試析信息技術(shù)在水利工程管理中的應(yīng)用

摘 要：本文簡述了水利工程管理的項目特點，說明了水利工程管理中應(yīng)用信息技術(shù)的意義，對信息技術(shù)在水利工程管理中的具體應(yīng)用進行了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；水利工程管理；應(yīng)用

中圖分類號：TV512 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0101-02

前 言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)在社會各個領(lǐng)域日漸得到了廣泛的應(yīng)用。在水利工程管理中，加強信息技術(shù)的應(yīng)用，能充分發(fā)揮信息技術(shù)強大的技術(shù)優(yōu)勢，增強水利工程的管理效果，提高水利工程管理水平。因此，對信息技術(shù)在水利工程管理中的應(yīng)用進行分析與探討有著非常重要的現(xiàn)實意義。

1 水利工程管理的項目特點

1.1 系統(tǒng)性強

水利工程管理是對某一流域或某一地區(qū)內(nèi)的所有工程進行統(tǒng)一管理工作，使彼相輔相成，又相互制約。由于水利工程與國民經(jīng)濟和人民的生活水平是息息相關(guān)的，因此對水利的設(shè)計和規(guī)劃工作必須從方方面面考慮，系統(tǒng)地，全面地分析和研究，得到最合理優(yōu)化切實可行的工程方案。

1.2 公民參與性強、影響面、影響力大

水利工程管理需要經(jīng)手各級職能部門的參與和規(guī)劃，其中有益的影響為其獲得了大部分外部的經(jīng)濟支持。穿插于各個項目和各個部門承擔著不同的職能和業(yè)務(wù)，提供民生、生態(tài)服務(wù)等各方面的職責(zé)。

1.3 外部效益顯著

水利項目的重要作用是民生方面，并且能夠改善生態(tài)環(huán)境，功能上表現(xiàn)的大多為公益效能，并不實際產(chǎn)出產(chǎn)品，只限于水利工程所產(chǎn)出價值。因此，水利工程的意義主要在于帶來非市場效益的影響，即為外部效益。

2 水利工程管理中應(yīng)用信息技術(shù)的意義

在水利工程管理中，傳統(tǒng)的技術(shù)方法相對落后，無法取得良好的水利工程管理效果。相對于傳統(tǒng)的技術(shù)方法，信息技術(shù)具有強大的技術(shù)優(yōu)勢。在水利工程管理中，應(yīng)用信息技術(shù)，有利于強化對數(shù)據(jù)的采集和整理，并增強數(shù)據(jù)采集的準確性，能實現(xiàn)水利工程管理智能化水平的提高；有利于增強數(shù)據(jù)分析的科學(xué)性，為水利工程管理提供可靠的決策依據(jù)；有利于提高工程繪圖的準確性和科學(xué)性，并能實現(xiàn)對工程繪圖適時地調(diào)整和修正；有利于提高水利工程管理的精確性，增強對外部環(huán)境因素的抗干擾能力。因此，有必要積極探究加強信息技術(shù)在水利工程管理中應(yīng)用的措施。

3 信息技術(shù)在水利工程管理中的具體應(yīng)用

3.1 GNSS技術(shù)用于水利工程監(jiān)測

GNSS（全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)）技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)在工程勘探、環(huán)境保護、運輸導(dǎo)航等生活的各個方面得到了極為廣泛的運用。中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）是中國自行研制、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航（GLONASS）之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。利于北斗衛(wèi)星的高精度定位和通信技術(shù)，結(jié)合地理信息技術(shù)，實現(xiàn)對監(jiān)測目標的實時監(jiān)控和預(yù)測預(yù)警，為道路、橋梁、建筑設(shè)施等防治決策提供準確的定位、預(yù)報和技術(shù)支持。此方法現(xiàn)已用在房屋、橋梁、大壩等工程建筑的變形監(jiān)測中。

3.1.1 監(jiān)測原理

北斗高精度定位技術(shù)用于位移及沉降監(jiān)測通常用到的是北斗相對定位原理。相對定位是用兩臺（或多臺）接收機分別安置在一條（或多條）基線的兩端，同步觀測相同的北斗衛(wèi)星，以確定基線端點的相對位置或基線向量。如圖1所示，如果A和B兩點在同一時間內(nèi)觀測了相同的一組衛(wèi)星（至少四顆）。而且A是一個已知點，通過某種數(shù)據(jù)鏈，把原始改正信息傳到B點，那么B點的位置就可以加以確定。

3.1.2 監(jiān)測優(yōu)勢

外部變形監(jiān)測是大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)中的關(guān)鍵項目。傳統(tǒng)的變形監(jiān)測方式在保證工程正常運行方面發(fā)揮了重要作用，但存在如下缺陷：

