或麻面等质量缺陷。同时,3D 打印混凝土技术也开始在部分小型水利构件施工中崭露头角,该技术能依据设计模型直接成型,减少材料浪费的同时,可以提高施工效率,还可实现复杂结构的精准建造[2]。最后,质量管控方面可借助物联网与大数据技术,建立起混凝土施工实时监测系统。通过在混凝土内部预埋传感器可实时采集温度、湿度、应力等数据,再进行云端分析对潜在问题进行及时预警。同时,施工人员能依据反馈信息动态的调整养护措施,确保混凝土强度达标,保障水利水电工程的整体质量与使用性能契合智慧城市精细化管理的要求 。

(二)GPS 技术的多维赋能

智慧城市背景下的水利水电工程施工对精准性、高效性的要求日益提升,GPS 技术凭借自身独特的优势,成为工程建设中的关键支撑技术,在多个环节发挥重要作用。首先,GPS 技术在工程规划与前期勘察阶段,通过高精度定位能够快速获取地形地貌的空间数据,建立起详细的三维地理信息模型。GPS 技术相较于传统地面测绘不受复杂地形、恶劣环境的限制能高效的完成数据采集,为水利水电工程的选址、设计提供准确依据,大幅度的提升规划设计的科学性。其次,GPS 技术在施工过程中的应用可实现工程测量的革命性变革。施工人员在渠道开挖、大坝浇筑等环节借助 GPS 定位设备可实时获取施工位置信息,精准的控制施工尺寸和高程,使工程结构符合设计标准。同时,

GPS 技术的自动化测量功能可减少人工操作的误差与繁琐流程,施工人员无需长时间进行重复性测量工作,有效的降低劳动强度,提升施工效率并缩短工期[3]。最后,GPS 技术在工程安全监测方面也发挥着不可替代的作用。通过在水利水电工程关键部位布设GPS 监测点可实时动态监测建筑物的位移、沉降等数据。一旦数据出现异常能够及时预警,帮助管理人员快速掌握工程安全状况,采取有效措施排除隐患,保障工程安全运行,为智慧城市中水利水电工程的智能化管理提供有力保障。?

(三)CAD 技术的全流程数字化赋能

CAD 技术凭借自身强大的数字化处理能力能深度渗透工程建设全流程,成为提升施工效能与质量的关键力量。首先,CAD 技术在设计阶段能突破传统绘图局限,通过三维建模技术将大坝、输水系统等复杂结构进行精准数字化还原,再利用碰撞检测功能自动排查设计冲突,让工程师提前优化设计方案,使设计周期大幅缩短。其次,进入施工运算环节,CAD 技术的自动化算法成为高效的“计算中枢”。面对渠道开挖土方量核算、断面面积计算等海量数据处理需求只需输入基础参数,CAD 技术就能快速生成精确结果,并以可视化图表呈现,相较人工计算效率提升数倍且误差率近乎为零,为施工资源调配提供可靠数据支撑。再次,CAD 技术在图纸绘制与管理上进一步彰显出智能性。借助预设模板与参数化标注可快速生成各类工程图纸,且一处修改相关图纸、材料表自动更新,从而保障信息的一致性[4]。同时,与 BIM 系统的数据互通能力可实现从二维图纸到三维信息模型的转化,为工程全生命周期管理筑牢数据根基。最后,CAD技术可在施工质量管控环节与物联网技术深度融合。

(四)GIS 技术的全周期智能管控应用

首先,GIS 技术可在数据采集与整合层面建立起多源数据融合平台。通过接入气象、地质、水文等实时监测数据,以及无人机航拍、卫星遥感获取的空间信息,GIS 技术可自动分类存储和动态更新数据,替代传统人工记录与整理模式。其次,工程建模与动态模拟是 GIS 技术的核心应用场景。GIS 技术依托三维建模功能可将大坝、输水网络、泄洪设施等工程要素与地形地貌深度融合,建立起高精度数字孪生模型。通过输入不同工况参数,模型可实时模拟工程结构响应,提前预判潜在风险点,辅助工程师优化设计方案。最后,GIS 技术在施工过程管理中可实现工程进度与质量的可视化监控。管理人员通过将施工计划与 GIS 地图关联可直观查看各标段进度,利用空间分析功能快速定位滞后区域;同时,GIS 技术可结合物联网传感器数据实时追踪混凝土浇筑强度、设备运行状态等关键指标,一旦出现异常立即触发预警,将质量隐患消除在萌芽阶段。

结语:综上所述,新技术在水利水电工程施工中的应用意义深远。从保障工程质量和提升施工效率,再到推动人才培养,新技术为行业发展注入强劲动力。在智慧城市背景下,混凝土、GPS、CAD、GIS 等技术从材料革新、精准测绘、数字建模到智能管控,全方位赋能工程建设,推动水利水电工程向数字化、智能化迈进,为民生保障与社会发展筑牢坚实的根基。

参考文献

[1]魏凌云,宋思哲. 基于“互联网 + 智慧水利”在水利工程施工技术研究 [J]. 城市建设理论研究(电子版), 2025, (16): 220-222.

[2]张伟亚. 水利水电工程施工质量控制与优化策略研究 [J]. 水利科学与寒区工程,2025, 8 (05): 138-140.

[3]朱孟东. 基于BIM 技术的水利水电工程施工管理体系研究 [J]. 科技创新与应用,2025, 15 (13): 185-188.

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