水利工程施工管理信息化的应用

曾伟

(河南省水利信息中心，河南 郑州 450003)

1 引言

随着大数据、云计算、人工智能时代来临，信息化技术已经广泛应用到中国的各行各业。作为中国重要的基础设施，水利工程建设也不例外。水利工程正在逐步朝着自动化、信息化、智能化、现代化、持久性的方向发展，而水利信息化是实现这一目标的重要手段。作为保障水利工程建设工作顺利进行的基础，水利工程建设的重要阶段，水利工程施工具有工程任务量大、施行工期长、投资数额较大等特点。信息化技术能通过现代化的技术手段和科学准确的管理模式，提升水利工程施工管理水平，提高施工管理效率，从而推动水利工程项目的高效运转。所以，详细分析信息化技术在水利工程施工管理中如何有效应用，推进水利工程科学化施工管理，至关重要。

2 信息化技术在水利工程施工管理中的应用

2.1 计算机与网络通信技术的应用

计算机与网络通信技术在水利工程施工管理中应用广泛且已成熟，在提高水利工程施工管理效率、保证施工过程中文字、图片、视频等信息传输的高效快捷等方面发挥了重要作用。计算机技术的应用主要是三维仿真技术，可以在工程施工前通过三维仿真进行模拟，自动对相应参数进行分析，预测施工过程中可能发生的各种情况，从而对施工方案进行合理优化。网络通信技术的应用贯穿工程施工的始终，采取多元化的通信方式，保证数据的即时高效传输，实现各种信息数据资源的实时共享，并及时核验数据的准确性、时效性，提高传输速度，以此来提升水利工程图片、视频、三维模型等数据交互效率。

2.2 大数据技术

数据资源是水利工程施工全线信息服务的源头和基础，水利上的九大应用如水旱灾害、水工程安全运行、水利工程建设、水资源开发利用、城乡供水节水、江河湖泊、水土流失、水利监督、行政事务管理及工程等产生各种水利数据，需要大数据技术对其进行收集、整合与治理，建设实用、可靠、先进、标准、兼容的数据库，满足水利工程施工管理信息化的要求。根据水利工程的实际需求和系统建设的需要，可以建设基础数据库、业务数据库、监测数据库、空间数据库以及非结构化数据库等，建立高效的数据更新机制，整合数据资源，保证数据的完整性、准确性和一致性，实现信息共享，为工程的顺利开展提供有力支撑。

2.3 GIS(地理信息系统)的应用

GIS是综合性的科学技术，结合地理学、地图学以及遥感，将采集到的空间信息数据进行输入、存储、查询、分析和显示，提供实时地理数据，生成翔实的三维地图，综合多种因素进行区域分析并对水利动态进行实时预测，推进水利工程的实施。水利部门通常采用GIS技术进行水利电子地图的绘制，实现水利资源数据的共享，为水利工程的规划和实施提供了方便。下面以水资源为例来说说GIS在水利工程上的应用。

通过GIS技术实现水质的监控和分析，掌握水质信息的瞬时变化，预测水质趋势，及时检测水质和预警，应对突发的水资源污染事件，形成科学的解决方案。通过GIS技术，可以选择关键的水资源站点进行实时监测，结合GIS的空间数据和GPS的定位信息进行遥感影像分析，从而得到水质污染的情况及范围。

通过GIS技术可以模拟和监控水资源调度，结合GIS的空间数据和GPS的定位信息进行遥感影像分析，估算地表水和地下水资源量，监控和计算降雨量分布，模拟不同调水方案，实现调度管理的可视化。通过GIS技术，可以展示关注的水资源分布情况，根据用水和需水实际需要，进行模拟推演，确定最终的调水方案。

除此之外，GIS也可以应用在水利工程的各个方面，为水利工程施工管理提供重要支撑。

2.4 遥感影像和GPS(全球定位系统)技术的应用

遥感影像和GPS技术都是信息化技术发展的重要成果及核心体现，广泛应用在农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等多个领域。

