现阶段对水利工程信息化发展的思考

徐飞

莒南县水利综合保障中心 山东临沂 276600

近年来随着我国水利事业不断地发展，各级政府加强了对相关水利部门的资金投入，同时也在不断的调整资金结构比例，为水利工程事业的可持续发展规划新的篇章。在进入21世纪的各个时期我国的水利工程信息化都得到了较大的利用，极大地提高了水利工程抗旱防洪的能力。所谓水利信息化就是在一定的水利信息技术、信息产业规模、信息基础设施，以及一定的信息基础环境约束下，水利信息活动不断丰富、信息活动量不断增加、信息活动效果不断提高的过程。它包括城市内涝建设、水动态监测、大坝决堤防洪监测、地质灾害及结构体安全监测等内容。

1 水利信息化建设的必要性

1.1 水利资源共享的必要

在水利工程建设之中，涉及到的资料众多，需要大量资料进行指导与运用，因此，整理收集这些资料也是一大难题，并且设计工程单位、工程人员、项目法人代表、监管单位之间的交流文件也较多，用传统交流的方式，对信息数据的及时性，准确性以及完整性都会有造成影响，降低工程效率。将水利信息化建设运用到工程项目中有利于资源的整合，工程的整体规划也更完善，这也是科学的规划方式，以便后期的管理维护运行，实现资源的优化配置。水利信息化配备有许多好处，例如避免人工在操作上的误差，及时有效解决问题，有利于相关工作人员及时了解数据，高效快速解决问题，提高各个组织部门交流以及资源共享的效率。另外，水利信息化调动系统能第一时间对数据进行采集、汇总、整合、传输，发送到有需要的单位部门。

1.2 促进政府职能转变

政府要服务于公共利益和社会水利利益，提高水利信息化水平，水利管理部门可以通过数据管理门户或平台向社会发布水利管理信息，我们要及时帮助社会，维护社会治安，保障公共事业的公平正义。

1.3 促进经济发展

水是一种自然资源，水利工程是公用事业的基础设施，是国家最有效、最可持续地利用水资源的计划，是保证社会经济稳定发展和人民群众安居乐业，水资源管理是国家治理的重要任务。

2 水利工程信息化发展面临的机遇

国家对于信息化工作高度重视，党中央提出，没有信息化就没有现代化，早在2018年中央一号文件明确提出实施智慧农业林业水利工程，十四五期间，“两新一重”建设加快推进，新基建将助力重大水利工程提档升级。水利部将智慧水利作为十四五重点建设内容之一，国家水网工程将智能化作为重要任务进行推进，要求要充分运用云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能、5G、BIM、电子签章、区块链等技术，推动信息技术与水利深度融合。

在水利工程中发展和应用信息化技术是当前时代的必然趋势，在我国有着极为广阔的应用前景，从国家要求的角度来看，我们认为水利工程信息化是数字中国、智慧社会的重要组成部分，也是水利信息化发展的新阶段。从水利行业的角度来看，要充分发挥新一代信息技术的驱动引领作用，大力推进高新技术与水利深度融合，加快智慧型水利建设步伐。信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施等新型基础设施将深刻改变政府管理服务模式和社会运行模式以及人们的生产生活，深刻影响经济社会的发展，水利新基建作为融合型基础设施，必将发挥新的、更大的作用。

最后从国家水网和水利工程的角度来看，要求以创新为引领，构建以在线精准监测为基础，以网络协同共享为纽带，以数字孪生、风险预警和智能分析为核心，以智慧调度和自动控制为目标，推动形成“水利工程智能化、水系流域数字化、国家水网智慧化”的水网“协同融合共享”智能化格局。

3 主要问题

3.1 缺少统一设计规划

当前，水利工程质量监督信息化智能化建设的主体多元化，不同地区、不同职能部门、不同监管部门都在探索研究信息化智能化建设，存在重复建设的现象；已开发的监督软件之间、同一个工程中监督软件与其他软件之间相互没有统一的顶层设计和协调机制，导致信息系统兼容性不够，上下级业务部门、同级业务部门信息流不畅，形成一个又一个的“信息孤岛”，无法在大范围内实现共享，影响了信息化智能化建设的效果。

3.2 缺乏有效的协调

有效的交互平台主要用于处理水利工作、项目管理、文档等积累的信息，没有一个统一的平台，这些数据就无法有效的链接、处理，最终会造成信息障碍，无法满足行业对有效节约、资源共享和重用的需求。

3.3 数据采集严重不足

信息化智能化的基础是数据，不能及时、有效地采集工程数据一直是信息化智能化受制因素之一。当前数据采集手段比较落后，相当一部分数据需要依靠人工录入，容易受到人为因素干扰，影响数据的真实性；已有的数据自动采集设备、系统功能还不够齐全，影响数据的准确性和全面性，影响统计、分析、判断的效果。

3.4 系统多套，无法实现统一管理

工程自动化的探索需要时间去磨合，不仅仅需要一个阶段的探索，而是需要花费充足时间，对水利建设进行挖掘与探索。目前来说，每一个水利工程建设企业都没办法统一系统，还处在多个系统，多个平台共存的状态下，这虽然有利于对不同系统的好处与坏处进行了解，但这样也阻碍了对系统的统一运用管理，缺失凝聚力。在需要互联网和数据传输共享时会出现一系列问题，经常会因为不同平台的兼容性问题，而造成运用系统合理使用的难度不断扩大，使其他多方面出现问题。

