水電是清潔可再生能源的重要來源，而有效的水利水電工程管理直接關(guān)系到能源的穩(wěn)定供應(yīng)，能夠確保工程建設(shè)和運(yùn)行的高效性、可靠性和安全性，對國家和地區(qū)的發(fā)展至關(guān)重要。當(dāng)前，隨著全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展和清潔能源的需求不斷增加，水利水電工程規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，工程管理更加復(fù)雜。在此背景下，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的重要性逐漸展現(xiàn)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)與現(xiàn)代管理理念的有機(jī)結(jié)合可以促進(jìn)水利水電工程管理的全面和持續(xù)提升。王玉梅著、吉林科學(xué)技術(shù)出版社出版的《水利水電工程管理與電氣自動(dòng)化研究》一書，對水利水電工程管理的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)及電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)分析和深入探討。書中首先著重分析了水利水電工程管理理論、合同管理和施工管理中的問題與解決方案，并強(qiáng)調(diào)了質(zhì)量管理和信息系統(tǒng)構(gòu)建的重要性；其次，深入探討了機(jī)電技術(shù)、設(shè)備維護(hù)與運(yùn)行異常處理，以及現(xiàn)代電氣自動(dòng)化的創(chuàng)新研究和技術(shù)應(yīng)用；最后，通過對智慧數(shù)據(jù)平臺(tái)、ＢＩＭ 技術(shù)的應(yīng)用分析，展示了如何利用智能化技術(shù)提升水利水電工程管理效率以及未來發(fā)展的方向。整體而言，該書內(nèi)容細(xì)致全面，對于推動(dòng)水利水電工程管理的科學(xué)化、智能化發(fā)展具有重要意義，為行業(yè)發(fā)展提供了理論支撐和實(shí)踐指導(dǎo)。

水利水電工程管理是指對水利水電工程進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)的全過程管理，涵蓋了從工程規(guī)劃階段到工程施工、投產(chǎn)及后續(xù)運(yùn)行維護(hù)等各個(gè)階段的管理工作。水利水電工程具有多個(gè)顯著特征，這些特征決定了其在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的獨(dú)特性和復(fù)雜性。其一，水利水電工程項(xiàng)目規(guī)模通常較為龐大且復(fù)雜，涉及水利、水電等領(lǐng)域，需要考慮地理環(huán)境、水資源、能源和生態(tài)環(huán)境等多方面因素，因此這些項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)營需要嚴(yán)格遵循相關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)；其二，水利水電工程往往具有長周期性，從規(guī)劃、設(shè)計(jì)到建設(shè)和運(yùn)營，整個(gè)周期可能需要數(shù)年甚至數(shù)十年，這意味著在整個(gè)生命周期內(nèi)需要長期的規(guī)劃、投資和管理，同時(shí)要考慮各種外部環(huán)境因素的影響，包括氣候變化、水資源供給等；其三，水利水電工程涉及多方利益相關(guān)者和復(fù)雜利益格局，除了工程建設(shè)者和運(yùn)營者，還牽涉政府部門、環(huán)保組織、當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)等多個(gè)利益相關(guān)者，這些利益相關(guān)者可能對工程有著不同的期望和利益訴求，需要管理者協(xié)調(diào)各方利益，與各方保持溝通和合作，以確保工程建設(shè)的順利進(jìn)行和可持續(xù)發(fā)展；其四，水利水電工程建設(shè)可能對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、水資源和生物多樣性產(chǎn)生重大影響，管理者需要注重生態(tài)保護(hù)，采取可持續(xù)發(fā)展的措施，以確保工程建設(shè)對環(huán)境的損害最小，并盡可能回饋當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)。由此可見，水利水電工程管理是一個(gè)綜合性和復(fù)雜性強(qiáng)、具有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域，需要管理者具備全面的專業(yè)知識(shí)、跨領(lǐng)域的溝通能力和靈活的應(yīng)變能力。面對如此復(fù)雜的挑戰(zhàn)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用成為解決水利水電工程管理中諸多問題的有效途徑。

