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        試析信息技術(shù)在水利工程管理中的應(yīng)用

        2018-01-01 00:00:00羅仕波
        大科技·D版 2018年4期

        摘 要:本文簡述了水利工程管理的項(xiàng)目特點(diǎn),說明了水利工程管理中應(yīng)用信息技術(shù)的意義,對信息技術(shù)在水利工程管理中的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析,以供參考。

        關(guān)鍵詞:信息技術(shù);水利工程管理;應(yīng)用

        中圖分類號:TV512 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)12-0101-02

        前 言

        隨著信息技術(shù)的發(fā)展,信息技術(shù)在社會各個領(lǐng)域日漸得到了廣泛的應(yīng)用。在水利工程管理中,加強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用,能充分發(fā)揮信息技術(shù)強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢,增強(qiáng)水利工程的管理效果,提高水利工程管理水平。因此,對信息技術(shù)在水利工程管理中的應(yīng)用進(jìn)行分析與探討有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

        1 水利工程管理的項(xiàng)目特點(diǎn)

        1.1 系統(tǒng)性強(qiáng)

        水利工程管理是對某一流域或某一地區(qū)內(nèi)的所有工程進(jìn)行統(tǒng)一管理工作,使彼相輔相成,又相互制約。由于水利工程與國民經(jīng)濟(jì)和人民的生活水平是息息相關(guān)的,因此對水利的設(shè)計(jì)和規(guī)劃工作必須從方方面面考慮,系統(tǒng)地,全面地分析和研究,得到最合理優(yōu)化切實(shí)可行的工程方案。

        1.2 公民參與性強(qiáng)、影響面、影響力大

        水利工程管理需要經(jīng)手各級職能部門的參與和規(guī)劃,其中有益的影響為其獲得了大部分外部的經(jīng)濟(jì)支持。穿插于各個項(xiàng)目和各個部門承擔(dān)著不同的職能和業(yè)務(wù),提供民生、生態(tài)服務(wù)等各方面的職責(zé)。

        1.3 外部效益顯著

        水利項(xiàng)目的重要作用是民生方面,并且能夠改善生態(tài)環(huán)境,功能上表現(xiàn)的大多為公益效能,并不實(shí)際產(chǎn)出產(chǎn)品,只限于水利工程所產(chǎn)出價值。因此,水利工程的意義主要在于帶來非市場效益的影響,即為外部效益。

        2 水利工程管理中應(yīng)用信息技術(shù)的意義

        在水利工程管理中,傳統(tǒng)的技術(shù)方法相對落后,無法取得良好的水利工程管理效果。相對于傳統(tǒng)的技術(shù)方法,信息技術(shù)具有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢。在水利工程管理中,應(yīng)用信息技術(shù),有利于強(qiáng)化對數(shù)據(jù)的采集和整理,并增強(qiáng)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性,能實(shí)現(xiàn)水利工程管理智能化水平的提高;有利于增強(qiáng)數(shù)據(jù)分析的科學(xué)性,為水利工程管理提供可靠的決策依據(jù);有利于提高工程繪圖的準(zhǔn)確性和科學(xué)性,并能實(shí)現(xiàn)對工程繪圖適時地調(diào)整和修正;有利于提高水利工程管理的精確性,增強(qiáng)對外部環(huán)境因素的抗干擾能力。因此,有必要積極探究加強(qiáng)信息技術(shù)在水利工程管理中應(yīng)用的措施。

        3 信息技術(shù)在水利工程管理中的具體應(yīng)用

        3.1 GNSS技術(shù)用于水利工程監(jiān)測

        GNSS(全球定位導(dǎo)航系統(tǒng))技術(shù)發(fā)展至今,已經(jīng)在工程勘探、環(huán)境保護(hù)、運(yùn)輸導(dǎo)航等生活的各個方面得到了極為廣泛的運(yùn)用。中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航(GLONASS)之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。利于北斗衛(wèi)星的高精度定位和通信技術(shù),結(jié)合地理信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測目標(biāo)的實(shí)時監(jiān)控和預(yù)測預(yù)警,為道路、橋梁、建筑設(shè)施等防治決策提供準(zhǔn)確的定位、預(yù)報和技術(shù)支持。此方法現(xiàn)已用在房屋、橋梁、大壩等工程建筑的變形監(jiān)測中。

        3.1.1 監(jiān)測原理

        北斗高精度定位技術(shù)用于位移及沉降監(jiān)測通常用到的是北斗相對定位原理。相對定位是用兩臺(或多臺)接收機(jī)分別安置在一條(或多條)基線的兩端,同步觀測相同的北斗衛(wèi)星,以確定基線端點(diǎn)的相對位置或基線向量。如圖1所示,如果A和B兩點(diǎn)在同一時間內(nèi)觀測了相同的一組衛(wèi)星(至少四顆)。而且A是一個已知點(diǎn),通過某種數(shù)據(jù)鏈,把原始改正信息傳到B點(diǎn),那么B點(diǎn)的位置就可以加以確定。

        3.1.2 監(jiān)測優(yōu)勢

        外部變形監(jiān)測是大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)中的關(guān)鍵項(xiàng)目。傳統(tǒng)的變形監(jiān)測方式在保證工程正常運(yùn)行方面發(fā)揮了重要作用,但存在如下缺陷:

