物理模型和数字模型在工程设计中的应用研究——评《水利工程施工》

彭翠红

（咸阳师范学院附属中学，陕西 咸阳 712000）

随着社会与经济的快速发展，我国城市化水平显著提升，一系列国家基础性设施建设陆续完善，极大地便捷了人们的日常生活和工作学习。其中，水利工程项目作为国家基础设施建设，是促进区域经济发展、资源协调配置以及改善生态环境的重要项目，在全球倡导可持续化发展的大背景下具有广阔的前景和市场机遇。国内高等教育院校也纷纷围绕水利工程创设了相关专业和附属课程，以此来满足国内水利工程行业的人才需求。水利工程项目施工中涉及爆破学、自然学、水利学以及物理学等多门学科知识，工程项目图稿精密、流程复杂，对于工程项目的规划和施工人员专业化要求较高。在建设水利工程项目时，不仅要对当地地理环境进行全方位勘探，还需要考虑到当地人文、施工周期、人工成本等因素，因此现代水利工程中会经常用到一些物理和数学模型，通过价值工程理论和科学计算方法来做到项目工程的预算控制和科学管理。基于此，近年来学术界也陆续出版了一系列关于水利工程项目施工应用的研究书籍和专项论文，以期为提高我国水利工程项目施工整体水平方面提供有效的理论参考和实践借鉴。

《水利工程施工》是由水利水电出版社于2017年8月出版，作为研究水利工程项目中数字与物理模型应用的经典书籍，本书从多个维度入手，对水利工程项目的发展历程，基础工程组织、土石坝工程、混凝土工程以及爆破工程的施工招标与管理等方面进行了十分详细的阐述，为读者构建出较为清晰和全面的理论认知框架，是水利工程专业高等教育“十二五”规划教材，全书实用性特点突出。

水利工程项目施工整体流程复杂、专业化要求程度高，涉及诸多学科理论知识。改革开放以来，为了有效满足社会经济发展，我国由计划经济转向市场经济体制转变，许多水利工程相关企业就需要积极需求改革转型，以此来提高自身的管理效力、科学技术和施工水平。目前，我国水利工程领域发展迅速，国内相继落地了许多代表性水利工程项目，但区域之间发展不平衡、施工设计与项目管理水平差异较大也是行业普遍问题。水利项目工程符合价值工程需求原理，在设计规划环节本质上从属于现代化管理科学，是技术与经济的有效结合。为了更好地提高水利工程项目价值，项目规划管理者需要利用功能分析框架，注重功能与成本等要素之间的关系。例如在水力发电工程项目中，项目主要功能导向为蓄电，为了保障项目整体功能的效能最大化，需要在考虑环境影响和成本要素的前提下，注重对当地水利的发电功能开发。与此同时，项目本身的功能也是具备变动性，一些功能本身所属的特性会由于可替代性而产生改变，项目规划者也要注重对功能中长期的合理规划，以此来提高项目的附加产值。新时代背景下，水利工程项目要不断革新、力争在科技含量、管理模式上实现突破，以此来更好地适应社会和时代发展需求。

物理模型和数字模型在水利工程设计中的应用，是时代科技水平发展的现实所趋，也是提高水利工程项目效益的必然举措。价值工程的结合运用可以帮助水利工程项目规划者实现现代化管理，提高企业的经济效益。数字化模型应用可以更加直观地展示工程设计进度，客观总结出项目设计要求及特点，让规划者可以依据当地的人文地理条件做出更科学地制定判断，从而减少在组织分配和项目施工中的低效支出。与此同时，数字化模型的应用可以极大地提高项目施工人员的协作效率，降低各部门之间的交流障碍和壁垒。通过数字化模型的有效应用，可以更加科学地进行人员分工，实现项目材料、施工设备和成本技术的有机统筹，提高项目施工实效。数字化模型可以提供详细地量化数据指标，帮助项目管理和施工人员依据模型调控项目整体进度。与此同时，利用物理和数字模型，可以促进水利工程项目企业的转型升级，实现由传统劳动密集型企业向技术管理型企业的转变。数字化模型强调的是数据和科技驱动，与传统水利工程施工有本质的区别，提高了企业的集约化管理程度和创新水平，加强了企业的行业抗风险能力。

作为研究物理模型和数字模型在水利工程项目实践应用的经典书籍，本书内容详实，语言通俗易懂，作者分章节对水利工程设计与施工的各个模块进行了专项解析和策略总结，不仅可以作为生态水利和发电供水等从业者做参考书使用，也十分适合广大水利相关专业师生阅读和学习。