摘 要 本文实现某大型水利工程的数字化设计，并提出了全生命周期数字化建设技术在大型水利枢纽工程中的应用方法，展现如何借助信息化方法和手段，提升工程设计、施工、运维等技术能力和管理水平。数字工程技术是当前工程行业的先进生产力，是产业转型升级、提质增效的有力工具，已引起各级政府和工程建设单位的高度重视。数字工程技术发展迅速，正在向多阶段、多角度、集成化、协同化、普及化应用等方向发展。本文拟利用先进的数字化技术，为大型水利项目及其流域提供信息化集成服务，对工程设计、施工、运维等全过程进行有效管控，实现资源的优化配置，显著提升工程建设和运维的质量和效益。
关键词 水利工程；数字化；全生命周期管理
1 研究背景
目前，国内大型工程项目在设计和施工阶段已广泛应用数字工程技术，并且逐步向中小型项目普及应用。其中设计企业主要应用数字化技术进行三维建模，并以三维模型为基础开展多专业协同设计和碰撞检查，由三维模型生成二维图纸；此外，还能利用三维模型进行结构、能耗、声学、热工、日照等分析，以及工程量计算统计等。施工企业主要应用数字化技术开展施工组织设计和现场施工放样，在施工之前可利用三维可视化技术对施工过程进行全方位的模拟，以减少返工和整改，有效避免出现质量和安全事故。
随着信息化技术的发展，数字工程技术发展迅速，正在向多阶段、多角度、集成化、协同化、普及化应用等方向发展。本文提出方案拟利用先进的数字化技术，为项目乃至整个流域提供信息化集成服务，对工程设计、施工、运维等全过程进行有效管控，实现资源的优化配置，显著提升工程建设和运维的质量和效益[1]。
2 数字化技术应用思路
2.1 数字化设计
建立从地理信息数据采集到加工处理和分析利用全流程的测绘解决方案。在数据采集方面使用三维激光雷达、无人机等国内先进的测绘设备，提升地理信息数据的采集精度和效率；引进ArcGIS、Skyline、RisCAN、VirtuoZo等软件平台，能对海量数据进行快速加工处理和分析利用。
2.2 数字化施工
（1）虚拟建造。虚拟建造系统（VDC）即工程预建造，在工程未建之前通过计算机模拟工程建设的全过程，通过对施工的建筑物属性、建造工艺、建造资源、建造工期进行综合分析优化，形成满足目标要求的施工方案，用于指导施工过程，主要包括施工工艺规划、施工过程离散事件仿真、施工工艺模拟三个相互关联的功能模块。
（2）施工期数字化水情预报。施工期水情预报模块通过收集流域内的历史水文、气象等数据，建立水文和气象数据的相关分析算法，并根据实时采集的数据，对未来的水文和气象条件做出预测，及时发送预警信息。
（3）施工期数字化安全监测。该模块利用物联网、GPS、移动通信等技术，对施工期建筑物的应力、应变、渗流、温度等信息进行有效监控。
2.4 数字化运维
数字化运维是改变以二维图表、视频监控为主的传统运维管理模式，通过融合GIS、BIM、VR、物联网等数字化技术，以提高工程运营效率和决策能力，提升用户体验，助力企业实现数字化战略。数字化运维主要有以下几个方面：
（1）數字化资产管理。引进数字化资产管理系统，不仅可以通过点击二维列表显示三维模型，而且可以定位到虚拟的三维场景，实时查看设备的空间位置等信息。
（2）数字化安全监测。利用物联网、虚拟现实等技术，在传统水工建筑物安全监测技术之上，通过构建精细化的水电站三维场景，一方面实现了对监测仪器安装信息的实时查询，另一方面可基于三维模型对监测数据进行直观展示和分析拟合。
（3）虚拟培训。通过BIM和VR技术，建立逼真的工程三维虚拟环境，提供对重要设备检修与典型系统运行的模拟操作，并对操作进行考核评分，大幅提高了新员工的培训效率，节省了培训成本，缩短了培训周期。
（4）数字化流域。通过物联网技术，集成流域水文、气象等实时监测数据，并结合已有的流域梯级调度算法，提升数据的实时采集和处理能力，提高流域水资源的利用效率，有效避免水文气象灾害的发生[2]。
3 结束语
数字化技术正在深入应用于项目管理的各个方面，包括成本管理、进度管理、质量管理等，与项目管理集成将成数字工程应用的一个趋势。数字工程技术可为项目管理过程提供数据有效集成的手段以及更为及时准确的业务数据，可提高管理单元之间的数据协同和共享效率。数字工程技术还能为项目管理提供一致的模型，模型集成了不同业务的数据，采用可视化方式动态获取各方所需的数据，确保数据能够及时、准确地在参建各方之间得到共享和协同应用。
本文通过在某大型水利工程全生命周期的各个方面数字化技术的应用研究，充分利用各专业平台的特长，综合各项技术的优势，提出全新的数字化工程解决方案。
参考文献
[1] 刘景启.数字化测绘技术在水利工程测量中的应用研究[J].科技创新导报，2016，（9）：30-31.
[2] 舒欢.重大水利工程建设全生命周期组织管理体系的集成管理模式[M].北京：科学出版社，2018：209.
作者简介
邓攀（1980-），男，湖南永州人；毕业院校：湖南城市学院，专业：工程造价管理、土木工程，学历：本科，经济师，现就职单位：中铁贵州工程有限公司。