摘要：隨著經濟發(fā)展，政府對水利水電等基礎設施投入加大。水利工程難度大、周期長、風險高，采用數字化技術進行勘察、測繪、設計與監(jiān)管，能提高數據準確性，保障施工安全，優(yōu)化建設方案，提升水電資源利用率，確保水土平安。

關鍵詞：數字化技術；水利水電；工程建設

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.07.042

中圖分類號：TP 3；TV 212 文獻標志碼：A 文章編碼：1672-7274（2024）07-0-03

Research on the Application of Digital Technology in the Construction of Water Conservancy and Hydropower Engineering

ZHANG Xiaojuan

（China Huadian Economic and Technical Consulting Branch， Beijing 100031， China）

Abstract： With the economic development， the government has increased its investment in infrastructure such as water conservancy and hydropower projects. Water conservancy projects are challenging， lengthy， and high-risk. The application of digital technology in surveying， mapping， design， and supervision can improve data accuracy， ensure construction safety， optimize construction plans， increase the utilization rate of water and power resources， and ensure the safety and prosperity of water and soil.

Keywords： digital technology; water conservancy and hydropower; engineering construction

0 引言

在當今信息自動化與數字化技術持續(xù)蓬勃發(fā)展的時代大背景之下，水利水電工程的測繪、設計以及施工管理等諸多環(huán)節(jié)都紛紛納入了與之相關的數字化技術。這些先進技術的實際應用，極為顯著地提升了水利水電工程數據的精準程度以及施工的效率，同時還大幅減少了工程設計與施工過程中潛在的安全風險，從而為工程的綜合質量和效益提供了堅實有力的保障。現階段，被廣泛應用于水利水電工程建設的數字化技術涵蓋了GPS技術、GIS技術、數字化原圖技術、RTK技術、BIM技術等。以上這些數字化技術能夠聯合應用在水利水電工程建設的不同階段，充分體現出其技術的集中性優(yōu)勢。通過這種方式，可以成功打造信息化的數據管控平臺，進而大幅度提升水利水電工程的建設效率，進一步發(fā)揮出工程在經濟、環(huán)境以及社會效益等方面的巨大價值。這些數字化技術的應用，為水利水電工程的發(fā)展注入了強大的動力，推動其不斷邁向更高的水平。

1 數字化技術在水利水電工程建設中的

應用價值

1.1 提高工程設計精度

數字化技術的開發(fā)與應用可利用傳感器與計算機實現遠程操作與分析，極大地節(jié)省了設計人員前期準備的時間，同時還提升了數據測量與計算的精準度。另外，類似CAD之類的結構設計技術還具備智能化檢測技術，能夠對現有的設計方案及其參數指標進行檢測與核對，及時發(fā)現方案中不合理的地方并生成優(yōu)化的成果。設計圖紙繪制是水利水電工程建筑結構設計的重要步驟，圖紙的合理性與精準性則會直接影響后期工程施工情況。而傳統(tǒng)的手繪方式不僅浪費工作時間、耽誤工程進度，還存在嚴重的人為失誤與誤差問題?，F代化結構設計技術通過專業(yè)的計算機軟件進行自動設計、繪圖與建模，可極大地提升設計圖紙的繪制精度，還能夠通過軟件進行參數的修改，并實現設計圖紙的自動化更新，極大地提升了設計圖紙的精準性，提高了設計人員的工作效率。如CAD技術就能夠實現對低水位水庫曲線以及壩面曲線的繪制，展示復雜的水利工程建筑結構，提升設計圖紙繪制工作的水平[1]。

1.2 保證測繪數據完整性

在水利水電工程建設的過程中，對工程數據的精準度有著極其嚴苛的要求。這是由于水利水電工程本身具備復雜性以及數據龐大性等顯著特征，倘若其中極為微小的數據出現偏差，都有可能引發(fā)工程施工方面的重大問題，進而導致結構不穩(wěn)定甚至出現安全事故。數字化勘探與測繪技術相較于人工測繪而言，充分展現出了精準性方面的巨大優(yōu)勢。它借助高精度的儀器來實現自動測繪，能夠輸出更為準確的數據，極為有效地規(guī)避了人工誤差的問題，極大地提高了水利水電工程測繪、設計以及施工的精準程度。此外，數字化測繪技術還能夠廣泛地收集與工程相關的數據，通過電子存儲空間來進行海量數據的存儲，隨后再借助智能化系統(tǒng)與大數據技術對這些數據進行深入分析，從而為工程技術人員輸出更加完整且有效的工程數據。這種技術的應用，不僅為水利水電工程的順利推進提供了可靠保障，也為工程質量的提升奠定了堅實基礎，對整個水利水電行業(yè)的發(fā)展具有不可忽視的重要意義。

