近年来，我国水利工程建设取得了举世瞩目的成就，但与此同时，水利工程建设与管理中存在的问题也日益凸显。传统的水利工程建设与管理模式已无法满足现代水利发展的需求，亟须创新。智慧水利作为新一代信息技术在水利领域的应用，为水利工程建设与管理提供了新的思路和方法。在实际研究期间，探讨智慧水利工程建设与管理的实施新路径，以期为我国水利事业的发展提供有益参考。

一、智慧水利工程建设与管理优化的意义

（一）提高水资源利用效率

智慧水利工程的建设与管理，这对优化水资源利用效率具有重要意义和关键价值。通过引入物联网、大数据、云计算等先进技术，智慧水利系统可以实时对水资源分布做好监测管理，还可以测量流量、水质等相关信息，实现对水资源的精细化管理。这种优化技术的开展，将会有助于水资源合理调配，减少浪费情况的出现，提高水资源利用效率。同时，智慧水利系统也可以通过预测分析的方式，积极预警水资源短缺与污染风险问题，为水资源保护与管理提供科学依据，积极保障水资源的可持续化利用，这对农业、工业、生态等诸多领域产生积极影响与价值^[1]。

（二）增强防洪减灾能力

智慧水利工程建设与管理的优化能够显著增强防洪减灾能力，通过构建智能监测网络，实时掌握水文、气象、地质等数据，智慧水利系统能够对洪水、干旱、泥石流等灾害进行及时预警，为防灾减灾决策提供有力支持。此外，智慧水利系统还可以通过模拟分析，优化水利工程布局和调度方案，提高工程设施的防洪标准，减少灾害损失。在灾害发生时，智慧水利系统能够快速响应，实现灾害信息的快速传递和应急资源的有效调配，有效降低灾害风险，保障人民生命财产安全。

（三）促进水生态环境改善

对于水生态环境来说，智慧水利工程建设与管理也具有重要价值。通过对水质、水量、水文等参数进行监测，智慧水利系统可以及时发现水污染问题，采取合理的措施来做好治理工作。同时，智慧水利系统也将通过合理的模拟分析，积极优化水资源配置工作，促进水生态系统的恢复与保护工作。除此之外，智慧水利系统也可以为水环境治理提供决策支持，推动水环境治理数字化转型优化，达成水环境质量的改进，为生态文明建设提供更多的力量与帮助^[2]。

（四）提升水利行业管理水平

通过信息化、智能化手段，智慧水利系统也可以达成水利工程项目的全生命周期管理工作，提升管理的效率与质量。同时，智慧水务系统也将会为水利行业提供数据分析与决策支持，帮助行业达成转型与升级。除此之外，智慧水利系统的使用，也将会帮助行业监督管理，积极规范市场秩序，这对提升水利行业的整体竞争力给予可持续发展能力，为我国水利事业的长远发展和进步打下坚实的基础。

二、智慧水利工程的特殊性

（一）技术融合与创新

智慧水利工程不仅仅是传统的水利工程简单升级，同时也是将物联网、大数据、云计算、人工智能、地理信息系统等先进技术进行深度融合与优化。这种融合将会让智慧水利工程达成实时监测、智能分析、远程控制等相关工作，这可以极大地提高水利设施管理效率与决策水平。创新的技术应用，例如无人机巡检、智能闸门控制、水资源模拟预测等，这些都是智慧水利工程发展的显著特点。这些技术的使用，不仅可以提高水利工程自动化水平，还能够让水利工程更加灵活地适应较为复杂多变的水文环境，为水资源管理和保护工作提供技术支持^[3]。

（二）数据驱动与智能化

智慧水利工程的特殊性还在于其数据驱动与智能化的特性，智慧水利系统通过收集和分析大量的水文、气象、地质等数据，能够对水利设施的运行状态进行实时监控，并对未来可能发生的水文事件进行预测。这种数据驱动的决策模式，使得水利工程的管理更加科学化、精准化。智能化技术的应用，如智能预警、自动调度、故障诊断等，极大地提升了水利工程的智能化水平，减少了人为因素的影响。此外，通过人工智能算法的优化，智慧水利工程能够实现更加智能化的决策，提高水资源利用的效率和准确性。

（三）跨部门协同与综合管理

水利工程建设和管理，往往涉及多个部门，例如水利、环保、农业、交通等。智慧水利系统在实际开展工作期间，需要建立统一的数据平台与通信网络体系，达成各个部门之间的信息共享交流与协同工作，进而打破信息孤岛，提高管理效率与水平。综合管理将会有效要求智慧水利工程整合水资源、水环境、水生态等多方面信息，实现水资源的高效率利用与生态环境改善工作。这种综合管理方式的使用，将会有助于更好地实现水利工程长期的可持续发展与进步，提升整个社会的防洪减灾^[4]。

