信息自动化技术在水利水电工程建设中的应用探讨

仇成旺

（中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，长沙410014）

1 引言

随着计算机技术的发展和信息检索系统、联网系统、电子信息网络系统的建立与普及，以计算机自动处理为手段的信息自动化技术日臻成熟，在大型水电工程建设中表现出了独特的优势，解决了复杂约束下的协同调控问题，实现了各维度的高效综合优化。本文主要介绍了信息自动化技术在水利水电工程建设中的应用，并对工程技术的未来发展提出一些建设性的意见。

2 水利水电工程建设信息自动化技术应用的必要性

水利水电工程建设一般具有规模大、建设周期长、技术条件复杂等特点，从工程规划、勘测设计、工程实施、竣工验收到运营管理，是一个漫长而复杂的持久管理过程。不同水利水电工程项目的建设参与要素、基本存在条件不同，在工程设计、规划和施工阶段会涉及预定计划的随时变更问题和复杂的裙带关系，因工程建设的区域移民、征地、环境保护和水土保持等，工程情况愈发复杂、问题增多，工程建设的难度也随之提升。故此，当前水利水电工程建设需要先进的信息自动化技术作为工程建设的技术支撑和保障。

工程建设周期内，人员要素参与、物理设备引入和相互间的融合，产生了海量的数据信息，如何实现数据的采集、存储、分析、处理、共享、整合、优化配置和实际应用，需要建立自动化的信息决策系统来对此做出适应性的调整，降低时滞相关效能损失，以满足工程建设的需要。

工程建设讲求数据资源的有效性和实时性，运用信息自动化技术建设的自动化信息平台能够实现数据信息汇总、运算、处理，自动生成报表，便于上下级部门间的工作需要。同时能够及时地进行信息传递，为工程管理人员提供信息支持，为其决策提供准确数据参考，保障工作人员对工程质量、安全、进度和资金消耗进行实时监控和监理，提高工程管理水平，加强工程运行效率。

决策的科学性在于获取数据信息的精确度和时效性。信息自动化系统能够实现所有数据信息的电子化、网络化生成，做到对数据的实时动态监测采集，经过系统的分析处理，真切地反映出工程的现实状况，发现工程中存在的问题，及时地进行对策调整，做出科学的应对，确保建设计划和目标的精确实现。同时，可以根据预定的工程计划和阶段目标，实时跟踪、动态调整、对比分析和优化配置各种资源，为工程管理提供决策支持。达到全面控制施工进程、质量和成本，实现科学化、现代化的管理目的【1】。

3 水利水电工程建设所运用的信息化自动技术

为实现水利水电工程的信息化管理和自动化服务，现代水电工程与自动化信息技术深度融合集成现代化的水电工程技术。信息自动化技术是信息智能感知与自动化多层域的泛在互联，建立在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术基础之上。通过智能化感知、人机交互、决策和执行技术实现设计过程、施工过程和运营管理的智能化，实施精准感知系统参量。论文主要介绍地理信息技术、遥感技术和卫星全球定位技术在水利水电工程3个阶段中的应用。

3.1 水利水电工程初期信息技术的应用

工程初期就是工程的设计规划阶段，该阶段包括预可研和可研2个部分，工程资料详细程度不同。信息自动化技术在该阶段所承担的任务就是获取、存储、分析、处理、传递信息，作为科学决策的基础。水利水电工程情况复杂、元素多样，信息庞杂，地理信息技术在此阶段主要应用于流域规划、移民安置规划、方案比选、环境影响评估、地形测绘、地质调查、水文勘测等方面。遥感技术是最早应用于水电工程的调查方法。众多水电工程都利用遥感技术通过大规模的航拍遥感摄影测量工作，来获取地面的基础数据信息。其获取的多比例尺、多通道的航拍资料在工程区域稳定性分析、库区滑坡和泥石流分布、淹没损失调查评估、生态及环境影响评价、移民等工作中发挥了重要的作用。

3.2 水利水电工程建设实施阶段信息技术的应用

水利水电工程建设实施阶段信息技术的应用主要是在工程初期获取数据的基础上，继续发挥采集数据的价值，进行集成数据和数据公示，主要应用在施工应用管理、物流管理、环境监测、安全检测、数字档案和资产维护等方面。利用地理信息技术的三维动态模拟功能，可以对工程进行立体化的展现，体现出工程中各相联要素的关系、结构层次与工程进展中各系统的变化，反映出工程建筑与外界环境的关系，实现水电工程信息的三维可视化查询，系统多时空全景表达，提高感知信息的是时空覆盖度，为工程科学决策提供信息技术支持。

3.3 水利水电工程运营管理阶段信息技术的应用

水利水电工程运营管理阶段信息技术的应用主要是对各项信息数据的动态监测和对其进行综合管理，为水电工程的安全运营提供技术保障。运营管理阶段信息技术主要运用在生态环境效应监测与评价、灾害监测与预警、旅游宣传等方面。因水利水电工程特有的地域属性，工程建设以前，选址地域与人员活动的关联性小，受人为因素的影响较小。工程建设后，地区生态环境受人为影响的幅度上升，运用信息技术对周围的生态环境进行动态监测对于工程的良性运营具有重要的作用。地理信息技术对工程地区生态环境的动态监测能够及时地对生态环境进行评价，发现影响工程运行的不利生态因素，从而做出策略上的调整。运用多元遥感信息监测系统，可以定期对周边的土地利用状况、植被、水土保持等进行动态监测，建立生态环境监测指数，利用地理信息技术的模块分析功能，对目标区域的生态环境做出科学的评价。全球定位系统在灾害监测与预警中发挥着重要的作用。在影响力最大的库区山体滑坡动态监测中，全球定位系统基于坐标、角度和距离，能够实现对工程地区的滑坡位移进行三维动态监测，发现山体静态和位移的规律，有效地对库区滑坡进行监测和预警。

4 水利水电工程与信息自动化技术的深度融合

4.1 统一规划管理

水利水电工程是一项规模大、周期长的大型工程，基于客观环境因素，建设时间需十几年，甚至几十年，在信息自动化技术的应用中，应进行统一规划管理，基于项目实施阶段，对其做出统一的规划管理，以指导后续的工作，能够降低工程成本和提高工作效率。

4.2 建立统一的数据模型和数据资源库

在信息技术运用的过程中，牵涉的数据信息过多，水利工程与地质、地形、地貌、水文、生态环境、移民、工程材料相关联，所参与的部门、人员众多，没有统一的数据模型和数据资源库，基于不同形式下的数据标准不一，很难进行部门间的数据对接和管理，统一标准的数据可供不同部门的使用，避免不必要的麻烦产生。

4.3 推进水利水电业务与信息技术的融合

当前，水利水电工程对信息自动化技术的应用还不够深入，技术的应用不是简单地搭建一个信息技术平台或购买软件和设备，应该进行深入的调研，挖掘行业业务的需求，建立一个全面的、科学的、合理的信息平台，为水利水电工程的可持续发展提供技术支撑和保障。

5 结语

综上所述，以地理信息技术、遥感技术、全球定位技术为代表的信息自动化技术在水利水电工程数据监测、获取、分析、处理、显示方面具有独特的优势，贯穿于水利水电工程的各个阶段，是水利水电工程建设的重要技术支撑，但在应用方面还存在一些不足，应加深水利水电工程建设与信息自动化技术的融合。