論現代智慧水利系統技術應用與實踐

摘要：隨著我國工業化發展速度不斷加快，社會經濟在得到全面提升的基礎上，水資源緊缺成為限制發展的重點問題。近幾年來我國水資源污染情況不斷加重，不僅給社會經濟的發展、人們的生活質量造成影響，還會對地球生態環境造成嚴重的危害，導致各種資源的相繼緊缺，為了能夠確保人們的生活環境，加強對生態環境保護工作，對水資源環境污染和資源緊缺現象進行改善，是國家發展的重點內容。在這樣的背景下，智慧水利是現代化水利工程發展的必然產物，能夠對水資源進行科學合理的規劃和利用，及時有效地對水資源生態環境進行維護，改善生態環境的實際情況。本文主要圍繞現代化智慧水利系統技術的應用與實踐進行分析，希望能對今后現代智慧水利系統的廣泛應用奠定理論基礎，實現國家經濟的快速提升，加強對環境的保護工作。

關鍵詞：現代智慧水利;水利系統技術;技術應用;技術實踐

在現代化社會經濟發展的背景下，城市化建設速度較快，改善人們生活環境、生活質量的同時，也給自然生態結構造成嚴重的影響，尤其是水資源的生態環境。水資源作為人們生活中必不可少的重要資源，水資源的污染不僅會對社會經濟的增長造成影響，還會對人們的生命安全造成威脅。現代智慧水利作為信息化、科技化的產物，是目前水利工程建設的權限形式。現代智慧水利技術的應用要求相對較高，在實踐的過程中，需要將多種科學技術進行引入，綜合實際的水資源改善情況，以及水利工程建設情況，對系統技術進行應用，全面改善水資源的生態結構和生態環境，再全面改善人們生活環境的基礎上，保護生態結構改善水資源情況，為社會發展、企業進步以及國家綜合實力的提升奠定基礎。

一、現代化智慧水利的基本概述

（一）現代智慧水利的概念

智慧水利主要是在現代化信息技術、科學技術的支持下建設的技術系統，技術的應用能夠科學合理地對水資源進行規劃和利用，實際提升水利工程的質量和工作效率，加強對水資源的充分利用，減少水資源污染情況的部隊按發生。在水利工程中，經常會使用傳感技術、通信技術、物聯網技術、云平臺技術等多種較為先進的科學技術，對水利相關的信息數據進行采集、傳輸、處理、整合等相關工作，更好的保證水資源的利用開發效率。智慧水利系統建設主要需要包括數據庫的建設、數據信息管理系統的建設以及整體系統建設三個層面，需要將多種較為先進的科學技術和信息技術進行融合，保證現代智慧水利系統的全面性、完善性和整體性，有效地提升城市水資源的綜合管理，促進相關企業的進步與發展，為國家可持續發展的戰略目標奠定基礎條件，實現我國綜合實力的穩定提升，為人們創造更加安全、良好、舒適的生活環境[1]。

（二）現代智慧水利系統建設的必要性

智慧水利作為水利信息發展的必然階段，是實現水利信息現代化管理的關鍵技術，加強智慧水利系統的建設與應用，將系統落實到防控減災、資源分為、環境保護、水務管理等多個服務體系中，在數據信息共享和整合的基礎上，更好的保證水資源的利用、保護效果，降低自然災害發生的概率，對城市安全有著一定的保障作用。在現代智慧水利系統技術的應用下，通過對水文信息和管理信息等多種數據的感知，在信息技術的幫助下實現數據的互通，利用云平臺、大數據技術等多種現代化技術的幫助下，對水資源災害發生情況進行模擬，針對實際危害產生的影響和效果，制定有效的改善措施。同時還能加強對水資源的高效率利用，保護生態環境，實現現代化水利工程管理服務的發展，全面提升水資源的精細化管理和服務的實際水平，為城市提升對自然災害、突發災害的防控能力，更好地為人們創造生活空間環境，實現國家經濟和綜合實力的全面提升，促進可持續發展戰略目標的落實[2]。

二、現代智慧水務系統技術分析

（一）物聯網傳感技術

在現代智慧水利系統工程建設中，需要加強對物聯網傳感技術的應用，對傳感裝置進行科學合理的選擇，保證傳感裝置能符合現代智慧水利系統的應用標準，以此來方便后期物聯網技術的應用，更好地將數據信息進行平臺匯總，保證數據的快速采集。在現代智慧水利系統技術應用的階段中，技術重點就是在于如何快速、精準、有效地對數據信息進行收集，保證數據信息的準確和全面，確保傳感裝置能夠與數據信息之間產生平衡。物聯網傳感技術作為科學技術的重要體現，在系統中的應用不僅能夠對系統建設成本進行控制，還能夠有效地保證數據信息的全面性和準確性，將各種傳感設備和物聯網芯片進行結合，降低能源損耗和成本的基礎上，加強數據傳輸的效率和質量。在系統建設的過程中，可以使用太陽能小型電池板，為系統的正常運行提供良好保障，實現系統不間斷的數據采集，加強監控的效果和質量，不斷擴張監測控制的范圍，為系統的良好應用奠定扎實基礎。

