◎王忠
引言:隨著我國信息技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展,水利工程建設(shè)的需求也逐漸增多。水利工程的建設(shè)可以很大程度地改善人民的日常生活水平,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。信息化技術(shù)可以推動水利工程的管理效率,但在具體的應(yīng)用中還存在很多問題,因此,需要加強(qiáng)對信息化技術(shù)在水利工程管理中的應(yīng)用研究。
在水利工程建設(shè)中,信息化技術(shù)可以促進(jìn)水資源的合理調(diào)度。信息化技術(shù)可以促進(jìn)水利工程建設(shè)轉(zhuǎn)變?yōu)楦又悄芑慕ㄔ炷J?,?guī)范水力資源的調(diào)度情況。相較于傳統(tǒng)的水力資源建設(shè),信息化技術(shù)下可以很大程度地減少水力資源的浪費(fèi),促進(jìn)人力物力資源的合理運(yùn)用。通過在水利工程管理中使用信息化技術(shù),可以借助仿真模擬技術(shù)、遙感技術(shù)和衛(wèi)星定位技術(shù)來模擬和驗(yàn)算水力資源建設(shè)中可能出現(xiàn)的情況,合理規(guī)劃出最有利于建設(shè)的方案,進(jìn)而更好地對水資源進(jìn)行調(diào)配。
信息化技術(shù)還可以促進(jìn)水利工程管理精細(xì)化發(fā)展。通過在水利工程管理中應(yīng)用信息化技術(shù),可以增強(qiáng)水利工程管理的效率,還可以促進(jìn)水利工程管理的精確化。我國能源管理越來越重視精細(xì)化管理的方法,通過信息化技術(shù)的應(yīng)用,可以很大程度地促進(jìn)水利工程管理的精細(xì)化運(yùn)轉(zhuǎn)。水利工程管理的精細(xì)化可以將水利工程的各個項(xiàng)目精確劃分,其中包括水資源的監(jiān)控、降水量、水位、地下水和水資源的調(diào)度等情況,管理人員在了解相關(guān)的工程數(shù)據(jù)時,需要加強(qiáng)管理的精細(xì)化,進(jìn)而促進(jìn)水利工程管理質(zhì)量的增強(qiáng)。
通過信息化技術(shù)的應(yīng)用,可以促進(jìn)水利工程的改革。在現(xiàn)代化建設(shè)工程中,水利工程建設(shè)是其中重要的組成部分,在進(jìn)行水利工程的建設(shè)中加入信息化技術(shù),可以對水利改革有良好的促進(jìn)作用,進(jìn)而加強(qiáng)水利工程建設(shè)的現(xiàn)代化水平。通過加強(qiáng)信息化技術(shù)的應(yīng)用,水利工程的思路和技術(shù)也得到了全新的升級,水利改革和轉(zhuǎn)型也更加容易,水利工程向現(xiàn)代化和智能化的方向邁進(jìn)。通過運(yùn)用信息化的技術(shù),水利工程的管理水平也可以得到一定的提升,進(jìn)而使水利工程建設(shè)質(zhì)量得到一定的保障,進(jìn)一步提升水資源的利用率,加強(qiáng)水利工程的管理質(zhì)量。
在水利工程建設(shè)中,為了增強(qiáng)管理效率,可以加強(qiáng)信息化管理系統(tǒng)的使用。為了更好地應(yīng)用信息化管理技術(shù),水利工程部門需要加強(qiáng)對信息化管理系統(tǒng)的建設(shè),促進(jìn)水利工程建設(shè)更好地運(yùn)行。水利工程建設(shè)需要運(yùn)用到信息管理系統(tǒng),有了信息管理系統(tǒng)這個基礎(chǔ)平臺,可以更好地促進(jìn)其他相關(guān)信息技術(shù)協(xié)同發(fā)展,促進(jìn)其他技術(shù)發(fā)揮作用,進(jìn)而加強(qiáng)水力資源的利用效率,促進(jìn)水利工程管理的效率加強(qiáng)。在進(jìn)行信息化管理系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用過程中,應(yīng)該對信息化管理系統(tǒng)的全面性和功能性加以注意,確保水利工程管理中的各個項(xiàng)目都可以在信息化管理系統(tǒng)中保持良好運(yùn)行,例如遙感、衛(wèi)星定位、仿真和數(shù)據(jù)庫等項(xiàng)目。除此之外,還應(yīng)該對信息化管理系統(tǒng)的維護(hù)更新方面加強(qiáng)注意,確保管理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。很多相關(guān)的信息化技術(shù)也會受到信息化管理系統(tǒng)的影響,水利工程部門應(yīng)該根據(jù)具體情況,對管理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和升級,促進(jìn)水利工程管理系統(tǒng)與其他信息化技術(shù)協(xié)同應(yīng)用,共同使水利工程項(xiàng)目得到良好建設(shè)。
