淺談水利工程建設(shè)中水利防汛信息技術(shù)的應(yīng)用

張曉霞

（隴西縣抗旱防汛服務(wù)隊(duì)，甘肅 隴西 748100）

1 信息技術(shù)主要特征

信息系統(tǒng)要想達(dá)到對相關(guān)工程的良好運(yùn)用，首先要確保可以更高效地收集并保存有關(guān)信息。在這方面，現(xiàn)代信息工程技術(shù)體系主要可以利用遙感技術(shù)、智能控制以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來完成，而大數(shù)據(jù)的高效使用又和這些信息技術(shù)密切相關(guān)，因此通過對大量的現(xiàn)代信息技術(shù)的集成，使得相關(guān)現(xiàn)代信息科技體系得到了較強(qiáng)的工程輔助力。在水利工程建設(shè)中，不但要重視工程設(shè)計(jì)內(nèi)涵和有關(guān)領(lǐng)域在初步設(shè)計(jì)流程中的總體符合程度，而且需要充分考慮在現(xiàn)實(shí)建設(shè)中的各類不確定因素。運(yùn)用傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方式和設(shè)計(jì)理念完成一系列工程設(shè)計(jì)的占比相當(dāng)大，在實(shí)際工程建設(shè)階段，如果沒有通過科學(xué)的管理來完成具體的建筑布局，那么項(xiàng)目的總體效果和建筑品質(zhì)將受到極大的負(fù)面影響?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)在水利工程建設(shè)與管理工作中的運(yùn)用主要分為二個(gè)方向：（1）大數(shù)據(jù)監(jiān)測，主要負(fù)責(zé)對水利工程區(qū)域內(nèi)的水情數(shù)據(jù)實(shí)施監(jiān)測，并記錄下整個(gè)工程建設(shè)過程中的大壩數(shù)據(jù)。（2）工程信息管理，數(shù)據(jù)管理內(nèi)容較為繁雜，主要涉及統(tǒng)計(jì)分析、工程有關(guān)報(bào)表查詢、工程日志信息管理等。因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)可以迅速處理大量數(shù)據(jù)，而計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程建設(shè)與管理工作中的主要優(yōu)勢突出地表現(xiàn)在二個(gè)方面：數(shù)據(jù)監(jiān)測與信息管理，所以，在整個(gè)施工過程中，要提高施工質(zhì)量，就有必要注意信息監(jiān)控施工的相應(yīng)要求以及有關(guān)的環(huán)保要求，并在整個(gè)工作流程中形成了大量的歷史數(shù)據(jù)，還必須對各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行合理的統(tǒng)計(jì)分析，以保證工程項(xiàng)目的完成。

2 信息化水利防汛技術(shù)的相關(guān)特點(diǎn)

（1）準(zhǔn)確性。在水利基本建設(shè)的過程中，對整體的水文狀況及其有關(guān)數(shù)據(jù)分析的觀測與匯總，對于決策工作是十分關(guān)鍵的。而且隨著信息化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)與數(shù)值觀測技術(shù)水平的提高，可以在很大程度上增強(qiáng)水利建設(shè)防汛的準(zhǔn)確性，這就為水利工作開展創(chuàng)造了十分有利的條件。

（2）信息的相對獨(dú)立性。在對數(shù)據(jù)和信息的收集整理方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)的抗干擾能力特別強(qiáng)，正是由于這些方法大大減少了人的主觀臆斷和個(gè)人情感因素等影響，從而導(dǎo)致了數(shù)據(jù)分析更為精確客觀。

（3）抗干擾性。與普通的工程設(shè)備技術(shù)一樣，計(jì)算機(jī)技術(shù)抗干擾性比較強(qiáng)，同時(shí)本身也具備著較強(qiáng)的抗干擾能力，因此一旦采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以對工程工作人員的身體指標(biāo)和能力素質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)收集，同時(shí)可以對出現(xiàn)的問題做出合理的預(yù)報(bào)，從而保障了水利工程建設(shè)項(xiàng)目的順利進(jìn)展。

