信息化技术在水利工程管理中的应用研究

◎王忠

引言：随着我国信息技术和经济水平的快速发展，水利工程建设的需求也逐渐增多。水利工程的建设可以很大程度地改善人民的日常生活水平，促进经济的快速发展。信息化技术可以推动水利工程的管理效率，但在具体的应用中还存在很多问题，因此，需要加强对信息化技术在水利工程管理中的应用研究。

一、水利工程管理中信息化技术的应用价值

（一）实现合理调度

在水利工程建设中，信息化技术可以促进水资源的合理调度。信息化技术可以促进水利工程建设转变为更加智能化的建造模式，规范水力资源的调度情况。相较于传统的水力资源建设，信息化技术下可以很大程度地减少水力资源的浪费，促进人力物力资源的合理运用。通过在水利工程管理中使用信息化技术，可以借助仿真模拟技术、遥感技术和卫星定位技术来模拟和验算水力资源建设中可能出现的情况，合理规划出最有利于建设的方案，进而更好地对水资源进行调配。

（二）管理精细化发展

信息化技术还可以促进水利工程管理精细化发展。通过在水利工程管理中应用信息化技术，可以增强水利工程管理的效率，还可以促进水利工程管理的精确化。我国能源管理越来越重视精细化管理的方法，通过信息化技术的应用，可以很大程度地促进水利工程管理的精细化运转。水利工程管理的精细化可以将水利工程的各个项目精确划分，其中包括水资源的监控、降水量、水位、地下水和水资源的调度等情况，管理人员在了解相关的工程数据时，需要加强管理的精细化，进而促进水利工程管理质量的增强。

（三）推动水利改革

通过信息化技术的应用，可以促进水利工程的改革。在现代化建设工程中，水利工程建设是其中重要的组成部分，在进行水利工程的建设中加入信息化技术，可以对水利改革有良好的促进作用，进而加强水利工程建设的现代化水平。通过加强信息化技术的应用，水利工程的思路和技术也得到了全新的升级，水利改革和转型也更加容易，水利工程向现代化和智能化的方向迈进。通过运用信息化的技术，水利工程的管理水平也可以得到一定的提升，进而使水利工程建设质量得到一定的保障，进一步提升水资源的利用率，加强水利工程的管理质量。

二、水利工程管理建设中常用的信息化技术及应用

（一）信息化管理系统

在水利工程建设中，为了增强管理效率，可以加强信息化管理系统的使用。为了更好地应用信息化管理技术，水利工程部门需要加强对信息化管理系统的建设，促进水利工程建设更好地运行。水利工程建设需要运用到信息管理系统，有了信息管理系统这个基础平台，可以更好地促进其他相关信息技术协同发展，促进其他技术发挥作用，进而加强水力资源的利用效率，促进水利工程管理的效率加强。在进行信息化管理系统的建设和应用过程中，应该对信息化管理系统的全面性和功能性加以注意，确保水利工程管理中的各个项目都可以在信息化管理系统中保持良好运行，例如遥感、卫星定位、仿真和数据库等项目。除此之外，还应该对信息化管理系统的维护更新方面加强注意，确保管理系统的正常运行。很多相关的信息化技术也会受到信息化管理系统的影响，水利工程部门应该根据具体情况，对管理系统进行优化和升级，促进水利工程管理系统与其他信息化技术协同应用，共同使水利工程项目得到良好建设。

（二）数据库技术

数据库技术的应用也可以很大程度上增强水利工程的管理效率，促进水利工程的建设与发展。因此，在水利工程的建设中，应该加强数据库技术的使用。水利工程中会有大量数据需要处理，数据库可以对水利工程信息进行储存，充当信息储存器的作用。数据库还可以对水利工程信息进行对数据的查阅、分析和调取，进而增强水利工程建设的科学性，使水利工程更加有效地进行建设。在数据库技术的使用中，根据数据库的特点，水利工程部门应该加强对系统搭建模式的注意，构建能进行大量存储数据且容易更新换代的数据库。在数据库构建完毕后，还应该加强对数据的定期检查与更新，以免出现数据遗漏或丢失的现象，在数据的应用中，还应该加强与其他信息化技术的合作，更好地建设水利工程项目。

（三）仿真模拟技术

随着信息技术的飞速发展，计算机的仿真技术也逐渐成熟，可以应用于许多领域，促进各行各业的发展。在水利工程管理中融入计算机仿真模拟技术也是水利工程管理发展的必由之路。一般来说，仿真模拟技术是通过计算机软件模拟水利工程项目管理，进而通过分析运算，得出与人类管理高度相似的预测结果。管理人员可以将计算机仿真模拟的预测结果作为基础，修正管理中存在的漏洞和问题，进而增强水利工程管理的效率和水平。在水利管理的具体实施过程中，可以运用仿真模拟技术对施工现场进行模拟，在计算机中输入施工现场的基本信息，通过仿真模拟软件的模型进行施工情况的模拟，从而发现施工中可能存在的问题，并进一步制定解决方法，以免影响施工进度。施工人员可以运用计算机仿真模拟技术，将水利工程中的各项数据输入进计算机，进而模拟施工情况，通过仿真模拟技术的应用，可以精准地发现水利工程建设中可能出现的不同问题，进而对工程建设做出调整和优化。除此之外，管理人员还可以通过计算机仿真模拟技术的使用，加强水利工程建设数据的精准程度，避免出现数据误差影响施工的情况。计算机仿真模拟技术的应用，可以让水利工程的管理人员不再需要进行劳累的管理工作，转而去进行其他的有利于水利工程建设的工作，进而促进水利工程建设的资源合理分配。

