信息化在水利工程施工管理中的運(yùn)用

高 雷 云南建投第二建設(shè)有限公司

1 前言

信息化成為現(xiàn)代管理行業(yè)中的主要特點(diǎn)，管理工作信息化系統(tǒng)能夠提高工作效率，將其應(yīng)用于水利工程施工管理中，可以提高其管理水平。

在水利工程建設(shè)管理工作中，利用信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)管理信息化，首先需要以先進(jìn)的信息作為技術(shù)核心，再根據(jù)具體的水利工程特點(diǎn)，制定針對(duì)性的管理方案。想要使水利工程建設(shè)管理完全實(shí)現(xiàn)信息化，需要一定的發(fā)展過(guò)程。

就我國(guó)現(xiàn)階段的水利工程建設(shè)管理利用信息技術(shù)的實(shí)際狀況來(lái)看，雖然在某些方面已經(jīng)取得了顯著的效果，但是就總體發(fā)展情況而言，仍然存在許多不足，包括發(fā)展空間局限問(wèn)題、信息化意識(shí)不足、信息技術(shù)硬件和軟件方面等問(wèn)題。因?yàn)檫@些問(wèn)題的存在，制約了水利工程建設(shè)管理信息化的發(fā)展。

為此，國(guó)家和地方相關(guān)部門也提出了具體的應(yīng)對(duì)方法和解決措施，從而使我國(guó)的水利工程建設(shè)管理朝著信息化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。針對(duì)我國(guó)水利工程的建設(shè)與發(fā)展，也提出了“節(jié)水優(yōu)先、空間平衡、制度治理”、“兩手抓”等要求和建議。相關(guān)水利工程建設(shè)管理部門，在進(jìn)行管理模式和管理方案的創(chuàng)新時(shí)，要以信息化管理為基本方向。

2 水利工程建設(shè)管理信息化的必要性

如今所處的時(shí)代是一個(gè)信息化、自動(dòng)化的時(shí)代，人們的生活和工作都逐漸朝著信息化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。信息技術(shù)具有非常廣泛的應(yīng)用范圍和重要的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)國(guó)家的政治、文化等各方面發(fā)展都有著重要的意義。對(duì)于管理行業(yè)來(lái)說(shuō)，信息化和自動(dòng)化成為現(xiàn)在管理行業(yè)中的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)代管理行業(yè)朝著信息化管理方面發(fā)展，是社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果，只有信息技術(shù)管理，才能滿足現(xiàn)代社會(huì)管理行業(yè)的發(fā)展需求，本文闡述的是信息技術(shù)應(yīng)用于水利工程建設(shè)管理中的必要性。

水利工程是一項(xiàng)難度大、工作環(huán)節(jié)復(fù)雜、專業(yè)系數(shù)較高的工程，尤其是隨著水利工程的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，傳統(tǒng)的管理模式，顯然已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代水利工程的建設(shè)施工需求。而在水利工程建設(shè)管理中，合理應(yīng)用信息技術(shù)，能夠大大提升管理質(zhì)量和效率，還能改善傳統(tǒng)管理模式中的各種不足，從而使復(fù)雜的水利工程建設(shè)得到妥善的管理。

3 我國(guó)現(xiàn)階段的水利工程建設(shè)管理信息化狀況

雖然信息技術(shù)在許多領(lǐng)域中都已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，并且發(fā)揮了巨大的價(jià)值。但是，由于信息技術(shù)在水利工程建設(shè)管理中的應(yīng)用時(shí)間較短，我國(guó)現(xiàn)階段的水利工程建設(shè)管理信息化狀況，在很多地方都存在著很多問(wèn)題，還有很大的發(fā)展空間。

想要使信息技術(shù)的巨大作用在水利工程建設(shè)管理中得到更好的應(yīng)用，水利工程相關(guān)部門必須進(jìn)一步改善不足，加強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用。現(xiàn)階段我國(guó)水利工程建設(shè)管理信息化的發(fā)展?fàn)顩r，主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

3.1 文件管理軟件的偏差

現(xiàn)階段的水利工程建設(shè)管理信息化，首先存在文件管理軟件的偏差問(wèn)題。在信息化管理的過(guò)程中，會(huì)涉及一些文件管理軟件的使用，在水利工程建設(shè)管理中，應(yīng)用文檔管理軟件是比較常見(jiàn)的管理方式，能夠?yàn)楣芾砣藛T提供可靠的工程進(jìn)度和實(shí)施狀況信息，使管理工作更加方便透明。