第一，水利水電工程施工階段需要大量的物資、設(shè)備和人力資源，而機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了施工效率和質(zhì)量。在施工現(xiàn)場，自動(dòng)化設(shè)備和機(jī)器人能夠承擔(dān)一系列繁重、危險(xiǎn)或重復(fù)性高的任務(wù)，例如挖掘、搬運(yùn)、裝配等，既能減輕工人的負(fù)擔(dān)，又能提高工作效率。并且，這些機(jī)器能夠按照預(yù)設(shè)的程序和算法執(zhí)行任務(wù)，保證了操作的一致性和準(zhǔn)確性，減少了人為因素帶來的錯(cuò)誤。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)在施工過程中還能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)作業(yè)，無須停歇，從而能夠顯著提高工程的施工速度和整體進(jìn)度?？傊?，這種高效率的施工方式不僅可以縮短工期，而且可以降低人力成本，使得工程能夠快速進(jìn)入運(yùn)營階段。此外，在施工階段，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)能夠通過傳感器和監(jiān)控設(shè)備等實(shí)現(xiàn)對施工現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)測和管理，可以顯著提高施工質(zhì)量和安全性。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以通過傳感器監(jiān)測施工現(xiàn)場的各項(xiàng)參數(shù)，包括地層穩(wěn)定性、水位變化、施工機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。例如，針對地層穩(wěn)定性，傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測地層的壓力、位移和變形等指標(biāo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定因素。在監(jiān)測過程中，傳感器采集到的大量數(shù)據(jù)會(huì)被送入自動(dòng)化系統(tǒng)，而系統(tǒng)可以對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和分析，生成清晰的數(shù)據(jù)報(bào)告和圖表，為工程管理者提供直觀的數(shù)據(jù)展示和分析結(jié)果，這使得工程管理者能夠隨時(shí)掌握施工現(xiàn)場的狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題。更重要的是，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)通過數(shù)據(jù)的采集和分析，能夠幫助工程管理者及時(shí)調(diào)整施工方案、預(yù)防潛在風(fēng)險(xiǎn)。具體來說，一旦系統(tǒng)監(jiān)測到異常情況，比如地層不穩(wěn)定、水位劇烈波動(dòng)等，系統(tǒng)會(huì)立即發(fā)出警報(bào)或提示，使管理者能夠及時(shí)采取措施，調(diào)整施工方案或暫停施工，避免可能的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，確保施工質(zhì)量和安全。

第二，水利水電工程運(yùn)行管理涵蓋設(shè)備運(yùn)行、監(jiān)測、維護(hù)和保養(yǎng)等環(huán)節(jié)，而機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以通過傳感器和自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測、智能化管理和預(yù)防性維護(hù)。一方面，通過各類傳感器監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，例如水位、水流速度、水質(zhì)等，自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠及時(shí)采集、傳輸并分析這些數(shù)據(jù)，幫助管理人員實(shí)時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題，防止可能發(fā)生的故障和事故；另一方面，通過對大量數(shù)據(jù)的分析，自動(dòng)化系統(tǒng)可以預(yù)測設(shè)備可能出現(xiàn)的故障或問題，并提前采取維護(hù)措施。這種維護(hù)方式能夠有效降低設(shè)備的突發(fā)故障風(fēng)險(xiǎn)，延長設(shè)備的使用壽命，同時(shí)也減少了維護(hù)成本和停機(jī)時(shí)間。此外，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)還實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的智能化管理。自動(dòng)化系統(tǒng)不僅能夠自動(dòng)控制設(shè)備運(yùn)行，還能根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行智能調(diào)整和優(yōu)化。例如，在水電站運(yùn)行中，自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠根據(jù)水流情況自動(dòng)調(diào)節(jié)水閘的開合，保持水流的穩(wěn)定。在工程運(yùn)行維護(hù)管理過程中，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以為運(yùn)維人員提供數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)。通過自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和報(bào)告，運(yùn)維人員能夠更清晰地了解設(shè)備的運(yùn)行情況，科學(xué)地制訂維護(hù)計(jì)劃和優(yōu)化措施，以提高設(shè)備的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。

第三，在水利水電工程管理中，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了環(huán)保理念在工程管理中的落實(shí)。在環(huán)境保護(hù)方面，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對資源的有效利用，減少對環(huán)境的不利影響。通過智能控制系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)節(jié)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對水利水電設(shè)施運(yùn)行的精準(zhǔn)控制，最大限度地減少資源浪費(fèi)和能源消耗。同時(shí)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)有助于降低工程對周邊環(huán)境的影響，從而更好地保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。智能傳感器可以監(jiān)測環(huán)境因素，例如空氣質(zhì)量、水質(zhì)、土壤狀況等，使管理者可以實(shí)時(shí)了解工程對周圍環(huán)境的影響，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的環(huán)境問題，比如水質(zhì)變化、土壤污染等，從而快速做出響應(yīng)，采取相應(yīng)的環(huán)保措施，以降低工程對周邊環(huán)境的不利影響。

在水利水電工程管理中引入機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已成為提升效率、優(yōu)化運(yùn)行的重要策略之一。每項(xiàng)水利水電工程涉及的環(huán)境、地理?xiàng)l件以及技術(shù)需求各不相同，因此機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在水利水電工程管理過程中的應(yīng)用需要充分考慮工程的特殊性和復(fù)雜性，以及技術(shù)本身的適用性。

