摘要：水利水电工程作为国家重要的基础设施，其施工管理一直是业界关注的焦点。水利水电工程往往现场施工复杂，施工安全管理难度大，施工安全风险高。传统的施工安全管理方式在面对这些复杂情况时，往往显得力不从心。随着信息技术的快速发展，特别是建筑信息模型（BIM）和人工智能（AI）技术的不断进步，为水利水电工程施工安全管理提供了新的解决方案。在此背景下，本文首先对传统BIM技术在水利水电工程施工管理中的局限性进行分析，并探究基于AI＋BIM的水利水电项目施工安全管理模式，阐述AI+BIM在水利水电工程施工安全管理中的价值，以期能够为相关研究提供借鉴。

关键词：AI+BIM；水利水电；工程施工；安全管理

引言

随着水利水电工程规模的不断扩大和复杂性的增加，传统的施工安全管理方法已难以满足现代工程的需求，特别是在施工现场复杂、施工安全管理难度大、施工安全风险高等背景下，如何提升水利水电工程施工安全管理的效益，实现施工安全管理的智能化发展，成为当前亟待解决的问题[1]。近年来，人工智能（AI）与建筑信息模型（BIM）技术的融合为水利水电工程施工安全管理提供了新的思路和方法。本研究旨在深入探讨AI+BIM在水利水电工程施工安全管理中的应用价值，以期为水利水电工程施工安全管理的智能化发展提供理论依据和实践指导。

一、传统BIM技术在水利水电工程施工管理中的局限性

（一）BIM模型构建的复杂性

鉴于水利工程的复杂性与多样性，BIM模型的构建与管理过程需投入大量人力与时间资源。水利水电工程中，工程结构复杂多变，涵盖大坝、水闸、渠道、发电厂房等多种建筑类型。以大坝为例，其结构形式可能包括重力坝、拱坝等，每种形式在结构力学特性及建筑材料分布上均存在显著差异，数据的收集、整合与更新工作因此变得繁琐且耗时，显著增加了模型管理的难度。

（二）BIM技术标准的待完善性

当前，BIM技术标准主要基于建筑行业的发展，其在水利水电工程中的应用存在一定的不适应性。例如，水利工程中的水流模拟、水力计算等参数与分析要求，在现有BIM技术标准中缺乏明确的规定与对应的模型数据格式，导致在水利水电工程中应用BIM技术时，难以准确进行与水力学相关的分析与决策支持。此外，水利水电工程的安全标准与风险评估标准与其他行业存在差异，BIM模型中如何体现这些特殊的安全要求，如大坝的抗震、防洪等安全指标，缺乏统一的标准规范，致使不同项目在应用BIM技术时各自为政，难以实现有效的数据共享与对比分析。

（三）BIM技术人才的短缺

水利水电工程涉及水力学、岩土力学、结构力学等多门学科知识，而BIM技术则涵盖计算机图形学、数据库管理、信息集成等技术领域。例如，一名合格的水利水电BIM技术人才需具备将水力学中的水流计算结果与BIM模型中的水利设施模型相结合的能力，进行水流模拟分析，同时还要能够有效管理模型中的大量数据信息，而这种跨学科知识的高要求使得满足条件的人才数量极为有限。

二、基于AI＋BIM的水利水电项目施工安全管理模式

在水利水电项目施工安全管理模式中，BIM三维模型与AI智能施工安全管理数据算法模型的融合成为了一个重要的创新点。通过依托AI技术提供的实时检测数据，并利用基于BIM管理理念的Revit软件进行实时建模，能够迅速构建出水利水电项目施工现场的三维模型，不仅能够直观地展示施工现场的实际情况，还能够实现对施工现场数据的智能核算，从而精确检测施工数据的合理性及其误差范围，显著提升水利水电项目施工管理的效率[2]。在水利水电项目施工安全管理的过程中，协同使用BIM与AI技术，能够促进施工安全管理、图纸设计及管理流程设计向更加智能化的AI+BIM管理模式转变，不仅简化了现场施工安全管理的流程，还提高了管理的精准度和效率。

