水利现代化论文(精选5篇)

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水利现代化论文范文第1篇

科技档案的形成并不是在某个阶段,而是工程从开始到结束的整个过程,科技档案的建立能起到维护企业发展的重要作用,同时也是我国水利水电建设事业的珍贵财富。专业性是科技档案管理建设的重要方面,建立程序、内容的链接、专业的交叉都必须建立在专业性的基础上。除此之外类型和种类的多样性也是档案管理的特征,在建立档案的各个阶段、各个专业都是不可或缺的。在工程建设的勘察设计阶段就应该开始档案建立工作了,按照社会上存在的档案建立规则来开展一系列的文件整理,这也说明了当前的科技档案管理存在着一致性,和其他档案管理相比,科技档案在归档之后更具有现实性和实践性,能够对实际的工程建设进行指导。要想实现科技档案的现代化管理,就必须结合实际工程的特点,在建立档案的时候,使用任何对建档有帮助的方法和技术,树立档案管理人员现代化管理的意识,进一步提高档案管理的水平,发挥出档案管理对工程建设的重要作用,促进企业的经济发展。

2加快水利水电科技档案管理的现代化建设

档案是企业发展的见证,能够人们了解企业的历史文化。在水利水电工程建设中经常会用到档案,它能够帮助施工人员查看到原来类似工程建筑的资料,为当前的工程提供依据,进一步保证工程建设的质量。下面我们就对如何加快科技档案现代化管理进行阐述。

2.1提高科技档案管理水平

档案管理工作十分复杂,其中涉及到的步骤很多,例如收集信息、编号、归档、保存等等,档案管理人员必须做好每一步工作,否则就会影响到档案管理的质量。为了能够进一步加快当前水利水电科技档案的现代化管理能力,第一,对档案管理的各个流程实行科学化管理方法,采取先进的档案管理软件,提高档案管理效率。第二,按照当前的档案管理规范,对不同性质的文档采取不同的归档方法,对一些保密性强的文件,应该做好特殊管理。第三,纸质的档案由于随着时间的增长会逐渐损坏,工作人员应该对这些文件进行妥善处理,在接手一批文件时就应该做好验收工作。第四,档案资料中会有竣工工程图,在归档之前要查看各个部门是否都已经加盖公章。第五,引进先进的档案管理设备,加大档案管理投入,提高档案管理的环境,尽量减少对档案的破坏程度,延长档案归档年限,只有做好上述工作,才能够实现科技档案的现代化管理。

2.2加快科技档案管理进程

作为水利工程单位,科技文档将逐步替代传统的纸质档案载体,加快科技档案现代化管理的进程,一要建立统一的档案管理平台和网络系统,实现档案管理工作标准化管理,形成高效管理和开发利用档案信息资源的网络管理系统,达到档案管理自动化、信息传递网络化的目的,进而提高档案的利用率。二要积极推进科技档案数据库建设和多媒体数据库建设,以计算机技术的应用作为档案管理工作技术现代化的中心,提高档案检索、内容查询功能的实效便捷,实现档案信息数字化、存储海量化。三要严格按照《电子文件归档与管理规范》的要求,全面收集、安全管理、使档案管理向着信息化方向发展。

2.3完善科技档案管理制度

(1)作为水利工程单位,应该根据国家水利部的《科学技术档案管理暂行规定》有关法规为准绳,制定出本单位相关的规章制度,以确保其完整、准确、系统、安全和有效利用。(2)建立科技档案统计台帐,做到帐实相符;建立查、阅、借档案利用效果登记表,做到查阅、借阅有登记,利用效果有记载。(3)规范档案业务管理,制定切实可行的科技档案分类大纲、保管期限,使档案业务工作井然有序。

3科技档案在水利水电建设中的作用

3.1激发水利水电科技档案活力

(1)优化整合。针对水利水电科技档案是水利活动真实、完整、准确记载的规律性,根据每个主题要求,收集整理工程资料,通过整理、分类、鉴定、保管、积极挖掘档案内在价值,总结规律,对档案进行提炼,使档案信息不断增值,使分散的档案信息资源得以整合。(2)将整合的资源信息与电子网络相结合,充分利用现代计算机技术对科技档案进行现代管理。将整合的资源信息与电子网络相结合,以确保整合后的档案信息资源能够以有效手段为本单位提供便捷、高效的档案信息服务。(3)加强规划。档案的建立需要各个部门的配合,通过完善和协同各个部门之间的工作,规划好档案的管理方法,制定出合乎当前档案管理的制度,并组织好其他部门和人员参与科技档案的管理中。