但是，在使用管理軟件的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)軟件處理結(jié)果不一致以及不同范圍的偏差。文件管理軟件的偏差，不僅不能幫助工程管理人員獲取有效信息，還會(huì)影響他們的判斷。

3.2 信息意識(shí)薄弱

在水利工程建設(shè)管理中應(yīng)用信息技術(shù)，屬于比較新穎的管理方式，國(guó)內(nèi)很多水利工程建設(shè)企業(yè)，對(duì)信息技術(shù)管理的認(rèn)識(shí)不夠全面，信息化意識(shí)不足。許多水利工程管理人員接受和學(xué)習(xí)的都是傳統(tǒng)管理理念和管理方式，對(duì)于信息化管理的認(rèn)識(shí)還很模糊。他們可能認(rèn)為信息技術(shù)管理是一個(gè)較復(fù)雜的管理模式，需要較長(zhǎng)的接受過(guò)程，才能將信息技術(shù)應(yīng)用到自身的管理工作中；還有的管理人員甚至不愿意去嘗試和學(xué)習(xí)信息化管理系統(tǒng)。

3.3 信息資源不能共享

信息化管理的重要功能就是能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享，信息資源共享可以給水利工程各個(gè)環(huán)節(jié)的工作開展提供許多便利，從而促進(jìn)整個(gè)水利工程的施工和發(fā)展。然而，現(xiàn)階段許多的水利工程建設(shè)管理信息化系統(tǒng)，還不能完全實(shí)現(xiàn)資源共享。主要是因?yàn)槠涔芾硇畔⒒到y(tǒng)不完善造成的，還有可能因?yàn)樗こ唐渌块T的信息系統(tǒng)存在問(wèn)題，從而制約了信息資源的傳輸和共享。

4 信息技術(shù)在水利工程建設(shè)與管理中的應(yīng)用

水利工程涉及投資范圍廣，專業(yè)性強(qiáng)，整體項(xiàng)目結(jié)構(gòu)多樣化、復(fù)雜化，特別是在水庫(kù)、水電站等，這些項(xiàng)目水工結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備較多，各種管線密集。因此想要完成工程預(yù)算，需要多個(gè)專業(yè)、多組人員協(xié)同合作才可以完成。但是傳統(tǒng)的二維圖紙不能直觀展示實(shí)際效果，如果遇到設(shè)計(jì)變更時(shí)，更是無(wú)法做好工程預(yù)算。另外，越復(fù)雜的工程，越容易出現(xiàn)工程量漏記或重計(jì)，產(chǎn)生資產(chǎn)浪費(fèi)。

由于BIM技術(shù)具有造價(jià)高、唯一性、動(dòng)態(tài)性、層次性和兼容性等特點(diǎn)，在水利工程造價(jià)管理信息化方面，具有傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。在水利工程造價(jià)方面，優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

首先，大大提高了工程預(yù)算工作的效率和準(zhǔn)確性。通過(guò)BIM技術(shù)建立三維模型，能夠自動(dòng)識(shí)別各個(gè)零件、快速調(diào)整和計(jì)算工程量，動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)捕獲，可以有效避免項(xiàng)目遺漏和計(jì)算誤差，提高庫(kù)存評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。

其次，利用BIM 技術(shù)模型沖突檢查，優(yōu)化解決方案和消除工藝線沖突，成本工程師可以與設(shè)計(jì)師合作，從成本控制的角度優(yōu)化工藝及解決方案，有效控制設(shè)計(jì)變更和降低成本。

最后，結(jié)合施工進(jìn)度和施工現(xiàn)場(chǎng)的費(fèi)用，可以和BIM技術(shù)預(yù)算對(duì)接，保證預(yù)算工作開展的準(zhǔn)確性。繼而根據(jù)市場(chǎng)變動(dòng)和施工調(diào)整，快速有效地進(jìn)行預(yù)算計(jì)算，保證整個(gè)工程造價(jià)工作的實(shí)用性和安全性。

4.1 樹立水利工程信息化管理意識(shí)

