探索信息化时代背景下的水利工程管理方法

任巍巍

安徽省临淮岗洪水控制工程管理局 安徽 合肥 230088

引言

随着国内经济社会的持续发展，水利工程管理工作也需要与现代信息技术有效融合，促进水利工程管理工作的现代化、智能化发展。进入信息化时代，信息技术与水利工程管理工作的融合符合目前经济社会发展的需求，使得管理人员的工作总量以及工作难度也能够明显下降[1]。信息化技术的引入和应用可以借助数据的全面收集、分析，为水利工程管理人员提供精准的数据支持，从而形成针对性的管理对策。但总体看来，我国水利管理工作与信息化技术在融合发展的过程中，在基础设施、管理工作队伍和信息管理方面依旧存在一定的问题，导致水利工程管理工作未能达到预期目标。故此，文章通过研究分析信息化时代下水利工程管理工作的具体方法，为水利工程管理工作的信息化发展提供参考。

1 水利信息化建设项目的特点

水利信息化即通过现代化信息技术与水利工程相融合，深入开发和利用水利信息资源，实现水利信息的采集、传输、存储和应用的现代化，从而全面提升水利事业的效率。其项目建设具有以下特点[2]。①水利要素泛在感知。利用各种感知设备、技术和方法，动态监测和实时采集水情、雨情、工情、视频等涉水要素以及横向行业的气象、自然资源等信息，为业务应用提供可靠、丰富的基础数据。②通信技术融合应用。由于水利工程环境条件具有较大差异，需要因地制宜地融合应用卫星、GPRS、4G/5G、LoRa、NB-loT等通信手段，以保障数据传输互联互通。③业务应用专业性强。水利业务应用主要服务于水旱灾害防御、水资源优化配置、水利工程运行管理、水土保持、水利政务等方面，涉及预测预报模型、洪水调度模型、水工建筑物模型、决策支持模型和控制标准等，具有较强的专业性。④建设过程交叉协同。水利信息化建设项目往往依托主体工程建设，建设进度与主体工程同步实施、同步完成，建设周期较长。其仪器预埋、设备安装、基础预建等，与主体工程有施工交叉、工艺衔接等方面的协同作业要求。

2 水利工程管理中常用的信息化技术

2.1 3S技术

2.1.1 地理信息系统（GIS）。水利工程管理全过程涉及大量信息交换与处理。利用地理信息系统（GIS）构建工程的三维模型，可以真实地反映建筑物的实际关系，为工程设计和布置提供精确支持。该技术还能使水利工程管理系统化，实时地记录工程建设运行情况，将水利工程实时变化反馈给各管理监测部门及人员，为水利工程中涉及的预测提供重要依据。与传统方式相比，地理信息系统（GIS）在水利工程管理中具有多种优势，为水利工程带来了巨大的管理效益[3]：①可以同时存储包括图形、影像、文本等多种数据，并进行安全读取和编辑；②数据实时更新，确保其时效性和准确性；③可以在较短时间内比选多个方案，确保质量并降低图形化成本。

2.1.2 全球定位系统（GPS）。水利设施的工程质量监测是水利工程管理的重要内容。传统的监测方法主要包括目测、测绘仪监测、激光扫描等，基于GPS技术开发的质量监测技术可以对监测对象进行实时准确监测，将监测设施放置到需检测的位置，及时反馈出现的裂缝、沉降位移乃至压力的变化。在水利工程前期勘探设计工作中应用GPS技术可以有效地进行岩溶分析。此外，将GPS监测技术与工程预防预警系统联合起来，可建立一套完善精确的水利工程质量监测系统。