遥感技术是通过人造地球卫星、航空等平台上的遥测仪器对地球表面进行感应遥测，并对相应资源进行监视的新技术。而遥感影像即是把遥感技术遥测和监视的数据呈现为航空相片和卫星相片。GPS主要特点是覆盖区域面积大，能在短时间内获得准确地做表，并在外界环境因素的干扰下，依然能完成准确的定位操作，并通过网络通信技术进行监控。遥感影像和GPS技术具有操作简单、效率和精确度高、速度快、受环境影响小等特点。

在水利工程施工管理中，可利用遥感影像和GPS技术的特点和优势获取各种专业信息，如对水体、植被、水系、地质、灾害、地结构造、水土流失、海岸侵蚀，以及全天候的水情、水灾监测等，进行水资源管理、水环境监测、水土保持、水利工程监测、防洪抗旱、生态环境监测等，提供专业化的分析和模型以及决策性的数据支撑。

以水利工程监测为例，可利用无人机遥感影像和GPS技术进行水利工程选址、工程进度监测、工程效益评估等。利用遥遥感影像和GPS技术获取工程区域的位置、地形、地貌、岩性、土壤、植被信息，为工程的选址和规划提供第一手资料；对项目可选的位置、线路进行可行性进行分析评估进而选择最佳的位置、线路；对水利工程对环境的影响进行预评估；对牵涉到移民，土地征用等需要补偿的问题可以利用对遥感图像分类等信息提取方法调查面积。在水利工程施工时，亦可实时监测工程的进展和工作进行中对周围环境的影响。而在水利工程施工后，可调查水利工程后产生的直接响应因子，如水利灌溉工程，监测灌溉区域农作物的长势，水坝建成后实际的蓄水能力等。

3 信息化技术在水利工程施工管理中的发展

科技发展日新月异，信息多元化逐渐加强，水利工程施工管理信息化的发展进程也在加快并日渐成熟，但仍存在一些问题制约着水利工程施工管理信息化的发展。如没有形成健全的施工管理机制、水利施工管理人员的综合素质较低、施工现场的管理不到位、对新技术的应用不太成熟，由此我们提出几点水利工程施工管理信息化的措施来加快信息化技术在水利工程施工管理中的发展。

3.1 重视人才培养，加强专业团队建设

在水利工程建设中，复合型技术人才是工程项目的主体，而信息化技术和水利工程施工管理的有机融合也需要专业的技术人才。因此要更加重视技术人才的培养，建立专业的团队，提高水利工程人员的综合素养。不但要加强对水利工程人员的技术培训，提高其专业技能，信息化的特性更要求从业人员关注新技术的出现和发展，要求更广的知识范围和更高的专业技能，从而建立专业高质量的水利工程团队，完善水利工程技术水平，为更好建设水利行业服务。

3.2 建立完善水利工程施工管理系统

在水利工程建设中，主要就是进行工程的设计和施工，设计是施工的依据，施工是工程的具体呈现。利用信息技术建设完善的水利工程施工管理系统，在施工前进行仿真设计、全面分析、优化计算，做到全面把控优化设计，从而减少施工时的失误；而在施工时，利用GPS、GIS等技术对水利工程施工现场进行全方位、全天候的监测，实时了解和推进施工进度，分析各种因素对施工进度的影响，方便工程施工人员采取针对性的措施进行调整，做到对施工进度合理且有效地把控，从而更好地进行水利工程的施工。

4 结语

综上所述，当前信息化技术在水利工程项目的施工管理中有着广泛的应用，整体上提高了水利行业的技术水平，为水利工程施工管理工作提供了有力的支撑，也极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设中，要进一步加强信息化技术和水利工程的有机融合，开发出适用中国水利工程发展实际的应用软件，促进中国水利工程的长远高效发展。