大数据技术在水利工程管理中的应用

2023-01-02奚宏

河南水利与南水北调 2022年10期

奚宏

（江苏省望虞河常熟管理所，江苏常熟 215500）

0 引言

计算机技术的出现，尤其是大数据技术的兴起，使海量数据的集成、存储分析和统一管理成为可能。互联互通的大数据技术的广泛应用给各行各业都带来了很大变化。因此，大数据技术也越来越受到专家学者和社会各界的重视。水利工程建设管理程序复杂、信息量庞大，涉及部门较多，效率不高，存在一定的管理漏洞和缺陷。由于管理方式的合理性和可靠性与水利工程建设能够发挥预期的作用之间存在很大的联系，因此在水利工程管理中应用大数据技术，可以有效调整和优化水利工程管理部门的工作，提高工作效率，进而不断完善水利工程管理制度和管理模式，促进水利管理体制的健康全面发展。文章分析了大数据技术和水利大数据之间的关系，结合水利工程管理工作的主要程序，研究大数据技术在水利工程管理中的应用及发展前景。

1 大数据技术与水利大数据

大数据，是指不能使用主流软件，在一定时间内进行分析、处理的数据集合，最早应用于IT 行业。它具有5V 特征，即VOLUME（数量巨大），VELOCITY（高速及时有效分析），Variety（种类和来源的多样化），VALUE（价值密度低，商业价值高），VERACITY（数据的真实有效性）。

当前社会信息高速度流通，大数据技术正是这个高科技时代的产物。首先从理论层面来看，结合以上大数据的5V特征，大数据技术必然是对无比巨大的样式繁多数据采集和存储后，再进行数据的融合与分析。再者从技术层面上，由于工作对象是海量的数据，大数据技术必须采用跨多个服务器的分布式架构，进行数据的存储，建立大规模并行处理数据库和分布式文件系统，运用云计算平台的分布式处理进而展开数据分布式挖掘和专业化分析，实现实时交互式的查询。因此，大数据技术的实践意义，不仅仅是它冲击了现有的IT架构和计算机网络，发展成为当前新一代信息技术，更重要的是通过对海量的、有意义的数据研究和挖掘，大数据技术可以使数据资源化，实现数据的增值，发掘其潜在价值，有助于有关水利工程建设单位的管理人员建立起全新的数据思维方式，以便对管理工作进行科学预测和决策。

水利大数据就是大数据的理论、技术、研究方法在水利行业的应用。水利工程建设管理部门在日常工作中产生和积累巨大的数据，不仅包括监测业务产生的水利数据，如：水文等实测信息、遥感影像数据以及视频数据等；还有社会管理活动产生和收集来的数据和相关水利科学专项研究产生的数据；最后还有其他水利工程管理相关活动产生的数据。龚琪慧等提出水利大数据具有数据量大、数据来源形式多样、数据持续增长、数据价值高和数据有实时性或准实时要求等特征。因此这些巨量的信息数据，在有限的时间内很难使用传统方式开展分析和利用。要解决这一问题，必须在水利管理工作引入大数据技术，进而使水利数据的使用价值进一步提高。此外，水利大数据的研究方法是基于大量数据整体进行分析，分析的角度和维度也是多样化的。在水利工程建设管理中，应用大数据技术，可以实现水利部门内部的数据共享和部门间的数据交互，为水利建设管理人员科学决策提供技术支撑。

2 水利工程建设管理主要程序

在水利工程建设实践中，水利工程管理贯穿于工程的建设施工前、中、后期各个环节。在项目建设过程中，严格执行建管结合和法人责任制的要求，积极做好相关的生产准备工作。除了施工建设物资的充分准备，还包括相关人员配备、引进和培训，建立健全施工建设的管理机构及相应管理制度，以及后期生产技术的相应准备工作。在此阶段，监理部门的职权要获得全面保障，充分发挥监理作用，经有关监管部分验收合格的竣工工程即可开始生产、使用。作为水利工程项目监管的一种重要手段，对已完成的项目从规划目的、执行过程、经济效益等多方面进行项目后评价也是水利工程建设的重要环节。在水利工程后期竣工阶段，工程管理通过对工程项目本身的验收检查方式加以实现。

