论现代智慧水利系统技术应用与实践

摘要：随着我国工业化发展速度不断加快，社会经济在得到全面提升的基础上，水资源紧缺成为限制发展的重点问题。近几年来我国水资源污染情况不断加重，不仅给社会经济的发展、人们的生活质量造成影响，还会对地球生态环境造成严重的危害，导致各种资源的相继紧缺，为了能够确保人们的生活环境，加强对生态环境保护工作，对水资源环境污染和资源紧缺现象进行改善，是国家发展的重点内容。在这样的背景下，智慧水利是现代化水利工程发展的必然产物，能够对水资源进行科学合理的规划和利用，及时有效地对水资源生态环境进行维护，改善生态环境的实际情况。本文主要围绕现代化智慧水利系统技术的应用与实践进行分析，希望能对今后现代智慧水利系统的广泛应用奠定理论基础，实现国家经济的快速提升，加强对环境的保护工作。

关键词：现代智慧水利;水利系统技术;技术应用;技术实践

在现代化社会经济发展的背景下，城市化建设速度较快，改善人们生活环境、生活质量的同时，也给自然生态结构造成严重的影响，尤其是水资源的生态环境。水资源作为人们生活中必不可少的重要资源，水资源的污染不仅会对社会经济的增长造成影响，还会对人们的生命安全造成威胁。现代智慧水利作为信息化、科技化的产物，是目前水利工程建设的权限形式。现代智慧水利技术的应用要求相对较高，在实践的过程中，需要将多种科学技术进行引入，综合实际的水资源改善情况，以及水利工程建设情况，对系统技术进行应用，全面改善水资源的生态结构和生态环境，再全面改善人们生活环境的基础上，保护生态结构改善水资源情况，为社会发展、企业进步以及国家综合实力的提升奠定基础。

一、现代化智慧水利的基本概述

（一）现代智慧水利的概念

智慧水利主要是在现代化信息技术、科学技术的支持下建设的技术系统，技术的应用能够科学合理地对水资源进行规划和利用，实际提升水利工程的质量和工作效率，加强对水资源的充分利用，减少水资源污染情况的部队按发生。在水利工程中，经常会使用传感技术、通信技术、物联网技术、云平台技术等多种较为先进的科学技术，对水利相关的信息数据进行采集、传输、处理、整合等相关工作，更好的保证水资源的利用开发效率。智慧水利系统建设主要需要包括数据库的建设、数据信息管理系统的建设以及整体系统建设三个层面，需要将多种较为先进的科学技术和信息技术进行融合，保证现代智慧水利系统的全面性、完善性和整体性，有效地提升城市水资源的综合管理，促进相关企业的进步与发展，为国家可持续发展的战略目标奠定基础条件，实现我国综合实力的稳定提升，为人们创造更加安全、良好、舒适的生活环境[1]。

（二）现代智慧水利系统建设的必要性

智慧水利作为水利信息发展的必然阶段，是实现水利信息现代化管理的关键技术，加强智慧水利系统的建设与应用，将系统落实到防控减灾、资源分为、环境保护、水务管理等多个服务体系中，在数据信息共享和整合的基础上，更好的保证水资源的利用、保护效果，降低自然灾害发生的概率，对城市安全有着一定的保障作用。在现代智慧水利系统技术的应用下，通过对水文信息和管理信息等多种数据的感知，在信息技术的帮助下实现数据的互通，利用云平台、大数据技术等多种现代化技术的帮助下，对水资源灾害发生情况进行模拟，针对实际危害产生的影响和效果，制定有效的改善措施。同时还能加强对水资源的高效率利用，保护生态环境，实现现代化水利工程管理服务的发展，全面提升水资源的精细化管理和服务的实际水平，为城市提升对自然灾害、突发灾害的防控能力，更好地为人们创造生活空间环境，实现国家经济和综合实力的全面提升，促进可持续发展战略目标的落实[2]。

二、现代智慧水务系统技术分析

（一）物联网传感技术

在现代智慧水利系统工程建设中，需要加强对物联网传感技术的应用，对传感装置进行科学合理的选择，保证传感装置能符合现代智慧水利系统的应用标准，以此来方便后期物联网技术的应用，更好地将数据信息进行平台汇总，保证数据的快速采集。在现代智慧水利系统技术应用的阶段中，技术重点就是在于如何快速、精准、有效地对数据信息进行收集，保证数据信息的准确和全面，确保传感装置能够与数据信息之间产生平衡。物联网传感技术作为科学技术的重要体现，在系统中的应用不仅能够对系统建设成本进行控制，还能够有效地保证数据信息的全面性和准确性，将各种传感设备和物联网芯片进行结合，降低能源损耗和成本的基础上，加强数据传输的效率和质量。在系统建设的过程中，可以使用太阳能小型电池板，为系统的正常运行提供良好保障，实现系统不间断的数据采集，加强监控的效果和质量，不断扩张监测控制的范围，为系统的良好应用奠定扎实基础。