2.1.3 遥测技术（RS）。遥测技术是利用卫星、航空器等相关仪器观测设备远距离测量记录目标单位的空间位置关系及物理特性。水利项目的所在位置普遍较为偏僻，所处地质条件恶劣时无法进行人工勘测，遥测技术可以解决上述问题，有效准确地进行勘探。针对水库等静态工程，运用遥测技术可快速精确地得出不同水位下的库区影响范围，为运行调度提供支持；在河口治理工程中，需要大量全面的地形地貌、交通道路、水文、水质等环境信息及社会经济信息，遥测技术可为上述环境及社会经济调查工作提供信息。

2.2 网络技术

网络技术是21世纪以来发展迅速的新兴技术，它将分散的信息整合为一个有机整体，实现信息的有机协作共享，可被应用在如闸门运行管理、河道管理等水利工程管理的各方面。该技术的应用极大地加快了数据的传递，显著提高了管理决策及执行效率。在水利工程管理中建立网络系统，有必要追踪监督管理需要收集的信息、决策及执行的反馈情况。

2.3 数据库技术

数据库可通俗地理解为数据的集合，其主要研究内容为数据的存储、管理及使用，目的是高效地使用及管理海量数据资源。数据库技术主要被应用于水利工程管理的以下3个方面：①水利工程基础信息数据库。主要包括河道特征、水文泥沙信息、水库淹没范围、水利工程建筑特征等基础信息。②水质基础信息数据库。在建立基础数据库架构后，逐步形成包括基本监测、自动监测和移动监测等水质数据内容的水环境基础数据库，开发相关数据库接口程序和服务软件。为水资源优化配置、水资源监督管理、水资源规划研究提供信息服务。③遥感测量信息数据库。将目标地区的遥感影像及监测点、坐标、高程等全面的监控测量数据有机结合为数据库，用不同时间段的遥感测量资料反映工程建设进度、区域治理开发成果，实现对目标区域的动态监测。数据库技术是提升水利工程管理质量的信息化保障。

2.4 中间件技术

中间件是处于操作系统和应用程序之间的软件，是为了链接日益复杂的大规模分布式软件。结合中间件技术开发的水利管理系统，利用中间件平台合理、准确、高效地处理水利信息是信息化技术在水利工程管理中创新性、跨越式的应用。建立集成中间件平台、应用端软件、水利信息采集系统、水利信息门户平台的水利信息综合平台，综合分析降水量、来水量、水质等水利信息，能在水利工程管理中发挥重要效益。

3 信息化时代背景下水利工程管理工作存在的不足

3.1 顶层设计不完善

信息化建设效果的渐进性，即只有持续的投入，才会在一定时期内逐步看到效果，这就决定它拥有建设与维护阶段所需的不中断投资，并且具有投入超前，产出落后、不能立见实效等特征。因此，要想取得较好的效果就必须对当前水利信息化建设中出现的不足予以重视。从目前我国水利工程信息化建设过程来看，虽然取得了一定成绩，但仍存在许多需要解决的问题。在开展水利信息化建设的时候，未能结合实际开展有效顶层设计，仍有“一把手工程”，若企业主要领导没有进行有效总体规划和顶层设计方案，只是随意的态度，没有预见性，等到遇有问题才解决，就会使单位信息化发展步入死胡同，不能获得个性化的发展。

3.2 缺乏有效的协调机制

在我国水利行业信息化的发展中，平台不协调性这些问题的存在，对水利信息化建设也产生了一定的负面影响，尤其在各流域和部门间，信息不能实时共享。若平台协调性不高，就不能进行工程管理，生产经营与文书档案及其他资料的共享与运用都会受到一定程度的影响。部分数据管理尚未形成统一、有效管理组织机制，数据之间异构性显现，很难做到方便沟通与分享等职能，不能为省，市、各级决策者，如流域级，部级，提供宝贵参考依据。而一个行之有效的协调平台，主要是为了应对几十年水利事业在工作中累积起来的生产经营模式以及工程管理等方面的问题。因此，必须要建立一个能够促进水利信息化快速高效地运行，并且具有良好开放性和兼容性的数据中心，从而满足不同用户的需求，并使其发挥最大效用。为了保证水利工程信息化系统能够更好地运行，需要加强各单位之间的信息共享与融合，构建一个高效的协调平台，为水利部门提供更加完善的服务，从而促进整个水利建设水平不断提升。

