智慧水利视角下工程全生命周期信息化研究

引言

传统水利工程管理模式存在信息孤岛、效率低下、决策滞后等问题，难以适应现代水利事业发展需求。随着信息技术的飞速发展，智慧水利应运而生，为水利工程管理带来变革机遇。工程全生命周期信息化作为智慧水利建设的重要组成部分，贯穿于水利工程从规划到报废的全过程。深入研究智慧水利视角下工程全生命周期信息化，对于优化资源配置、提高工程效益、保障工程安全具有重要意义，也为实现水利行业的智能化、现代化发展奠定基础。

一、智慧水利视角下工程全生命周期信息化的内涵与现状

（一）内涵解析

智慧水利视角下的工程全生命周期信息化，是指借助物联网、大数据、人工智能、云计算等先进信息技术，对水利工程的规划设计、建设施工、运营维护及报废拆除等各个阶段进行全面、动态、精准的信息化管理。它打破了传统管理中各阶段信息割裂的局面，实现了信息的实时共享、高效流转与深度融合，通过数据驱动决策，提升工程全生命周期的管理水平和智能化程度。在规划设计阶段，信息化手段可整合地形地貌、水文气象、地质勘察等多源数据，利用三维建模、仿真模拟等技术进行方案优化，提高规划设计的科学性和合理性。建设施工阶段，通过物联网设备实时采集施工进度、质量、安全等数据，结合BIM 技术实现施工过程的可视化管理和协同作业，确保工程按计划推进。

（二）应用现状

目前，我国水利工程全生命周期信息化建设已取得一定进展。在规划设计方面，部分大型水利工程采用了三维协同设计平台，实现了设计数据的数字化管理和共享，提高了设计效率和质量。例如，某大型水库工程在规划设计中，利用遥感技术获取流域地形数据，结合水文模型进行洪水模拟，为工程选址和规模确定提供了有力支持。建设施工阶段，BIM 技术的应用逐渐普及，通过建立三维模型，实现了施工进度、成本、质量的集成管理。一些工程引入了智慧工地系统，利用视频监控、无人机巡检等手段，对施工现场进行实时监管，有效减少了安全事故的发生。如某引水工程施工现场，通过安装物联网传感器，实时监测混凝土养护温度、钢筋应力等参数，确保了施工质量。

二、智慧水利视角下工程全生命周期信息化面临的问题与挑战

（一）技术标准不统一

目前，水利工程全生命周期信息化建设缺乏统一的技术标准和规范，导致不同阶段、不同参与方所采用的信息系统和数据格式存在差异，信息共享困难。例如，规划设计阶段使用的软件与建设施工阶段的管理系统数据接口不兼容，使得设计信息难以顺畅传递到施工环节，造成重复劳动和信息丢失。此外，不同地区的水利部门也可能采用不同的技术标准，影响了跨区域水利工程信息的整合与协同管理。

（二）数据安全存在风险

随着工程全生命周期信息化的推进，大量的工程数据、监测数据、管理数据等被存储和传输，数据安全面临严峻挑战。一方面，水利工程涉及国家重要基础设施和公共安全，数据一旦泄露或被篡改，可能引发严重后果。另一方面，当前数据安全防护技术还不够成熟，部分水利工程信息化系统存在漏洞，容易遭受网络攻击。同时，数据管理机制不完善，缺乏专业的数据分析和安全管理人员，也增加了数据安全风险。

（三）专业人才短缺

智慧水利视角下的工程全生命周期信息化建设需要既懂水利工程专业知识，又掌握信息技术的复合型人才。然而，目前我国水利行业此类人才短缺，难以满足信息化建设的需求。现有从业人员中，大多只具备传统水利工程管理经验，对物联网、大数据、人工智能等新技术的理解和应用能力不足。高校和职业院校在相关专业人才培养方面相对滞后，课程设置与实际需求脱节，导致人才供给与市场需求不匹配。

（四）协同管理机制不完善

水利工程全生命周期涉及规划、设计、施工、监理、运营等多个参与方，各参与方之间的利益诉求和工作目标存在差异，协同管理难度较大。由于缺乏有效的协同管理机制，信息沟通不畅、责任划分不清等问题时有发生，影响了工程全生命周期信息化的推进。例如，在工程建设阶段，设计单位、施工单位和监理单位之间的信息传递不及时，可能导致施工方案与设计要求不符，影响工程质量和进度。

三、智慧水利视角下推进工程全生命周期信息化的策略与路径

（一）完善技术标准与规范

建立健全统一的水利工程全生命周期信息化技术标准和规范，是实现信息共享和协同管理的基础。相关部门应组织专家学者、企业代表等共同制定涵盖数据采集、存储、传输、处理等各个环节的标准体系，明确数据格式、接口规范、安全要求等。同时，加强对技术标准的宣传和推广，确保各参与方严格遵守，推动不同信息系统之间的互联互通。此外，要根据技术发展和实际需求，及时对技术标准进行修订和完善，保持其先进性和适用性。

（二）加强数据安全保障

强化数据安全意识，建立全方位的数据安全保障体系。首先，采用先进的加密技术、身份认证技术、访问控制技术等，对数据进行加密存储和传输，防止数据泄露和篡改。其次，定期对信息化系统进行安全检测和漏洞扫描，及时发现和修复安全隐患。加强网络安全防护，部署防火墙、入侵检测系统等，抵御网络攻击。再次，建立健全数据管理制度，明确数据管理责任，规范数据的采集、使用、共享等流程。加强对数据管理人员的培训，提高其数据安全意识和操作技能。

（三）培养专业人才队伍

加大对复合型人才的培养力度，满足工程全生命周期信息化建设的需求。高校和职业院校应调整专业设置，增设智慧水利、工程信息化等相关专业，优化课程体系，将水利工程专业知识与信息技术有机结合，培养具备扎实理论基础和实践能力的人才。企业应加强与高校的合作，开展产学研合作项目，为学生提供实习实训机会，促进人才培养与市场需求的对接。同时，加强对现有从业人员的培训，通过举办培训班、研讨会等形式，提高其信息技术应用能力和专业素养。

（四）建立协同管理平台

搭建水利工程全生命周期协同管理平台，实现各参与方之间的信息共享和协同工作。通过平台，各参与方可以实时获取工程信息，及时沟通交流，协调解决问题。建立健全协同管理机制，明确各参与方的权利和义务，规范工作流程，提高协同管理效率。设计单位可以及时将设计变更信息传递给施工单位和监理单位，施工单位可以反馈施工进度和质量情况，监理单位可以进行监督检查，确保工程顺利进行。

结束语

智慧水利视角下工程全生命周期信息化是水利工程管理发展的必然趋势，对于提高水利工程管理水平、保障工程安全、促进水利行业现代化具有重要意义。虽然目前在技术标准、数据安全、人才培养、协同管理等方面存在一些问题和挑战，但通过采取完善技术标准、加强数据安全保障、培养专业人才、建立协同管理平台等策略，能够有效推动工程全生命周期信息化的发展。

参考文献

[1] 黄炳河，盛玲．建设工程项目电子档案的归档应用实践［J］．福建电脑，2020，36（3）：56-59

[2] 金美华．城市水系统控源截污理论与实践研究［D］．苏州 ： 苏州科技大学，2019