互聯(lián)網(wǎng)+智慧水利的研究與應(yīng)用

尹飛 張懷俊 顧寶宇 趙小冬

（1.江蘇省連云港防汛機動搶險隊 江蘇連云港 222000；2.連云港市市區(qū)水工程管理處 江蘇連云港 222000；3.江蘇順驍工程科技有限公司 江蘇連云港 222000）

智慧水利工程和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相互融合已經(jīng)成為了大勢所趨，尤其是在智慧水利工程的使用過程中，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用更能起到輔助作用，智慧水利工程與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合主要體現(xiàn)在水資源地區(qū)的互相調(diào)取，以及調(diào)取水資源后進(jìn)行水利灌溉等。不僅如此，水利工程與互聯(lián)網(wǎng)相連接后，還可以適時監(jiān)控，一旦出現(xiàn)降雨降雪量過大，超過標(biāo)準(zhǔn)，會及時通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信號傳輸，讓廣大人民群眾能及時做出應(yīng)急反應(yīng)，這都是智慧水利與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的主要表現(xiàn)。

1 我國智慧水利工程與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的發(fā)展情況

現(xiàn)如今，我國的智慧水利工程與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合已經(jīng)成為了一種必然的趨勢，二者的結(jié)合可以讓水利工程的建設(shè)和施工效率更高，同時效果更佳。不僅如此，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，我國的智慧水利工程可以適時定位各大流域的情況，一旦發(fā)現(xiàn)流域水量過大或者水位過急的情況，會迅速把警戒信號發(fā)送給政府相關(guān)部門，政府部門可以迅速把相關(guān)應(yīng)急處理辦法下達(dá)給廣大人民群眾，可以及時預(yù)防控制流域水量過大產(chǎn)生的洪澇災(zāi)害導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失和人身損失。但是，我國的智慧水利工程與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的發(fā)展還是經(jīng)過了一段時間的沉淀的?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)在21 世紀(jì)初達(dá)到了發(fā)展的鼎盛階段，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)憑借自身的便利和快捷走進(jìn)了千家萬戶。與此同時，水利工程的建設(shè)者和投資者也注意到了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快捷方便，認(rèn)為其與水利工程互相結(jié)合可以促進(jìn)兩方面的同時進(jìn)步，所以逐漸開始把互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與水利工程相結(jié)合，智慧水利工程應(yīng)運而生。智慧水利工程代替了傳統(tǒng)的水利工程后，政府部門逐漸意識到智慧水利的優(yōu)勢，并開始在智慧水利工程的建設(shè)和使用上投入更多的人力、物力、財力，與此同時，智慧水利工程的建設(shè)現(xiàn)在已經(jīng)上升到了一個新的階段［1-2］。

2 智慧水利工程與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合表現(xiàn)的相關(guān)方面

2.1 更好地實現(xiàn)水利資源的相互調(diào)取

我國的水利資源大多都屬于分散發(fā)展。相比于南方地區(qū)，我國北方地區(qū)的水利資源相對來說較少一些，在我國北方地區(qū)也缺少一些水流量大的流域，我國的大型流域如長江黃河都流經(jīng)南方地區(qū)，所以，南方地區(qū)的平均用水量相對來說更加富足，而北方地區(qū)平均用水量相對來說較為短缺。所以，為了能夠平衡我國的南北地區(qū)的平均用水量，逐漸開始著手于南水北調(diào)工程，而智慧水利工程的建設(shè)和使用可以把水利資源調(diào)取的技術(shù)實現(xiàn)得更加順利和完美。將智慧水利工程與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，利用聯(lián)通的互聯(lián)網(wǎng)，可以快速掌握我國南北方各個流域的水流量以及水位和水速，分析各個流域的水流量是否屬于正常、是否有超過警戒水位線的可能，并預(yù)測當(dāng)?shù)氐目赡芙涤炅亢徒笛┝?，預(yù)測未來幾天內(nèi)該流域可能會達(dá)到的水位高度，進(jìn)而分析出哪些流域適合進(jìn)行水資源的互相調(diào)取，將有可能超過警戒水位線的流域做好標(biāo)記，并根據(jù)科學(xué)分析，預(yù)測出適合調(diào)取出的水量，防止水量一旦被調(diào)取出現(xiàn)水域枯竭的情況，調(diào)取量一定要適度，將這些可以被調(diào)取出的水利資源通過科學(xué)合理的方法傳輸給水域水流量小、水速緩慢的北方地區(qū)的流域。利用智慧水利工程與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，讓水利資源的互相調(diào)取更加地快速并且更加地科學(xué)高效。