三、AI+BIM在水利水电工程施工安全管理中的价值

（一）实时现场管理与施工质量监测，降低工程潜在风险

在传统水利工程建设领域，建筑信息模型（BIM）技术的应用长期以来受限于实时监控与即时风险预测的能力。然而，随着人工智能（AI）与BIM技术的深度融合，智能管理体系为解决这一难题提供了全新的路径。该体系的核心在于利用AI技术的智能检测功能，将施工现场的实时数据无缝上传至BIM管理平台，并通过人工智能技术实现数据的高效交互与处理。具体而言，该体系能够精确比对现场实测参数与BIM的3D设计参数，实时掌握施工进度，并依据BIM的3D模型参数综合评估施工质量。同时，该体系还能准确判断已完成施工参数与设计参数的一致性，确保工程质量达到预设标准，通过这一全面且实时的监控机制，工程风险得到有效降低，工程建设的整体安全性和作业效率显著提升。

（二）提升水利水电施工安全集成度，实现施工管理安全一体化协同

基于AI大模型，通过对工程进度的深入分析，制定符合我国国情的水利水电施工方案，是实现施工全过程安全管理的重要手段，能够有效减少施工人员的事故风险、施工质量问题及工期延误风险。同时，AI与BIM融合的水利水电工程安全管理系统能够敏锐捕捉到相关预警信息，并将实时监测数据即时反馈给调度中心。调度中心据此能够迅速响应，追踪并处理预警信息，精准识别工地安全隐患，从而构建闭环管理体系[3]。此外，将AI+BIM技术应用于水利水电工程建设管理中，还可开发项目安全培训系统，以增强员工的危机防范意识，提升其发现并管理现场安全隐患的能力，确保施工安全问题得到及时、有效解决，避免因施工质量和安全问题对项目进度造成不利影响。

（三）智能化预警与应急响应，增强施工安全防控能力

AI+BIM技术在水利水电工程施工安全管理中的一大核心价值在于其智能化预警与应急响应能力。系统能够实时监测施工现场的各类关键信息，包括但不限于人员活动轨迹、设备运行状态以及环境条件变化等。借助AI的智能分析功能，系统能够对这些海量数据进行高效处理与深度挖掘，及时发现异常或潜在危险。一旦系统检测到任何可能引发安全事故的因素，便会立即触发预警机制，通过短信、邮件、APP推送等多种方式，迅速将预警信息传达给相关人员，确保他们能够在第一时间获取到关键信息。此外，AI+BIM技术体系还能够根据预警信息自动生成应急预案，预案不仅包含了详细的应对措施，还明确了责任分工与操作流程，为现场人员提供了清晰明确的行动指南。在紧急情况下，现场人员可以依据预案迅速采取行动，有效防止事故的发生或降低事故损失，为水利水电工程的施工安全提供了更为坚实的保障。

（四）优化资源配置与成本控制，提升项目经济效益

通过BIM模型的三维可视化功能，项目管理者可以直观地了解工程的每一个细节，包括材料需求、设备配置、人员调配等，从而做出更加精准的资源分配决策。AI技术则能够根据实时数据，智能预测资源消耗趋势，提前规划采购与调配计划，避免资源浪费和短缺，有效控制成本。此外，AI+BIM技术可以集成历史项目数据，建立成本预测模型，对施工过程中的各项费用进行精确估算，帮助项目团队识别成本超支的风险点，及时采取措施进行调整。同时，通过对施工进度的实时跟踪与数据分析，为管理者提供决策支持，采取有效措施加速施工进度，避免时间成本增加。

四、结束语

综上所述，AI+BIM技术在水利水电工程施工安全管理中的应用价值尤为显著，其重要性不容忽视。具体而言，通过BIM三维模型与AI智能施工安全管理数据算法模型的深度融合，能够实现施工现场数据的实时采集、智能核算以及精确管理，不仅极大地提升了数据处理的速度和准确性，还使得施工过程中的各类安全隐患和风险点能够被及时发现并得到有效控制，从而显著提升了水利水电项目施工管理的整体效率。AI+BIM技术的引入，为水利水电工程施工安全管理带来了革命性的变革，其应用前景广阔，值得进一步深入研究和推广。

参考文献：

[1]尤嘉敏.以AI+BIM等技术推动工程量计算变革——中铁八局康新高速公路项目数字化算量实践应用[J].中国建设信息化， 2024（16）.

[2]闫涛.基于BIM+AIoT的市政工程智慧工地平台开发与应用[J].城市道桥与防洪， 2024（1）：237-240.

[3]黄硕，蒋永春.基于BIM+IoT+AI技术的深基坑施工过程研究[J].建筑技术开发， 2023， 50（1）：66-68.

作者简介：李德福 1989.11.13 男 云南省红河州蒙自市 汉 大学本科 项目试验室副主任 工程师 葛洲坝集团试验检测有限公司 研究方向： 水利水电或者建筑方向，新技术、新材料或者新方法等在水利水电方面的应用也可以。