數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用也可以很大程度上增強(qiáng)水利工程的管理效率,促進(jìn)水利工程的建設(shè)與發(fā)展。因此,在水利工程的建設(shè)中,應(yīng)該加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的使用。水利工程中會有大量數(shù)據(jù)需要處理,數(shù)據(jù)庫可以對水利工程信息進(jìn)行儲存,充當(dāng)信息儲存器的作用。數(shù)據(jù)庫還可以對水利工程信息進(jìn)行對數(shù)據(jù)的查閱、分析和調(diào)取,進(jìn)而增強(qiáng)水利工程建設(shè)的科學(xué)性,使水利工程更加有效地進(jìn)行建設(shè)。在數(shù)據(jù)庫技術(shù)的使用中,根據(jù)數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn),水利工程部門應(yīng)該加強(qiáng)對系統(tǒng)搭建模式的注意,構(gòu)建能進(jìn)行大量存儲數(shù)據(jù)且容易更新?lián)Q代的數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)庫構(gòu)建完畢后,還應(yīng)該加強(qiáng)對數(shù)據(jù)的定期檢查與更新,以免出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺漏或丟失的現(xiàn)象,在數(shù)據(jù)的應(yīng)用中,還應(yīng)該加強(qiáng)與其他信息化技術(shù)的合作,更好地建設(shè)水利工程項(xiàng)目。
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)也逐漸成熟,可以應(yīng)用于許多領(lǐng)域,促進(jìn)各行各業(yè)的發(fā)展。在水利工程管理中融入計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)也是水利工程管理發(fā)展的必由之路。一般來說,仿真模擬技術(shù)是通過計(jì)算機(jī)軟件模擬水利工程項(xiàng)目管理,進(jìn)而通過分析運(yùn)算,得出與人類管理高度相似的預(yù)測結(jié)果。管理人員可以將計(jì)算機(jī)仿真模擬的預(yù)測結(jié)果作為基礎(chǔ),修正管理中存在的漏洞和問題,進(jìn)而增強(qiáng)水利工程管理的效率和水平。在水利管理的具體實(shí)施過程中,可以運(yùn)用仿真模擬技術(shù)對施工現(xiàn)場進(jìn)行模擬,在計(jì)算機(jī)中輸入施工現(xiàn)場的基本信息,通過仿真模擬軟件的模型進(jìn)行施工情況的模擬,從而發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的問題,并進(jìn)一步制定解決方法,以免影響施工進(jìn)度。施工人員可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù),將水利工程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入進(jìn)計(jì)算機(jī),進(jìn)而模擬施工情況,通過仿真模擬技術(shù)的應(yīng)用,可以精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)水利工程建設(shè)中可能出現(xiàn)的不同問題,進(jìn)而對工程建設(shè)做出調(diào)整和優(yōu)化。除此之外,管理人員還可以通過計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)的使用,加強(qiáng)水利工程建設(shè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度,避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差影響施工的情況。計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)的應(yīng)用,可以讓水利工程的管理人員不再需要進(jìn)行勞累的管理工作,轉(zhuǎn)而去進(jìn)行其他的有利于水利工程建設(shè)的工作,進(jìn)而促進(jìn)水利工程建設(shè)的資源合理分配。
