信息化技術(shù)背景下的水利工程管理研究

文／張佳 濰坊市峽山水庫管理服務(wù)中心 山東濰坊 261202

引言：

實現(xiàn)水利信息化建設(shè)目標是當前全面增強水利事業(yè)管理效能以及促進水利事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。在具體管理過程中，工程管理人員需要依托于現(xiàn)代通信以及計算機網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)，加強對水利信息資源的開發(fā)利用。并通過結(jié)合信息化管理技術(shù)優(yōu)勢，對水利工程建設(shè)期間所涉及到的管理內(nèi)容以及建設(shè)難題進行充分貫徹與妥善解決。近年來，國內(nèi)水利工程建設(shè)行業(yè)主動將信息化技術(shù)以及管理模式應(yīng)用于水利工程項目科學管理體系當中[1]。通過不斷健全與完善水利工程管理機制，促進水利管理精確化以及信息化管理目標得以順利實現(xiàn)。結(jié)合當前應(yīng)用反饋情況來看，水利工程建設(shè)行業(yè)通過滲透信息化管理技術(shù)內(nèi)容，可初步完成對施工場地建設(shè)環(huán)節(jié)以及工程管理等一系列工作內(nèi)容的合理配置與集成化管理，并且在一定程度上消除了傳統(tǒng)信息孤島所帶來的負面影響問題，有效增強了水利工程現(xiàn)場施工質(zhì)量安全水平，具有重要的可行性價值。

1、實現(xiàn)水利工程信息化管理的重要性分析

信息化管理模式主要依托于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及新一代通信技術(shù)優(yōu)勢，對水利工程項目施工作業(yè)期間所涉及到的各項要素進行整合分析。并通過協(xié)調(diào)各工種以及各部門之間的作業(yè)流程，保障工程管理高效有序。此外，管理人員所構(gòu)建的信息化管理系統(tǒng)可立足于全面化數(shù)據(jù)共享標準，針對施工建設(shè)過程中所涉及到的數(shù)據(jù)資料進行整合分析，打造出兼具互聯(lián)互通、高效管理特點的工作環(huán)境。一般而言，基于信息化管理模式的水利工程管理工作所體現(xiàn)出的重要性如下：

1.1 規(guī)避安全隱患

基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息化管理模式可主動利用視頻監(jiān)控以及人體姿態(tài)檢測等先進技術(shù)內(nèi)容，對施工現(xiàn)場工作人員操作行為進行檢測分析。并主動與水利施工現(xiàn)場環(huán)境情況進行結(jié)合，對現(xiàn)場施工可能存在的安全隱患進行提前識別。與此同時，各部門工作人員可在信息化管理系統(tǒng)的指示下，對當前安全生產(chǎn)責任進行明確掌握并貫徹落實[2]。

舉例而言，技術(shù)部門以及工程部門應(yīng)承擔起自身的工程管理責任，分別參與到竣工驗收以及危險作業(yè)等當中。此外，各個管理機構(gòu)應(yīng)按照系統(tǒng)指示要求對日常工作盡心盡責，以防止出現(xiàn)施工隱患問題。需要注意的是，對于水利施工現(xiàn)場所使用到的大型機械設(shè)備，如塔吊設(shè)備，可將相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)安裝在塔吊設(shè)備當中。在使用過程中，利用實時監(jiān)測的功能優(yōu)勢，對各項安全指標數(shù)值進行合理采集，以切實保障施工作業(yè)的安全性。

1.2 實現(xiàn)節(jié)能降耗目標

傳統(tǒng)施工現(xiàn)場所存在的環(huán)境污染問題比較明顯，嚴重時，可能會對項目施工進度以及工程質(zhì)量造成負面影響。而通過合理運用信息化管理技術(shù)，管理人員可針對施工現(xiàn)場環(huán)境污染問題進行嚴格防控。舉例而言，可主動利用遙感衛(wèi)星技術(shù)以及相關(guān)監(jiān)測技術(shù)，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場空氣質(zhì)量以及各項污染指標的監(jiān)測管理。根據(jù)監(jiān)測反饋情況，對當前施工作業(yè)期間可能對現(xiàn)場環(huán)境產(chǎn)生的負面影響因素進行主動識別。并結(jié)合成因表現(xiàn)，采取針對性的措施方法進行應(yīng)對，以切實優(yōu)化施工現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境[3]。

