水利工程建设管理信息化支撑技术

水利工程建设管理信息化支撑技术

许盼男

身份证号码211203198510240044

摘要：水利工程对我国人民的生产生活以及经济发展都有着十分重要的作用，为此国家一直十分重视水利工程施工管理问题，在信息化时代下水利工程施工管理呈现出了新的问题与困境，对其进行深入的分析与研究，能够一定程度上明确水利工程施工管理的质量控制方向。智慧水利的有效应用，不仅可以优化水利调度模式，降低水治理成本支出，而且可以提高险情应急管理效率。信息化技术是智慧水利应用主要支撑技术，关乎智慧水利的应用效果。基于此，本文从水利工程建设角度出发，重点分析水利信息化建设中可能出现的问题，针对其问题提出几点有效建议，促进中国水利工程信息化建设质量及技术水平全面提高，以供从业人员参考。

关键词：水利工程；信息化；技术

引言

信息化时代背景下水利工程施工管理的质量控制面临着管理机制缺乏健全性、施工管理目标缺乏合理性、施工现场管理缺乏全面性、施工管理人员素养较低等困境，导致水利工程的经济效益、社会效益目标无法顺利的实现。为此本文针对信息化时代水利工程的施工特点进行分析之后，提出了提高水利工程测量放线施工水平、开展水利工程施工原材料质量控制工作、增强水利工程施工管理的质量控制力度、应用信息化的监控技术开展施工管理工作、提高水利工程施工管理人员的综合素养等水利工程施工管理的质量控制策略，希望可以为相关研究人员提供参考。

1水利信息化建设的必要性

水利属于中国国民经济的重要产业，而水利信息化属于水利现代化的重要基础。因此，新时期的中国水利仍然面临着洪涝灾害与水环境恶化的问题，所以必须不断加强对水资源的开发、合理利用及配置，并将水利事业当作新时期发展中必不可少的重要内容。信息技术适合应用在陆地、水文测报预报与水文工程建设管理方面，水利信息化技术的合理应用能够不断降低与减少各种水利设备的实际运营成本，水利工程的实际管理状况有了很大改善。除此之外，水利信息化建设已经成为中国与发达国家现代化的重要标志及内容。

2水利工程信息化建设实际情况

2.1信息化建设的基础设备不健全

我国在早期就已经意识到了水利工程信息化建设的重要性，在当今社会迅速发展的背景下，中国早已建立了水利工程信息化网络。但由于经济社会实际发展状况及水利工程建设情况之间存在的差异性，导致部分地区很难实现建设水利工程信息化基础建设的建设目标。因此，这很容易直接影响全中国水利网络的建设工作，最终给中国水利工程信息化建设造成了严重阻碍。

2.2缺少足够的资金建设投入

针对在我国的部分地方基层人民政府和工作部门来说，其在发展民生工作过程中并没有足够的资金投入，再加上水利工程信息化建设计划要耗费大量资金投入，很易造成水利工程信息化建设项目计划由于资金投入不充分而无法顺利开展，同时这已成为了影响在我国发展水利工程的主要因素。

2.3缺少专业的信息建设人才

由于信息化建设以先进的科学技术为重要基础，在大力推动水利工程向着信息化方向建设与发展中，必须有着高素质与高专业的建设人才，能够在最大程度上充分发挥先进技术，同时在合理运用技术过程中，必须要全面提高水利工程信息化的结构性影响。除此之外，在水利工程的实际建设中，缺乏专业的信息化建设者，最终严重导致工程信息化建设的影响与水平比较低。