在水利工程建設(shè)中，綜合項(xiàng)目管理系統(tǒng)可以結(jié)合水利工程的特點(diǎn)，提出有針對(duì)性的治理方案。

首先，在運(yùn)維系統(tǒng)的應(yīng)用中，信息技術(shù)的應(yīng)用可以與工程相結(jié)合。根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)體系建設(shè)。在運(yùn)行和維護(hù)中，不僅水利設(shè)施得到維護(hù)，而且還能夠減輕工作人員的工作量，從而實(shí)現(xiàn)雙贏。信息技術(shù)的維護(hù)，比如在運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)時(shí)，會(huì)把重點(diǎn)放在水庫(kù)堤防、泵站運(yùn)行情況、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)的故障。一旦出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)形成解決方案，確保各類工程設(shè)備的穩(wěn)定性。

其次，在資源共享和地理信息服務(wù)平臺(tái)建設(shè)方面，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)水利工程的特點(diǎn)，將采集到的信息共享。同時(shí)，可根據(jù)個(gè)人表現(xiàn)給予獎(jiǎng)勵(lì)處罰，在一定程度上能夠促進(jìn)水利工程建設(shè)的進(jìn)度。在管理方面，必須堅(jiān)持各方面公平的原則，在工作中，激發(fā)工作人員的積極性，營(yíng)造良好的工作氛圍和完善的管理制度。

4.2 水利工程管理應(yīng)用軟件開發(fā)

水利工程信息化管理，主要是依靠計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和各種應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)水利工程建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)的管理。因此，想要提升水利工程信息化管理的應(yīng)用價(jià)值，可以通過(guò)開發(fā)更多使用價(jià)值高的水利工程管理軟件，將其應(yīng)用到水利工程信息化管理中。

為此，國(guó)家和地方政府可以推出具體的應(yīng)用軟件開發(fā)項(xiàng)目，鼓勵(lì)社會(huì)上更多的年輕人參與到應(yīng)用軟件開發(fā)項(xiàng)目中來(lái)。除了相關(guān)的政策之外，還需要為此投入一定的資金，作為軟件開發(fā)的成本。

4.3 利用信息技術(shù)開發(fā)設(shè)計(jì)模式

在信息技術(shù)的幫助下，設(shè)計(jì)模式的發(fā)展是當(dāng)前水利工程建設(shè)的方向，同樣也是管理改革的重點(diǎn)。目前，在水利建設(shè)管理過(guò)程中，管理模式非常復(fù)雜，任務(wù)比較重，在一定程度上影響了水利工程的整體管理效果。鑒于這種情況，使用信息技術(shù)開發(fā)設(shè)計(jì)模式，這樣能夠?yàn)楣芾碚咛岣呦嚓P(guān)準(zhǔn)確信息。

4.4 數(shù)據(jù)資源整合技術(shù)的應(yīng)用

水利工程施工管理中包含了大量的施工數(shù)據(jù)信息，如建筑材料、機(jī)械設(shè)備和工程技術(shù)人員等方面。以往傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集方法大多依賴人工，會(huì)間接影響數(shù)據(jù)資源整合時(shí)所發(fā)揮的效率。所以，需要通過(guò)先進(jìn)的信息化技術(shù)手段收集數(shù)據(jù)，以建立完備的工程項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)資源庫(kù)，融入現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)理念的核心要點(diǎn)，增強(qiáng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的靈敏度與穩(wěn)定性。

數(shù)據(jù)信息庫(kù)的應(yīng)用不但可以收集、分類和保存信息，還便于今后的檢索和定位，如利用計(jì)算機(jī)檢索方式，錄入關(guān)鍵字及信息編號(hào)，可以迅速精確地得到有關(guān)信息。此外，借助信息庫(kù)的建設(shè)，可以感受到信息資源共享的便利，實(shí)現(xiàn)信息資源整合的巨大價(jià)值。

5 水利工程管理中應(yīng)用信息化的發(fā)展前景

目前，水利建設(shè)階段工程的規(guī)模和總量都在不斷擴(kuò)大，需要更高要求和規(guī)范的管理質(zhì)量，而水利工程建造過(guò)程中的管理技術(shù)也越來(lái)越繁瑣，所以在建設(shè)階段，把工程信息化管理技術(shù)的功能發(fā)揮起來(lái)，對(duì)工程項(xiàng)目的發(fā)展而言有著十分關(guān)鍵的意義，同時(shí)也是信息時(shí)代技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的必然要求。