圖1 水利工程

1.3 增強現(xiàn)場施工管理效能

在施工作業(yè)期間，信息化管理模式可通過結(jié)合BIM 的先進技術(shù)內(nèi)容實現(xiàn)對施工現(xiàn)場作業(yè)信息的實時獲取。并主動運用智能安全帽以及圖像處理的一系列技術(shù)，科學構(gòu)建流動數(shù)據(jù)交互平臺體系。結(jié)合以往的經(jīng)驗來看，流動數(shù)據(jù)交互平臺體系通過收集共享現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)，更好地讓項目管理人員正確處理突發(fā)事件。與此同時，管理人員也可以利用移動終端反饋的施工指令，做出相關(guān)決策，防止工程進度延誤。

除此之外，管理人員可借助人工智能以及信息技術(shù)對數(shù)據(jù)信息間的聯(lián)系規(guī)律進行深度分析，并通過不斷加強各部門之間的溝通效率，保障監(jiān)督管理工作內(nèi)容得以貫徹落實。最重要的是，基于信息化管理模式的工程管理活動可針對安全隱患以及危險源問題進行精準梳理與科學預(yù)防。管理人員可根據(jù)信息化安全巡檢系統(tǒng)反饋的各類信息，對當前施工現(xiàn)場存在的各類危險源進行精準識別并加強監(jiān)控，以消除安全隱患問題的影響[4]。

2、信息化技術(shù)在水利工程管理中的應(yīng)用措施及實踐內(nèi)容分析

2.1 構(gòu)建信息化集成管理系統(tǒng)，實現(xiàn)全過程高效管理目標

構(gòu)建信息化集成管理系統(tǒng)基本上可以視為水利工程信息化管理的必然趨勢。其中，信息化集成管理系統(tǒng)需要依托于信息化技術(shù)應(yīng)用對水利工程各階段管理工作所涉及到的資源信息、數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)籌管理。從客觀角度上來講，信息化集成管理系統(tǒng)可通過結(jié)合其他相關(guān)信息技術(shù)完成對水資源的合理配置與高效利用。

需要注意的是，在構(gòu)建信息化集成管理系統(tǒng)期間，管理人員應(yīng)注重系統(tǒng)全面性與功能性的拓展應(yīng)用。一方面，水利工程所構(gòu)建的信息化集成管理系統(tǒng)必須能夠有效兼容水利工程管理所涉及到的各項目流程，同時需要對仿真技術(shù)、遙感衛(wèi)星定位技術(shù)進行兼容使用。另一方面，管理人員應(yīng)對信息化管理系統(tǒng)進行定期維護與更新處理，以切實增強管理系統(tǒng)的先決性與科學性[5]。

2.2 運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)內(nèi)容，持續(xù)增強水利工程建設(shè)效果

數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為促進水利工程管理質(zhì)量有效提升的重要技術(shù)內(nèi)容，在具體應(yīng)用過程中，可充當數(shù)據(jù)儲存工具。舉例而言，管理人員可利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)對水利工程管理階段所涉及到的各類數(shù)據(jù)進行調(diào)取分析。根據(jù)分析結(jié)果，對當前水利工程管理工作存在的短板問題以及風險問題進行及時識別與管理。

在應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)的過程中，管理人員應(yīng)主動結(jié)合數(shù)據(jù)庫自身特點，對數(shù)據(jù)庫建設(shè)以及系統(tǒng)搭建模式進行合理選擇。最好可以優(yōu)先選擇能夠儲存大量數(shù)據(jù)且有利于更新?lián)Q代的模式，以完成對數(shù)據(jù)資源的定期檢查與更新處理。除此之外，管理人員應(yīng)注重數(shù)據(jù)庫與其他信息化技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用，以高質(zhì)量完成水利工程項目建設(shè)工作。

2.3 結(jié)合仿真技術(shù)優(yōu)勢，提升水利工程管理質(zhì)量

仿真技術(shù)作為水利工程信息化管理技術(shù)領(lǐng)域的重要應(yīng)用體現(xiàn)，可通過依托于計算機信息技術(shù)完成對水利工程建設(shè)以及資源管理等工作內(nèi)容的有效模擬與預(yù)估處理。結(jié)合應(yīng)用情況來看，通過依托于仿真技術(shù)優(yōu)勢，可以完成對水資源的合理調(diào)配以及自然災(zāi)害的模擬分析。根據(jù)分析結(jié)果，管理人員可提前對工程管理方案內(nèi)容進行調(diào)整優(yōu)化，以切實增強水利工程管理效能。需要注意的是，在應(yīng)用仿真技術(shù)期間，管理人員應(yīng)注重仿真技術(shù)的優(yōu)化與強化問題。最好可以依托于最新信息化技術(shù)優(yōu)勢，完成對仿真技術(shù)內(nèi)容以及應(yīng)用方案的優(yōu)化處理。并通過借助數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及管理平臺，加強對各類危險情況的識別管理，以切實增強水利工程管理效能[6]。