3水利工程建设管理信息化支撑技术

3.1信息采集与处理

将水利信息化技术应用到水资源管理相关数据的采集与处理中，通过布设在河流、湖泊、渠道等水利设施项目中的在线雨量计、在线液位计、在线超声波流量计、在线SS检测仪等设备实时采集液位、流量、雨量、水质等数据，前端传感器采集的数据多为模拟量，需进行模数转换后生成数值型数据，经Wi-Fi模块或GPRS网络等传输数据中心进行存储。传感器监测设备的数据采集频率不等，或5min一次，或10s一次，为水质监测、水位监测等水资源管理业务应用提供动态、精准数据。数据采集、传输、组织、存储后，需对缺省数据等特殊数据加以处理，并利用科学模拟与计算方法统计分析数据中的规律与变化，为水资源管理提供辅助决策支持。同时，海量、动态、多源的水利信息与区域气象、经济、环境等相关数据集成共享，可支持流域水文模拟、区域小气候演变模拟等应用，为水资源实时监控与管理提供高速化、规范化、一体化的业务模块支持。

3.2数据库技术

数据库技术是水利信息化技术在水资源管理中应用的基石。在水资源信息化管理中，依托数据库对布设在河流、湖泊、水利设施中的传感器设备采集与传输回的水质、液位等数据进行存储、组织与管理。水资源管理数据库承载了系统中所有的在线监测数据、图形数据与地图数据、运行管理数据、统计数据，存储在统一的综合管理数据库中，对业务应用所需的各类数据进行统一的存储和管理，以应对各类数据需求和系统业务需求，如水质数据分析、洪涝灾害预警、水利工程空间分布制图等。数据资源层根据数据管理特点和更新频率、逻辑划分为基础数据库、监测数据库、业务数据库、空间数据库、多媒体数据库、全关系数据库、元数据库等。从数据量增大方面，需要从数据的存储设备的空间方面预留5年的数据增长存储能力；从数据库软件功能和性能上，保证多用户的并发情况下的高效运行能力。通过数据库技术对水资源管理相关数据的有效组织与管理，为水资源管理业务应用与决策支持提供数据依据。

3.3云计算技术

水利信息化技术下收集的水资源管理相关数据具有海量、多源、动态等特征，同时水资源管理业务应用中涉及的流域水文模拟、台风暴潮数值预报模型模拟、防汛动态风险分析模型模拟以及防汛风险动态预警应急指挥系统运行等均需要高性能计算机提供强大的数据处理与科学计算能力。单一计算机在海量数据处理、二三维模型建立与模拟方面存在诸多性能瓶颈，将云计算技术应用于水资源管理中，依托云计算的高性能计算资源以及灵活的计算资源调度与分配特性为水资源管理应用中的数据处理、科学计算与可视化以及模型训练与模拟等提供计算支持。当前，水利部门在利用云计算技术管理水资源相关数据时，多采用阿里云、华为云等云服务商提供的云计算资源，并选用私有云服务或服务器托管的形式保证水资源管理相关数据的物理隔离以及数据保密性与安全性。

3.4大数据与人工智能

大数据与人工智能技术是对水利工程数据、水质数据、液位数据等进行挖掘性分析与业务应用的技术。利用大数据技术对实时采集的水资源管理相关数据进行存储、组织与管理，依托实时数据与离线数据处理技术对数据集进行预处理、统计分析与可视化展示，利用人工智能技术对数据集进行深度挖掘，如利用深度学习技术进行监测点布设的摄像机传输回的视频图像帧进行处理与图像自动识别，智能化读取电子水尺的水位、水利实施运维养护前后的图像对比情况、对水体中的漂浮物入侵情况进行检测、自动判别水体颜色并辅助分析水体中的蓝爆发情况等。大数据与人工智能技术的引入与应用降低了人工作业量，确保水环境监测、水灾害预警、水生态保护以及水利工程管理等均处于自动化可控范围内，切实提高水利工程的运管水平以及水资源管理成效。

结束语

总而言之，在水利工程运用信息技术开展建设工作中，需要不断加强监督管理能力，将原有的管控方式不断创新及优化，合理运用信息技术全面提高水利工程的建设质量，明确水利工程的发展目标，健全科学合理的建设机制，从而在最大程度上全面推进水利工程建设事业的可持续性发展。

参考文献

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