（二）GIS和BIM技术

GIS和BIM技术的联合使用，是现代智慧水利系统工程的主要特点之一，GIS和BIM技术作为现代化信息技术，在各行业都有着广泛的应用，并且技术的应用有着良好的效果。在现代智慧水利系统中，加强两种技术的综合应用，在数据方面GIS技术能够对各种信息情况进行综合收集和展示，在技术应用中可以使用点击的方式，将数据进行快速的搜索和整理，将数据传输到智慧水利工程项目的具体位置。BIM技术作为较为先进的技术类型，自身具有较多的特点和优势，在智慧水利系统中將BIM技术全面进行融合，通过BIM技术的可视化功能优势，帮助管理人员对智慧水务进行协调管理，确保技术人员能够充分全面地对现代智慧水利工程建设情况有着全面深入地掌握和了解，方便后期工程建设数据采集的快速性、准确性、全面性和完善性。

此外，BIM技术还能够对工程进展情况进行模拟，对关键性的操作步骤进行详细的拆解，找出问题的关键所在，针对问题内容进行优化和改善，加强对实际施工操作环境的模拟展示，为技术人员提供更加全面的保障，减少安全事故发生的同时，提升智慧水利工程建设的效果和质量[3]。

（三）遥感协同技术

智慧水利工程作为科学技术和信息技术的结合产物，在实践应用的阶段中，需要加强对现代化信息技术、科学技术的应用，对智慧水利专项系统以及无人机设备进行融合应用，实现自动化的遥感监测，利用遥感技术对水文地质情况进行数据采集，加强对数据信息的分析效果，结合重点数据信息和勘察区域的实际情况，实现环境保护的相关工作。在智慧水利系统技术的应用中，确保遥感技术能够快速有效地将相关数据传输到智慧水利系统中，不断扩大无人机自动监测范围，利用计算机技术的自动公式计算能力，对数据中有价值的信息进行计算和整理，找出重叠数据和重点数据，再将数据信息传输到智慧水利系统中，智能化地对数据进行分析，为规划工作的开展提供更加准确的参考资料。

此外，遥感协同技术的应用，还能够对重点管理区域的水资源情况进行分析，促进水资源保护工作的全面开展，为后续工作的有效落实奠定更加扎实的基础，实现社会科学技术和信息技术的充分利用，为智慧水利系统的广泛应用提供保障。

（四）云计算技术

现代智慧水利系统建设的阶段中，加强对云计算技术的应用，能够保证对数据信息的快速采集和处理。在智慧水利系统中每日都会有大量的数据信息进行传输，为了能够减少工作人员对数据处理的压力，加强云技术的使用，找出大量数据中有价值、有意义的数据信息进行计算，保证数据处理效果的基础上，发挥出云计算技术的应用优势，自动化对数据进行处理，为后续工作的开展奠定更加重视牢靠的基础。在云计算技术中，技术人员会事先建立基础的模型，对云端模型的数据出入接收口进行完善和优化，对计算方式进行轻量化处理，借助神经网络系统的计算方式，保证数据信息的前面事先，更好地为智慧水利信息数据进行分析、归纳、整洁和处理，为水利工程项目建设提供数据基础，对水资源环境保护工作奠定理论实践基础，进一步促进行业发展的同时，加强对环境的保护效果[4]。

三、现代智慧水利系统设计以及实践应用

（一）总框架设计以及实践应用

在现代智慧水利系统技术的建设中，需要结合实际的工程项目，对平台框架进行设计，保证系统框架结构与实际应用情况相吻合，在框架设计中需要包括感知系统、传输储存系统、支撑以及应用等系统，这样才能够为系统技术的全面应用提供良好的保障。此外，还需要加强核心系统的建设情况，解决实际工作的需求，加强功能模块的使用效率，对水利工程整体管理效果和建设效果提供良好保障。

1.感知系统

信息数据是支撑智慧水利系统的重要基础，在智慧水利系统应用中，需要加强对各种水文信息情况的收集，包括视频、音频、传感、遥感、水文、降雨等，在物联网信息技术和传感技术的帮助下，对工作情况的数据进行采集，在数据的帮助下实现系统稳定地运行。在系统框架设计中，需要将数据传输接入口与信息库进行连接，从而确保数据的快存储，并且还需要加强移动客户端和终端的连接建设，对实际现场情况进行勘测，加强对数据信息的采集和管理。系统结构中还需要以无线网、有线网作为基础的控制网络，全面提升数据信息传输速度。

2.支撑系统

为了能够保证智慧水利系统的应用情况，加强功能模块和技术模块的辅助效果，保证数据信息的分析质量和效率，在系统结构建设中，需要将GIS技术、BIM技术全面进行融合，建立融合模块，确保技术所提供的应用效果，能够满足实际的信息数据需求，为水利工程的建设以及水资源的环境保护工作提供良好的技术支持，改善生活环境的基础上，创造良好的生活空间。