3 水利工程防汛信息化需求

水利工程的防汛信息主要由氣象信息收集、統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)收集等多個(gè)專業(yè)板塊所組成。一直以來，世界不同板塊國家都按照各自的現(xiàn)實(shí)需要建設(shè)了自身的信息數(shù)據(jù)庫，并研制出了配套的應(yīng)用系統(tǒng)軟件，但是，在信息系統(tǒng)的總體建設(shè)上還與世界先進(jìn)發(fā)達(dá)國家的情況差異很大，需要有關(guān)人員從技術(shù)上和管理策略上加以改善。

（1）監(jiān)測與感知的平臺。圍繞水利工程行業(yè)需求和水利監(jiān)管工作特點(diǎn)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)傳感器、視頻圖像捕捉、遙感、無人機(jī)技術(shù)等先進(jìn)信息技術(shù)提高了整體綜合感知，建立了視頻、提防安全監(jiān)控系統(tǒng)，并連接已建水雨情監(jiān)控信息系統(tǒng)，形成水空天地一體化的感知網(wǎng)絡(luò)，為水事活動(dòng)建立了基本、精確、可信的數(shù)據(jù)源。

（2）國家防洪數(shù)據(jù)中心。實(shí)現(xiàn)了各水利部門、各行業(yè)管理系統(tǒng)中的綜合管理，相關(guān)水利數(shù)據(jù)管理和部分其他業(yè)務(wù)涉水?dāng)?shù)據(jù)管理全部集中，并通過形成統(tǒng)一的信息管理系統(tǒng)，以達(dá)到涉水?dāng)?shù)據(jù)管理計(jì)算與存儲(chǔ)上的成本下降、服務(wù)效能提高、應(yīng)用創(chuàng)新的前提保障。

（3）業(yè)務(wù)的智能平臺。構(gòu)建具備水利建模、三維虛擬仿真、機(jī)器學(xué)習(xí)、知識圖譜等基礎(chǔ)功能的信息服務(wù)，能使平臺全面支持各種水利應(yīng)用的信息化基礎(chǔ)技術(shù)支撐體系。

（4）智能應(yīng)用管理系統(tǒng)。以防汛能力的增強(qiáng)為重點(diǎn)，積極構(gòu)建了水旱災(zāi)害防控、城市水利建設(shè)與管理、防洪物資動(dòng)態(tài)管控和調(diào)度、政府綜合辦公、城市智慧運(yùn)維、移動(dòng)業(yè)務(wù)支撐、公共金融服務(wù)系統(tǒng)等系列的智慧應(yīng)用。

（5）基礎(chǔ)設(shè)施工程。根據(jù)各行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際需要，充分運(yùn)用地方通信專網(wǎng)資源，整合租用公網(wǎng)鏈路資源，在利用既有流域互聯(lián)網(wǎng)資源的技術(shù)基礎(chǔ)上，采用了光纜、4G/5G、衛(wèi)星傳輸以及有線、無線、面對面、中距離、遠(yuǎn)方等各類不同類型的聯(lián)網(wǎng)方法，計(jì)劃建立涵蓋整個(gè)黃河流域的高速互連信息聯(lián)網(wǎng)，借助全省政務(wù)云統(tǒng)一的機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、運(yùn)算、儲(chǔ)存、安全等資源進(jìn)行信息化構(gòu)建，并建立了統(tǒng)一的調(diào)度指揮和會(huì)商環(huán)境。

（6）安全保障系統(tǒng)。圍繞國家信息化工程建設(shè)需求，建立了涵蓋智能水利綜合感知、分析處置與智慧應(yīng)用等全過程的綜合網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)，主要包括安全技術(shù)防御能力建設(shè)、安全服務(wù)能力建設(shè)、安全預(yù)警和綜合應(yīng)對能力構(gòu)建。

4 水利防汛信息化技術(shù)應(yīng)用重要性

現(xiàn)階段樹立項(xiàng)目施工中的計(jì)算機(jī)技術(shù)還屬于新興產(chǎn)業(yè)，而且仍然處在發(fā)展的初級階段，因此作為有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該全面掌握和學(xué)好計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全技術(shù)，并熟練掌握有關(guān)知識技術(shù)和理論技能，唯有如此才能更好地推動(dòng)水利事業(yè)的發(fā)展。

