運用GIS分析水利工程技術管理措施

林杰 潮州市鳳溪水庫管理處

近年來，我國水資源需求日益增加，而水資源的實際利用率相對較低，對此，我國高度重視水利工程建設，并注重利用現代化的信息技術，強化水利工程建設管理。GIS技術在水利工程建設和技術管理的各項環節得到了日漸廣泛的應用，能對水利工程涉及的地理信息實施有效的動態監測和科學的分析對比。在水利工程建設管理中，對GIS技術進行應用，能實現對水利工程建設管理質量的有效把控，并促進水利工程技術管理水平實現大幅度提升。

1.GIS在水利工程技術管理中的主要應用措施

在水利工程技術管理中，對GIS技術進行運用，能實現對地理信息數據的矢量化處理，并為水利工程構建相應的地理信息平臺，能實現對水利工程環境的直觀展示，并與相關水利資料相結合，對水利工程環境進行分析模擬，能為工作人員的管理決策提供參考依據。GIS在水利工程技術管理中的主要應用如下。

1.1 水利工程規劃

在對水利工程進行規劃的實踐過程中，諸如對水庫進行選址、對復雜性較強的工程進行布局、對工程進行測量、對庫容量進行計算、對土石方開挖量進行計算、對工程變形進行監測等環節中得到了日漸廣泛的應用。

1.2 水資源管理

應用GIS技術，對水資源分區進行確定，并構建高效良好的管理模式，對水資源量進行科學分析，能對水資源的具體分布和水量呈現出的動態變化進行直觀展示，能增強水資源利用的合理性。

1.3 防洪減災

在開展防汛決策，并對洪災損失進行評估的過程中，對GIS技術進行應用，能直觀形象地表達洪災范圍以及相關防汛信息，能從技術層面為實現科學的防汛決策提供支持。

1.4 保持水土

依托GIS，對水土流失進行科學預測，并實施有效的動態監測，對土地分區以及實際利用情況進行便捷查詢、準確統計和科學分析，有助于針對重點區域存在的水土流失，制定科學的治理措施，實現高效良好的綜合治理，并增強水土保持效果。

1.5 水質監測

依托GIS，構建水質監測平臺，能對水質呈現出的動態變化進行實時掌握，并對水污染源頭進行及時準確地辨析，能促進對地表水和地下水實際儲量的科學分析，并對水量調度進行模擬，能促進水資源實現高效利用。

1.6 水文預報

依托GIS，對水文基礎相關數據進行整合，并對屬性數據進行查詢，實現對數據的良好統計和檢索顯示，能為水文預報提供準確的基礎數據。

2.GIS在水利工程技術管理中的應用擴展措施

過去，在水利工程中對GIS進行應用，主要是與地理要素相結合，據此對相關水利信息進行查詢顯示。當前，依托GIS空間運算，能對各項水利信息進行科學分析、準確計算和形象化模擬。GIS與GPS、遙感等技術相結合，對地理信息系統進行構建，能對水利工程實施多維度仿真。

依托GIS，對水利工程環境實施形象化的分析模擬，能進一步促進對相關信息的及時準確獲取，能為水利工程決策和技術管理提供參考依據。GIS應用將覆蓋水利工程技術管理各個方面，提高水利工程建設管理的信息化水平。

2.1 洪水模擬

依托GIS平臺，結合洪水歷史相關資料，對流域模型進行合理構建，并實施可視化模擬，對流域范圍內洪水的具體成因和規律特性進行科學分析；并對地理信息要素進行分類，對主要河道相應的自然條件進行分析；依托GIS技術，對上下游洪水呈現出的演進狀態進行形象化的模擬分析，并依據科學的洪水標準，合理把握蓄洪、滯洪和泄洪的關系，形成有效的管理措施。

2.2 供水預案

依托GIS，構建地理信息平臺，借助電子地圖，對水源地具體分布進行可視化展示，制定科學的供水方案，并采取嚴格有效的水利工程技術管理措施，實現對水利工程供水水質的有效保障。

2.3 水質分析

實現自動化的水質采集，并對地質信息和水質信息具備的地理屬性進行分析，依托GIS對土壤侵蝕分區進行研究；對潛在的水質污染源進行分析；結合歷史資料，對不同規劃水平年的水質變化和污染負荷量進行模擬預測，并據此探究水資源保護的有效措施。

2.4 工程測量

通過無人機對GPS和遙感設備進行搭載，對水利工程測量相關數據進行采集、處理，并通過GIS技術，實現可視化的數據測量，并對外勘人力成本的有效減少，實現精準高效的工程測量，合理利用數據成果。

2.5 GIS在水利工程地質勘察中的應用

在水利工程建設中，地質勘察占據著重要地位。地質勘察能為水利工程設計奠定基礎。在地質勘察的過程中，及時發現地質問題，并制定合理措施加以解決，能有效避免地質環境影響水利工程建設。在水利工程地質勘察中，對GIS進行應用，能有效構建地質勘察信息系統，獲取精準的勘察信息。GIS能實現對空間數據的有效獲取，在水利工程地質勘察中的應用，能有效獲取水利工程的地理空間位置、幾何拓撲關系等信息。依托GIS，能實現對水利工程相關工程圖件，諸如剖面圖、柱狀圖以及平面圖的自動生成，還能科學分析和有效處理所收集的各類空間數據、圖像以及地質圖形。

2.6 地下廠房動態演示系統

GIS能對水利工程在任意時刻相應的施工面貌進行動態演示。首先，將洞室施工過程相關信息，諸如強度參數、洞室開挖時間參數等錄入。GIS對此類數據進行讀取，并錄入數據庫列表中，通過錄入的時間參數，利用內部函數，能對任一施工工序在任意時刻相應的施工面貌進行生成，并能生成地下廠房系統的整體施工面貌。在對施工進程進行模擬演示時，利用內部函數相應的循環管，對數據庫中錄入的對應數據進行讀取，并對形貌數據等相關信息進行逐條分析，并通過圖像在三維圖中進行顯示。利用文本框對施工信息進行注釋。對水利工程地下廠房施工面貌進行演示，利用最終形貌數值，構建三維圖，能清晰觀看水利工程全貌，并實現對其細部結構的詳細了解。通過圖形注釋，能清晰了解水利工程地下洞室施工的形象進度。通過形貌三維圖相應的時間軸，能對不同時刻的施工進度進行觀察，并掌握地下洞室群整體的施工面貌。GIS的實時演示功能，能對水利工程地下洞室在時間、空間上的邏輯關系進行清晰顯示，能實現對施工方案的有效優化。

3.結語

GIS在水利工程技術管理中的主要應用措施在于水利工程規劃、水資源管理、防洪減災、保持水土、水質監測、水文預報等。GIS在水利工程技術管理中的應用，有賴于水利工程要素和地理空間數據。GIS集成各項復雜技術后，其功能更為強大，能有效滿足水利工程建設和技術管理的各項需求。