3.2强化水利水电科技档案的服务效能

(1)为了保证档案的及时归档,建立起最全的档案资料,档案管理人员在服务方式和内容加以改进,提高催促的力度,积极建立档案管理系统,开发档案资源,建立期一个科学的检索方式,方便用户使用。(2)科技档案的建立目的不仅仅是为了记录工程建设的过程,更大的目标就是能够被其他工程建设服务,作为档案管理人员也应该积极地为建设人员提供档案信息。同时还应该借鉴其他国家和地区的先进的档案管理方式。(3)计算机技术在科技档案管理当中的应用,改变了传统的管理方式,这也是体现现代化管理的重要方面,根据档案的特点建立起科学的管理方式,严格控制档案的使用权限,特别是对一些保密的文件,对整个档案使用的过程严格把关。

4结束语

水利现代化论文范文第2篇

1 我国水利工程建设的发展过程 80年代以前,水利工程建设管理基本处于人工管理模式,即根据人们长期工作的实践经验,借助常规的工具、机电设施和普通的通信手段,采取人工观测、手工操作等工作方式,处理工程建设管理的各类图表绘制、数据计算和文字编辑,进行工程质量、进度和投资等控制,水情、工情调度指令和启闭调节各类工程建筑物。到90年代初期,通信、计算机技术在水利工程建设管理中开始得到初步应用,但也只是作为一般的辅助工具,主要用于通讯联络、文字编辑、图表绘制和打印输出,最多作些简单的编程计算,通信、计算机等先进技术未能得到全面普及和应用,其技术特性和系统效益不能得以充分发挥。 近几年,随着现代通信和计算机等技术的迅猛发展,以及水利信息化建设进程不断加快,工程建设管理开始由传统型的经验管理逐步转换为现代化管理。各级工程建设管理部门在抓紧骨干性工程措施建设的同时,注重加强非工程性措施的建设,并着手利用通信、计算机、程控交换、图文视讯和遥测遥控等现代技术,配置相应的硬、软件设施,先后建立通信传输、计算机网络、信息采集和视频监控等系统,实现水情、工情信息的实时采集,水工建筑物的自动控制,作业现场的远程监视,工程视讯异地会商及办公自动化等。 2 系统初步解决方案 工程建设管理虽具有相应的国家管理规定和基本建设程序,但工程建设现代化管理却没有固定的模式和具体标准,也缺少现成的经验借鉴。如何根据水利工程建设管理的业务特点,制定临时(建设期)与永久(运行期)相结合的现代化管理系统的解决方案,是水利工程建设管理部门十分关注和急需的课题,也是涉及水利信息化建设战略实施的关键。 根据长期的工程实践,我们认识到工程建设管理应以传统的管理模式为基础,结合工程建设管理工作中所积累的经验,并应用现代的先进科学技术,择优配置相应的硬件设施和软件系统,构成一个技术先进、性能稳定、质量可靠、系统开放、扩展灵便和实用的综合业务现代化管理操作控制平台,提供信息交互、资源共享的网络服务环境,将是水利工程建设现代化管理的基本发展方向。 现代化管理系统建设的基本解决方案拟借助于现代的通信、计算机、遥测遥控、图文视讯等先进技术,建立专用的通信传输链路、高效的计算机网络、实时的信息采集网络、动态的远程监视监控网络和实用的专家决策支持系统,配置和研制开发相关的应用软件系统,实现水情、工情信息的实时监测、水工建筑物的远程监视监控、水利工程的优化调度、工程建设管理办公自动化和工程管理视讯异地会商等综合业务的现代化、信息化、自动化管理。 鉴于水利工程建设管理的业务特点,系统中通信传输链路的建设拟采用有线、无线兼容,多链路迂回的基本原则,其骨干性传输链路拟选择技术先进成熟、性能稳定可靠的光纤、卫星或数字微波等通信方式,以确保通信畅通、传输可靠和安全运行。计算机网络的建设拟根据工程建设管理体制的实际情况,配置相应的服务器、交换机、路由器、客户终端和网络管理等硬件和应用软件,并研制开发相关的工程建设管理专用软件,完成工程建设管理局域网络的建设,在此基础上,做好与上级业务主管部门计算机网络的汇联,从而构成一个完整的工程建设管理广域网络。信息采集网络的建设拟选择无线扩频、数字超短波等通信方式,建立区域性信息传输专用通信链路,配置相关的VHF数传电台、RCU遥测控制终端、SCADA应用软件和水情、工情遥测传感器,由此构成一个基本的实时信息采集网络。远程监视监控网络的建设拟采用4C技术(即:控制Control、通讯Communication、计算机Computer、图形显示CRT),集影像、语音等视讯和远程水工建筑物控制于一体,借助于有线无线传输媒体,配置相关的摄像、录像、数字解压缩、信号切换、图像显示和远程控制等设备,实现对工程建设管理范围内水工建筑物和作业现场的远程监视监控。专家决策支持系统的建设主要完成相关的专用工程建设管理应用软件的研制开发,预报分析水情、工情动态趋势,建立各类工程建设管理模型,制定相应的优化管理和调度方案,提供工程建设管理业务办公、计划财务、材料物资、工程合同、施工监理、政策法规、技术文档等管理自动化的服务环境,满足建设、监理、施工和管理等单位网上办公、资源共享的需要。 通过上述各网络或系统的建设,由此构成一个较为完整的工程建设现代智能型自动化管理控制系统,具有一定的先进性、成熟性和实用性,也是一个较为实际

