基于信息化技术的智慧水利应用及其发展研究

徐勇鑫

摘 要：智慧城市理念为水管问题的解决提供了新的视角和思路，考虑到当前智慧水利建设存在感知度欠缺、应用服务不足等问题，要充分利用大数据、互联网、云计算等新一代信息技术，高效整合现有资源，进行智慧水利系统的顶层设计和网络构建，探讨智慧水利建设发展的创新路径，实现水利智慧式管理和运行，融入智慧城市的大集合系统，促进水利建设的跨越式变革和发展。

关键词：信息化技术;智慧水利;应用;发展

1 智慧水利分析

1.1智慧水利概念

智慧水利是智慧地球的思想与技术应用于水利行业的结果。它基于数字信息化水利成果，并利用物联网技术，泛在、自动、实时地感知水资源、水环境、水过程及各种水利工程的各关键要素、关键点、关键位置和关键环节数据;通过信息通信网络传送到在线的数据库、数据仓库和云存储中;在虚拟水空间，利用云计算、知识挖掘、自然计算等智能计算技术进行数据处理、建模和推演。并针对突发事件、自然灾害等做出科学优化的判断和决策，并反馈给人或设备，采取相应的措施和行动有效地解决水利科技和水利行业的各种问题，提高水资源的利用率、水利工程的效果和效益以及工作效率，有效保护水资源与水环境，防灾减灾，实现人水和谐。具体体现为：“物联感知”“互联互通”“科学决策”“智慧管理”。

1.2智慧水利的特征

第一，信息实时感知。如今，世界各国都面临着新老水问题相互交织的现状，也对水利科技提出了更高的要求，透彻感知作为智慧社会的“感官”，借助全面、对所有对象、对所有指标的监测，为社会管理工作与公共服务工作的开展提供了丰富且精细化的数据支撑，从而促进智慧社会的进一步发展。第二，数据的全面整合。智慧水利系统通过全方面地整合水利信息，借助计算机网络来有机融合水利系统数据，对已有信息系统的功能设施及相关信息资源进行整合。同时，通过运用各种传统通信技术及卫星通信、移动互联网、物联网等先进技术，实现全面互联。第三，协同操作。智慧水利实现了水利系统每一项功能操作的共同协作处理，并对全方位的信息处理平台进行了搭建，从而促使每个部门及每个系统之间的协调合作，及水利部门多个专业之间的信息共享，这样就能够大大提升水利系统中每一项功能操作的恰当性与科学性。

2 基于信息化技术的智慧水利应用必要性

首先，河流监测数据缺乏统一管理。对水资源的规划和开发往往是分部门进行，各单位和行业存在重复监测状况，缺乏信息和资源共享，从而影响监测的效率和质量。因而进行统一完善的数据管理工作，实现数据共享，是水利工作现代化、科技化的必然要求。其次，水文监测效率低。目前我国主要的水文环境监测方法是利用水文站网系统，该系统存在监测效率低的弱点，无法满足河流生态环境监测需求。最后，监测力度不够。一些流域开展的基础研究工作明显不足，导致缺乏全面、准确的技术资料，难以为水污染防治提供科学的依据，许多重要的断面没有得到监测，远远不能满足水环境保护的需要。

3 基于信息化技术的智慧水利应用现状

信息化、智慧化已成为全球经济社会发展的显著特征。2018年全国水利厅局长会议提出，智慧水利是水利现代化的重要标志，要全面加快智慧水利建设，大力推进水利科技创新。这标志着智慧水利建设正式摆上我国水利建设的重要议事日程。目前，国内智慧水利还处于一个初步发展的阶段，与智慧社会、智慧城市的需求依旧存在较大差距，主要体现在以下几个方面：

3.1感知能力不够透彻

目前，各类水利设施的监测远未做到全面感知。例如，水库安全监测方面，仅有73%的大型水库建立了工程安全监测设施和数据自动采集系统，多数中型水库和几乎所有小型水库都没有安全监测设施，大部分小型水库甚至没有水情监测报汛设备。同时，感知技术手段也存在较大差距，自动化水平不高。

3.2“全面互联”不够全面

据统计，还有13%的区县级水利部门未连接到水利业务网，仅有6个省区水利业务网通达到乡镇级水利单位，导致水利信息系统无法实现“三级部署、五级应用”。

3.3智能应用不足

由于智慧水利的发展总体上还处于初级阶段。对新一代高新技术，如大数据、云计算、虚拟现实等尚未得到广泛应用，水利管理系统的智能化尚未充分体现。

4 基于信息化技术的智慧水利发展措施

4.1全面提升感知能力

建设河流监测感知网络，可以全面提升防汛抗旱预警预报水平;建立水资源管理全面感知网络，在水资源监控与地下水监测过程中，对重要水源地、规模以上取用水户、规模以上入河排污口进行水量、水质监测;建设水利工程运行管理监测感知网，对水库、闸坝、泵站、灌区、引调水等水利工程进行全面感知。

4.2全面加强互联互通

扩大互联范围，实现所有河流湖泊、水资源、水利工程、水生态环境等感知对象的联通，实现各级水行政主管部门互联互通;扩大互联网络通道，把视频在内的海量数据实时传输到各级主管部门和管理运行单位的目标要求进行网络通道建设。

4.3搭建水利基础设施平台体系

（1）搭建集约化、整合化的水利基础设施平台。要合理确定水利数据中心部署和应用架构，实现集约统一的计算存储、共享服务、指挥调度、综合会商和容灾备份。（2）实现水利智能化应用。在搭建水利基础设施平台的条件下，要进行智慧水利的融合高效、智能分析，主要包括以下方面：①智慧防汛抗旱。搭建基于云平台技术架构的综合防汛指挥决策平台，实时监测气象、水文、农情等多源干旱信息，筛选干旱分区监测指标和阈值，做好旱情核实、预警发布、指挥调度。②智慧水资源管理与利用。要利用涉水信息智能感知体系，进行水资源的评估、诊断、预报、分配和调控，实现水资源的业务关联、上下贯通和协同管理。③智慧水工程。利用导航定位、传感信息化技术，全面监测和诊断水工程运行状态，预警超标洪水、强震、山洪泥石流等险情。④智慧水土保持。利用遥感定位观测、模型计算等技术，全面动态监测流域水文、气象信息，实现水土流失的智慧化、动态化监测和管理。

5 结束语

总而言之，智慧水利是智慧城市的重要组成部分，加强智慧水利的建设不僅是水利工程的发展方向，更是社会发展的需求。通过信息化技术的支撑，建立完善的智慧水利管理与服务系统，为水利部门、公众提供良好的智慧服务。

参考文献

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[2]马旺，江力，李姝倩.浅论“互联网+”智慧水利的研究与应用[J].通讯世界，2018，10：274-275.

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