遙感衛(wèi)星技術(shù)也可以更好地運(yùn)用到水利工程之中,可以加強(qiáng)水利工程的管理質(zhì)量。通過運(yùn)用遙感衛(wèi)星技術(shù)的方法,可以很好地對自然地理資源進(jìn)行監(jiān)控,還可以促進(jìn)資源的合理調(diào)動,這兩項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)都可以很好地應(yīng)用于水利工程建設(shè)之中,促進(jìn)水利工程的發(fā)展。在水利工程建設(shè)的過程中,通過運(yùn)用遙感衛(wèi)星技術(shù),可以對水資源進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,遙感衛(wèi)星可以將水利工程的實(shí)際情況傳到總控制室,進(jìn)而使水利工程的問題得以快速被發(fā)現(xiàn),針對具體問題及時進(jìn)行解決。工作人員需要在運(yùn)用遙感衛(wèi)星技術(shù)的過程中,積極進(jìn)行遙感和衛(wèi)星技術(shù)的應(yīng)用范圍的拓展,以便更好地發(fā)揮遙感和衛(wèi)星技術(shù)的真正運(yùn)用,促進(jìn)水利工程管理效率的增強(qiáng)。在遙感和衛(wèi)星技術(shù)的使用過程中,管理人員應(yīng)該加強(qiáng)預(yù)警預(yù)告,及時地發(fā)現(xiàn)問題并利用程序進(jìn)行解決,進(jìn)一步保障水利工程的管理質(zhì)量。
為充分發(fā)揮出上述信息化技術(shù)優(yōu)勢,應(yīng)注意建設(shè)專業(yè)化人才隊(duì)伍。專業(yè)人才隊(duì)伍可以很大程度上地促進(jìn)水利工程管理的效率,進(jìn)而促進(jìn)水利工程更加快速良好的進(jìn)行建設(shè)。在應(yīng)用信息化技術(shù)時,水利工程部門應(yīng)該加強(qiáng)專業(yè)人才的引進(jìn),不斷優(yōu)化人才的吸引政策和人才入職福利,進(jìn)而達(dá)到吸引人才流入的目的。在人才的引進(jìn)中,應(yīng)該充分進(jìn)行專業(yè)的信息技術(shù)人才、水力資源人才和管理型人才的吸收,加強(qiáng)各類專業(yè)人才的引入,將這些人才組建成一個水利工程信息的現(xiàn)代化技術(shù)團(tuán)隊(duì),進(jìn)而團(tuán)結(jié)起來,將各個專業(yè)的人員的才能發(fā)揮出來,促進(jìn)水利工程管理效率的提升,加強(qiáng)水利工程項(xiàng)目的建設(shè)水平。
為提升信息化技術(shù)應(yīng)用分析實(shí)效,以南疆地區(qū)沙雅縣渭干河灌區(qū)水利工程為例,該水利工程建設(shè)目的為區(qū)域農(nóng)業(yè)灌溉,在現(xiàn)代化背景下,沙雅縣渭干河灌區(qū)水利工程迎合時代趨勢逐步建設(shè)水利管理信息化系統(tǒng),旨在實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高效節(jié)水增收。灌區(qū)現(xiàn)有縣級水管總站1處,鄉(xiāng)鎮(zhèn)水管站7處,主要用于干支渠道維護(hù)管理,現(xiàn)已全面覆蓋農(nóng)民用水合作社(150家)區(qū)域,末級渠系由村級農(nóng)民用水合作社進(jìn)行管理維護(hù),經(jīng)統(tǒng)計(jì),渭干河灌區(qū)水利工程灌溉面積達(dá)120萬畝。該水利工程主要負(fù)責(zé)農(nóng)田水利灌溉,在新時代背景下,該水利工程迎合信息化發(fā)展形勢,在實(shí)際管理期間積極建設(shè)信息化工程,用于智能化水資源調(diào)度,確保當(dāng)?shù)厮Y源能夠良好供給。案例水利工程早已建設(shè)完畢,其信息化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在水利工作管理運(yùn)行中,使當(dāng)?shù)厮Y源能夠得到最大化利用。
1.搭建綜合信息系統(tǒng)。
渭干河灌區(qū)為實(shí)現(xiàn)定額管理、總量控制,逐步推進(jìn)信息化建設(shè)工作,以沙雅渠系“總干渠-干渠-支渠-斗渠-滴灌”為體系安裝計(jì)量設(shè)施,逐年推進(jìn)。2017年建設(shè)安裝灌區(qū)總干渠9套閘控自動化控制系統(tǒng),安裝雷達(dá)水位站75處,分別分布在總干渠、干渠、支渠。2018年于滴灌首部468處設(shè)置超聲波管道式流量計(jì),地表水量測水設(shè)施共有527處,其中雷達(dá)超聲波水位計(jì)、明渠水位流量關(guān)系測站、無喉道量水堰、量水箱分別84處、344處、97處、2處,此外安裝1488眼井電雙控自動化監(jiān)測設(shè)備,形成了區(qū)域范圍內(nèi)自動化監(jiān)控系統(tǒng),于沙雅縣水利局搭建了信息中心,區(qū)域內(nèi)7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)水管站已建成相應(yīng)配套設(shè)施。2019年搭建148座滴灌首部流量自動化監(jiān)測設(shè)備,建設(shè)了渠道量測水監(jiān)測站、滴灌首部量測水監(jiān)測站、核心示范區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)電井水電雙控智能控制系統(tǒng),形成了灌區(qū)水利工程綜合信息系統(tǒng)。
2.通信網(wǎng)絡(luò)傳輸。