水利现代化论文范文第3篇

[关键词]水利工程 信息化

中图分类号:TN913 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0383-01

随着现代通信和计算机等技术的迅猛发展,以及水利信息化建设进程不断加快,工程建设管理开始由传统型的经验管理逐步转换为现代化管理。各级工程建设管理部门在抓紧骨干性工程措施建设的同时,注重加强非工程性措施的建设,并着手利用通信、计算机、程控交换、图文视讯和遥测遥控等现代技术,配置相应的硬、软件设施,先后建立通信传输、计算机网络、信息采集和视频监控等系统,实现水情、工情信息的实时采集,水工建筑物的自动控制,作业现场的远程监视,工程视讯异地会商及办公自动化等。

一、采取有效措施促进我国水利现代化的发展

全面实现我国水利事业的现代化发展,首先要制定完善的水利现代化建设计划方案,做好水利的管理工作,流域管理部门要重视管理人员的选拔工作,提高管理人员的综合素质,注重人才的培养。规范管理体制,健全水资源管理的法律法规,采用先进的流域管理技术,重视综合治理流域的管理思路,预防和治理相结合的策略,最终实现流域的可持续发展;这都要求我们转变思想观念,回归自然,人与河流和谐相处,大力宣传人与流域和谐共处的观念,使流域生态系统保持稳定和平衡;强化技术规范,大力发展先进的水利技术,更新水利修复设备,不断提高水利建设施工技术水平,保障水利资金的投入,建立健全的法律法规和政策监督机制,实现我国水利现代化发展。由于当前我国正加快经济发展,我国水利现代化建设也要满足社会经济发展的需要,以防为主、治为辅、防治相结合的策略。根据地域的不同,制定符合当地发展需要的水利现代化计划方案,分阶段综合治理,提高效率,加大资金的投入,发展我国水利事业,实现人类社会与水域生态系统的和谐共处。

二、现代化管理系统在水利工程建设中的应用

工程建设管理虽具有相应的国家管理规定和基本建设程序,但工程建设现代化管理却没有固定的模式和具体标准,也缺少现成的经验借鉴。如何根据水利工程建设管理的业务特点,制定临时(建设期)与永久(运行期)相结合的现代化管理系统的解决方案,是水利工程建设管理部门十分关注和急需的课题,也是涉及水利信息化建设战略实施的关键。根据长期的工程实践,我们认识到工程建设管理应以传统的管理模式为基础,结合工程建设管理工作中所积累的经验,并应用现代的先进科学技术,择优配置相应的硬件设施和软件系统,构成一个技术先进、性能稳定、质量可靠、系统开放、扩展灵便和实用的综合业务现代化管理操作控制平台,提供信息交互、资源共享的网络服务环境,将是水利工程建设现代化管理的基本发展方向。现代化管理系统建设的基本解决方案拟借助于现代的通信、计算机、遥测遥控、图文视讯等先进技术,建立专用的通信传输链路、高效的计算机网络、实时的信息采集网络、动态的远程监视监控网络和实用的专家决策支持系统,配置和研制开发相关的应用软件系统,实现水情、工情信息的实时监测、水工建筑物的远程监视监控、水利工程的优化调度、工程建设管理办公自踊和工程管理视讯异地会商等综合业务的现代化、信息化、自动化管理。鉴于水利工程建设管理的业务特点,系统中通信传输链路的建设拟采用有线、无线兼容,多链路迂回的基本原则,其骨干性传输链路拟选择技术先进成熟、性能稳定可靠的光纤、卫星或数字微波等通信方式,以确保通信畅通、传输可靠和安全运行。计算机网络的建设拟根据工程建设管理体制的实际情况,配置相应的服务器、交换机、路由器、客户终端和网络管理等硬件和应用软件,并研制开发相关的工程建设管理专用软件,完成工程建设管理局域网络的建设,在此基础上,做好与上级业务主管部门计算机网络的汇联,从而构成一个完整的工程建设管理广域网络。