        (1)人工采集數(shù)據(jù)的方法,工作量大,人員素質(zhì)要求高,容易引入人為誤差,觀測易受氣候和其它外界條件的影響。

        (2)人工測量頻率低,在蓄水期等大壩受力急劇變化的時期不能及時有效地反應(yīng)大壩的安全狀態(tài)。

        (3)人工測量的數(shù)據(jù)連續(xù)性差,歷史分析困難。

        利用GNSS監(jiān)測系統(tǒng)對大壩進(jìn)行位移沉降監(jiān)測,能克服傳統(tǒng)監(jiān)測方式存在的缺陷,精度能滿足規(guī)范要求,而且可以更全面地了解大壩各時期的變化,實(shí)現(xiàn)連續(xù)觀測與數(shù)據(jù)的自動處理。可以更有效地掌握大壩的運(yùn)行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)問題,確保大壩的安全,并為大壩提供更可靠的安全監(jiān)測資料。

        3.1.3 實(shí)際應(yīng)用

        童燎水庫于2017年6月開始采用基于北斗高精度定位的監(jiān)測技術(shù),用于監(jiān)測大壩表面位移和沉降。

        在童燎水庫大壩區(qū)域布置北斗監(jiān)測設(shè)備,大壩右端山體穩(wěn)定的區(qū)域(庫區(qū)基巖)布置北斗基準(zhǔn)站,在壩頂和一級馬道合適位置布置監(jiān)測站。通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),把基準(zhǔn)站和監(jiān)測站的原始數(shù)據(jù)同時發(fā)送到數(shù)據(jù)中心的北斗數(shù)據(jù)處理軟件,通過基站和監(jiān)測站之間基線解算獲取監(jiān)測站高精度的實(shí)時三維坐標(biāo);數(shù)據(jù)中心的監(jiān)測預(yù)警軟件對大壩的形變監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、成圖、預(yù)警和報表極大地提高了安全監(jiān)測效率,實(shí)現(xiàn)了大壩整體表面變形監(jiān)測的自動化、信息化。

        隨著我國北斗系統(tǒng)的發(fā)展和建設(shè),目前測量精度已經(jīng)達(dá)到了工程變形的監(jiān)測要求(6h內(nèi)水平優(yōu)于1mm,垂直優(yōu)于1mm),自動化優(yōu)勢突出,完全可以勝任水利工程監(jiān)測的重任。

        基于北斗高精度定位的水利工程安全監(jiān)測系統(tǒng),能夠利用系統(tǒng)的精確定位和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ芙跬瑫r地對水文水情等多方面實(shí)施全天候監(jiān)管,在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測上給予了有關(guān)部門相當(dāng)全面的數(shù)據(jù)予以參考。

        3.2 GIS技術(shù)

        GIS(地理信息系統(tǒng))是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),分析空間地理數(shù)據(jù)的系統(tǒng),以提供工程規(guī)劃、工作地區(qū)地圖、施工進(jìn)度等相關(guān)數(shù)據(jù)。可以為地理信息研究、綜合評估、工程管理、定量分析等方面做出綜合統(tǒng)計(jì)和決策工作的一項(xiàng)技術(shù)。利用GIS,水利工程管理研究可以做到:

        (1)繪制,統(tǒng)計(jì)地圖、工程影像、數(shù)據(jù)等,易于存取數(shù)據(jù)。

        (2)借助數(shù)理統(tǒng)計(jì)、邏輯方法編寫程序,利用程序處理數(shù)據(jù),不斷完善的系統(tǒng)將使得系統(tǒng)擁有判斷能力和決策能力。

        (3)提供了額外的評估能力。具有覆蓋分析、地形地貌分析、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫分析等多種分析手段,可以完成土地評估,土壤成分監(jiān)測等多種土地資源檢測。用于繪制全面的作業(yè)綜合統(tǒng)計(jì)圖。

        (4)連接監(jiān)測系統(tǒng)以完成數(shù)據(jù)庫實(shí)時更新,確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時效性。達(dá)到從源數(shù)據(jù)到給出意見的一步修改。

        (5)易于更改地圖比例尺和坐標(biāo)空間變換。

        (6)工程結(jié)果的理論檢驗(yàn)。在短時間內(nèi)從純理論上模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為參考,確保工程質(zhì)量,減少重復(fù)性工作的資源浪費(fèi)。

        3.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

        計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的大范圍應(yīng)用,使得水利工程等許多相似的行業(yè)快速步入高科技、高智能化。水利項(xiàng)目的管理工作(如水文情況、大壩監(jiān)測、水質(zhì)檢驗(yàn)、水庫流量檢測等)的計(jì)算機(jī)連入了專有網(wǎng)絡(luò),計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)或可用信息將以近乎同步的速度傳遞給網(wǎng)絡(luò)中的任意指定使用者,快速進(jìn)行反饋和應(yīng)對。這在快速反應(yīng)事件、反饋執(zhí)行情況或緊急情況下是非常必要的。

        4 結(jié)束語

        總之,隨著我國現(xiàn)代化發(fā)展,水利工程建設(shè)有了長足進(jìn)步,在施工過程中,水利部門要重視信息技術(shù)的建設(shè),進(jìn)一步促使水利工程管理全面發(fā)展。

        參考文獻(xiàn)

        [1]盧清國,邊志華.GIS技術(shù)在農(nóng)村水利工程管理中的應(yīng)用研究[J].民營科技,2016(12):55~56.

        [2]程高暉,孫 達(dá).信息技術(shù)在水利工程建設(shè)管理中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究,2016(07):148~149.

        收稿日期:2018-3-24

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