運用GIS分析水利工程技術管理措施

林杰 潮州市鳳溪水庫管理處

近年來，我國水資源需求日益增加，而水資源的實際利用率相對較低，對此，我國高度重視水利工程建設，并注重利用現(xiàn)代化的信息技術，強化水利工程建設管理。GIS技術在水利工程建設和技術管理的各項環(huán)節(jié)得到了日漸廣泛的應用，能對水利工程涉及的地理信息實施有效的動態(tài)監(jiān)測和科學的分析對比。在水利工程建設管理中，對GIS技術進行應用，能實現(xiàn)對水利工程建設管理質(zhì)量的有效把控，并促進水利工程技術管理水平實現(xiàn)大幅度提升。

1.GIS在水利工程技術管理中的主要應用措施

在水利工程技術管理中，對GIS技術進行運用，能實現(xiàn)對地理信息數(shù)據(jù)的矢量化處理，并為水利工程構建相應的地理信息平臺，能實現(xiàn)對水利工程環(huán)境的直觀展示，并與相關水利資料相結合，對水利工程環(huán)境進行分析模擬，能為工作人員的管理決策提供參考依據(jù)。GIS在水利工程技術管理中的主要應用如下。

1.1 水利工程規(guī)劃

在對水利工程進行規(guī)劃的實踐過程中，諸如對水庫進行選址、對復雜性較強的工程進行布局、對工程進行測量、對庫容量進行計算、對土石方開挖量進行計算、對工程變形進行監(jiān)測等環(huán)節(jié)中得到了日漸廣泛的應用。

1.2 水資源管理

應用GIS技術，對水資源分區(qū)進行確定，并構建高效良好的管理模式，對水資源量進行科學分析，能對水資源的具體分布和水量呈現(xiàn)出的動態(tài)變化進行直觀展示，能增強水資源利用的合理性。

1.3 防洪減災

在開展防汛決策，并對洪災損失進行評估的過程中，對GIS技術進行應用，能直觀形象地表達洪災范圍以及相關防汛信息，能從技術層面為實現(xiàn)科學的防汛決策提供支持。

1.4 保持水土

依托GIS，對水土流失進行科學預測，并實施有效的動態(tài)監(jiān)測，對土地分區(qū)以及實際利用情況進行便捷查詢、準確統(tǒng)計和科學分析，有助于針對重點區(qū)域存在的水土流失，制定科學的治理措施，實現(xiàn)高效良好的綜合治理，并增強水土保持效果。

1.5 水質(zhì)監(jiān)測

依托GIS，構建水質(zhì)監(jiān)測平臺，能對水質(zhì)呈現(xiàn)出的動態(tài)變化進行實時掌握，并對水污染源頭進行及時準確地辨析，能促進對地表水和地下水實際儲量的科學分析，并對水量調(diào)度進行模擬，能促進水資源實現(xiàn)高效利用。

1.6 水文預報

依托GIS，對水文基礎相關數(shù)據(jù)進行整合，并對屬性數(shù)據(jù)進行查詢，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的良好統(tǒng)計和檢索顯示，能為水文預報提供準確的基礎數(shù)據(jù)。

2.GIS在水利工程技術管理中的應用擴展措施

過去，在水利工程中對GIS進行應用，主要是與地理要素相結合，據(jù)此對相關水利信息進行查詢顯示。當前，依托GIS空間運算，能對各項水利信息進行科學分析、準確計算和形象化模擬。GIS與GPS、遙感等技術相結合，對地理信息系統(tǒng)進行構建，能對水利工程實施多維度仿真。

依托GIS，對水利工程環(huán)境實施形象化的分析模擬，能進一步促進對相關信息的及時準確獲取，能為水利工程決策和技術管理提供參考依據(jù)。GIS應用將覆蓋水利工程技術管理各個方面，提高水利工程建設管理的信息化水平。

2.1 洪水模擬

依托GIS平臺，結合洪水歷史相關資料，對流域模型進行合理構建，并實施可視化模擬，對流域范圍內(nèi)洪水的具體成因和規(guī)律特性進行科學分析；并對地理信息要素進行分類，對主要河道相應的自然條件進行分析；依托GIS技術，對上下游洪水呈現(xiàn)出的演進狀態(tài)進行形象化的模擬分析，并依據(jù)科學的洪水標準，合理把握蓄洪、滯洪和泄洪的關系，形成有效的管理措施。