三、算机网络及通讯技术在水利防汛的应用

目前在全国各省市基本上都建立了本地的局域网,通过卫星线路连接到国家水利部,构成了一个全国范围内的水利专网,为当前的水利防汛打下了扎实的基础。

根据国家防汛指挥系统的总体设计,系统可划分为5个分系统,即信息采集系统、通信系统、计算机网络系统,决策支持系统和天气雷达系统。 国家防汛指挥系统总体结构由两个网络组成:一个是分中心以下的星型报汛网,一个是分中心以上的互联互通的计算机网络。两个网在分中心汇接。利用多种通信信道组成的报汛网和众多的报汛站、采集点一起组成了信息采集系统;计算机网络系统基于国家公众通信网组成,它为各级决策支持系统提供工作平台的相互间交换信息的通路。

四、现代化、信息化在水利工程建设中的实际应用促进水利新理论的产生

为实现我国水利建设的现代化,水利新理论应运而生,在总结传统理论优缺点的基础上,充分体现高科技、现代化的管理思想。传统的旧水利理论是以改造大自然、加强水利工程建设为主要指导思想,以力学知识作为支撑,在这种思想下的水利建设工程严重的破坏了水流域的循环系统。水利新理论在总结传统理论优缺点的基础上,综合考虑社会、经济、技术和生态等因素对水资源的影响情况,发挥水利在流域可持续性发展过程中重要作用。水利新理论跨出传统水利理论的局限,将流域观念提高到一个新的阶段,在重视流域的物理特性之外着力分析流域的社会及自然特性。在研究流域的水文规律的基础上,从天象、地象及生态整体上观察水域情况。同时,不可忽视人类活动在其中的影响。顺应水利现代化发展的需要,水利新理论在综合分析水域的自然特性、水文状况以及社会特性,实现流域范围内的社会可持续发展。

水利现代化论文范文第4篇

“三个代表”的重要思想发展了马克思主义的建党学说

第一,在顺应现代化规律的前提下发展马克思主义的建党学说。“三个代表”的思想是我们党顺应现代化规律、驾驭现代化进程、开掘现代化动力的理论成果。无论邓小平关于“三个有利于”的思想还是同志关于“三个代表”的思想,都是我们党在顺应现代化规律的前提下把握中国发展进程的体现。邓小平理论为我国现代化建设提供了强大的思想武器,其中,“三个有利于”不仅打破了人们对社会主义的某些不正确理解,而且为中国提供了更为广阔的发展空间。这是邓小平在顺应现代化规律的前提下构建新理论、开拓新局面、挖掘新动力的体现。随着改革开放的不断深入,如何通过加强党的建设来巩固和发展二十多年来改革开放的巨大成果,为社会主义建设提供更加坚实的政治保障,是我们党面临的艰巨任务。而“三个代表”的重要思想,就是以同志为核心的党的第三代领导集体顺应时代潮流,把邓小平理论创造性地运用于新形势下改革开放和现代化建设实践所作的新的理论概括,使马克思主义的建党学说具有了更强的时代性。

第二,在驾驭现代化进程的前提下发展马克思主义的建党学说。二十多年的改革开放,使我国的经济结构和社会生活发生了巨大变化,人们的思想观念和生活方式处于剧烈的变动之中。“三个代表”的重要思想,既为中国的发展注入了新的动力,也对党的建设提出了新的要求。改革开放的实践证明,中国要想取得现代化建设的最终成功,必须在改革、发展与稳定之间保持协调与统一。中国的特殊国情要求作为执政党的共产党既要为驾驭现代化进程中的各种矛盾和冲突提供科学的理论说明,又要为执政党自身的发展建构具有前瞻性、开放性的理论框架。正是在这种形势下,同志关于“三个代表”的重要思想,回应了时代的要求和人民的期望,为我们党保持新时期的大好局面、巩固改革开放所取得的成果提供了强大的思想武器。

