摘  要：本研究聚焦于智能化技术在水利工程施工中的应用，分析其在提升施工效率、质量与安全性方面的关键作用。通过阐述智能化测量、进度管控、质量检测、安全监测及设备管理等技术的具体应用，结合实际案例展现成效，同时探讨面临的挑战与应对策略。引用相关文献为智能化技术在水利工程施工中的应用提供全面的理论与实践支撑，旨在推动水利工程施工的智能化转型，提升行业整体发展水平。

关键词：智能化技术；水利工程施工；自动化技术

引 言

水利工程作为国家基础设施建设的关键领域，对经济发展、水资源合理利用及防洪减灾意义重大。传统施工方式在面对日益复杂的工程需求时，暴露出效率低、质量管控难及安全风险大等问题。智能化技术的兴起为水利工程施工带来变革契机，其融合多种先进技术，能够优化施工流程、提升管理效能，推动水利工程行业向智能化、现代化迈进。

一、智能化技术在水利工程施工中的应用

（一）智能化测量技术

全球导航卫星系统（GNSS），如 GPS、北斗卫星导航系统，在水利工程施工测量中广泛应用。其高精度定位功能可实时获取测量点三维坐标，极大提升测量精度与效率。在大型水坝施工中，借助 RTK - GNSS 技术，测量人员能快速精准确定坝体轴线、轮廓及各关键部位高程，为后续施工提供精确基准，减少测量误差对工程质量的影响。

GIS 可整合地形、地质、水文等多源空间数据，构建可视化地理模型，辅助施工人员全面了解工程区域地理信息。RS 通过卫星或航空遥感获取大范围影像数据，用于监测地形变化、土地利用状况及工程进展。例如在河道整治工程中，利用 RS 定期监测河道演变，结合 GIS 分析数据，为工程方案调整提供科学依据。

（二）智能化进度管理技术

建筑信息模型（BIM）技术以三维模型为载体，集成工程几何、物理及进度信息。通过建立水利工程 BIM 模型，施工方可模拟施工过程，优化施工顺序与资源分配。同时，结合进度计划软件，实时跟踪工程进度，直观展示进度偏差，及时采取调整措施。如在某大型水利枢纽建设中，借助 BIM - 4D（三维模型 + 时间维度）技术，实现了对各施工环节进度的精准把控，有效避免了工期延误。

在施工现场部署各类传感器，如温度、湿度、压力传感器等，通过IoT 技术实时采集施工数据，上传至管理平台。管理人员可远程监控施工设备运行状态、材料消耗及人员工作情况，及时发现影响进度的因素。例如，在混凝土浇筑施工中，通过监测混凝土搅拌设备运行参数、运输时间及浇筑速度，可确保混凝土浇筑连续进行，保障施工进度。

（三）智能化质量检测技术

超声检测、探地雷达等无损检测技术可在不破坏结构的前提下，检测内部缺陷。在水利工程混凝土结构检测中，超声检测可探测混凝土内部空洞、裂缝等缺陷，确定其位置与大小。探地雷达则用于检测地下隐蔽工程，如防渗墙质量，评估墙体连续性与完整性[1]。

利用深度学习算法，智能图像识别系统可对工程实体外观质量进行检测。在大坝表面质量检测中，通过无人机或固定摄像头采集图像，系统自动识别裂缝、蜂窝麻面等缺陷，测量其尺寸与分布，为质量评估与修复提供依据。

（四）智能化安全监测技术

在水利工程关键部位，如大坝、边坡、围堰等，安装位移、应力、渗流等传感器，构建实时监测系统。传感器实时采集数据，通过无线通信网络传输至监控中心。一旦监测数据超出预警阈值，系统立即发出警报，通知相关人员采取措施。例如，在大坝安全监测中，通过监测坝体位移、渗流量变化，及时发现潜在安全隐患，保障大坝运行安全。

