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数字化时代水利水电工程建造技术研究

目录

文档简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.1时代发展对工程建设提出的新需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.2数字技术赋能水利水电行业发展价值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2国内外研究现状综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2.1国际水电工程施工数字化探索与实践．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2.2国内水电工程建设信息化发展水平分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.3主要研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.3.1本课题核心探讨范畴界定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.3.2预期达到的研究成效．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.4研究思路与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

1.4.1总体研究框架设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

1.4.2采用的主要技术手段与策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

数字化技术在水利水电工程建造中的基础应用．．．．．．．．．．．．．．．29

2.1水利水电工程建造特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.1.1项目规模与作业环境复杂性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.1.2工程安全与社会效益重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.2信息通信技术在工程管理中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

2.2.1高速网络与现场数据泛在感知．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

2.2.2协同工作平台构建与信息共享．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

2.3测绘与建模技术在地形外貌获取中的作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

2.3.1激光扫描与无人机测绘技术优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

2.3.2数字化地形地质模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

2.4地理信息系统(GIS)在工程规划与管理中的应用．．．．．．．．．．．．．51

2.4.1可视化环境分析与方案比选．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

2.4.2资源与环境动态监控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

基于数字孪生的水利水电工程建造过程研究．．．．．．．．．．．．．．．．．58

3.1数字孪生核心理论与关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

3.1.1数字化映射与虚实交互机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

3.1.2物联网感知与边缘计算支撑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

3.2数字孪生在施工规划阶段的仿真与应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

3.2.1工期进度模拟与资源需求预测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

3.2.2可行性分析与风险评估数字化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

3.3数字孪生在施工过程实施中的动态管控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74

3.3.1实时进度跟踪与质量过程监控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

3.3.2安全风险预警与应急响应模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

3.4数字孪生驱动的建造协同新模式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81

3.4.1多方信息集成与协同决策支持．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．86

3.4.2基于模型的建造与运维一体化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．89

智能化建造技术在水利水电工程中的应用探索．．．．．．．．．．．．．．．92

4.1人工智能(AI)在工程设计与优化中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．94

4.1.1智能辅助设计(CAD)与方案创新．．．．．