3 大数据技术在水利工程管理中的应用

3.1 全面提升水利管理人员的综合素质

近年来，随着水利信息化和现代化的不断推进，水利工程管理必须适应时代发展规律。现阶段传统水利工程管理人员要对当前的新技术、新的管理理念有较高的认识。作为水利工程建设管理者，不仅要积极学习现代化计算机技术，如：学习Hadoop 大数据平台与架构知识，积极参与到构建大数据管理平台模块中来，做到在实际工作中掌握并熟练运用大数据技术；还要进行管理创新，采用新的管理手段和管理方式对日常管理进行优化，实现自身综合素质的全面提升。

各水利管理部门要积极响应国家在本部门应用大数据技术的号召，多举措提高管理人员技术水平和专业能力。如：开展各种专业知识学习，开展大数据技术、数据统计技术等信息技术培训等，提高管理人员综合素质；定期聘请计算机专家为单位管理人员进行现代化技术业务培训；鼓励员工进行继续教育；应该积极招聘优秀人才，为单位水利工程管理提供大数据技术人才基础，带动内部员工的学习热情，保证大数据技术在水利管理环节中得到有效应用，以切实推进水利项目建设施工又好又快地开展。

3.2 健全管理制度，加大基础设施的建设

在大数据技术应用过程中，各水利工程管理单位在借鉴其他先进部门单位管理经验的同时，必须结合单位的实际情况，建立起适合自己单位实际的管理制度和基础设施建设制度。对于单位大数据技术的应用，管理者思想认识上要高度重视，行动上着手健全管理制度。首先在设置工作岗位的过程中，明晰每个工作岗位的岗位职能，细化员工的任务分工，配合合理的奖惩激励制度和技能考核，定期或不定期开展生产综合大检查以及各项考核评比等，调动员工应用大数据技术开展水利工程建设的热情。为配合大数据技术的应用还要加强对计算机软、硬件的改造升级，搭建高速稳定的网络系统，以确保稳定基础设施保障。

3.3 科学建立数据库，强化具体应用

在水利工程建设的各个阶段，对其产生的全部数据，建立相应的数据库，采用关系数据库与非结构化存储相结合的数据存储模式，开展水利数据资源的存储，以便做到有据可查，也为后期水利工程管理中大数据技术处理创造基础。这些数据不仅应该有水文气象、水位流量关系、地形地质情况等水利基本信息，还应该包含水利设备的运行参数、维护保养的时间等。在大数据技术下，使这些数据在有关水利管理部门间高效传递、信息共享，避免资源的重复采集，进而优化水利工程的管理工作人员工作方式，提升工作效率。

在水利工程的管理规划设计环节，在传统水利数据的基础上，可以利用大数据技术结合工程实际位置和周围地形，建立起智能化应用模型。水利工程的建设具有周期较长、投资规模较大等特点。因此，在水利工程施工准备阶段，施工资源的配置难度大，合理的物资储备是水利工程成功建设的重要保障。在实际工作中部分物资的储备过少会导致工程施工进度缓慢；临时采购，不仅成本高，还需要花费较长时间；储备过多又会占用过多资金，增加管理人员工作难度。利用大数据技术将物资的购买时间、使用期限、推荐更换时间等详细登记到数据平台上，可以让仓储管理工作人员有计划地采购，降低工作难度，达到降低采购成本的目的。

李文静等2021年研究表明，在水利工程施工建设阶段，利用大数据技术，构建智慧大坝，合理调控和安排水利工程项目实施的阶段和进度。此外，还可以将施工进度、物资储备等信息记录在构建的大数据云平台上，建立项目进度模型图，对有安全隐患或进度缓慢工区或标段精准定位，有助于管理人员及时掌握施工进程和状态，加强工程建设风险控制，确保水利工程项目有序进行。

大数据技术的主要特点除了用数据说话，通过Web Service数据汇聚，建立跨业务、跨组织的数据融合，还可以形成业务管理和数据之间的良性互动局面，给水利工程管理人员提供辅助决策支撑。