第三,在开掘现代化动力的前提下发展马克思主义的建党学说。“三个代表”的重要思想与“三个有利于”标准之间的共同点是在充分开掘现代化动力的前提下,不断为中国的发展注入新的活力。今天,如何使“三个有利于”更好地成为我们各方面工作是非得失的根本判断标准,如何使各种新型经济要素和社会要素符合“三个有利于”的要求,已成为我们党沿着邓小平开辟的建设有中国特色社会主义道路,继续开掘现代化动力所需要解决的重大课题。怎样通过对马克思主义建党学说的发展,使各种符合“三个有利于”的政策措施成为推动中国现代化建设的动力,是在未来发展进程中必须回答的重大问题。而“三个代表”的重要思想不仅对这些问题作出了科学的回答,而且为在新时期进一步深化改革开放提供了强大动力。

“三个代表”的重要思想为更好地坚持“三个有利于”标准提供了根本保证

“三个代表”的重要思想,是同志把邓小平关于经济与政治相互依存、不能顾此失彼的思想,用来分析和把握新形势和社会结构新变化的体现,是同志在新时期坚持与发展马克思主义建党学说和邓小平理论的重要成果。“三个有利于”作为衡量各项工作是非得失的根本判断标准,能否在新时期得到更好的贯彻,关键取决于我们党。而“三个代表”的重要思想,则是新时期加强党的建设的根本指导思想,因而也就成为新时期坚持“三个有利于”的根本保证。

第一,“三个代表”是新时期坚持“三个有利于”的核心。中国的改革开放之所以能够取得举世瞩目的巨大成功,并在复杂的国际环境中开辟一条具有中国特色的社会主义现代化建设道路,正是遵循“三个有利于”标准的结果。当我们发展到一定阶段之后,必然要对不断变化的社会结构和经济基础进行分析,以使“三个有利于”的标准能够在新时期继续得到贯彻与落实。因此,“三个代表”就成为新时期对“三个有利于”的政治表述:党正确把握生产力与生产关系的矛盾运动,坚持代表中国先进社会生产力的发展要求;正确把握物质与精神的辩证关系,坚持代表中国先进文化的前进方向;正确把握党与人民群众的血肉联系,坚持代表中国最广大人民的根本利益。这也就回答了新时期如何建设社会主义等一系列重大问题。

第二,“三个代表”是坚持“三个有利于”的理论保证。符合“三个有利于”的方针政策,只有在强大的理论保障下才能转化为中国现代化的动力。尤其是在社会正处于重大变革的今天,如何使符合“三个有利于”的方针政策为我国的有序发展奠定稳固的基石,是一项异常艰巨的政治任务。必须通过理论建设,构建坚持“三个有利于”的理论保障体系,巩固二十多年来改革开放的成果,把新型的社会要素、经济要素纳入到现代化的轨道上来。同志提出的“三个代表”重要思想,正是顺应这一要求、解决中国当前现代化建设所面临的重大问题的体现。

第三,“三个代表”是坚持“三个有利于”的必然要求。“三个有利于”标准使我国的生产力获得了解放和发展。按照辩证唯物主义和历史唯物主义的原理,经济基础的变动必然带动上层建筑的变革。经过二十多年的改革开放,我国社会充满着各种崭新的要素,而社会结构和经济结构的变动,必然对政治建设提出新的要求。其中,加强党的建设是关键。只有通过加强党的建设,才能使“三个有利于”始终不渝地得到贯彻与落实。如果说“三个有利于”为我国改革开放和社会主义现代化建设的各项工作提供了根本判断标准,那么,“三个代表”则在新时期深化了党建目标,拓展了中国共产党在新时代的历史使命,为进一步开掘和培育执政党的文化基础、社会基础和经济基础提供了理论指导。

“三个代表”的重要思想要求进一步巩固执政党的政治基础

任何一个政党都必须有强大的政治基础。没有政治基础的政党,也就没有了发展的空间和动力。从我们党的发展历程来看,它所拥有的社会基础、经济基础、文化基础,都是它领导人民进行革命、建设和改革的重要资源。二十多年的改革开放,使我国社会经济发生了巨大变化,对我们党的政治基础的开掘与培育提出了更高的要求。如何在把握中国现代化规律的前提下,为我们党开掘和培育更为稳固的政治基础,就成为新时期的迫切要求。

第一,开掘和培育执政党的社会基础。中国共产党作为代表广大人民利益的政治核心和先进力量,与西方资产阶级政党有着本质的不同。邓小平曾经讲过:西方的“多党制是资产阶级互相倾轧的竞争状态所决定的,它们谁也不代表广大劳动人民的利益”。而中国共产党则始终代表着人民的利益。随着我国改革开放的不断深入,必须通过对执政党社会基础的开掘与培育来保持中国共产党与人民群众水融的政治优势。我国实行的改革开放,实际上就是通过现代化建设来培育执政党社会基础的体现。同志提出的代表最广大人民的根本利益,就是在理论层面上对开掘与培育党的社会基础进行的科学的、实事求是的说明。