2.4 依托于遙感衛(wèi)星技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)對施工過程的監(jiān)控管理

遙感以及衛(wèi)星定位技術(shù)在自然地理監(jiān)控以及資源調(diào)動的工作領(lǐng)域中可發(fā)揮出良好的功能優(yōu)勢。以水利工程管理工作為例，管理人員可通過應(yīng)用遙感衛(wèi)星技術(shù)的功能優(yōu)勢，實現(xiàn)對水資源的實時監(jiān)控。并根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)結(jié)果對當前水利工程管理情況以及存在的風險問題進行及時識別與應(yīng)對管理。

在管理期間，管理人員可利用遙感衛(wèi)星技術(shù)定位功能以及數(shù)據(jù)采集功能，對水利工程建設(shè)現(xiàn)場工程地質(zhì)條件以及水位環(huán)境等關(guān)鍵信息進行主動獲取，可幫助工程管理人員進行科學決策。除此之外，遙感衛(wèi)星技術(shù)可通過利用預(yù)警預(yù)告功能，將相關(guān)危險信息主動反饋到管理人員當中。讓管理人員可及時對危險信息進行識別與應(yīng)對處理，加強水利工程管理效能。

2.5 運用BIM技術(shù)管理優(yōu)勢，減少或消除施工風險問題

BIM技術(shù)具備多維模型特點，屬于信息集成技術(shù)的領(lǐng)域范疇。與傳統(tǒng)計算機輔助技術(shù)明顯不同，BIM技術(shù)融合了傳統(tǒng)計算機輔助技術(shù)優(yōu)勢，并在原有基礎(chǔ)上，通過集成應(yīng)用信息化技術(shù)以及可視化技術(shù)實現(xiàn)對水利工程物理特征以及功能特性等重要參數(shù)的主動提取與應(yīng)用實踐。同時，BIM技術(shù)也可以利用可視化表達方式完成對水利工程項目各專業(yè)施工流程的模擬分析。

根據(jù)分析反饋結(jié)果，對各專業(yè)施工之間所存在的碰撞問題以及矛盾問題進行提前識別。采取科學合理的方式、方法加以應(yīng)對處理。結(jié)合當前應(yīng)用情況來看，伴隨著BIM技術(shù)應(yīng)用水平的持續(xù)提升，該項技術(shù)在水利工程領(lǐng)域中得到了良好的推廣與應(yīng)用。舉例而言，水利工程行業(yè)主動將BIM技術(shù)應(yīng)用于工程項目全周期管理當中，通過利用BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢以及功能特點，消除傳統(tǒng)信息孤島的問題，并加強對各專業(yè)流程的整合處理，以切實增強工程項目信息數(shù)據(jù)共享效果。

其中，實現(xiàn)碰撞檢測基本上可以視為BIM技術(shù)在水利施工設(shè)計中的重要應(yīng)用表現(xiàn)。與傳統(tǒng)2D 圖紙設(shè)計明顯不同，設(shè)計人員可通過依靠BIM 模型對施工環(huán)節(jié)所隱藏的安全問題以及隱患問題進行重點識別。通過及時查找碰撞問題存在的不足，利用科學合理的方式、方法加以排除。與此同時，設(shè)計人員可利用BIM 模型的可視化特點對重要施工位置如大壩基礎(chǔ)施工、涵洞施工，提前開展碰撞檢測。根據(jù)檢測結(jié)果對當前所存在的缺陷問題進行完善處理，盡量將誤差控制在合理范圍內(nèi)。

此外，效果圖與動畫演示基本上可以視為水利BIM 信息化集成應(yīng)用的重要表現(xiàn)。在具體應(yīng)用過程中，設(shè)計人員可利用3DMAx、Sketch up 工具軟件對實體水利進行建模分析。在此基礎(chǔ)上，利用渲染軟件，如Enscape 完成對模型場景的構(gòu)建。最終以三維動畫形式，立體展示方案內(nèi)容。此外，在現(xiàn)場施工階段，管理人員也可以利用上述施工模擬動畫方式對施工作業(yè)期間可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題以及安全問題進行提前模擬分析。根據(jù)分析反饋結(jié)果，采取科學合理的方法措施加以規(guī)避。