整個水利工程分為不同結(jié)構(gòu)部分,為保障數(shù)據(jù)集成效果,制定科學(xué)用水決策,需在上述結(jié)構(gòu)部分之間設(shè)置信號采集傳輸裝置,構(gòu)建光纜通信、無線通信為一體的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)良好通信效果,租用電信信息傳輸平臺,使各個結(jié)構(gòu)部分實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)銜接,確保水利工程綜合信息系統(tǒng)能夠高效準(zhǔn)確地獲得信息數(shù)據(jù)支持,同時,在集成化通信網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)幫助下,可基于水利工程水資源管理調(diào)度營造視頻會商環(huán)境,使水利工程水資源調(diào)度灌溉更為科學(xué)合理。結(jié)合灌區(qū)水利工程來看,在渠道量測水監(jiān)測站內(nèi),運(yùn)用遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)將自動化計(jì)量結(jié)果傳輸至中心站,并借助GPRS遠(yuǎn)程無線傳輸通訊模塊保障信息傳輸質(zhì)量。滴灌首部量測水監(jiān)測站配備RTU模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程測控與通訊,與GPRS通訊模塊相互配合,并加設(shè)SIM卡進(jìn)行數(shù)據(jù)信息存儲,便于所采集的流量信息傳送至中心站。在機(jī)電井水電雙控智能控制系統(tǒng)內(nèi),基于GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)服務(wù)管理,將集成電量計(jì)量結(jié)果及時準(zhǔn)確地傳輸給中心站。
3.實(shí)現(xiàn)一體化管控。
案例水利工程為加強(qiáng)調(diào)度管理效果,基于水利工程綜合信息系統(tǒng)設(shè)置子平臺,用于進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的監(jiān)測,同時將農(nóng)田灌溉監(jiān)測系統(tǒng)接入其中,為水利工程水資源綜合調(diào)度奠定基礎(chǔ),同時為農(nóng)田灌溉計(jì)費(fèi)、水利工程安全評估等工作提供支持。除此之外,水利工程運(yùn)行管理期間所產(chǎn)生的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、人力資源管理、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、計(jì)劃統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等均受一體化管控平臺的監(jiān)管。在案例灌區(qū)水利工程中,以中心站的形式進(jìn)行一體化集成管理,改造現(xiàn)有硬件、軟件,健全水利管理信息化系統(tǒng)軟件平臺,連接山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)、機(jī)井取水IC卡計(jì)量系統(tǒng)、閘門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、大型灌渠續(xù)建配套與節(jié)水改造信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)整個灌區(qū)水利數(shù)據(jù)信息的集成整合,以中心站為核心搭建共享數(shù)據(jù)交換平臺,大幅提升水利工程信息化技術(shù)應(yīng)用效果。此外,借助中心站一體化實(shí)現(xiàn)綜合預(yù)警監(jiān)視,進(jìn)行配水調(diào)度與水費(fèi)計(jì)收、試點(diǎn)水費(fèi)補(bǔ)貼等管理,并可運(yùn)用信息化技術(shù)進(jìn)行移動智能應(yīng)用,使灌區(qū)水利工程能夠更好地為公眾提供服務(wù)。
1.灌溉匯總上報(bào)。
在綜合化信息系統(tǒng)應(yīng)用下,能夠定期整理當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉用水情況,有助于水利工程管理人員分析當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉用水規(guī)律與趨勢,在農(nóng)田灌溉用水?dāng)?shù)據(jù)支撐下更加精確深入地了解當(dāng)?shù)厮Y源需求量,將水資源用水?dāng)?shù)據(jù)整理匯總后上報(bào)上級部門,為不同地區(qū)的水利工程水資源調(diào)度奠定基礎(chǔ),為水量調(diào)度計(jì)劃的編制工作提供依據(jù)。
2.編制調(diào)度計(jì)劃。