許多地方水利工程建設(shè)項(xiàng)目都逐漸加大信息化工程，并把信息化管理技術(shù)運(yùn)用到建設(shè)項(xiàng)目監(jiān)理工作中。而且中國(guó)水利工程行業(yè)還需要采取多元化方法，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，而對(duì)水利工程的信息化設(shè)計(jì)，不但可以幫助系統(tǒng)化管控項(xiàng)目工程信息，以及合理把控項(xiàng)目工程信息變動(dòng)狀態(tài)，還可以提高項(xiàng)目工程的管理效率，因此，進(jìn)行項(xiàng)目工程數(shù)字化管理已是該領(lǐng)域目前的主要趨勢(shì)。同時(shí)，把現(xiàn)代化管理手段運(yùn)用到了水利建設(shè)項(xiàng)目中，還可以把中國(guó)水利事業(yè)帶到世界各地，向全球化發(fā)展。

6 無(wú)人機(jī)技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

水利水電工程建設(shè)中，需要涉及多個(gè)方面的勘探和監(jiān)測(cè)，如水土保持監(jiān)測(cè)、地質(zhì)條件勘測(cè)。而傳統(tǒng)的地面監(jiān)測(cè)已不能滿足當(dāng)前監(jiān)測(cè)工作的需要，因此，大力發(fā)展無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)是極為重要的。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)具有靈活、實(shí)時(shí)傳輸和高圖像分別率的特點(diǎn)，已經(jīng)成為項(xiàng)目建設(shè)中的重要信息技術(shù)。

6.1 無(wú)人機(jī)技術(shù)在地質(zhì)勘測(cè)中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)技術(shù)不僅僅簡(jiǎn)單的高空拍攝，更是多種技術(shù)的綜合處理平臺(tái)。其中無(wú)人機(jī)在地質(zhì)勘察應(yīng)用方面，主要應(yīng)用以下幾個(gè)方面的技術(shù)。

6.1.1 三維表面模型的場(chǎng)景還原技術(shù)

利用無(wú)人機(jī)和工程現(xiàn)場(chǎng)攝影相互配合，可以快速形成測(cè)量區(qū)三維表面模型，恢復(fù)測(cè)量區(qū)的地形、地貌等地形特征，為工程項(xiàng)目勘察布局規(guī)劃，提供了決策信息。

6.1.2 快速方便的地形測(cè)量技術(shù)

相較于傳統(tǒng)的地形測(cè)量技術(shù)，無(wú)人機(jī)地形測(cè)量技術(shù)提高了1～2倍。根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，在1平方千米復(fù)雜條件下進(jìn)行1∶1000 精度地形測(cè)量，無(wú)人機(jī)完成地形圖繪制需要7d 左右，而傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)需要兩周以上。因此節(jié)約了人力和物力，降低了作業(yè)成本。

6.1.3 地面變形分析技術(shù)

該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地表大變形的快速分析，對(duì)堆場(chǎng)的開挖實(shí)時(shí)分析，并能監(jiān)測(cè)分析邊坡的快速開挖，具有廣闊的應(yīng)用前景。

6.2 水域信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

水利樞紐建設(shè)是影響地區(qū)生態(tài)環(huán)境的重要因素。要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水文資料，及時(shí)、高效地獲取資料，綜合評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境的綜合影響。該區(qū)域的水文資料不斷變動(dòng)，從常規(guī)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字來(lái)看，很明顯。利用高分辨率的影像采集裝置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水下環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)比較和分析，指出了水資源的變動(dòng)，既可以減少人工和資源的費(fèi)用，又可以有效改善監(jiān)測(cè)工作的效果。

在搜集國(guó)家水資源基本資料的同時(shí)，依據(jù)信息的處理流程，對(duì)各個(gè)分區(qū)的水文信息進(jìn)行采集和成像，精確地獲得各個(gè)分區(qū)的水信息的面積、類型、所有權(quán)和分布情況，從而形成一個(gè)高效的部門協(xié)作機(jī)制。建立一個(gè)水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，既能保障水利樞紐的正常運(yùn)營(yíng)，又能保障生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定。

7 大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

搭建大型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，建立智能管理系統(tǒng)，并使用分級(jí)收集；采用“天計(jì)算”大數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行水資源的數(shù)據(jù)分析和智能管理，初步構(gòu)建了山東“全、統(tǒng)、通”的水利大數(shù)據(jù)體系。構(gòu)建了水資源知識(shí)圖譜，并將其與各業(yè)務(wù)單位的關(guān)聯(lián)，并構(gòu)建了水資源管理信息體系。