信息化技术在水利工程管理中的应用分析

中图分类号：TV12 文献标识码：A

引言

随着我国社会经济的快速发展，基础设施建设水平显著提升，水利工程作为其中的重要组成部分，其建设质量与管理水平亟待进一步优化。水利工程建设管理不仅涉及复杂的工程技术问题，还与资源保护、生态环境以及社会经济的可持续发展密切相关。因此，深入分析研究信息化技术在水利工程施工管理中的应用方法，对于提升管理水平、推动水利水电行业可持续发展具有重要意义，亟需加强此方面工作。

1、水利工程管理中信息化技术应用意义

水利工程建设阶段设计人员采用信息技术范畴内的三维建模与地理信息系统，能精准剖析地形地貌，快速比对各类工程布局方案，缩短设计周期，提升建设效率；使用相关施工模拟软件还可结合施工方案实际虚拟施工，预先察觉潜在问题，优化施工流程，避免施工变更产生的成本浪费。在水利设施运行管理中，管理人员在大坝、水闸、输水管道等设施上安装的各类传感器，能够持续、高频地采集运行数据，系统一旦检测到数据异常，可迅速报警，缩短故障发现时间，提升设施安全性。信息技术的前沿应用，更为水利管理者装备了预测未来的“慧眼”，使他们能预见水位波动，提前布局防灾策略，大幅度降低灾害带来的冲击。信息化的广泛渗透，还推动了资源管理的精细化进程，提升了管理操作的精准度，保障了水利设施的稳定运行，灵活适配了经济社会对水资源不断变化的多元需求。故而，加速水利工程管理信息化的步伐，无疑是引领水利行业迈向高质量发展、达成水资源持续利用宏伟目标的必由之路。

2、水利工程施工过程面临的挑战

水利工程普遍具有施工周期长、技术操作复杂程度高等特点，在长时间的施工中面临的不确定性因素较多，其中自然地理环境，对于施工质量、安全以及效率的影响较大。此外，水利工程潜在的风险隐患较多，常见的有高空坠落风险、物体打击风险、材料安全风险等，一旦施工现场管理不到位，引发安全事故，不仅会干扰到施工质量和效率，还会危及到施工人员的生命健康安全，给社会经济的和谐稳定发展，造成不良影响，因此安全事故的有效防控，对于水利工程而言意义重大。科技发展催生新工艺和环保材料，助力水利工程提质增效。但受多重因素影响，部分环节仍依赖传统技术。如某山区水利工程，地质复杂，采用传统钻爆法和挖掘机械，因岩石硬度不均，效率低下，风险高。因此，水利工程重视技术工艺管控，要求施工单位摒弃传统管理模式，运用信息化技术实现智能化、数字化管理，全面掌控施工技术，确保工程顺利竣工。

3、信息化技术在水利工程管理应用分析

3.1、数据挖掘技术

结合水利工程管理内容分析，主要涉及非空间、空间数据，为强化数据挖掘技术应用效果，需引入空间数据挖掘技术，并建立空间数据库，使其高效处理各类遥感图像、视频，发挥数据信息实际价值。针对水利工程管理工作而言，其数据来源具有多样性的特点，例如，水旱灾情、气象、雨情与水情等，其实际格式具有差异性，在应用数据挖掘技术过程中，需对异构数据实施清洗，统一数据格式，为后续汛情分析、旱情预测、暴雨洪水预报提供预测依据。

3.2、闸门启闭监测

闸门作为水利工程的重要组成部分，其启闭功能直接影响着水利工程作用的发挥，也关乎着人民生命财产安全，因此，在实际运用智慧水利信息化系统的过程中，应加强对于闸门启闭功能的关注和监测，确保闸门自动化控制的有效性和安全性。尤其对于案例项目这一类枢纽工程而言，其本身肩负的功能和职责较多，一旦闸门启闭出现问题，将会带来严重影响，甚至威胁人们的生命安全以及社会的稳定性。此次项目实施过程中，充分结合水利工程自身功能要求，以及闸门运维管理需求，运用物联网、BIM、云计算以及人工智能等现代化技术，以高精度传感器为基础，实时获取闸门运行数据信息，并运用历史数据，建立闸门启闭装置的健康评估系统，以此实现对于闸门启闭数据的全方位监测和评估，以便及时发现闸门运行过程中存在的潜在问题，如结构应力情况、闸门应变、运动姿态等，并进一步对启闭机的轴承、钢丝绳等装置进行监测，实现了对于闸门启闭功能的全面实时监测和有效保护。

3.3、应用灾害预测技术

在水利工程施工期间，灾害预测技术可以称之为水利工程技术的“大脑”，在实际应用期间，其可基于实时监测、历史数据，对水资源实施智能感知，精准预测洪水灾害情况，例如，影响范围、发生时间、预估损失等。同时，结合灾害预测情况，需应用自动化控制技术，一旦洪水灾害发生，可利用其自动调节、远程控制闸门、泵站等设施，合理调整防洪设施运行状态，尽可能降低灾害损失。在洪水预测期间，需布设传感器网络，使其充当水利系统“神经末梢”，实时捕捉降雨量、流量、水位等信息，实现洪水灾害的精准预警。另外，构建高精度洪水演进模型，基于不同情境，综合考量洪水总量、淹没范围、洪峰流量等参数，便于管理人员可以精准了解洪水灾害的实际程度，进而为后续救援工作部署、疏散路线规划提供数据支撑[1]。

3.4、资源调配的动态管理

构建资源调配动态管理机制能够解决水资源时空分布不均的问题，推动水资源科学合理地利用。模型把每 2 小时作为动态调整时间步长，依据气象预报得到的降水量及蒸发量，加上农田灌溉及居民生活方面的用水需求数据，实时动态调节蓄水池的放水流量。灌溉季节，根据各类农作物需水规律，结合从土壤墒情监测得到的数据，精准把控灌溉用水的调配，若通过土壤墒情传感器监测到某区域土壤含水量降至 62% ，模型自动计算结果后调整灌溉渠道流量，把灌溉水的流量从 2m3 /s调增至 3m3/s ，满足农作物生长的相关需求[2]。

3.5、水利工程仿真模型

利用数值模拟技术建立水利工程仿真模型，对工程运行过程进行模拟分析。如建立水库调洪演算模型，可模拟不同洪水过程下水库的水位变化、下泄流量等，为水库防洪调度提供科学依据。通过仿真模型，可提前制定多种调度方案，并对比分析其效果，选择最优方案，提高防洪减灾能力。对于复杂的水利枢纽工程，建立三维仿真模型，可直观展示工程各部分的结构和运行状态，帮助管理人员更好地理解工程运行原理，进行科学决策。同时，仿真模型还可用于工程建设前的方案论证和优化，降低工程建设风险[3]。

结束语

综上所述，在新时期，数字化、智能化与自动化成为水利工程施工管理工作，未来发展的重点方向和主要目标。同时，信息化技术的应用可为管理决策提供数据支撑，便于管理人员明确工程规划、建设方向。在实际管理期间，通过强化项目规划管理、加强数据采集与监测、加大决策支持力度、加强故障诊断与维修、提高数据信息处理水平、强化工程应用与维护，增强整体协同效能，为水资源高效管理助力。

参考文献：

[1]袁礼伟.新时代信息化技术与水利工程施工管理的融合研究[J].水上安全,2024,(21):70-72.

[2]肖展江.信息化技术在水利工程管理中的应用[J].农业开发与装备,2024,(10):97-99.

[3] 王 辉 . 水利 工程管 理中 存在 的问题 及对 策分析 [J]. 水 上安全,2024,(19):131-133.