1.3 提高工程建設效率

數字化技術已經明顯地呈現出趨向智能化發(fā)展的態(tài)勢。而智能化技術在水利水電工程建設當中的應用，充分凸顯出了功能性的優(yōu)勢。它能夠達成水資源、人力資源的優(yōu)化配置，實現對施工現場資源的統(tǒng)籌管理，大幅度縮短系統(tǒng)資源配置與部門協(xié)調所花費的時間，從而極大地提升了工程建設的效率。另外，水利水電工程由于其施工規(guī)模龐大、建設周期較長，所以施工進度往往會受到多種因素的影響，常見的有工期延遲、成本增加等一系列問題。面對這樣的情況，工程管理人員可以借助信息技術來搭建施工精細化管理平臺。通過這個平臺，能夠實現自動化的進度追蹤與管理，切實落實動態(tài)管控以及對整個工程的全面監(jiān)管。這樣一來，就能夠在第一時間發(fā)現風險因素，并迅速做出對應的措施，有力地確保工程能夠在規(guī)定的工期內順利完工，同時也能減少資源的不必要浪費。智能化技術與信息技術的應用，為水利水電工程的高效建設和科學管理提供了強大的支撐，推動著水利水電行業(yè)朝著更加智能化、高效化的方向不斷發(fā)展。

2 數字化技術在水利水電工程建設中的

實踐應用

2.1 數字化原圖技術

數字化原圖技術通過矢量圖掃描儀快速處理大比例尺原圖，獲取原圖中的有效數據，并根據數據性質將其轉化為數字地形圖，為水利水電工程建設提供準確的地形圖數據及信息。水利水電工程的數字化測繪原圖與數據分析結果應當相互對應，若存在較大差異則會導致測繪誤差，而數字化原圖技術就能夠廣泛收集數據并直觀展示地形地貌，標準對應的數據信息，給出水利水電工程建設所需測量結果。數字化原圖技術應用原理在于FBM（分層匹配方法）及LSM（最小二乘法測量），通過計算機算法對圖片測量點進行計算，進一步提高了連接點的匹配精度。根據工程技術人員需求，數字化全圖技術可實現原圖匹配程度調節(jié)，且這個過程無視密區(qū)形狀及重疊度的影響，可極大提高測繪數據精度[2]。

2.2 GPS技術

GPS技術是廣為人知的三維導航與定位系統(tǒng)，其主要通過空間星座系統(tǒng)與用戶設備系統(tǒng)實現動態(tài)定位與導航服務，因此水利水電工程人員也將其應用于工程測繪與施工設計環(huán)節(jié)，從點、線、面三個維度顯示被測量對象的位置信息，并通過計算機處理后形成更加簡化的三維數據坐標。GPS技術已經被廣泛應用于社會各種移動設備定位與導航中，呈現出高精度、易操作等應用優(yōu)勢。在實際的水利水電工程建設中，技術人員根據GPS選點設置埋設點并標號，分別安裝GPS接收設備，注意控制發(fā)現點發(fā)射源與埋設點間距達到

50 m以上，即可使用GPS靜態(tài)模式下的報表檢索[3]。

2.3 GIS技術

GIS技術是一種先進的地理信息系統(tǒng)，它具備對地理空間模型進行深度剖析的能力，能夠實時捕獲和提供動態(tài)的地理空間信息。與其他測繪技術相比，GIS能夠將煩雜的數據轉化為直觀、易于理解的地理圖形，為決策者提供直觀且富有洞察力的支持。在水利工程測量工作中，測量人員應用GIS技術可收集到地形地勢與工程關鍵信息，并將這些信息自動輸入數據庫中。工程人員不僅能夠通過數據庫瀏覽和檢索這些空間數據，還可逐步構建出GIS空間動態(tài)模型?；谠撃Ｐ徒Y合對水力資源的全面理解和分析，設計者能夠更加科學地確定水利工程的切入點，確保工程的高效實施和可持續(xù)發(fā)展。