（二）GIS和BIM技術

GIS和BIM技術的聯合使用，是現代智慧水利系統工程的主要特點之一，GIS和BIM技術作為現代化信息技術，在各行業都有著廣泛的應用，并且技術的應用有著良好的效果。在現代智慧水利系統中，加強兩種技術的綜合應用，在數據方面GIS技術能夠對各種信息情況進行綜合收集和展示，在技術應用中可以使用點擊的方式，將數據進行快速的搜索和整理，將數據傳輸到智慧水利工程項目的具體位置。BIM技術作為較為先進的技術類型，自身具有較多的特點和優勢，在智慧水利系統中將BIM技術全面進行融合，通過BIM技術的可視化功能優勢，幫助管理人員對智慧水務進行協調管理，確保技術人員能夠充分全面地對現代智慧水利工程建設情況有著全面深入地掌握和了解，方便后期工程建設數據采集的快速性、準確性、全面性和完善性。

此外，BIM技術還能夠對工程進展情況進行模擬，對關鍵性的操作步驟進行詳細的拆解，找出問題的關鍵所在，針對問題內容進行優化和改善，加強對實際施工操作環境的模擬展示，為技術人員提供更加全面的保障，減少安全事故發生的同時，提升智慧水利工程建設的效果和質量[3]。

（三）遙感協同技術

智慧水利工程作為科學技術和信息技術的結合產物，在實踐應用的階段中，需要加強對現代化信息技術、科學技術的應用，對智慧水利專項系統以及無人機設備進行融合應用，實現自動化的遙感監測，利用遙感技術對水文地質情況進行數據采集，加強對數據信息的分析效果，結合重點數據信息和勘察區域的實際情況，實現環境保護的相關工作。在智慧水利系統技術的應用中，確保遙感技術能夠快速有效地將相關數據傳輸到智慧水利系統中，不斷擴大無人機自動監測范圍，利用計算機技術的自動公式計算能力，對數據中有價值的信息進行計算和整理，找出重疊數據和重點數據，再將數據信息傳輸到智慧水利系統中，智能化地對數據進行分析，為規劃工作的開展提供更加準確的參考資料。

此外，遙感協同技術的應用，還能夠對重點管理區域的水資源情況進行分析，促進水資源保護工作的全面開展，為后續工作的有效落實奠定更加扎實的基礎，實現社會科學技術和信息技術的充分利用，為智慧水利系統的廣泛應用提供保障。

（四）云計算技術

現代智慧水利系統建設的階段中，加強對云計算技術的應用，能夠保證對數據信息的快速采集和處理。在智慧水利系統中每日都會有大量的數據信息進行傳輸，為了能夠減少工作人員對數據處理的壓力，加強云技術的使用，找出大量數據中有價值、有意義的數據信息進行計算，保證數據處理效果的基礎上，發揮出云計算技術的應用優勢，自動化對數據進行處理，為后續工作的開展奠定更加重視牢靠的基礎。在云計算技術中，技術人員會事先建立基礎的模型，對云端模型的數據出入接收口進行完善和優化，對計算方式進行輕量化處理，借助神經網絡系統的計算方式，保證數據信息的前面事先，更好地為智慧水利信息數據進行分析、歸納、整潔和處理，為水利工程項目建設提供數據基礎，對水資源環境保護工作奠定理論實踐基礎，進一步促進行業發展的同時，加強對環境的保護效果[4]。

三、現代智慧水利系統設計以及實踐應用

（一）總框架設計以及實踐應用

在現代智慧水利系統技術的建設中，需要結合實際的工程項目，對平臺框架進行設計，保證系統框架結構與實際應用情況相吻合，在框架設計中需要包括感知系統、傳輸儲存系統、支撐以及應用等系統，這樣才能夠為系統技術的全面應用提供良好的保障。此外，還需要加強核心系統的建設情況，解決實際工作的需求，加強功能模塊的使用效率，對水利工程整體管理效果和建設效果提供良好保障。

1.感知系統

信息數據是支撐智慧水利系統的重要基礎，在智慧水利系統應用中，需要加強對各種水文信息情況的收集，包括視頻、音頻、傳感、遙感、水文、降雨等，在物聯網信息技術和傳感技術的幫助下，對工作情況的數據進行采集，在數據的幫助下實現系統穩定地運行。在系統框架設計中，需要將數據傳輸接入口與信息庫進行連接，從而確保數據的快存儲，并且還需要加強移動客戶端和終端的連接建設，對實際現場情況進行勘測，加強對數據信息的采集和管理。系統結構中還需要以無線網、有線網作為基礎的控制網絡，全面提升數據信息傳輸速度。

2.支撐系統

為了能夠保證智慧水利系統的應用情況，加強功能模塊和技術模塊的輔助效果，保證數據信息的分析質量和效率，在系統結構建設中，需要將GIS技術、BIM技術全面進行融合，建立融合模塊，確保技術所提供的應用效果，能夠滿足實際的信息數據需求，為水利工程的建設以及水資源的環境保護工作提供良好的技術支持，改善生活環境的基礎上，創造良好的生活空間。