（四）遥感卫星技术

遥感卫星技术也可以更好地运用到水利工程之中，可以加强水利工程的管理质量。通过运用遥感卫星技术的方法，可以很好地对自然地理资源进行监控，还可以促进资源的合理调动，这两项优点都可以很好地应用于水利工程建设之中，促进水利工程的发展。在水利工程建设的过程中，通过运用遥感卫星技术，可以对水资源进行实时监控，遥感卫星可以将水利工程的实际情况传到总控制室，进而使水利工程的问题得以快速被发现，针对具体问题及时进行解决。工作人员需要在运用遥感卫星技术的过程中，积极进行遥感和卫星技术的应用范围的拓展，以便更好地发挥遥感和卫星技术的真正运用，促进水利工程管理效率的增强。在遥感和卫星技术的使用过程中，管理人员应该加强预警预告，及时地发现问题并利用程序进行解决，进一步保障水利工程的管理质量。

为充分发挥出上述信息化技术优势，应注意建设专业化人才队伍。专业人才队伍可以很大程度上地促进水利工程管理的效率，进而促进水利工程更加快速良好的进行建设。在应用信息化技术时，水利工程部门应该加强专业人才的引进，不断优化人才的吸引政策和人才入职福利，进而达到吸引人才流入的目的。在人才的引进中，应该充分进行专业的信息技术人才、水力资源人才和管理型人才的吸收，加强各类专业人才的引入，将这些人才组建成一个水利工程信息的现代化技术团队，进而团结起来，将各个专业的人员的才能发挥出来，促进水利工程管理效率的提升，加强水利工程项目的建设水平。

三、信息化技术在水利工程管理中的应用实例分析

（一）项目概况

为提升信息化技术应用分析实效，以南疆地区沙雅县渭干河灌区水利工程为例，该水利工程建设目的为区域农业灌溉，在现代化背景下，沙雅县渭干河灌区水利工程迎合时代趋势逐步建设水利管理信息化系统，旨在实现农业高效节水增收。灌区现有县级水管总站1处，乡镇水管站7处，主要用于干支渠道维护管理，现已全面覆盖农民用水合作社（150家）区域，末级渠系由村级农民用水合作社进行管理维护，经统计，渭干河灌区水利工程灌溉面积达120万亩。该水利工程主要负责农田水利灌溉，在新时代背景下，该水利工程迎合信息化发展形势，在实际管理期间积极建设信息化工程，用于智能化水资源调度，确保当地水资源能够良好供给。案例水利工程早已建设完毕，其信息化技术的应用主要体现在水利工作管理运行中，使当地水资源能够得到最大化利用。

（二）构建信息系统

1.搭建综合信息系统。

渭干河灌区为实现定额管理、总量控制，逐步推进信息化建设工作，以沙雅渠系“总干渠-干渠-支渠-斗渠-滴灌”为体系安装计量设施，逐年推进。2017年建设安装灌区总干渠9套闸控自动化控制系统，安装雷达水位站75处，分别分布在总干渠、干渠、支渠。2018年于滴灌首部468处设置超声波管道式流量计，地表水量测水设施共有527处，其中雷达超声波水位计、明渠水位流量关系测站、无喉道量水堰、量水箱分别84处、344处、97处、2处，此外安装1488眼井电双控自动化监测设备，形成了区域范围内自动化监控系统，于沙雅县水利局搭建了信息中心，区域内7个乡镇水管站已建成相应配套设施。2019年搭建148座滴灌首部流量自动化监测设备，建设了渠道量测水监测站、滴灌首部量测水监测站、核心示范区监控系统、机电井水电双控智能控制系统，形成了灌区水利工程综合信息系统。

2.通信网络传输。

整个水利工程分为不同结构部分，为保障数据集成效果，制定科学用水决策，需在上述结构部分之间设置信号采集传输装置，构建光缆通信、无线通信为一体的通信网络传输系统。为实现良好通信效果，租用电信信息传输平台，使各个结构部分实现数据衔接，确保水利工程综合信息系统能够高效准确地获得信息数据支持，同时，在集成化通信网络传输系统帮助下，可基于水利工程水资源管理调度营造视频会商环境，使水利工程水资源调度灌溉更为科学合理。结合灌区水利工程来看，在渠道量测水监测站内，运用远程传输系统通信网络将自动化计量结果传输至中心站，并借助GPRS远程无线传输通讯模块保障信息传输质量。滴灌首部量测水监测站配备RTU模块进行远程测控与通讯，与GPRS通讯模块相互配合，并加设SIM卡进行数据信息存储，便于所采集的流量信息传送至中心站。在机电井水电双控智能控制系统内，基于GPRS网络进行数据服务管理，将集成电量计量结果及时准确地传输给中心站。

