信息自動化技術在水利水電工程建設中的應用探討

仇成旺

（中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司，長沙410014）

1 引言

隨著計算機技術的發展和信息檢索系統、聯網系統、電子信息網絡系統的建立與普及，以計算機自動處理為手段的信息自動化技術日臻成熟，在大型水電工程建設中表現出了獨特的優勢，解決了復雜約束下的協同調控問題，實現了各維度的高效綜合優化。本文主要介紹了信息自動化技術在水利水電工程建設中的應用，并對工程技術的未來發展提出一些建設性的意見。

2 水利水電工程建設信息自動化技術應用的必要性

水利水電工程建設一般具有規模大、建設周期長、技術條件復雜等特點，從工程規劃、勘測設計、工程實施、竣工驗收到運營管理，是一個漫長而復雜的持久管理過程。不同水利水電工程項目的建設參與要素、基本存在條件不同，在工程設計、規劃和施工階段會涉及預定計劃的隨時變更問題和復雜的裙帶關系，因工程建設的區域移民、征地、環境保護和水土保持等，工程情況愈發復雜、問題增多，工程建設的難度也隨之提升。故此，當前水利水電工程建設需要先進的信息自動化技術作為工程建設的技術支撐和保障。

工程建設周期內，人員要素參與、物理設備引入和相互間的融合，產生了海量的數據信息，如何實現數據的采集、存儲、分析、處理、共享、整合、優化配置和實際應用，需要建立自動化的信息決策系統來對此做出適應性的調整，降低時滯相關效能損失，以滿足工程建設的需要。

工程建設講求數據資源的有效性和實時性，運用信息自動化技術建設的自動化信息平臺能夠實現數據信息匯總、運算、處理，自動生成報表，便于上下級部門間的工作需要。同時能夠及時地進行信息傳遞，為工程管理人員提供信息支持，為其決策提供準確數據參考，保障工作人員對工程質量、安全、進度和資金消耗進行實時監控和監理，提高工程管理水平，加強工程運行效率。

決策的科學性在于獲取數據信息的精確度和時效性。信息自動化系統能夠實現所有數據信息的電子化、網絡化生成，做到對數據的實時動態監測采集，經過系統的分析處理，真切地反映出工程的現實狀況，發現工程中存在的問題，及時地進行對策調整，做出科學的應對，確保建設計劃和目標的精確實現。同時，可以根據預定的工程計劃和階段目標，實時跟蹤、動態調整、對比分析和優化配置各種資源，為工程管理提供決策支持。達到全面控制施工進程、質量和成本，實現科學化、現代化的管理目的【1】。

3 水利水電工程建設所運用的信息化自動技術

為實現水利水電工程的信息化管理和自動化服務，現代水電工程與自動化信息技術深度融合集成現代化的水電工程技術。信息自動化技術是信息智能感知與自動化多層域的泛在互聯，建立在現代傳感技術、網絡技術、自動化技術、擬人化智能技術等先進技術基礎之上。通過智能化感知、人機交互、決策和執行技術實現設計過程、施工過程和運營管理的智能化，實施精準感知系統參量。論文主要介紹地理信息技術、遙感技術和衛星全球定位技術在水利水電工程3個階段中的應用。

3.1 水利水電工程初期信息技術的應用

工程初期就是工程的設計規劃階段，該階段包括預可研和可研2個部分，工程資料詳細程度不同。信息自動化技術在該階段所承擔的任務就是獲取、存儲、分析、處理、傳遞信息，作為科學決策的基礎。水利水電工程情況復雜、元素多樣，信息龐雜，地理信息技術在此階段主要應用于流域規劃、移民安置規劃、方案比選、環境影響評估、地形測繪、地質調查、水文勘測等方面。遙感技術是最早應用于水電工程的調查方法。眾多水電工程都利用遙感技術通過大規模的航拍遙感攝影測量工作，來獲取地面的基礎數據信息。其獲取的多比例尺、多通道的航拍資料在工程區域穩定性分析、庫區滑坡和泥石流分布、淹沒損失調查評估、生態及環境影響評價、移民等工作中發揮了重要的作用。

3.2 水利水電工程建設實施階段信息技術的應用

水利水電工程建設實施階段信息技術的應用主要是在工程初期獲取數據的基礎上，繼續發揮采集數據的價值，進行集成數據和數據公示，主要應用在施工應用管理、物流管理、環境監測、安全檢測、數字檔案和資產維護等方面。利用地理信息技術的三維動態模擬功能，可以對工程進行立體化的展現，體現出工程中各相聯要素的關系、結構層次與工程進展中各系統的變化，反映出工程建筑與外界環境的關系，實現水電工程信息的三維可視化查詢，系統多時空全景表達，提高感知信息的是時空覆蓋度，為工程科學決策提供信息技術支持。

3.3 水利水電工程運營管理階段信息技術的應用

水利水電工程運營管理階段信息技術的應用主要是對各項信息數據的動態監測和對其進行綜合管理，為水電工程的安全運營提供技術保障。運營管理階段信息技術主要運用在生態環境效應監測與評價、災害監測與預警、旅游宣傳等方面。因水利水電工程特有的地域屬性，工程建設以前，選址地域與人員活動的關聯性小，受人為因素的影響較小。工程建設后，地區生態環境受人為影響的幅度上升，運用信息技術對周圍的生態環境進行動態監測對于工程的良性運營具有重要的作用。地理信息技術對工程地區生態環境的動態監測能夠及時地對生態環境進行評價，發現影響工程運行的不利生態因素，從而做出策略上的調整。運用多元遙感信息監測系統，可以定期對周邊的土地利用狀況、植被、水土保持等進行動態監測，建立生態環境監測指數，利用地理信息技術的模塊分析功能，對目標區域的生態環境做出科學的評價。全球定位系統在災害監測與預警中發揮著重要的作用。在影響力最大的庫區山體滑坡動態監測中，全球定位系統基于坐標、角度和距離，能夠實現對工程地區的滑坡位移進行三維動態監測，發現山體靜態和位移的規律，有效地對庫區滑坡進行監測和預警。

4 水利水電工程與信息自動化技術的深度融合

4.1 統一規劃管理

水利水電工程是一項規模大、周期長的大型工程，基于客觀環境因素，建設時間需十幾年，甚至幾十年，在信息自動化技術的應用中，應進行統一規劃管理，基于項目實施階段，對其做出統一的規劃管理，以指導后續的工作，能夠降低工程成本和提高工作效率。

4.2 建立統一的數據模型和數據資源庫

在信息技術運用的過程中，牽涉的數據信息過多，水利工程與地質、地形、地貌、水文、生態環境、移民、工程材料相關聯，所參與的部門、人員眾多，沒有統一的數據模型和數據資源庫，基于不同形式下的數據標準不一，很難進行部門間的數據對接和管理，統一標準的數據可供不同部門的使用，避免不必要的麻煩產生。

4.3 推進水利水電業務與信息技術的融合

當前，水利水電工程對信息自動化技術的應用還不夠深入，技術的應用不是簡單地搭建一個信息技術平臺或購買軟件和設備，應該進行深入的調研，挖掘行業業務的需求，建立一個全面的、科學的、合理的信息平臺，為水利水電工程的可持續發展提供技術支撐和保障。

5 結語

綜上所述，以地理信息技術、遙感技術、全球定位技術為代表的信息自動化技術在水利水電工程數據監測、獲取、分析、處理、顯示方面具有獨特的優勢，貫穿于水利水電工程的各個階段，是水利水電工程建設的重要技術支撐，但在應用方面還存在一些不足，應加深水利水電工程建設與信息自動化技術的融合。