2.4 RTK技術

RTK技術全稱為載波相位差分技術，是以信息技術為基礎的新型定位測量技術，其省略了傳統(tǒng)測量中靜態(tài)、動態(tài)測量的環(huán)節(jié)，可使用野外實時定位與測量，結果可達厘米級定位精度，因此被廣泛應用于多種復雜工程建設中，參與工程放樣與地形測圖等環(huán)節(jié)。RTK技術可頸椎獲取并展示水利水電工程施工地及周圍環(huán)境情況，鎖定高程點并進行關鍵數據測量和計算。水利水電工程管道施工較為隱蔽和復雜，通過RTK技術可收集施工地及周邊水文信息，并將這些信息作為溝渠、管路施工設計的重要參考。與其他測量技術相比，RTK技術幾乎不受空間或時間因素影響，可滿足水利水電工程各環(huán)節(jié)的測量需求[4]。

3 數字化技術應用于水利工程建設的建議

3.1 打造三維數字化協(xié)同管理平臺

三維數字化協(xié)同管理平臺依托云計算和專家系統(tǒng)等先進技術，可實現數據信息的迅速存儲與自動化轉換，在水利水電工程建設中快速捕捉并處理海量數據，為工程測繪、施工設計與工程管理的每個階段提供精準的信息波動分析，輔助決策者做出更優(yōu)的決策。協(xié)同管理平臺更是水利水電工程建設中不同部門溝通與合作的渠道，多方通過該平臺實現數據信息的掌控和實時共享，這就能夠提升工作效率、強化團隊協(xié)作與溝通，進而提高工程管理的協(xié)同性與集成度。最后，協(xié)同管理系統(tǒng)還整合了測繪、設計、檔案管理、經營、技術以及辦公等多個關鍵模塊，通過對平臺大數據的有效整合與分析大幅提高數據利用率，為水利工程建設進度和運營狀況的實時監(jiān)控提供了有力支持。

3.2 培養(yǎng)技術人才，引進先進設備

數字化技術在水利水電工程建設中的應用程度及效應受到技術人員信息素養(yǎng)的影響，只有同時具備信息技術與施工建設專業(yè)能力的人員才能夠發(fā)揮各項數字化技術在水利水電工程中的綜合效益。對此，各建設企業(yè)應當調整人才招聘和引進策略，提升對高科技人才的吸引力，組建具備工程專業(yè)知識與信息自動化技術的人才隊伍，建立科學的激勵機制，充分挖掘和發(fā)揮人才的潛力，提高水利水電工程建設效率。另外，各建設施工單位應及時轉變數據測量、工程測繪、施工設計以及工程管理的理念，主動學習新科技，積極引入先進的技術設備，支持水利水電工程建設發(fā)展，進一步提升工程建設效率與施工安全性[5]。

4 結束語

綜上所述，數字化技術在水利水電工程中的應用，無疑為行業(yè)帶來了革命性的變革。這些技術的引入，不僅大大提高了設計工作的效率，更使得各項工程參數的精準度得以顯著提升。在這樣的背景下，技術人員必須與時俱進，不斷提高自身的信息素養(yǎng)，深入學習和掌握更多創(chuàng)新性的工程技術。同時，建設施工單位也不應落后，要積極引進先進的設備和技術，如GPS、GIS、RTK等，這些技術的運用將為水利工程設計與建設提供強有力的支持。只有這樣，才能更好地滿足水利工程設計與建設的高標準，推動我國水利水電事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。相信在數字化浪潮的推動下，水利水電工程將邁向一個更加精準、高效的未來。

參考文獻

[1] 廖榮興．信息自動化技術在水利水電工程建設中的應用[J]．廣西水利水電，2023（04）：138-140．

[2] 王瑞聲．大數據技術在水利工程信息化建設中的運用研究[J]．智能建筑與智慧城市，2022（08）：96-98．

[3] 王偉杰．信息自動化技術在水利水電工程建設中的應用實踐[J]．無線互聯科技，2022（10）：79-80．

[4]王偉杰．信息自動化技術在水利水電工程建設中的應用探討[J]．中國管理信息化，2022（08）：186-188．

[5] 王鋒德．數字化測繪技術在水利水電工程實際施工中的應用[J]．住宅與房地產，2021（05）：228-229．