2.2 可以有效預(yù)報可能出現(xiàn)的洪澇災(zāi)害

由于我國近些年來的氣候變化過快，導(dǎo)致了我國的一些地區(qū)的降水量遠(yuǎn)高于平時，降水量激增時，這對于各大流域來說也無疑是一種壓力和挑戰(zhàn)。尤其是2021年在我國的河南和山西地區(qū)，由于降水時間長、降水量大，導(dǎo)致了各大流域的水位全面崩潰，并且激增的降水沖入城市中，導(dǎo)致了水位倒灌，給人民群眾帶來了不可磨滅的傷害，不僅僅是經(jīng)濟(jì)上的巨額損失，更造成了很多人民群眾的死亡，對于人民群眾來說，生命財產(chǎn)的損失遠(yuǎn)比經(jīng)濟(jì)的損失更為慘重。這些慘痛的經(jīng)歷應(yīng)該引起人們的足夠重視，洪澇災(zāi)害的及時預(yù)報也是十分重要且必要的。利用互聯(lián)網(wǎng)與智慧水利工程的結(jié)合，快速分析水位上漲的速度以及可能達(dá)到警戒水位線的時間，及時通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行信號的傳遞，并且快速分析出應(yīng)急處理辦法，讓洪澇災(zāi)害出現(xiàn)的可能降低，一旦真的發(fā)生了洪澇災(zāi)害，把洪澇災(zāi)害可能造成的經(jīng)濟(jì)損失和人身損失都充分降低，爭取讓洪澇災(zāi)害不再成為影響人民群眾生產(chǎn)生活的阻礙［3］。

2.3 可以更好地實現(xiàn)防旱的目標(biāo)

我國很多地區(qū)由于種植農(nóng)作物的土地面積眾多，但是降水量卻遠(yuǎn)沒有達(dá)到既定的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致每年很多農(nóng)作物出現(xiàn)缺水最終旱死的情況，這對于種植農(nóng)作物的農(nóng)民來說無疑是致命的打擊，甚至直接影響農(nóng)民一年的收成。因此，為了讓這種情況發(fā)生的概率能夠降低，智慧水利工程的出現(xiàn)也成為了一種必然趨勢。通過智慧水利工程和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以對未來的降水概率做一個大致的預(yù)測，如果降水概率不大，那么立刻將該預(yù)警通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到其他水利工程上，水利工程中水資源富足的可以科學(xué)合理地調(diào)取一些，及時解決旱地的一些燃眉之急，讓農(nóng)民可以及時解決農(nóng)作物缺水的問題，并保證農(nóng)作物可以按時收獲并及時售出，不影響農(nóng)民的整體收益，這不僅對政府來說是一件好事，更直接服務(wù)了廣大人民群眾，間接地也影響了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。由此看來，智慧水利工程與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合益處多多，值得大力推廣。

3 現(xiàn)如今我國智慧水利工程與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合過程中的問題

3.1 沒有及時根據(jù)實際情況規(guī)劃水利信息

我國的水利工程根據(jù)流域水位和水量的變化也在實時發(fā)生變化，而實時在變化的水利工程反映出來的水利信息也在一直變化，所以，為了保證水利信息的實時性，應(yīng)該按照水利工程的實際情況規(guī)劃水利信息，按照新的水利信息而制定的進(jìn)一步措施才是有效的。但是現(xiàn)在，在我國的一些地區(qū)的水利工程與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合過程中，沒有及時根據(jù)實際情況重新規(guī)劃水利信息，水利信息出現(xiàn)了滯后的情況，而根據(jù)滯后的水利信息所制定的進(jìn)一步解決措施顯然也是不能有效解決問題的，久而久之，甚至?xí)霈F(xiàn)事倍功半的效果。所以，為了讓智慧水利工程的建設(shè)和使用有更加突出的作用，應(yīng)該盡可能及時根據(jù)實際情況規(guī)劃水利信息，將實時的水利信息傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)，并通過互聯(lián)網(wǎng)及時把相關(guān)解決措施傳輸給各大城市的政府相關(guān)部門，一旦發(fā)生了洪澇或者是旱災(zāi)，可以及時反映給下級部門，下級部門把信息及時下傳。由此看來，水利信息隨時都在變化，隨著時間的推移，水位、水量、水速等都千變?nèi)f化，根據(jù)這些主要因素的實時變化，及時做出水利信息的調(diào)整更新，這才是重中之重［4］。