（五）智能化设备管理技术

通过在施工设备上安装物联网模块，实现设备远程监控。管理人员可实时获取设备运行参数，如发动机转速、油温、油压等，监测设备工作状态。利用大数据分析与故障诊断算法，提前预测设备故障，安排预防性维护，减少设备停机时间[2]。例如，对大型挖掘机、起重机等设备进行远程监控，及时发现并解决潜在故障，提高设备可靠性。

基于施工进度计划与设备性能参数，运用优化算法实现智能化设备调度。考虑设备工作效率、运输距离、作业环境等因素，合理安排设备任务，提高设备利用率与施工效率。例如，在土石方工程中，根据挖掘、运输设备性能与工程量，智能调配设备，实现高效施工。

二、应用案例分析

（一）智能化技术应用

采用北斗卫星导航系统进行高精度定位测量，结合GIS 与 RS 技术，快速准确获取工程沿线地形地貌、地质信息，为工程设计与施工提供详实数据。在隧洞施工中，利用卫星定位技术精确控制开挖方向与高程，确保隧洞贯通精度。

建立工程BIM 模型，结合进度计划软件，对施工进度进行动态模拟与优化。通过 IoT 技术实时采集施工现场数据，如混凝土浇筑量、设备运行时间等，与进度计划对比分析，及时调整施工安排。在某段渡槽施工中，因原材料供应问题导致进度滞后，通过实时监测与分析，及时调整资源分配，保证了整体工程进度[3]。

运用无损检测技术对混凝土结构进行质量检测，在水坝混凝土浇筑过程中，定期进行超声检测，确保混凝土内部质量。同时，利用智能图像识别技术对坝体表面进行检测，及时发现并处理表面缺陷。

三、智能化技术应用面临的挑战

（一）数据安全与隐私

智能化施工产生大量敏感数据，如工程设计图纸、监测数据、人员信息等。数据传输与存储过程中存在泄露风险，可能导致工程信息被窃取、篡改，影响工程安全与企业利益。同时，涉及人员隐私的数据保护问题也需重视[4]。

（二）技术标准与规范缺失

目前，智能化技术在水利工程施工中的应用缺乏统一标准与规范。不同厂家设备与软件的数据格式、接口标准、通信协议不兼容，导致系统集成困难，数据共享与交互不畅，限制了智能化技术整体效能发挥。

四、应对策略

（一）强化数据安全保护

建立健全数据安全管理制度，采用加密技术对传输与存储数据加密，防止数据泄露与篡改。明确数据访问权限，加强数据访问控制。制定隐私保护政策，规范人员数据采集与使用，保障个人隐私。

（二）推动标准规范制定

行业主管部门组织科研机构、企业等共同制定智能化技术在水利工程施工中的统一标准与规范。统一数据格式、接口标准与通信协议，促进各系统互联互通与数据共享。鼓励企业参与标准制定，推动标准在行业内推广应用[5]。

五、结论

智能化技术在水利工程施工中的应用，从测量、进度、质量、安全及设备管理等多方面提升了工程建设水平，为水利工程行业发展带来新机遇。尽管面临数据安全、标准规范、人才与成本等挑战，但通过采取针对性策略，可有效克服困难，推动智能化技术广泛应用。未来，随着科技不断进步，智能化技术将在水利工程施工中发挥更大作用，助力水利工程行业实现高质量发展。

参考文献：

[1]李凌，王光谦，蔡阳，等｡智慧水利总体框架与技术体系研究[J].水利学报，2020，51（10）：1151-1160.

[2]陈厚群，田斌，苏怀智｡水利工程安全的智能监控与诊断[J].水利学报，2019，50（12）：1417-1425.

[3]练继建，马斌，王海军，等｡水工混凝土结构智能建造技术体系与展望[J].水利学报，2021，52（1）：1-12.

[4]王乘，刘耀林，黄进｡水利工程信息化与智能化发展综述[J].人民长江，2020，51（10）：1-7.

[5]胡亚安，李君，王兴勇，等｡智慧水利工程建设关键技术研究[J].水利学报，2020，51（11）：1311-1320.