水利工程施工管理信息化的應用

曾偉

(河南省水利信息中心，河南 鄭州 450003)

1 引言

隨著大數據、云計算、人工智能時代來臨，信息化技術已經廣泛應用到中國的各行各業。作為中國重要的基礎設施，水利工程建設也不例外。水利工程正在逐步朝著自動化、信息化、智能化、現代化、持久性的方向發展，而水利信息化是實現這一目標的重要手段。作為保障水利工程建設工作順利進行的基礎，水利工程建設的重要階段，水利工程施工具有工程任務量大、施行工期長、投資數額較大等特點。信息化技術能通過現代化的技術手段和科學準確的管理模式，提升水利工程施工管理水平，提高施工管理效率，從而推動水利工程項目的高效運轉。所以，詳細分析信息化技術在水利工程施工管理中如何有效應用，推進水利工程科學化施工管理，至關重要。

2 信息化技術在水利工程施工管理中的應用

2.1 計算機與網絡通信技術的應用

計算機與網絡通信技術在水利工程施工管理中應用廣泛且已成熟，在提高水利工程施工管理效率、保證施工過程中文字、圖片、視頻等信息傳輸的高效快捷等方面發揮了重要作用。計算機技術的應用主要是三維仿真技術，可以在工程施工前通過三維仿真進行模擬，自動對相應參數進行分析，預測施工過程中可能發生的各種情況，從而對施工方案進行合理優化。網絡通信技術的應用貫穿工程施工的始終，采取多元化的通信方式，保證數據的即時高效傳輸，實現各種信息數據資源的實時共享，并及時核驗數據的準確性、時效性，提高傳輸速度，以此來提升水利工程圖片、視頻、三維模型等數據交互效率。

2.2 大數據技術

數據資源是水利工程施工全線信息服務的源頭和基礎，水利上的九大應用如水旱災害、水工程安全運行、水利工程建設、水資源開發利用、城鄉供水節水、江河湖泊、水土流失、水利監督、行政事務管理及工程等產生各種水利數據，需要大數據技術對其進行收集、整合與治理，建設實用、可靠、先進、標準、兼容的數據庫，滿足水利工程施工管理信息化的要求。根據水利工程的實際需求和系統建設的需要，可以建設基礎數據庫、業務數據庫、監測數據庫、空間數據庫以及非結構化數據庫等，建立高效的數據更新機制，整合數據資源，保證數據的完整性、準確性和一致性，實現信息共享，為工程的順利開展提供有力支撐。

2.3 GIS(地理信息系統)的應用

GIS是綜合性的科學技術，結合地理學、地圖學以及遙感，將采集到的空間信息數據進行輸入、存儲、查詢、分析和顯示，提供實時地理數據，生成翔實的三維地圖，綜合多種因素進行區域分析并對水利動態進行實時預測，推進水利工程的實施。水利部門通常采用GIS技術進行水利電子地圖的繪制，實現水利資源數據的共享，為水利工程的規劃和實施提供了方便。下面以水資源為例來說說GIS在水利工程上的應用。

通過GIS技術實現水質的監控和分析，掌握水質信息的瞬時變化，預測水質趨勢，及時檢測水質和預警，應對突發的水資源污染事件，形成科學的解決方案。通過GIS技術，可以選擇關鍵的水資源站點進行實時監測，結合GIS的空間數據和GPS的定位信息進行遙感影像分析，從而得到水質污染的情況及范圍。

通過GIS技術可以模擬和監控水資源調度，結合GIS的空間數據和GPS的定位信息進行遙感影像分析，估算地表水和地下水資源量，監控和計算降雨量分布，模擬不同調水方案，實現調度管理的可視化。通過GIS技術，可以展示關注的水資源分布情況，根據用水和需水實際需要，進行模擬推演，確定最終的調水方案。