3.2 智慧水利工程的運行穩(wěn)定性還需進(jìn)一步提高

智慧水利工程與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相輔相成固然是好事，但是由于在智慧水利工程中融入了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，所以對智慧水利工程的穩(wěn)定性也有著一定的影響?，F(xiàn)如今，在我國很多的智慧水利工程中，由于逐漸滲透了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，導(dǎo)致很多智慧水利工程的水利信息需要輸送到互聯(lián)網(wǎng)中，互聯(lián)網(wǎng)的基站需要接受大規(guī)模多種多樣的水利信息，因此，互聯(lián)網(wǎng)要定期進(jìn)行維護(hù)更新，及時檢查互聯(lián)網(wǎng)基站以及互聯(lián)網(wǎng)各條線路是否穩(wěn)定，大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸很容易造成互聯(lián)網(wǎng)的崩潰，尤其是一些大型流域附近的水利工程，由于這些流域每天的水位水量水速等變化相比于一些小型流域來說更為頻繁，所以頻繁的數(shù)據(jù)傳輸給智慧水利工程帶來了更大的挑戰(zhàn)，很多智慧水利工程在使用時被這樣頻繁的數(shù)據(jù)傳輸影響，導(dǎo)致運行穩(wěn)定性一度不能保證，甚至出現(xiàn)運行失靈的情況，一旦這種運行失靈的情況不能及時解決或超時解決，那么給整個智慧水利工程帶來的影響將是巨大的。

4 針對智慧水利工程與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合過程中的問題采取的解決措施

4.1 對流域內(nèi)的情況進(jìn)行監(jiān)控，及時規(guī)劃水利信息

各大水利工程產(chǎn)生的水利信息并不是一成不變的，也不是在一段時間進(jìn)行采樣的。對于我國的一些中大型流域來說，水利信息的采樣應(yīng)一天一次，甚至一天幾次，因為在人們的日常生活中，水利信息受到各種因素的影響，包括廣大人民群眾的生產(chǎn)生活影響，人們生產(chǎn)生活需要利用流域內(nèi)的水資源，而如果大規(guī)模用水，則該流域內(nèi)剩余的水資源含量則會對應(yīng)減少。除此之外，智慧水利工程中對應(yīng)的水資源的含量、水位、水速等還與自然環(huán)境有著密不可分的關(guān)系，如果該段時間內(nèi)一直是陽光普照，鮮少下雨或下雪，那么該流域內(nèi)的水位則可基本保持平穩(wěn)，但一旦下雨或是下雪的時長遠(yuǎn)超平時，那么水利工程中的監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)該及時監(jiān)測出來，并將可能發(fā)生的水位線崩潰問題通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行反映。互聯(lián)網(wǎng)的溝通遠(yuǎn)比電話等要快得多，也更加高效，對于這一問題就應(yīng)該按時進(jìn)行流域監(jiān)控，對于一直在改變的水利信息也應(yīng)該派遣專人進(jìn)行監(jiān)察，并把改變的水利信息及時進(jìn)行重新規(guī)劃［5-6］。

4.2 提高智慧水利工程的運行穩(wěn)定性

智慧水利工程與互聯(lián)網(wǎng)的融合導(dǎo)致對智慧水利工程的消耗是很大的，對系統(tǒng)的消耗大則也會相應(yīng)地影響整個智慧水利工程的運行。智慧水利工程與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合前提條件是智慧水利工程應(yīng)該穩(wěn)定地運行，否則不穩(wěn)定的智慧水利工程縱然融入了互聯(lián)網(wǎng)，也很容易被不法分子侵入。為了避免這種情況，應(yīng)該逐漸提高智慧水利工程中的運行穩(wěn)定性，智慧水利工程中用到的機器設(shè)備以及對應(yīng)的互聯(lián)網(wǎng)基站和線路，都應(yīng)該得到定期的檢查，及時篩查問題，防止一些潛在的問題影響智慧水利工程的運行穩(wěn)定性，這也是重要的一環(huán)。

5 結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)深入了各家各戶，并且深入了各行各業(yè)，所以互聯(lián)網(wǎng)和水利工程的結(jié)合也是必然的。傳統(tǒng)意義上的水利工程的信息采集和歸類、傳輸?shù)榷际遣蝗菀椎?，而借助互?lián)網(wǎng)進(jìn)行這些工作往往能事半功倍，在這種情況下，智慧水利工程的概念被提出了。我國的智慧水利工程建設(shè)還在摸索過程中，但是儼然已經(jīng)踏入了正途，一旦發(fā)生了任何問題，都應(yīng)該及時挑出，并及時解決，防止互聯(lián)網(wǎng)的融入對水利工程的建設(shè)產(chǎn)生不良影響。