3.应用实践

智慧水利系统的使用范围较广，在实际应用中需要将基层所需的数据信息进行全面采集，在数据的支撑下完成后续的相关工作，结合不同的应用环境和应用情况，加强对数据的处理后，满足实际应用个需求，更好地为应用提供数据保障，提升最终的服务质量。目前智慧水利的应用主要是以日常管理、应急服务、水环境情况等为主要范围，在水利系统平台结构建设中，应用功能需要以规划、建设、管理、运维作为主要的功能基础，加强功能实践应用的效果，确保智慧水利工程项目全生命周期都可以科学合理地进行检测，保证管理决策的科学性和有效性，为实际工作的开展和落实奠定扎实基础[5]。

（二）规划报批系统功能模块以及实践应用

在现代智慧水利系统中，规划报批系统功能模块，主要是对各个层面的数据信息进行有效规划和采集，加强数据信息的叠加效果，为报批审核工作的开展奠定基础条件，在系统模块中主要包括BIM方案模块、BIM规划模块、BIM总规划模块等，本文主要针对几个模块功能结构进行分析，希望能促进今后智慧水利的应用与发展。

1.总规划BIM功能模块

在智慧水利系统中按照标准范围，对特定的水流河域进行规划，包括对地质条件、地理条件等基础的模块进行融合，保证多种数据的规划合一，形成信息化数字沙盘，对国家水源分布情况有着一定的掌握。在GIS技术提供的影像中，将平面区域进行规划，反映水利系统的总体布局情况，为系统功能模块的完善和总体规划提供保障。

2.控制规划BIM功能模块

在水利工程建设施工的阶段中，智慧水利工程建设范围较广，能对多个项目进行保护，以总规划方案作为重要的基础，合理地对水利工程进行管控和规划，扩发规划的效果和质量，更好的保证水资源的充分开发和利用，保证水流河域模块的全面整合，将规划内容与平台模块进行构建和规划，以此来作为智慧水利工程的基模块，在GIS技术和BIM技术的支持下，对数据信息进行规划，保证水土的手机利用效率，确保资源的灵活利用和充分改善。

3. BIM方案功能模块

有效地加强总体规划和布局，确保项目标准参数的科学性以及合理，对工程项目中的实际规划深度和方案进行模型的建设，保证工程方案的科学性以及合理性。在智慧水利系统应用的阶段中，BIM技术的有效应用能够更好地对项目进行规划，保证项目开展的科学性以及合理性。同时，BIM技术还能够提供模拟功能，对工程项目的重点内容进行设计与规划，保证项目落实具有一定的数据支持和科学依据，为系统的应用奠定更加扎实牢靠的基础。此外，对于智慧水利工程的建设与规划中，還需要对各种属性和范围进行自动化的判断，智能化地对各项数据误差进行修复，通过技术应用的优势，对最终方案进行快速优化的筛选，进一步加强智慧水利系统技术的应用效果和实践能力，为后续工作的开展奠定更加良好的基础和保障[6]。

四、结束语

在我国社会经济以及综合实力进步的背景下，人们的生活质量和生活水平得到全面的改善，各种信息技术和科学技术的进步发展，给社会企业带来挑战的同时也带来发展机遇，但是我国资源紧缺的问题也在不断加重，水资源作为人们生活的重要资源类型，在社会发展中不断稀缺，水资源污染问题逐渐严重、恶化，给生态环境造成严重影响的基础上，限制社会进步，给人们的生命安全带来威胁。

现代智慧水利系统的应用，不仅能够实现防汛抗旱、土地浇灌、水利工程等多个方面的进步和发展，还能够将水资源实际的分布情况、污染情况、数据信息等进行整合，实现资源的全面共享，保证水资源的科学合理利用，提升工作效率的同时，促进水利工程行业的现代化建设与发展，改善生态环境，实现可持续发展的战略目标。

作者单位：姜红军    阳谷县水利局

参  考  文  献

[1]赵立永. 现代智慧水利系统技术应用与实践[J]. 湖北农机化，2021（14）：2.

[2]王艳华， 董舒， 刘娟，等. 现代化污水处理项目智慧水务管理云平台[J]. 项目管理技术，2021，19（5）：5.

[3]程姗. 浅谈智慧水务云平台在水利现代化建设中的应用——以廊坊智慧水务建设为例[J]. 河北水利， 2018（3）：17.

[4]孙世友， 鱼京善， 杨红粉，等. 基于智慧大脑的水利现代化体系研究[J]. 中国水利，2020（19）：4.

[5]无. 艾力泰尔智慧灌区平台 打造灌区现代化管理新模式[J]. 中国水利， 2021（17）：1.

[6] Qingmin H ， 韩庆民，  Chunhao J ， et al. 物联网技术在深圳市罗湖区智慧水务的实践应用[C]/ 2020年（第八届）中国水利信息化技术论坛论文集. 2020.