除此之外，GIS也可以應用在水利工程的各個方面，為水利工程施工管理提供重要支撐。

2.4 遙感影像和GPS(全球定位系統)技術的應用

遙感影像和GPS技術都是信息化技術發展的重要成果及核心體現，廣泛應用在農業、林業、地質、海洋、氣象、水文、軍事、環保等多個領域。

遙感技術是通過人造地球衛星、航空等平臺上的遙測儀器對地球表面進行感應遙測，并對相應資源進行監視的新技術。而遙感影像即是把遙感技術遙測和監視的數據呈現為航空相片和衛星相片。GPS主要特點是覆蓋區域面積大，能在短時間內獲得準確地做表，并在外界環境因素的干擾下，依然能完成準確的定位操作，并通過網絡通信技術進行監控。遙感影像和GPS技術具有操作簡單、效率和精確度高、速度快、受環境影響小等特點。

在水利工程施工管理中，可利用遙感影像和GPS技術的特點和優勢獲取各種專業信息，如對水體、植被、水系、地質、災害、地結構造、水土流失、海岸侵蝕，以及全天候的水情、水災監測等，進行水資源管理、水環境監測、水土保持、水利工程監測、防洪抗旱、生態環境監測等，提供專業化的分析和模型以及決策性的數據支撐。

以水利工程監測為例，可利用無人機遙感影像和GPS技術進行水利工程選址、工程進度監測、工程效益評估等。利用遙遙感影像和GPS技術獲取工程區域的位置、地形、地貌、巖性、土壤、植被信息，為工程的選址和規劃提供第一手資料；對項目可選的位置、線路進行可行性進行分析評估進而選擇最佳的位置、線路；對水利工程對環境的影響進行預評估；對牽涉到移民，土地征用等需要補償的問題可以利用對遙感圖像分類等信息提取方法調查面積。在水利工程施工時，亦可實時監測工程的進展和工作進行中對周圍環境的影響。而在水利工程施工后，可調查水利工程后產生的直接響應因子，如水利灌溉工程，監測灌溉區域農作物的長勢，水壩建成后實際的蓄水能力等。

3 信息化技術在水利工程施工管理中的發展

科技發展日新月異，信息多元化逐漸加強，水利工程施工管理信息化的發展進程也在加快并日漸成熟，但仍存在一些問題制約著水利工程施工管理信息化的發展。如沒有形成健全的施工管理機制、水利施工管理人員的綜合素質較低、施工現場的管理不到位、對新技術的應用不太成熟，由此我們提出幾點水利工程施工管理信息化的措施來加快信息化技術在水利工程施工管理中的發展。

3.1 重視人才培養，加強專業團隊建設

在水利工程建設中，復合型技術人才是工程項目的主體，而信息化技術和水利工程施工管理的有機融合也需要專業的技術人才。因此要更加重視技術人才的培養，建立專業的團隊，提高水利工程人員的綜合素養。不但要加強對水利工程人員的技術培訓，提高其專業技能，信息化的特性更要求從業人員關注新技術的出現和發展，要求更廣的知識范圍和更高的專業技能，從而建立專業高質量的水利工程團隊，完善水利工程技術水平，為更好建設水利行業服務。

3.2 建立完善水利工程施工管理系統

在水利工程建設中，主要就是進行工程的設計和施工，設計是施工的依據，施工是工程的具體呈現。利用信息技術建設完善的水利工程施工管理系統，在施工前進行仿真設計、全面分析、優化計算，做到全面把控優化設計，從而減少施工時的失誤；而在施工時，利用GPS、GIS等技術對水利工程施工現場進行全方位、全天候的監測，實時了解和推進施工進度，分析各種因素對施工進度的影響，方便工程施工人員采取針對性的措施進行調整，做到對施工進度合理且有效地把控，從而更好地進行水利工程的施工。

4 結語

綜上所述，當前信息化技術在水利工程項目的施工管理中有著廣泛的應用，整體上提高了水利行業的技術水平，為水利工程施工管理工作提供了有力的支撐，也極大地改善了水利工程施工管理模式。因此，在今后的水利工程建設中，要進一步加強信息化技術和水利工程的有機融合，開發出適用中國水利工程發展實際的應用軟件，促進中國水利工程的長遠高效發展。