第二,开掘与培育执政党的经济基础。如何使中国共产党的先进性与经济发展的要求相适应,关系到党的经济基础能否长期稳固。代表中国先进社会生产力的发展要求,正是从理论上回应了这一时代的政治要求。这表明以同志为核心的党中央高度重视通过政治建设来保障“三个有利于”标准的贯彻执行,不仅显示了党中央具有现代化和国际化的视野,而且也说明我们党坚持改革、发展与稳定三者有机统一的决心。

第三,开掘与培育执政党的文化基础。文化多样性及其现代文化与传统文化、东方文化与西方文化的对抗与交融,是当代世界文化发展的一种趋势。面对这样一种趋势,如何使我们党保持先进的思想和文化优势,关系到党在二十一世纪能否具备驾驭各种文化和价值冲突的能力。正是在这一关键时刻,同志提出中国共产党要代表中国先进文化的前进方向,丰富了有利于提高人民生活水平的政治内涵,把文化生活方式的重建和先进文化的张扬注入到中国的现代化进程之中,从而使中国共产党拥有了更具引导力和号召力的文化资源。

“三个代表”的重要思想对于提高党的执政能力和执政水平具有重大作用

社会主义现代化建设能否取得成功,关键取决于我们党。只有把党的建设搞好了,才能使建设有中国特色社会主义事业永远立于不败之地。邓小平曾明确指出:“我们一定要坚持党的领导,改善党的领导,加强党的纪律和战斗力,使我们能够胜任对于整个国家和各族人民的巨大领导责任。”同志也提出,“把我们的事业全面推向二十一世纪,关键在于坚持、加强和改善党的领导”。二十多年来,我国改革开放和现代化建设之所以能取得巨大成功,就是因为我们始终坚持、加强和改善党的领导。新的世纪,新的形势,新的目标,新的任务,对党的执政能力和执政水平都提出了新的要求。如何在不断变化的社会和政治环境中,通过加强党的建设来提高党的执政能力和执政水平,就成为时代赋予我们的紧迫课题。同志关于“三个代表”的重要思想就是对这一课题的理论回答,它将对在新形势下加强党的建设,不断提高党的执政能力和执政水平产生重大的作用。

首先,“三个代表”为提高党的吸纳能力提供了指针。二十多年的改革开放,使我国的社会结构发生了重大变化,出现了许多新型的社会关系。新型社会关系的形成,要求我们党必须构建吸纳各种先进资源的机制。而“三个代表”不仅为党加强功能层面的建设提供了指针,而且为保持党的强大生命力和先进性提供了理论基础。

水利现代化论文范文第5篇

关键词:信息化时代;水利水电;施工技术;BIM;AI;3D打印;建筑材料

1引言

纵观人类发展史,从原始社会的依河而居,到农业社会的开拓农田、治水利民,再到现代社会的高峡出平湖、征服江河,都在围绕“水”这个主题地而变化发展,因此,从一定程度上讲,人类社会文明进步的过程,也是人类征服与充分利用大自然水资源的过程。在这个过程中,人类从认知自然现象,到科学发现自然规律,进而衍生与推动技术革命,进而形成一种无形的生产力,促进人类社会在近三百年呈指数状的高速发展。其中,水利水电技术的发展也是在近一百年间高速发展,尤其是在中国近几十年的水利水电建设中,不断有新的世界纪录被突破。但是万物皆有规律,水利水电以及其施工技术的发展,正在靠近现阶段“天花板”,我们值得去思考水利水电施工技术在未来将何去何从。

2水利水电施工技术发展的基础

正如上文所述,技术是自然科学的衍生,是自然科学在人类社会中的具体应用与表现。水利水电施工技术发展的基础,就是自然科学。本文将水利水电施工技术发展的基础,总结为以下几个主要方面。

2.1建筑材料科学

毋庸置疑,修建水利水电设施的材料,或直接取自于自然界,或将自然界的物质进行提炼转化、形成可用于工程实体的建筑材料,因此,建筑材料科学的发展水平,从一定程度上决定了工程技术发展的上限。例如钢筋、水泥等,依然是当今各大建筑物的主要材料,钢筋、水泥的材料性能,也决定了钢筋混凝土大坝工程规模的极限与水平。而土料与石料的材料性能,从一定程度上决定了土石坝的物理极限。从此可见,建筑材料科学的对工程实体的影响起决定性作用,那么,围绕这些建筑材料而开展工作的施工技术,也会受到限制与影响。例如,水泥这种材料的缺点-水化热,尽管上百年来都在做努力减小其影响,但是水化热问题依然不能消除,那么大体积混凝土裂缝问题不能避免,大坝混凝土每仓浇筑的厚度与体积就被限制,因此,建筑材料的缺点,从一定程度上就决定了施工技术的极限。