2.2 供水預案

依托GIS，構建地理信息平臺，借助電子地圖，對水源地具體分布進行可視化展示，制定科學的供水方案，并采取嚴格有效的水利工程技術管理措施，實現(xiàn)對水利工程供水水質(zhì)的有效保障。

2.3 水質(zhì)分析

實現(xiàn)自動化的水質(zhì)采集，并對地質(zhì)信息和水質(zhì)信息具備的地理屬性進行分析，依托GIS對土壤侵蝕分區(qū)進行研究；對潛在的水質(zhì)污染源進行分析；結合歷史資料，對不同規(guī)劃水平年的水質(zhì)變化和污染負荷量進行模擬預測，并據(jù)此探究水資源保護的有效措施。

2.4 工程測量

通過無人機對GPS和遙感設備進行搭載，對水利工程測量相關數(shù)據(jù)進行采集、處理，并通過GIS技術，實現(xiàn)可視化的數(shù)據(jù)測量，并對外勘人力成本的有效減少，實現(xiàn)精準高效的工程測量，合理利用數(shù)據(jù)成果。

2.5 GIS在水利工程地質(zhì)勘察中的應用

在水利工程建設中，地質(zhì)勘察占據(jù)著重要地位。地質(zhì)勘察能為水利工程設計奠定基礎。在地質(zhì)勘察的過程中，及時發(fā)現(xiàn)地質(zhì)問題，并制定合理措施加以解決，能有效避免地質(zhì)環(huán)境影響水利工程建設。在水利工程地質(zhì)勘察中，對GIS進行應用，能有效構建地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)，獲取精準的勘察信息。GIS能實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的有效獲取，在水利工程地質(zhì)勘察中的應用，能有效獲取水利工程的地理空間位置、幾何拓撲關系等信息。依托GIS，能實現(xiàn)對水利工程相關工程圖件，諸如剖面圖、柱狀圖以及平面圖的自動生成，還能科學分析和有效處理所收集的各類空間數(shù)據(jù)、圖像以及地質(zhì)圖形。

2.6 地下廠房動態(tài)演示系統(tǒng)

GIS能對水利工程在任意時刻相應的施工面貌進行動態(tài)演示。首先，將洞室施工過程相關信息，諸如強度參數(shù)、洞室開挖時間參數(shù)等錄入。GIS對此類數(shù)據(jù)進行讀取，并錄入數(shù)據(jù)庫列表中，通過錄入的時間參數(shù)，利用內(nèi)部函數(shù)，能對任一施工工序在任意時刻相應的施工面貌進行生成，并能生成地下廠房系統(tǒng)的整體施工面貌。在對施工進程進行模擬演示時，利用內(nèi)部函數(shù)相應的循環(huán)管，對數(shù)據(jù)庫中錄入的對應數(shù)據(jù)進行讀取，并對形貌數(shù)據(jù)等相關信息進行逐條分析，并通過圖像在三維圖中進行顯示。利用文本框?qū)κ┕ば畔⑦M行注釋。對水利工程地下廠房施工面貌進行演示，利用最終形貌數(shù)值，構建三維圖，能清晰觀看水利工程全貌，并實現(xiàn)對其細部結構的詳細了解。通過圖形注釋，能清晰了解水利工程地下洞室施工的形象進度。通過形貌三維圖相應的時間軸，能對不同時刻的施工進度進行觀察，并掌握地下洞室群整體的施工面貌。GIS的實時演示功能，能對水利工程地下洞室在時間、空間上的邏輯關系進行清晰顯示，能實現(xiàn)對施工方案的有效優(yōu)化。

3.結語

GIS在水利工程技術管理中的主要應用措施在于水利工程規(guī)劃、水資源管理、防洪減災、保持水土、水質(zhì)監(jiān)測、水文預報等。GIS在水利工程技術管理中的應用，有賴于水利工程要素和地理空間數(shù)據(jù)。GIS集成各項復雜技術后，其功能更為強大，能有效滿足水利工程建設和技術管理的各項需求。