4 信息化时代背景下水利工程管理实施的对策

4.1 水利工程管理基础设施体系的持续完善

信息化背景下的水利工程管理工作必须以完善的基础设施体系作为出发点，方可保障信息技术的使用拥有完善的基础设施支持，基础设施作为水利工程信息化管理系统的重要组成部分，能够促进水利工程管理工作的信息化发展。今后相关部门需要强化有关水利工程管理工作的基础层建设，具体又可以分为网络设备、公共设备和业务管理系统。在促进水利工程管理信息化发展的过程中，相关部门需要针对有线、无线和特殊用途的网络全方位进行建设。同时，相关部门需要将包括通信设备、计算机服务器等在内的公共设备持续进行更新和完善，确保在水利工程管理工作中，管理人员可以凭借现代化技术和设备实时收集以及更新对应的水利工程数据，为接下来的管理工作提供必要的数据支持。同时，在水利工程信息化管理系统中，资源层主要是负责对采集而来的各项数据进行储存和管理，同时也需要进行数据的交换，为其他业务开展提供必要的数据。在这种情形下，相关部门需要在建设水利工程管理信息化基础设施的过程中，推动储存备份处理安全机制以及数据收集机制的不断发展和完善。水利工程信息化管理系统业务层面的完善需要添加包括运行管理、施工勘察、设计等在内的各项工作模块，为其他业务工作的实施提供相应的支持。

4.2 专业管理队伍的建设

信息化时代下的水利工程管理工作是否能够取得既定的效果，与水利工程的建设质量和运转质量有着十分密切的联系。相关部门需要在思想方面意识到信息化水利工程管理人才引进以及培养的重要价值，在合理利用当地政府出台的人才吸引政策的基础上，配合工作环境以及薪资水平的持续改善，吸纳在信息化技术方面具备明显工作经验的水利工程管理人才。并且相关部门需要针对这类专业人才形成完整的职业生涯发展规划和发展空间，以此提高专业人才对于水利工程管理工作的认同感和归属感。对于部门已有的水利工程管理工作人员而言，其所拥有的有关水利工程管理方面的专业知识也需要不断进行更新，尤其是需要关注信息化技术素养水平的提升。相关部门必须定期邀请行业专家针对水利工程管理工作出现的全新变化以及应用的信息技术成果、管理系统等内容进行讲解和传授，确保管理人员能够根据已经形成的水利工程信息化管理系统，结合实际的业务需求综合使用其中的各项功能，提高管理工作的效率和质量。

4.3 信息管理工作的持续优化

为了有效解决之前水利工程信息化管理中存在的数据壁垒问题，在工程建设的过程中，需要建立包含各部门在内的完善的信息化管理系统，利用囊括多个部门在内的信息共享网络，将收集的有关水利工程建设和运转的相关信息及时进行共享，确保不同部门的管理工作开展能够得到相应的技术支持，在避免资源浪费的同时，提高管理工作的效率。同时，各部门需要针对水利工程的管理开展协同工作，避免因为单一部门落实管理工作而影响到水利工程施工和运转。在各部门信息共享发展的过程中，需要将建成的信息网络共享平台作为出发点，针对各部门所需的数据类型以及储存标准进行统一，确保各部门能够凭借已有的各项数据在平台上及时进行共享，以此提高信息管理工作的效率和质量。

5 结束语

通过对当前我国水利行业发展情况以及相关技术和理论的研究成果，可以看出未来水利行业将朝着更加智能、高效、便捷的方向不断前进。因此，为了能够进一步推动我国水利事业向着现代化方向快速迈进，需要加强对于水利水电工程信息化建设工作的重视程度，并且要积极地引进计算机技术手段来开展各项工作，从而提升水利工程项目的质量。