2.6 借助大數(shù)據(jù)技術(shù)信息化管理功能，強化工程管理決策效能

與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析技術(shù)相比而言，大數(shù)據(jù)技術(shù)主要依托于物聯(lián)網(wǎng)以及遙感技術(shù)等先進技術(shù)內(nèi)容，對水利工程施工設(shè)計階段、施工建設(shè)階段所涉及到的數(shù)據(jù)內(nèi)容進行全過程收集與分析。其中，所收集到的施工信息如水文氣象信息可依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)功能，實現(xiàn)動態(tài)以及可持續(xù)研究分析過程，以便更好的為工程建設(shè)項目提供數(shù)據(jù)支持。結(jié)合當前大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用情況來看，大數(shù)據(jù)技術(shù)水利工程管理工作當中所體現(xiàn)出的功能價值主要可以從以下兩個階段進行重點研究與分析：

（1）施工階段，工程管理人員可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)完成對施工準備、施工建設(shè)以及項目竣工驗收等一系列工作流程的動態(tài)分析與實時預(yù)警。期間，管理人員可依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)功能對超期節(jié)點以及超時任務(wù)進行重點跟蹤與督查分析，以完成動態(tài)共享以及輔助決策等重要工作內(nèi)容。與此同時，管理人員可依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)可視化工作流程，對工程項目管理目標進行順利推進，并完成細節(jié)管理工作。舉例而言，工程管理人員可重點針對施工進度以及施工質(zhì)量安全等管理工作內(nèi)容進行部署貫徹，消除施工風險問題。

（2）運營管理階段，水利工程管理人員始終堅持補短板、強監(jiān)管、提質(zhì)效的原則理念，對水利工程施工建設(shè)全過程所涉及到的數(shù)據(jù)資源以及流程內(nèi)容進行動態(tài)管理。如通過依托與大數(shù)據(jù)技術(shù)，可對水利工程項目未來可能出現(xiàn)的結(jié)果進行科學預(yù)測。根據(jù)預(yù)測結(jié)果，制定科學合理的管理方案以及目標，以期可以減少運營過程中所存在的資源消耗問題。除此之外，依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)可增強對水利工程洪旱災(zāi)害的應(yīng)對管理。根據(jù)管理數(shù)據(jù)結(jié)果對當前災(zāi)害問題進行準確預(yù)測，以切實增強系統(tǒng)災(zāi)害預(yù)警的針對性與精準性。最重要的是，通過依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)可實現(xiàn)對水資源的合理調(diào)配與安全應(yīng)用，并加強對水庫供水分配問題的集成化管理，以切實強化水利工程服務(wù)管理效果。

3、水利工程信息化管理現(xiàn)狀及不足問題分析

3.1 忽視信息化技術(shù)的重要性，資金投入力度不足

目前，部分水利工程參建單位以及領(lǐng)導人員對于信息化技術(shù)的應(yīng)用問題缺乏高度認知，并且在信息化技術(shù)落實以及系統(tǒng)建設(shè)方面未能與行業(yè)內(nèi)法律法規(guī)、國家建設(shè)標準相結(jié)合，導致水利信息化建設(shè)進程嚴重受阻。與此同時，水利信息化所涉及到的工作流程以及范圍較廣，且建設(shè)周期相對較長，如果缺乏資金投入或相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的支持，水利信息采集以及識別分析效能將會大打折扣。結(jié)合當前建設(shè)情況來看，因相關(guān)部門以及水利建設(shè)行業(yè)缺乏對信息化技術(shù)資金的投入，導致我國部分地區(qū)在信息化建設(shè)以及信息化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方面難以達到預(yù)期。如西部地區(qū)站點密度相對不足，未能形成全國乃至全行業(yè)覆蓋的信息網(wǎng)絡(luò)。

3.2 水利信息化建設(shè)規(guī)劃管理水平滯后，無法滿足現(xiàn)代化水利建設(shè)需求

水利信息化對于信息資源的實時性以及精準性要求相對嚴格，但當前水利行業(yè)缺乏對水利信息化建設(shè)規(guī)劃管理工作的重視，導致水利信息開發(fā)利用以及信息服務(wù)效能明顯不足，容易影響信息資源實時性以及精準性效果。與此同時，水利信息化系統(tǒng)當前規(guī)劃管理水平未能達到現(xiàn)代化水利建設(shè)要求，并且在部分專業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)工作方面存在條塊分割問題。甚至在某些基礎(chǔ)性項目開發(fā)利用過程中存在重復開發(fā)或其他短板問題。除此之外，水利工程信息化隊伍建設(shè)力量存在薄弱現(xiàn)象，如部分工作人員在專業(yè)素養(yǎng)以及綜合能力方面存在匱乏問題，無法很好地適應(yīng)水利信息化管理形勢發(fā)展。

