缩略图

智慧水利技术在工程管理中的应用

作者

魏少康

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随着信息技术的迅猛发展,传统的水利工程管理模式逐渐暴露出诸多不足,特别是在监控精度、应急响应和资源调配方面的限制。智慧水利技术作为信息化时代的产物,能够通过先进的技术手段提供实时监测、动态调度及数据分析,优化水利工程的管理流程。智慧水利不仅能提升工程的运营效率,还能够在节水、抗灾、防洪等方面发挥重要作用。

一、智慧水利技术在工程监控中的应用

(一)物联网技术在水利工程监控中的应用

物联网技术在智慧水利中的应用,主要体现在实时监控系统的建设上。通过物联网技术,水利工程中的各种设施设备能够与监控系统实现互联互通,实时收集并传输数据。这些数据包括水位、水流量、温度、湿度等信息,可通过传感器实时反馈给管理平台。物联网技术不仅提升了数据采集的实时性,还提高了数据的准确性,使得管理人员能够即时掌握各类水利设施的运行状态。例如,通过对水库大坝的监控,可以实时了解坝体的受力情况和水位变化,预警潜在风险,避免了传统管理中由于信息滞后而导致的安全隐患。

(二)遥感技术与无人机监控在水利工程中的应用

遥感技术和无人机技术的结合,极大提升了水利工程监控的精确度和覆盖面。通过搭载遥感设备,卫星和无人机可以实时获取大范围的水资源信息和工程设施的状态。遥感技术通过获取不同波段的图像和数据,帮助水利管理者监测水体变化、土壤湿度及植被状况等重要信息。无人机的应用则能够对水库、河流等区域进行高清动态监控,实时拍摄区域内的环境状况和工程设施的运行情况,避免了人工巡查的盲目性和局限性。结合图像识别技术,遥感和无人机监控能够有效识别水库、渠道等设施的损坏情况或潜在风险,及时采取应对措施。

(三)大数据分析在水利工程中的应用

大数据技术通过对水利工程中产生的大量数据进行存储、处理、分析和挖掘,提供更加科学和精确的决策支持。在智慧水利系统中,大数据可以分析水位、流量、降雨等多种环境数据,预测水资源的变化趋势,优化水资源的配置与调度。通过数据挖掘技术,可以发现潜在的安全隐患和系统瓶颈,提前采取预防措施。在洪水预警系统中,大数据的应用尤为突出。通过对气象数据、流域信息和历史数据的综合分析,系统能够对洪水发生的时间、地点和强度进行预测,从而为决策者提供及时的警报和有效的应急响应方案。

二、智慧水利技术在风险预警与决策支持中的应用

(一)实时监测与风险预警系统的构建

智慧水利系统的实时监测和风险预警能力,是其核心应用之一。通过传感器、物联网、大数据等技术的结合,可以实时采集水体、设施等的状态数据,并对这些数据进行实时分析与处理。例如,水库的水位、流量以及坝体的应力等数据,能够帮助系统监控可能的风险并做出响应。当系统检测到水位超过预设的安全范围时,能够自动触发预警,并通过信息平台向相关管理人员发送警报信息。针对不同类型的风险(如洪水、泥石流、坝体滑坡等),系统还能够根据历史数据和趋势预测进行智能分析,评估灾害发生的可能性与影响范围,为相关部门提供决策支持,确保防灾减灾工作的及时性和有效性。

(二)人工智能与机器学习技术在决策支持中的应用

人工智能(AI)与机器学习(ML)技术的结合,能够进一步提高水利工程管理决策的精准度和效率。通过对历史数据、实时数据和模拟数据的训练,AI 可以帮助水利工程管理者做出更精准的判断。例如,机器学习可以通过分析不同水文气象条件下的水资源调度情况,优化水库的调度策略,确保水资源的高效利用和安全管理。在洪水调度、干旱预警等领域,AI 技术能够根据实时监测的多种数据进行分析与预测,给出最佳的决策方案,帮助管理者制定科学合理的应急响应措施。此外,AI 还可以通过模拟演算,帮助评估不同决策方案的效果,从而为决策者提供科学、全面的支持。

(三)多源数据融合与智能决策平台的构建

在智慧水利系统中,多源数据融合技术将成为推动水利工程高效管理的重要工具。水利工程管理中涉及到的各类数据来源复杂,包括水文数据、气象数据、地质数据、社会经济数据等,这些数据的有效整合与融合是智能决策支持系统建设的基础。通过大数据平台的搭建,将这些分散的数据来源集中进行融合,利用先进的数据分析方法进行处理和挖掘,从而为管理者提供全局性、精准性的决策依据。例如,在洪水防控工作中,能够综合气象预测、流域信息和历史水文数据,进行多维度分析,为应急决策提供科学依据。此外,结合人工智能和云计算技术,水利管理者能够实时访问并分析多源数据,快速做出响应,提升了决策效率和准确性。

(四)灾后恢复与评估决策支持的应用

灾后恢复是智慧水利系统应用中的一个重要领域。在灾难发生后,如何迅速评估灾情并采取有效的恢复措施,关系到灾后管理的效率与效果。智慧水利技术可以通过灾后实时数据采集、灾后模拟分析和恢复评估,帮助管理部门制定科学合理的恢复方案。例如,通过无人机航拍、遥感技术等手段,能够对受灾区域进行快速评估,获取灾区的水文和设施损坏情况。结合大数据分析,智能决策系统可以给出恢复优先级、资源分配与恢复路径,确保灾后恢复工作有序高效进行。同时,智慧水利技术还能够帮助评估恢复效果,检测修复工程的进展情况,确保恢复工作的高效性与长期可持续性。

三、结束语

智慧水利技术为水利工程管理提供了更高效、更智能的管理工具。通过信息化、智能化手段的引入,水利工程不仅能够提高管理效率,还能在灾害防控、水资源管理等方面发挥更大作用。未来,随着技术的不断进步,智慧水利技术将更加深入地融入到水利工程管理的各个方面,推动水利行业的现代化发展。

参考文献

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[3] 吴家梅。智慧水利信息化系统在水利工程中的应用 [J].黑龙江粮食,2022 (09):79-81.