首先，在面對不同水利水電工程項(xiàng)目時(shí)，管理者需根據(jù)各個(gè)項(xiàng)目的獨(dú)特性進(jìn)行個(gè)性化甄別和調(diào)整。每個(gè)水利水電工程項(xiàng)目都具有獨(dú)特的地理、氣候條件和工程要求，正確認(rèn)識(shí)并了解這種獨(dú)特性是確保機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在項(xiàng)目中順利運(yùn)用的重要前提。一方面，地理位置、氣候條件、地形地貌等因素會(huì)影響機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用效果，因此管理人員需要了解水利水電工程項(xiàng)目的環(huán)境特征，及時(shí)調(diào)整技術(shù)以適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境，提升機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用效果；另一方面，針對工程要求進(jìn)行定制化調(diào)整也十分重要，水利水電項(xiàng)目的要求因其功能、規(guī)?；蛱厥夤に嚨扔兴煌?，例如一個(gè)大型水壩與一個(gè)小型水電站可能具有完全不同的自動(dòng)化需求，因此管理人員必須根據(jù)各個(gè)工程的實(shí)際要求調(diào)整機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，以提高技術(shù)在項(xiàng)目中的適用性和實(shí)用性。

其次，在將機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)引入水利水電工程項(xiàng)目前，管理者必須進(jìn)行詳細(xì)的外部和內(nèi)部狀況考察。外部狀況考察是對項(xiàng)目所處環(huán)境進(jìn)行全面了解，包括但不限于地理特征、氣候條件、自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等。例如，某些工程可能位于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的地區(qū)，對于設(shè)備的抗震性和穩(wěn)定性要求更高；而在氣候多變地區(qū)，需要考慮設(shè)備的耐高溫、低溫性能。了解這些外部環(huán)境條件對于調(diào)整機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)至關(guān)重要，有助于確保技術(shù)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。內(nèi)部狀況考察是針對工程內(nèi)部運(yùn)行情況的深入了解，涉及工程的具體運(yùn)行方式、設(shè)備配置、工藝流程等內(nèi)部因素。通過深入了解工程內(nèi)部情況，管理者能夠更準(zhǔn)確地把握機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的適用范圍。例如，在工藝流程中確定何處需要自動(dòng)化控制，或者哪些設(shè)備需要自動(dòng)化監(jiān)測等?？傊?，充分的調(diào)研不僅是為了確保機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)與水利水電工程的契合，更是為了保證技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果和工程長期穩(wěn)定運(yùn)行，只有基于對工程內(nèi)部外部狀況充分了解，才能制定出合適的自動(dòng)化設(shè)置方案，從而更好地保障水利水電工程的穩(wěn)健運(yùn)行與高效管理。

最后，水利水電工程項(xiàng)目通常由多個(gè)子項(xiàng)目組成，而這些子項(xiàng)目之間往往存在密切關(guān)聯(lián)。因此，在引入機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，管理者必須充分考慮這些子項(xiàng)目之間的關(guān)聯(lián)，以確保機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)能夠有效服務(wù)于整體工程的需求和運(yùn)行。其一，水利水電工程的各個(gè)子項(xiàng)目往往相互依存。例如，大壩、水庫、發(fā)電站等子項(xiàng)目之間存在緊密的工程聯(lián)系，彼此之間的運(yùn)行和工作都相互影響。因此，在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要考慮這些子項(xiàng)目之間的相互關(guān)系，確保自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用不會(huì)干擾其他子項(xiàng)目的正常運(yùn)行。其二，各個(gè)子項(xiàng)目之間的數(shù)據(jù)共享和信息傳遞也是至關(guān)重要的。在水利水電工程中，不同子項(xiàng)目產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息可能會(huì)相互關(guān)聯(lián)、相互影響，例如水庫水位數(shù)據(jù)可能會(huì)影響到發(fā)電站的發(fā)電計(jì)劃。因此，管理者應(yīng)當(dāng)促進(jìn)子項(xiàng)目之間的信息共享和數(shù)據(jù)交流，以實(shí)現(xiàn)更高效的協(xié)同工作，提高整體工程的運(yùn)行效率。其三，對于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)置也要考慮各個(gè)子項(xiàng)目的協(xié)調(diào)性。合理的自動(dòng)化技術(shù)設(shè)置不僅要滿足單個(gè)子項(xiàng)目的需求，更要考慮不同子項(xiàng)目之間的銜接和協(xié)調(diào)，例如自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能夠同時(shí)覆蓋所有關(guān)鍵子項(xiàng)目，可以保證監(jiān)測和控制的全面性。

綜上所述，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在水利水電工程管理中的廣泛應(yīng)用，為工程領(lǐng)域帶來了變革，這一技術(shù)的引入不僅可以使工程管理更加高效、精準(zhǔn)，更可以為工程的運(yùn)行和維護(hù)提供更多便利。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用不僅提升了水利水電工程的效率，也有效降低了運(yùn)行成本，并且對于工程安全和可持續(xù)性的提升起到了關(guān)鍵作用。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和工程管理需求的不斷變化，專業(yè)人員需要持續(xù)不斷地對機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和調(diào)整，以適應(yīng)不同的工程環(huán)境和需求。

基金項(xiàng)目：２０２４ 年甘肅省水利科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究及技術(shù)推廣項(xiàng)目（２４ＧＳＬＫ０２２）

作者簡介：郝相永（１９６８—），男，甘肅白銀人，甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樗姽こ虣C(jī)電運(yùn)行管理