4、新時期水利工程信息化管理發(fā)展趨勢及建議分析

4.1 重點關(guān)注水利工程管理信息化建設(shè)問題

隨著信息化技術(shù)的深入應(yīng)用，信息化管理模式已經(jīng)成為水利工程管理的主流趨勢。在這樣的發(fā)展背景下，水利企業(yè)應(yīng)始終堅持分層次以及分階段推進的原則理念，強化對基礎(chǔ)性建設(shè)工作的貫徹落實。與此同時，水利企業(yè)應(yīng)對運營模式以及組織架構(gòu)體系進行適當創(chuàng)新與健全完善。最好可以立足于信息化管理模式發(fā)展趨勢，對當前信息化建設(shè)存在的短板問題進行及時補齊。

需要注意的是，水利工程管理信息化建設(shè)所面臨的影響因素較多，建議相關(guān)管理人員應(yīng)立足于水利企業(yè)工程管理實際需求以及當前信息化建設(shè)情況，構(gòu)建科學高效的信息化管理體系，保障水利工程管理信息化效能得以持續(xù)提升。除此之外，政府相關(guān)部門以及行業(yè)內(nèi)部應(yīng)加強對水利工程信息化建設(shè)資金的投入力度。如通過加強對信息化基礎(chǔ)設(shè)施以及相關(guān)技術(shù)的資金投入力度，促進水利工程信息化建設(shè)水平持續(xù)提升。

4.2 規(guī)范發(fā)展信息化管理模式及相關(guān)內(nèi)容

水利工程管理人員應(yīng)主動結(jié)合工程項目實際情況，對信息化系統(tǒng)建設(shè)體系進行健全完善。并主動結(jié)合水利行業(yè)相關(guān)規(guī)范，實現(xiàn)對水利工程的全方位管理。在管理過程中，工程管理人員應(yīng)對傳統(tǒng)管理理念以及管理模式存在的滯后性問題進行及時消除。并主動立足于信息化管理制度發(fā)展現(xiàn)狀，加強對信息化管理體系內(nèi)容的健全完善，以促進信息化管理規(guī)范化以及科學化發(fā)展。

除此之外，水利行業(yè)內(nèi)部應(yīng)主動結(jié)合當前行業(yè)企業(yè)競爭發(fā)展現(xiàn)狀，對水利工程管理信息化工作以及人才培養(yǎng)體制進行健全完善，以期可以從根本上助推水利工程信息化管理模式健康持續(xù)發(fā)展。需要注意的是，關(guān)于水資源實時監(jiān)控與管理問題的優(yōu)化部署，因水利工程施工建設(shè)所涉及到的專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)容較多，為消除傳統(tǒng)信息孤島問題，水利工程行業(yè)內(nèi)部應(yīng)注重信息資源綜合集成建設(shè)。通過不斷規(guī)范加強各流域或區(qū)域系統(tǒng)建設(shè)水平，保障全國范圍內(nèi)的水資源實時監(jiān)控與信息管理水平得以全面增強。

4.3 做好信息化管理人才培養(yǎng)以及引進

水利工程信息化管理效能在一定程度上與管理人員的綜合素質(zhì)存在密切關(guān)系，為保障水利企業(yè)實現(xiàn)工程信息化管理目標，管理人員應(yīng)對人才培養(yǎng)以及引進的工作予以高度重視。對于現(xiàn)有的管理人員應(yīng)為其提供在職培訓機會，如可以采取外出交流學習以及出國進修的模式增強管理人員的專業(yè)素養(yǎng)。除此之外，在信息化管理人才引進方面，水利企業(yè)方面可通過校園招聘形式引進專業(yè)優(yōu)秀人才，為水利工程項目信息化管理的順利開展奠定良好的人才保障。

結(jié)語：

總而言之，以信息化技術(shù)為核心搭建水利工程信息化管理體系已然成為當前現(xiàn)代化水利建設(shè)行業(yè)的主流發(fā)展趨勢?；诖耍诮窈蟮陌l(fā)展過程中，行業(yè)內(nèi)部人員應(yīng)加強對信息化技術(shù)以及相關(guān)軟件的開發(fā)利用水平，以切實增強水利工程信息化管理決策質(zhì)量，實現(xiàn)水利工程智慧建造目標。需要注意的是，國內(nèi)信息化技術(shù)應(yīng)用研究水平尚未達到成熟高度，在建造應(yīng)用以及協(xié)同管理方面還是存在亟待解決的問題。建議研究人員應(yīng)加強對信息化技術(shù)內(nèi)容的拓展研究，并通過加強資金投入力度，進一步促進水利工程建設(shè)行業(yè)信息化管理進程的深入持續(xù)開展。相信在行業(yè)內(nèi)部人員的共同努力下，水利工程信息化管理水平將會得到切實提升。