图书前言

水电、风电和太阳能等清洁能源是我国能源结构调整的重要支柱,是替代化石能源的必

然选择,关系到国家能源的可持续发展,是国民经济建设的基础性产业。

我国水力资源总量丰富,理论蕴藏量年电量为6.08×1012kW·h,经济可开发装机容量4.02×108kW,年发电量1.75×1012kW·h,居世界首位。中华人民共和国成立以来,尤其是近40年,我国水电建设有了长足的进步和发展。水电装机从1949年

1.63×106kW、1978年1.728×108kW,到2004年

1×108kW、2014年3×108kW、2019年3.56×108kW,约占全球水电总装机的29%,约占我国能源结构的18%,在支撑国民经济发展中发挥了重要作用。

水电工程项目建设过程经常受到地质条件、水文气象、当地宗教和民俗以及政府监管的制约,建设管理的复杂性远高于其他公共设施建设项目,水电工程建设管理是项目管理的典型应用领域之一。相比于水电工程项目的工程技术的发展,管理学科的发展存在滞后。

水电工程项目技术复杂、受环境和政策影响大、建设工期长、投资巨大、涉及技术专业众多、作业立体交叉、安全风险高,实施科学管理,对水电工程建设周期、经济评价、组织形式和组织文化进行统筹规划,可以带来巨大的效益。

项目是为了创造独特的产品、服务或成果进行的临时性工作。水电工程项目建设一般分为

前期、实施、运维和退役拆除等阶段。大型水电工程前期阶段和实施阶段一般会持续10~20年,运维

阶段和退役拆除时间可持续超过100年。自从20世纪50年代以来,我国水电工程项目管理经历了较为艰难的发展过程,尽管长期存在重技术、轻管理的思想,但是项目管理方法和模式在不断的创新中与水电工程项目管理需要相适应。我国水电工程建设管理主要经历了五个时期: 中华人民共和国成立之初期至20世纪80年代初的传统体制阶段; 80年代中期的现代体制萌芽阶段;  80年代后期,全国推广鲁布革经验,“鲁布革冲击”引起了我国工程建设管理体制、市场经济观念、生产力发展中生产关系的巨大变革; 90年代至21世纪初,以三峡工程建设为代表的符合社会主义市场经济要求的建设管理体制阶段; 21世纪初至今以溪洛渡、乌东德、白鹤滩等巨型电站为代表,将数字化、信息化和智能化等技术与管理深度融合创新管理阶段。

建筑信息模型(building information modeling,BIM)起源于“building model”一词,最早在1986年由 Ruffle和 Aish提出,并在伦敦希思罗机场的建造中使用。但是之后一直没有得到广泛应用,直到2002年Autodesk发表了BIM白皮书,并用它来描述那些以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的计算机辅助设计,BIM才在工程设计、管理、建造过程中逐渐得到应用,并且不断融合新的数据、信息技术和管理方法。在应用的过程中,人们逐渐意识到BIM技术应用使工程建设安全、质量、成本等管理要素得以优化。

随着感知物联、移动互联、数据分析、人工智能及自动控制等技术的进步,且其与管理的深度融合,水电工程数字化建造、智能建造进入一个新的阶段。更好地应用BIM技术实施水电工程项目管理是未来重要的发展方向。BIM技术可以避免传统职能管理中各个部门之间联系不紧密的难题,使这些工作的数据产生、传输、处理、应用的方式发生颠覆性改变。利用BIM系统实现水电工程施工、监理的全过程管理,是提高工程建设效率和建设质量,实现项目的进度、质量、安全控制,降低施工风险,加强建设过程信息化综合管理水平,促进精细化管理的重要途径。本书作者在多年的水电工程项目管理实践基础上,将PMP项目管理知识体系与BIM技术结合起来,提出了以BIM信息化技术为基本管理手段的水电工程项目管理理论、方法以及组织形式,构建了一套新的项目管理工具,通过三维模型实现数据可视化,改变了传统表单式的数据系统,实现了项目管理数据处理的快捷、扁平化和共享,但仍然继承了项目管理关于进度、费用、质量的传统价值观。

基于BIM技术的水电工程项目管理,最基础的工作是建立工程的BIM模型。由于水电工程项目没有两个完全一样的,自然环境、水电站建筑物布置和机电设备选型各不相同,需要个性化构建BIM模型、专门定制适合自身的BIM管理工具系统。本书首次提出“模型粒度”的概念,以适应管理标准为前提,同时兼顾各相关方的需求。此外,建模工具和管理信息系统的选择和配套也十分重要,需要充分论证,谨慎组织。

本书基于PMP项目管理知识体系与BIM技术结合,以乌东德水电站工程对外交通项目——洪门渡大桥和红梁子大桥作为示范项目,洪门渡大桥为研发阶段试验项目,红梁子大桥为使用阶段试验平台。通过应用验证了基于BIM技术的水电工程

项目管理方法的有效性,探讨基于BIM技术对未来我国水电工程建设运行管理的思考,取得较好管理效果。在应用过程中作者对基于BIM项目管理的认识和思考也逐步加深,包括: 

(1) 构建核心价值、行为规范、形象识别一体的组织文化,对项目管理而言,组织领导者一定要旗帜鲜明地宣示组织的价值观; 

(2) 明确项目在组织战略中的地位是项目管理工作的前提; 

(3) 创造拥有一个强大的愿景、一个明确的目标定位、建立各方强有力的承诺并能选择最佳执行方法的项目团队; 

(4) 组织领导者是复合型高素质领军人才; 

(5) 构建项目管理“三分三合”的内容结构,管理的实质就是计划、组织、指挥与控制,核心就是把握好管理的“三分三合”

。(“三分”即分解、分工、分配,“三合”则为“合情、合理、合规”); 

(6) 把握项目管理的“变化”“匹配”“有力”“顺畅”“适度”五个要义; 

(7) 厘清项目计划中“应做什么”“能做什么”“想做什么”的关系; 

(8) 基于BIM的水电工程项目管理智能化是实现项目高效协同、降本增效、价值创造的保障和基石。

BIM的应用成功与否,受到应用者个人能力、环境、组织和支撑技术等因素影响。目前我国在进行BIM技术应用的过程中仍存在行业体制不健全、标准不完善、缺乏协同管理和全生命期集成等问题,需从国家和行业层面健全相关标准法规,并不断增强BIM 系统软件的兼容性,促进BIM在项目全生命周期的综合应用。基于BIM的水电工程项目管理实质是将BIM的技术架构和扁平化、可视化的运行方式及行为准则全面运用到水电工程建设的复杂项目管理实践

中,并且两者交互作用、协调发展。

当前,我国正在加快西南地区水电工程的开发利用,积极推进雅鲁藏布江下游水电工程的规划建设,水电工程项目管理面临重大挑战。结合国家“十四五”规划和2035年远景目标中涉及的推进新型基础设施、新型城镇化、交通水利等重大工程建设,实施川藏铁路、西部陆海新通道、国家水网、雅下水电开发等重大工程建设,利用好BIM技术尤其重要,也是未来

智能建造与管理的发展方向。

本书缘起于作者的工程项目管理实践,工作中得到三峡集团领导、同事和朋友们的支持

和帮助,乌东德工程建设部的荣玉玺、魏然,刘元达、巩朝、马中刚、柳菲菲、彭正等同志

是洪门渡大桥和红梁子大桥实例中的管理者,书中部分观点是与他们共同工作的经验总结和

智慧结晶,其中魏然、刘元达两位同志还直接参与了本书的编写,在此致以诚挚的感谢!

作者

庚子年岁末