3.5 没有实行全生命周期管理

虽然一些地方建立了水利工程质量监督信息化管理平台，但大部分都是依托于单个项目建设，仅局限于工程建设某一阶段、某一使用方，不能与各参建单位信息软件形成很好的关联，影响了基础数据的采集和使用；没有考虑工程建设基本程序全过程使用需求，也没有考虑上级职能部门监管需要，横向与工程建设的全生命周期不适应，纵向与政府职能的调整、转变不适应，缺乏延续性，也不易于进行统一的管理和维护。

4 对水利工程信息化的建议

4.1 正确区分有关概念

在建立水利信息系统时，第一步要了解与水利相关的一些概念。信息是一个大概念，一切现象都可以忽略不计，大数据是信息的形式和载体，可以看作是一个符号。在以往的水信息研究中，水信息的种类和形式是相当复杂的，在水利信息化的理论和实践中，只有通过研究水文以及水文数据的信息化和其中的差异，并根据信息、数据的异同，才能为水利建设做出良好的准备。正确解释水信息的具体含义，明确干旱、水文等水信息的具体内容；并明确了这类信息的来源、特点和用途。严格的区域配水信息、海量水情数据、情报等。

4.2 完善基础设施建设

水利工程信息化建设是一项非常复杂的工程，具有很高的技术含量，它需要公共网络支撑作为基础平台，该公共网络须具有很强的服务能力，不同地方的水利工程项目在建立信息数据库时要结合当时的实际情况出发建设合理的信息数据。除此之外，水利有关机构还应增加信息化建设的资金，引进先进稳定的信息化设备及做好后期相关的运行、维护和保养等工作。

4.3 法规保障，政策支持

信息化智能化的发展离不开法规政策的保驾护航，应根据信息化智能化技术的发展和应用，出台相应的质量监督信息化智能化管理的法规，对信息化智能化建设进行保障，同时制定相应的政策进行支持。

4.4 资金投入要有充足保证

水利工程信息化的发展必须要有正常的资金投入渠道，既要有建设资金，同时还应当有各个系统运行维护资金，这样信息化系统建设才能更加有序实施，系统才得以正常运转。由于我国水利工程中信息化技术应用还处于起步阶段，诸多技术的应用并不是十分成熟，比如BIM技术与GIS系统的有机融合，就是近几年来才提出的新概念，这两种不同的技术要有机融合，既要做好前期的建设工作，同时后期还应当保证相关系统可以持续运行，这些工作都需要充足的资金做准备，否则都将变成空壳。而就资金投入方面来说，不能仅仅只是将目光聚焦于建设单位上面，还应当积极发挥各参建单位的积极性，真正让信息化技术解决施工和运行管理中的痛点、难点，这样才能降低资金方面的风险。

4.5 完善并组织架构与加强队伍建设

在推进水利工程信息化发展的过程中，必须要遵循信息化建设的客观规律，创新工作方法，积极大胆地进行探索，不断地开拓创新，努力结合信息化发展的实际情况以及未来发展需求，建立一套行之有效的、科学的与水利工程信息化高度匹配的工作模式与运行机制。水利工程信息化发展的技术含量是比较高的，其所应用到的信息化技术涉及内容广泛，技术集成度比较高，过程复杂，多个专业彼此之间互相协同融合。因此，为了更好地发挥相关技术在水利工程建设中的积极作用，就必须要建立符合信息化发展的组织架构，尽早培养出一批高素质的、掌握先进信息技术、熟悉水利专业知识的高素质人才队伍，这样的话，才能保证信息化技术在水利工程中能够充分地发挥作用与价值。

4.6 建立信息系统框架

引入和应用现代水资源信息系统的第一步是水利信息化的外在表现和最终结果，因此，水利信息系统建设已成为水利信息化的最终手段，信息系统是一种有效的信息结构和组织。该系统是对数据、水信息和信息的有效设计和处理，其基本逻辑框架包括基础参考层、数据层和平台层、应用层和基础工作、安全体系和标准体系。在我国水利信息化建设过程中，往往强调建立系统基础设施和数据库，而水利信息化如果没有全面的信息资源规划策略，将损害管理系统的实用性和有效性，水利信息化最重要的部分是信息化的总体设计和规划，即信息化框架的建立，这是我国水利信息化的主要技术之一。

4.7 无人机遥感技术应用

（1）飞行高度低。在飞行高度低于1200米的高度时，大部分地区是可以不用申请空域管制的，可以直接进行作业，灵活性高可以贴着水域表面飞行，也可以随时停止飞行，停在水体上空。例如无人机挂配着测量水体流速的仪器飞行到江河湖中，定点停在距水体表面上方的一定距离，把测量仪器放入适当深度的水体中来测量水体流速，也可换作其他仪器去测量水体的不同数据，例如水体温度，水体水质等。

（2）实时监控能力强。目前无人机系统最大的特点是，在进行作业时它可以进行实时动态拍摄收集信息并传送数据到终端系统进行监控。在水利工程建设中，尤其是一些大型水利枢纽或水电站的施工中，我们必须进行全面的监控和管理，无人机遥感技术就可以实时地对项目建设进行监测。在南方多雨汛情期间，无人机系统也可以利用无线区域网络提供实时的汛情信息，包括汛情评估、水毁核查以及汛情趋势预估等信息，方便决策者做出合理地安排，极大地提高了作业效率。

5 结语

科学技术快速发展，为水利工程信息化和自动化的实现提供有力技术保障，合理广泛使用现代信息技术，积极开发水利资源，拓展水利信息化，自动化的高度与广度，水利自动化是水利信息化过程中的重要组成部分，顺应时代发展需求，运用水利信息的收集，储存，传输等功能以及应用每个环节的水利自动化建设，共同推进水利事业的发展，为本国水利事业作出贡献。