5 計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程建筑管理中的運(yùn)用

（1）積極利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行水利工程建設(shè)。同我國傳統(tǒng)科學(xué)技術(shù)比較，計(jì)算機(jī)技術(shù)是一門可以適應(yīng)現(xiàn)代水利工程建設(shè)具體需要的新興科學(xué)技術(shù)。聯(lián)網(wǎng)后，可以提高水利建設(shè)管理所需數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和時(shí)效，并能向區(qū)、縣(區(qū))水利建設(shè)管理中心及時(shí)傳送和集成有關(guān)數(shù)據(jù)信息，可在施工過程中為水利防汛管理工作提供網(wǎng)絡(luò)支持，如果發(fā)生了防汛問題，還能夠利用數(shù)據(jù)庫及時(shí)查找數(shù)據(jù)，以便于迅速提出處理對策。同時(shí)，還要依據(jù)實(shí)際的施工進(jìn)度適時(shí)變更有關(guān)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，在保證數(shù)據(jù)信息真實(shí)性的同時(shí)，全面提高了水利防汛管理工作的服務(wù)質(zhì)量和效益。

（2）積極利用消息通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在水利工程防汛中使用的水文信息系統(tǒng)，都必須以通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，在這二種技術(shù)手段的協(xié)助下，要更有效、精準(zhǔn)地處理好水利工程防汛問題。為此，水利工程施工單位要積極利用通訊信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)開展水文網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程建設(shè)，在做好與各縣市水利工程和城市防洪工程建設(shè)信息系統(tǒng)銜接工作的時(shí)候，還應(yīng)該全面建設(shè)好水文信息的網(wǎng)絡(luò)共享平臺。在整個(gè)水文網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)流程中，工程建設(shè)重點(diǎn)要從外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和特殊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防洪體系建設(shè)兩方面展開。

（3）積極運(yùn)用了水文信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。通過長期的發(fā)展，本市大部分河道、各種蓄水工程等都累積了大量的水文監(jiān)測資源信息。同時(shí)，隨著本市水文監(jiān)測站的數(shù)量日益增多，水文數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息逐步豐富。水文數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)分析功能對城市水利防汛工作有著很大的借鑒意義，具體為：在防汛管理工作中，可以通過初始水文信息系統(tǒng)判斷具體實(shí)際的河流水位、總雨量、流速等有關(guān)數(shù)值，進(jìn)而把具體實(shí)際結(jié)果和預(yù)報(bào)信息結(jié)合起來，并通過對防汛管理工作內(nèi)容的信息數(shù)據(jù)分析，為城市水利的防汛管理工作提供了比較實(shí)用的信息指南。目前，本市已在水文數(shù)據(jù)庫信息建立方面采用了多項(xiàng)舉措，并逐步形成了數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫體系，對今后的防汛工作有著重要意義。

（4）積極應(yīng)用防汛視頻會(huì)商系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，防汛視頻會(huì)商系統(tǒng)已全面運(yùn)用到城市防汛管理工作中。防洪視像與會(huì)議信息系統(tǒng)的工作原理是利用一定的圖形和視頻技術(shù)來提供超文本信息內(nèi)容，使咨詢信息系統(tǒng)更便捷、交互、動(dòng)態(tài)。我國水利工程防洪工程正是運(yùn)用這種會(huì)商的特性，在與網(wǎng)絡(luò)相連的狀況下，對全國各縣(區(qū))的防汛狀況進(jìn)行即時(shí)監(jiān)控，并把最終成果以文字、圖形、視頻或聲音的形式，傳遞到上一級防洪抗旱指揮機(jī)構(gòu)。

（5）計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在我國水利工程防汛指揮與決策體系中的廣泛運(yùn)用。網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代技術(shù)在水利防洪工程中廣泛的運(yùn)用，能夠迅速準(zhǔn)確地獲取大量的防洪工程建設(shè)項(xiàng)目信息，并綜合集成各類信息系統(tǒng)進(jìn)行財(cái)務(wù)分析。另外，在水利防洪管理工作中，還要積極利用監(jiān)控技術(shù)，對防洪各方面進(jìn)行監(jiān)控，并針對各種狀況進(jìn)行不同的防雨對策，有效整合資源，協(xié)助施工人員減輕操作量，縮短工作難度，這正是現(xiàn)階段我國水利防汛管理工作成功實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。