該功能建立在水資源農(nóng)田灌溉用水?dāng)?shù)據(jù)采集與匯總上,以此為依據(jù)即可編制對調(diào)度計(jì)劃。水量調(diào)度計(jì)劃的編制能夠直接影響水利工程進(jìn)行管理效果,決定水利工程綜合效益,通過編制水量調(diào)度計(jì)劃能夠?yàn)樗こ趟Y源應(yīng)用提供依據(jù)。在綜合性信息系統(tǒng)應(yīng)用下,可借助信息化手段進(jìn)行水量調(diào)度計(jì)劃編制,降低人力在編制期間的干預(yù),規(guī)避人為誤差,減少人力勞動強(qiáng)度,同時提升水量調(diào)度計(jì)劃實(shí)用性及合理性。信息技術(shù)在通訊傳輸及用水監(jiān)控作用下實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)匯總整合,因此相較于管理人員,信息系統(tǒng)更為了解當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉用水?dāng)?shù)據(jù)的精確情況,依托于信息系統(tǒng)編制的調(diào)度計(jì)劃更符合實(shí)際用水情況,在水量調(diào)度計(jì)劃編制期間綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益、過流能力、可供水量等多元化指標(biāo),并搭建水利工程水量調(diào)度模型,模擬當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉趨勢,檢測水利工程當(dāng)前水資源調(diào)度是否符合灌溉需求。完成水量調(diào)度計(jì)劃的編制作業(yè)后,可設(shè)置水資源調(diào)度提醒及監(jiān)控指揮,確保水利工程能夠良好履行自身農(nóng)田灌溉作業(yè)。在綜合化信息系統(tǒng)應(yīng)用下可實(shí)現(xiàn)水量調(diào)度計(jì)劃的在線編制,借助通信網(wǎng)絡(luò)傳輸快捷化發(fā)布調(diào)度指令,根據(jù)水資源實(shí)際調(diào)度變化制定預(yù)備方案,以此更好地應(yīng)對各類突發(fā)用水狀況。
3.調(diào)度指令傳輸。
農(nóng)田灌溉用水計(jì)劃審批確認(rèn)后,借助信息系統(tǒng)傳輸給灌溉科,審批無誤后將農(nóng)田灌溉用水計(jì)劃傳輸至水利工程信息管理中心,當(dāng)水量調(diào)度指令傳輸給信息管理中心應(yīng)后,其能夠自主識別灌溉用水計(jì)劃指令,由管理人員通過信息系統(tǒng)獲得灌溉用水計(jì)劃,根據(jù)水利工程實(shí)際儲水量與需水量下達(dá)最終農(nóng)田灌溉用水指令,該指令將直接傳輸至各信息化子系統(tǒng),各結(jié)構(gòu)部分將根據(jù)指令內(nèi)容執(zhí)行工作,以此實(shí)現(xiàn)了水利工程的水資源調(diào)度指令傳輸。在整個指令傳輸及接收過程中,一體化監(jiān)控平臺將對指令傳輸過程進(jìn)行全面監(jiān)督,了解水利工程信息系統(tǒng)運(yùn)行狀況,若在此期間出現(xiàn)異常情況,則會將異常數(shù)據(jù)傳輸至調(diào)度中心,以此及時糾正異常數(shù)據(jù)。
4.調(diào)度指令追蹤。
調(diào)度指令追蹤是指監(jiān)督農(nóng)田水利灌溉調(diào)度指令的執(zhí)行過程,主要為監(jiān)控信息系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、水位數(shù)據(jù)、流量變化及農(nóng)田水利灌溉實(shí)際用水量,若在此期間發(fā)生異常情況則會觸動安全報(bào)警系統(tǒng),提醒相關(guān)人員予以解決。監(jiān)控系統(tǒng)對流量、水位、能耗等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與監(jiān)督后,可直接將數(shù)據(jù)存儲至水利工程數(shù)據(jù)庫內(nèi),進(jìn)行數(shù)據(jù)整合存儲,同時在數(shù)據(jù)庫幫助下實(shí)時了解水利工程水資源調(diào)度數(shù)據(jù)反饋值,若尚未達(dá)到計(jì)劃值,此時需手動糾正,進(jìn)行農(nóng)田水利灌溉調(diào)度調(diào)節(jié),同時將數(shù)據(jù)實(shí)時存儲至調(diào)度執(zhí)行庫內(nèi)。
5.安全險情監(jiān)視。
為確保水利工程農(nóng)田灌溉穩(wěn)定性,應(yīng)對管線爆管、泵站停機(jī)、水池溢流等危急事件進(jìn)行監(jiān)控,使水利工程管理人員可根據(jù)灌溉危急事件實(shí)際情況制定決策方案,確保危急事件能夠在較短時間內(nèi)得到控制,此外,為便于安全險情危急事件處理,不同危急事件將表現(xiàn)出差異化聲光報(bào)警。
結(jié)束語:綜上所述,將信息化技術(shù)融入到水利工程建設(shè)中是時代發(fā)展的要求,水利工程管理期間應(yīng)注意靈活應(yīng)用信息化管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、遙感衛(wèi)星技術(shù)、仿真模擬技術(shù),立足于水利工程項(xiàng)目實(shí)際條件及功能,組建符合需求的信息化系統(tǒng),增設(shè)適用功能,借助信息化技術(shù)優(yōu)勢提高水利工程管理質(zhì)量,繼而提升水利工作綜合效益。