（1）人工采集數(shù)據(jù)的方法，工作量大，人員素質(zhì)要求高，容易引入人為誤差，觀測易受氣候和其它外界條件的影響。

（2）人工測量頻率低，在蓄水期等大壩受力急劇變化的時期不能及時有效地反應(yīng)大壩的安全狀態(tài)。

（3）人工測量的數(shù)據(jù)連續(xù)性差，歷史分析困難。

利用GNSS監(jiān)測系統(tǒng)對大壩進行位移沉降監(jiān)測，能克服傳統(tǒng)監(jiān)測方式存在的缺陷，精度能滿足規(guī)范要求，而且可以更全面地了解大壩各時期的變化，實現(xiàn)連續(xù)觀測與數(shù)據(jù)的自動處理?？梢愿行У卣莆沾髩蔚倪\行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題，確保大壩的安全，并為大壩提供更可靠的安全監(jiān)測資料。

3.1.3 實際應(yīng)用

童燎水庫于2017年6月開始采用基于北斗高精度定位的監(jiān)測技術(shù)，用于監(jiān)測大壩表面位移和沉降。

在童燎水庫大壩區(qū)域布置北斗監(jiān)測設(shè)備，大壩右端山體穩(wěn)定的區(qū)域（庫區(qū)基巖）布置北斗基準站，在壩頂和一級馬道合適位置布置監(jiān)測站。通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，把基準站和監(jiān)測站的原始數(shù)據(jù)同時發(fā)送到數(shù)據(jù)中心的北斗數(shù)據(jù)處理軟件，通過基站和監(jiān)測站之間基線解算獲取監(jiān)測站高精度的實時三維坐標；數(shù)據(jù)中心的監(jiān)測預(yù)警軟件對大壩的形變監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析、成圖、預(yù)警和報表極大地提高了安全監(jiān)測效率，實現(xiàn)了大壩整體表面變形監(jiān)測的自動化、信息化。

隨著我國北斗系統(tǒng)的發(fā)展和建設(shè)，目前測量精度已經(jīng)達到了工程變形的監(jiān)測要求（6h內(nèi)水平優(yōu)于1mm，垂直優(yōu)于1mm），自動化優(yōu)勢突出，完全可以勝任水利工程監(jiān)測的重任。

基于北斗高精度定位的水利工程安全監(jiān)測系統(tǒng)，能夠利用系統(tǒng)的精確定位和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ芙跬瑫r地對水文水情等多方面實施全天候監(jiān)管，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測上給予了有關(guān)部門相當全面的數(shù)據(jù)予以參考。

3.2 GIS技術(shù)

GIS（地理信息系統(tǒng)）是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，分析空間地理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，以提供工程規(guī)劃、工作地區(qū)地圖、施工進度等相關(guān)數(shù)據(jù)?？梢詾榈乩硇畔⒀芯俊⒕C合評估、工程管理、定量分析等方面做出綜合統(tǒng)計和決策工作的一項技術(shù)。利用GIS，水利工程管理研究可以做到：

（1）繪制，統(tǒng)計地圖、工程影像、數(shù)據(jù)等，易于存取數(shù)據(jù)。

（2）借助數(shù)理統(tǒng)計、邏輯方法編寫程序，利用程序處理數(shù)據(jù)，不斷完善的系統(tǒng)將使得系統(tǒng)擁有判斷能力和決策能力。

（3）提供了額外的評估能力。具有覆蓋分析、地形地貌分析、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫分析等多種分析手段，可以完成土地評估，土壤成分監(jiān)測等多種土地資源檢測。用于繪制全面的作業(yè)綜合統(tǒng)計圖。

（4）連接監(jiān)測系統(tǒng)以完成數(shù)據(jù)庫實時更新，確保各項數(shù)據(jù)的準確性和時效性。達到從源數(shù)據(jù)到給出意見的一步修改。

（5）易于更改地圖比例尺和坐標空間變換。

（6）工程結(jié)果的理論檢驗。在短時間內(nèi)從純理論上模擬實驗結(jié)果作為參考，確保工程質(zhì)量，減少重復(fù)性工作的資源浪費。

3.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的大范圍應(yīng)用，使得水利工程等許多相似的行業(yè)快速步入高科技、高智能化。水利項目的管理工作（如水文情況、大壩監(jiān)測、水質(zhì)檢驗、水庫流量檢測等）的計算機連入了專有網(wǎng)絡(luò)，計算機中的數(shù)據(jù)或可用信息將以近乎同步的速度傳遞給網(wǎng)絡(luò)中的任意指定使用者，快速進行反饋和應(yīng)對。這在快速反應(yīng)事件、反饋執(zhí)行情況或緊急情況下是非常必要的。

4 結(jié)束語

總之，隨著我國現(xiàn)代化發(fā)展，水利工程建設(shè)有了長足進步，在施工過程中，水利部門要重視信息技術(shù)的建設(shè)，進一步促使水利工程管理全面發(fā)展。

參考文獻

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收稿日期：2018-3-24