3.應用實踐

智慧水利系統的使用范圍較廣，在實際應用中需要將基層所需的數據信息進行全面采集，在數據的支撐下完成后續的相關工作，結合不同的應用環境和應用情況，加強對數據的處理后，滿足實際應用個需求，更好地為應用提供數據保障，提升最終的服務質量。目前智慧水利的應用主要是以日常管理、應急服務、水環境情況等為主要范圍，在水利系統平臺結構建設中，應用功能需要以規劃、建設、管理、運維作為主要的功能基礎，加強功能實踐應用的效果，確保智慧水利工程項目全生命周期都可以科學合理地進行檢測，保證管理決策的科學性和有效性，為實際工作的開展和落實奠定扎實基礎[5]。

（二）規劃報批系統功能模塊以及實踐應用

在現代智慧水利系統中，規劃報批系統功能模塊，主要是對各個層面的數據信息進行有效規劃和采集，加強數據信息的疊加效果，為報批審核工作的開展奠定基礎條件，在系統模塊中主要包括BIM方案模塊、BIM規劃模塊、BIM總規劃模塊等，本文主要針對幾個模塊功能結構進行分析，希望能促進今后智慧水利的應用與發展。

1.總規劃BIM功能模塊

在智慧水利系統中按照標準范圍，對特定的水流河域進行規劃，包括對地質條件、地理條件等基礎的模塊進行融合，保證多種數據的規劃合一，形成信息化數字沙盤，對國家水源分布情況有著一定的掌握。在GIS技術提供的影像中，將平面區域進行規劃，反映水利系統的總體布局情況，為系統功能模塊的完善和總體規劃提供保障。

2.控制規劃BIM功能模塊

在水利工程建設施工的階段中，智慧水利工程建設范圍較廣，能對多個項目進行保護，以總規劃方案作為重要的基礎，合理地對水利工程進行管控和規劃，擴發規劃的效果和質量，更好的保證水資源的充分開發和利用，保證水流河域模塊的全面整合，將規劃內容與平臺模塊進行構建和規劃，以此來作為智慧水利工程的基模塊，在GIS技術和BIM技術的支持下，對數據信息進行規劃，保證水土的手機利用效率，確保資源的靈活利用和充分改善。

3. BIM方案功能模塊

有效地加強總體規劃和布局，確保項目標準參數的科學性以及合理，對工程項目中的實際規劃深度和方案進行模型的建設，保證工程方案的科學性以及合理性。在智慧水利系統應用的階段中，BIM技術的有效應用能夠更好地對項目進行規劃，保證項目開展的科學性以及合理性。同時，BIM技術還能夠提供模擬功能，對工程項目的重點內容進行設計與規劃，保證項目落實具有一定的數據支持和科學依據，為系統的應用奠定更加扎實牢靠的基礎。此外，對于智慧水利工程的建設與規劃中，還需要對各種屬性和范圍進行自動化的判斷，智能化地對各項數據誤差進行修復，通過技術應用的優勢，對最終方案進行快速優化的篩選，進一步加強智慧水利系統技術的應用效果和實踐能力，為后續工作的開展奠定更加良好的基礎和保障[6]。

四、結束語

在我國社會經濟以及綜合實力進步的背景下，人們的生活質量和生活水平得到全面的改善，各種信息技術和科學技術的進步發展，給社會企業帶來挑戰的同時也帶來發展機遇，但是我國資源緊缺的問題也在不斷加重，水資源作為人們生活的重要資源類型，在社會發展中不斷稀缺，水資源污染問題逐漸嚴重、惡化，給生態環境造成嚴重影響的基礎上，限制社會進步，給人們的生命安全帶來威脅。

現代智慧水利系統的應用，不僅能夠實現防汛抗旱、土地澆灌、水利工程等多個方面的進步和發展，還能夠將水資源實際的分布情況、污染情況、數據信息等進行整合，實現資源的全面共享，保證水資源的科學合理利用，提升工作效率的同時，促進水利工程行業的現代化建設與發展，改善生態環境，實現可持續發展的戰略目標。

作者單位：姜紅軍? ? 陽谷縣水利局

參? 考? 文? 獻

[1]趙立永. 現代智慧水利系統技術應用與實踐[J]. 湖北農機化，2021（14）：2.

[2]王艷華， 董舒， 劉娟，等. 現代化污水處理項目智慧水務管理云平臺[J]. 項目管理技術，2021，19（5）：5.

[3]程姍. 淺談智慧水務云平臺在水利現代化建設中的應用——以廊坊智慧水務建設為例[J]. 河北水利， 2018（3）：17.

[4]孫世友， 魚京善， 楊紅粉，等. 基于智慧大腦的水利現代化體系研究[J]. 中國水利，2020（19）：4.

[5]無. 艾力泰爾智慧灌區平臺 打造灌區現代化管理新模式[J]. 中國水利， 2021（17）：1.

[6] Qingmin H ， 韓慶民，? Chunhao J ， et al. 物聯網技術在深圳市羅湖區智慧水務的實踐應用[C]/ 2020年（第八屆）中國水利信息化技術論壇論文集. 2020.