2.2设备与工具制造水平

在农业社会,人类用锹镐、背篓、推车等原始工具去修筑水利设施,用比较低的劳动工具水平去改造自然,这样也是为什么古代社会每当遇到大兴土木、开凿运河的时候,需要耗尽国库财富、动员举国之力、历时几十年甚至上百年方可完成。当然,随着科学革命的进程,人类开始利用科学知识创造发明更高效的工具与设备,牵引社会发展的动力也从人的肩膀逐渐向蒸汽动力、油动力、电动力甚至核动力发展。中国蕴藏着巨大的水资源,拥有着创造人类文明的大江与大河,在过去的几十年里,中国人民是利用科学技术、勤劳与智慧,建造出一座座创世界纪录的水利水电工程。而在建设这些大型水利水电工程中,所使用的众多设备与工具也代表着世界最先进水平。从已完工三峡工程到在建的白鹤滩水电站,巨无霸的大方量挖运设备,巍然屹立的起重吊装设备,横贯峡谷的混凝土入仓设备等,无不在书写着水利水电建设史的奇迹。如果说建筑材料科学决定了水利水电工程规模与施工技术的极限,那么设备与工具制作水平就决定了水利水电施工效率的极限。

2.3理论知识水平

这里所说的理论知识,指的是水利水电工程涉及的各大力学、水文、地质、能源动力等方面理论知识。理论知识,代表着人类认知自然世界规律法则的程度,当理论知识超前于现有生产力水平时,人类社会通过生产力革新在相当一段时间内成增长态势,这也可以理解为是人类社会发展空间的“知识储备”,相反,如果理论知识水平达到天花板,生产力革新遇到理论障碍、停止不前,那么整个社会发展的速度均会放缓脚步,一系列社会问题频繁出现,甚至带来灾难。回顾工程力学发展,正是这些理论知识超前上百年的研究,我们才有更科学的导截流施工方法,才能更高效的爆破取材,才能将大坝横跨大江大河,才能征服自然界的巨大洪流。当然,现在理论知识研究并未停下脚步,逐渐从宏观到微观,从经典力学到非传统领域,我们坚信,将来会更前沿的理论知识为水利水电施工技术提升做支撑。

3如何理解信息化时代

信息化是继机械化、电气化之后的再次技术革命,信息化时代是人类发展史全新的阶段。在信息化时代,依托高速无线通信技术、计算机科学、智能制造、大数据、虚拟仿真技术等,综合融入并转化成新的社会生产力,以指数增长的速度颠覆改变人类生存的生存方式,也为人类未来世界带来了无限想象与无限可能。信息化时代,拥有以下几个明显的特点。(1)高速互联网技术,尤其是5G技术,给万物联网带来全新机遇,巨量信息的高速、低延迟传输成为常态。(2)AI技术,结合设备智能制造技术,将对传统劳动密集型、数据分析型的领域带来冲击,伴随而来的将是大量劳动力的释放与转型。(3)VR技术,给人类带来全新的视觉体验,人类对未知事物的认知,从图纸、模型与计算机仿真,向身临其境的全新虚拟现实技术发展。(4)大数据,尤其是互联网大数据的高速发展,人类生活环境的各种组成元素都将以数字化的方式呈现,对未来的分析与决策,也因此变得智能化。(5)BIM技术,将建筑3D模型带入向信息化时代迈,并以数字化的方式呈现在工程技术人员面前。