3.实现一体化管控。

案例水利工程为加强调度管理效果，基于水利工程综合信息系统设置子平台，用于进行相关数据的监测，同时将农田灌溉监测系统接入其中，为水利工程水资源综合调度奠定基础，同时为农田灌溉计费、水利工程安全评估等工作提供支持。除此之外，水利工程运行管理期间所产生的生产数据、人力资源管理、设备运行数据、计划统计数据等均受一体化管控平台的监管。在案例灌区水利工程中，以中心站的形式进行一体化集成管理，改造现有硬件、软件，健全水利管理信息化系统软件平台，连接山洪灾害预警系统、机井取水IC卡计量系统、闸门远程控制系统、大型灌渠续建配套与节水改造信息系统，实现整个灌区水利数据信息的集成整合，以中心站为核心搭建共享数据交换平台，大幅提升水利工程信息化技术应用效果。此外，借助中心站一体化实现综合预警监视，进行配水调度与水费计收、试点水费补贴等管理，并可运用信息化技术进行移动智能应用，使灌区水利工程能够更好地为公众提供服务。

（三）技术应用效果

1.灌溉汇总上报。

在综合化信息系统应用下，能够定期整理当地农田灌溉用水情况，有助于水利工程管理人员分析当地农田灌溉用水规律与趋势，在农田灌溉用水数据支撑下更加精确深入地了解当地水资源需求量，将水资源用水数据整理汇总后上报上级部门，为不同地区的水利工程水资源调度奠定基础，为水量调度计划的编制工作提供依据。

2.编制调度计划。

该功能建立在水资源农田灌溉用水数据采集与汇总上，以此为依据即可编制对调度计划。水量调度计划的编制能够直接影响水利工程进行管理效果，决定水利工程综合效益，通过编制水量调度计划能够为水利工程水资源应用提供依据。在综合性信息系统应用下，可借助信息化手段进行水量调度计划编制，降低人力在编制期间的干预，规避人为误差，减少人力劳动强度，同时提升水量调度计划实用性及合理性。信息技术在通讯传输及用水监控作用下实现了数据汇总整合，因此相较于管理人员，信息系统更为了解当地农田灌溉用水数据的精确情况，依托于信息系统编制的调度计划更符合实际用水情况，在水量调度计划编制期间综合考虑经济效益、过流能力、可供水量等多元化指标，并搭建水利工程水量调度模型，模拟当地农田灌溉趋势，检测水利工程当前水资源调度是否符合灌溉需求。完成水量调度计划的编制作业后，可设置水资源调度提醒及监控指挥，确保水利工程能够良好履行自身农田灌溉作业。在综合化信息系统应用下可实现水量调度计划的在线编制，借助通信网络传输快捷化发布调度指令，根据水资源实际调度变化制定预备方案，以此更好地应对各类突发用水状况。

3.调度指令传输。

农田灌溉用水计划审批确认后，借助信息系统传输给灌溉科，审批无误后将农田灌溉用水计划传输至水利工程信息管理中心，当水量调度指令传输给信息管理中心应后，其能够自主识别灌溉用水计划指令，由管理人员通过信息系统获得灌溉用水计划，根据水利工程实际储水量与需水量下达最终农田灌溉用水指令，该指令将直接传输至各信息化子系统，各结构部分将根据指令内容执行工作，以此实现了水利工程的水资源调度指令传输。在整个指令传输及接收过程中，一体化监控平台将对指令传输过程进行全面监督，了解水利工程信息系统运行状况，若在此期间出现异常情况，则会将异常数据传输至调度中心，以此及时纠正异常数据。

4.调度指令追踪。

调度指令追踪是指监督农田水利灌溉调度指令的执行过程，主要为监控信息系统运行参数、水位数据、流量变化及农田水利灌溉实际用水量，若在此期间发生异常情况则会触动安全报警系统，提醒相关人员予以解决。监控系统对流量、水位、能耗等数据进行采集与监督后，可直接将数据存储至水利工程数据库内，进行数据整合存储，同时在数据库帮助下实时了解水利工程水资源调度数据反馈值，若尚未达到计划值，此时需手动纠正，进行农田水利灌溉调度调节，同时将数据实时存储至调度执行库内。

5.安全险情监视。

为确保水利工程农田灌溉稳定性，应对管线爆管、泵站停机、水池溢流等危急事件进行监控，使水利工程管理人员可根据灌溉危急事件实际情况制定决策方案，确保危急事件能够在较短时间内得到控制，此外，为便于安全险情危急事件处理，不同危急事件将表现出差异化声光报警。

结束语：综上所述，将信息化技术融入到水利工程建设中是时代发展的要求，水利工程管理期间应注意灵活应用信息化管理系统、数据库技术、遥感卫星技术、仿真模拟技术，立足于水利工程项目实际条件及功能，组建符合需求的信息化系统，增设适用功能，借助信息化技术优势提高水利工程管理质量，继而提升水利工作综合效益。