（6）數(shù)據(jù)管理技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)運(yùn)用相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)掌握了大量數(shù)據(jù)信息之時(shí)，為合理實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的自身價(jià)值，我們就需要保障科學(xué)的信息管理工作，在傳統(tǒng)經(jīng)營管理模式下，我們面對大量財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)均需要實(shí)施人工信息管理工作，不但對數(shù)據(jù)收集統(tǒng)計(jì)方面比較麻煩，同時(shí)在對數(shù)據(jù)資料使用方面也出現(xiàn)了使用效能不夠的狀況。在現(xiàn)代化工程項(xiàng)目建設(shè)信息管理中，人們可以運(yùn)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)信息技術(shù)、運(yùn)用信息系統(tǒng)以及云計(jì)算技術(shù)等相關(guān)信息技術(shù)構(gòu)建起工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，從而把大數(shù)據(jù)分析同步到整個(gè)工程的各個(gè)部門當(dāng)中，工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)挖掘的過程中，能夠通過關(guān)鍵字以及具體數(shù)據(jù)分析等方法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢索，同時(shí)也可以對數(shù)據(jù)做出一系列的分類，甚至有些工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中還具備了一定的專家系統(tǒng)，可以對當(dāng)前問題做出數(shù)據(jù)比較并提供一定的參考建議，這些都是傳統(tǒng)工程建設(shè)項(xiàng)目管理所不具有的。在數(shù)據(jù)的同步傳輸方面，通過現(xiàn)代化數(shù)據(jù)庫可以將從不同方面上傳的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)有效的同步，使其他與之有關(guān)的工程技術(shù)人員及時(shí)地掌握最新數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)變化狀況，這對工程建設(shè)項(xiàng)目的效益以及施工質(zhì)量來講，都有很大幫助。

6 加強(qiáng)水利工程防汛信息技術(shù)的一些意見

近年來，我國水利工程總體上的防洪信息化成果進(jìn)步是很明顯的。不過因?yàn)椴糠止ぷ魅藛T的防洪信息化意識比較淡薄，對信息數(shù)據(jù)與建設(shè)技術(shù)沒有相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)，從而降低了防洪工作的效果，影響了工程的建設(shè)進(jìn)度，以至導(dǎo)致了對民眾財(cái)產(chǎn)安全的直接威脅。所以，首先必須要從國家水利工程管理部門的主要領(lǐng)導(dǎo)人出發(fā)，必須要提高防洪信息化的重要性，在項(xiàng)目建設(shè)過程中，通過學(xué)習(xí)和總結(jié)信息化所面臨的問題，并適時(shí)加以創(chuàng)新與完善，進(jìn)一步豐富了水利工程的建設(shè)模式。同時(shí)作為政府部門，也必須要進(jìn)一步鼓勵(lì)對防洪信息化的科學(xué)研究，并利用社會(huì)渠道吸引資金投入建設(shè)，在硬件設(shè)備上予以保證。另外運(yùn)用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)平臺，對管理水平和科技經(jīng)驗(yàn)加以培訓(xùn)與提升，最終目的是把防汛技術(shù)運(yùn)用于項(xiàng)目之中，提升水利工程項(xiàng)目的施工品質(zhì)與總體效益。

7 結(jié)語

由于科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國各行各業(yè)都受到了更高的挑戰(zhàn)，水利是國家建設(shè)項(xiàng)目的重點(diǎn)之一，其影響很大。防洪工程是水利工程建設(shè)的重要組成部分，如何利用信息技術(shù)提高防洪工程信息分析水平是新時(shí)期水利建設(shè)工作者面臨的重要課題。只有做好防洪工程，才能從根本上造福人民群眾，確保人民群眾的財(cái)產(chǎn)和生命安全，提高水利工作者的主動(dòng)防洪意識，才能真正促進(jìn)水利工程的發(fā)展。