4信息化时代给水利水电施工技术带来的机遇与挑战

4.1BIM技术对水利水电工程施工管理技术的影响

BIM技术,在建筑领域优先发展起来,并在中国全面进入应用阶段,而在水利水电领域,BIM技术尚处于试验与试用阶段。虽然BIM技术在水利水电领域的尚未普及,但可以确定的是它代表着未来的发展方向,不久的将来,BIM技术也在水利水电全生命周期的管理中发挥着至关重要的作用。BIM技术的特点是,以3D建筑模型为基础,在建立模型与族库的过程中赋予庞大的信息数据(时间、空间、附加信息等),结合进度控制管理技术、数据库、互联网技术、VR技术等,给工程策划、建设管理、后期运维等阶段带来前所未有的变革与冲击。在水利水电施工领域,BIM技术将带来的全新的机遇,我们可以设想在以下两个方面。(1)利用BIM、VR、GIS与进度控制技术,实现4D施工仿真模拟技术,如果在把工程量、工程成本与造价信息赋予BIM族库中,那么我们还可以实现水利水电5D施工控制,在工程没有实施之前,我们就可以凭借这些强大的技术,预演模拟所有施工方案,为我们动态分析与控制未来施工阶段提供强力支撑。(2)利用BIM、数据库与KKS编码技术,将水利水电工程的施工构件、机电设备、金属结构、备品备件等系统编码,赋予独特的“身份号码”,形成水利水电工程的“大数据”,再通过互联网与移动通信技术,对构成工程庞大数据的构件与设备等,开展过程生产、运输、施工、安装、监测等立体全方面信息化管理,实现真正的“数字化水利水电施工工地”,为后文提到的无人化施工和3D大坝打印等前沿技术的诞生提供数字模型支撑。

4.2AI技术对无人化施工技术的影响

伴随着AI技术的发展,人工智能也开展从互联网大数据分析,也逐渐向其他领域扩散,例如金融投资分析领域、传统工业与制造业领域等。AI技术的本质,就是让智能计算机逐渐代替人类的常规与重新性的工作,解放传统领域的劳动力投入,逼迫劳动力向其他领域转型。在水利水电施工领域,虽然我们已经进入了机械化的时代,但是所有的机械设备依然需要人来操作,部分施工领域仍需要大量密集劳动力参与,例如钢筋混凝土工程施工,施工质量合格率的高低依然受作业人员技能水平的影响,人在参与的工程建设的过程中,依然存在较大的安全风险。因此,从人类发展与进步的角度来看,AI技术进入水利水电施工领域是必然的趋势。在现阶段,中国的一些大型水利水电施工企业,开始研究并试验无人化施工技术,例如将以AI技术、GIS技术与智能控制技术结合应用到施工机械设备上,根据大坝3D模型、建筑材料类型、质量标准、设备行走轨迹等信息,实现土石坝的无人摊铺、无人碾压,逐渐颠覆原有的大坝填筑施工技术。我们可以设想,在不久的将来,水利水电施工领域出现更多的无人化施工技术,例如:发明一种设备,实现钢筋的加工安装无人化,根据图纸尺寸,精准定位安装钢筋;或者,发明一种混凝土入仓与振捣形成智能设备,实现无人智能操控,确保混凝土浇筑与振捣质量。除此之外,伴随着世界各大汽车公司在无人驾驶技术的研发,将来水利水电施工运输车辆也可以实现全部无人驾驶,或许我们将来会看到无人导截流施工的场景。

4.33D打印技术颠覆现有水利水电施工技术的可能性

3D打印技术,给工业制造领域带来很大的冲击,尤其是小型、异形部件的加工,只要将3D模型录入计算机,那么计算机给3D打印机命令,利用可操控的材料进行精准铸造与雕刻。既然3D打印技术是工业领域发展的方向,那么我们也可以试想下3D打印技术在水利水电施工领域的发展空间。我们在上文中已提到了BIM技术,BIM技术已为我们提供了详尽的工程3D模型,那么如果我们想象力更大些,发明一种大型的3D打印机,计算机为其提供水利水电模型,在有可靠建筑材料的情况下,我们或许可以将大坝给打印出来。如果真的可以实现,那么3D打印技术给水利水电施工领域乃至整个建筑施工领域带来的冲击,比无人化设备操控技术更加具有革命意义。人类建造一个庞大工程的效率将会大大提高,社会发展与人类改造大自然的速度将高速提升。

4.4信息化时代对建筑材料科学革命的反向促进作用

上文提到,建筑材料科学是决定水利水电施工极限水平的关键因素,如果BIM技术、AI技术、3D打印技术等全面进入水利水电施工领域,那么信息化技术高速发展与建筑材料的落后状态,就成为影响水利水电施工技术发展主要矛盾。解决好这个矛盾,将是我们广大科研人员与工程师们的努力方向。在解决这个主要矛盾的过程中,务必会反向促进建筑材料科学的二次革命。例如,3D打印技术,对材料的要求很高,既要确保为3D打印设备供应材料连续性,又要实现筑坝材料性能的单一性。现阶段,筑坝的主要建筑材料为混凝土、钢筋、黏土、石料等,不同材料分布的部位不同,各材料加工、生产、施工的工艺烦琐,为此,研发满足3D打印技术的新筑坝材料成为关键,这些材料既要有很好的力学性能,又要有较高的生产便利性,建筑材料科学可能进入二次技术革命阶段。

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