（四）可持续发展与社会效益

智慧水利工程不仅可以关注经济效益，更需要关注生态效益与社会效益。通过积极优化水资源配置，智慧水利工程可以促进水资源可持续利用，积极保护水生态环境。同时，智慧水利工程也将提高防洪减灾基本能力，保障人民生命财产的安全与稳定，促进社会经济稳定发展和进步。除此之外，智慧水利工程也可以提升公众的水资源保护意识水平，增强社会对水利工程的认可度与满意度，通过提供更加高质量的水利服务，智慧水利工程将会有助于构建和谐社会环境，提升人民生活质量，达成经济、社会、环境的协调发展。

三、智慧水利工程涉及的技术体系

（一）物联网技术

物联网技术在智慧水利工程当中的实际应用，属于实现水资源精细化管理的关键与核心。通过部署各类传感器，例如水位传感器、流量传感器、水质传感器等，物联网技术可以实现对水资源的实时监测。这些传感器可以将收集到的数据，通过无线网络传输到数据中心，为水利工程管理者提供全面、实时的数据支持与帮助。在实时监控的过程中，物联网技术的重要性非常关键。例如，在洪水预警系统建设期间，物联网传感器可以对水位变化进行检测，及时对相关部门开展警报，从而为防洪减灾提供宝贵的时间与支持。除此之外，物联网技术也可以用于水利工程设施运行状态监督检测，例如大坝安全监测、泵站能耗监测等，确保工程稳定运转^[5]。

（二）大数据技术

大数据技术在智慧水利工程中的应用，是提升水资源管理效率和决策科学性的重要手段。智慧水利工程产生的数据量巨大，涵盖了水文、气象、水质、工程运行等多个方面。大数据技术通过对这些海量数据的采集、存储、处理和分析，能够挖掘出有价值的信息，为水资源管理提供决策支持。例如，通过大数据分析，可以预测未来水资源的供需状况，优化水资源配置方案；可以分析水环境变化趋势，制定水环境保护措施；还可以评估水利工程的经济效益和社会效益，为水利工程的可持续发展提供依据。

（三）云计算技术

云计算技术在智慧水利工程当中的应用，可以为数据存储、处理、分析提供强大的技术支持与帮助。云计算平台的高弹性计算能力，可以让智慧水利工程顺利响应数据的实际需求，处理大规模的数据集合。在数据共享过程中，云计算技术将会打破传统的数据孤岛问题，实现不同部门、不同地区的水利数据共享，提升数据利用效率水平。除此之外，云计算平台也支持水利工程模拟与仿真，通过虚拟实验，可以在不影响实际工程的情况下对设计方案做优化。云计算灵活部署特性，也让智慧水利工程的应用系统适应不同应用场景与需求变化。

（四）人工智能技术

人工智能技术在智慧水利工程当中的实际应用，可以为智能预测、决策、服务提供技术保障。通过机器学习与深度学习算法，人工智能技术将会对历史数据做好学习与分析，建立起预测模型与分析方式，对未来水资源状况积极预测与分析。这种预测能力可以对防洪减灾、水资源调度等方面有重要意义。在决策支持方面，人工智能技术可以分析复杂的水利工程问题，为管理者提供基于数据的决策支持。在智能服务的过程中，人工智能服务技术将会开发出智能客服系统，为水利工程用户提供24小时的在线服务与支持，解答用户的实际疑问，提供个性化水利信息服务与支持。

四、智慧水利工程建设与管理实施新路径

（一）需求牵引与数字化升级

在智慧水利工程建设与管理的过程中，需求牵引属于推动发展的核心动力，而数字化升级则是实现这一目标的重要手段。这一路径的核心思维在于解决水利行业面临的实际问题，通过引入物联网、大数据、云计算等前沿技术，实现对水力资源的全面、实时监测与分析。首先，需要部署智能传感器网络，这些传感器可以实时采集水情、水质、土壤等关键数据，为水利管理提供实时、准确的信息支持。这些数据都是水利工程建设与运行的关键基础，这对预测与评估水利系统的健康状况非常重要。其次，则是需要建立高效率的数据平台，主要用于存储、处理、分析海量水利数据。以某水库为例，该水库建设了智能传感器，包括水位传感器、水质传感器、土壤湿度传感器等，数据采集频率设置为每五分钟一次，确保数据的实时性。另外，建立了高效的数据平台，主要用于存储、处理、分析收集海量数据，数据平台支持每秒处理超过1000条数据，确保数据处理实时性与准确性。

（二）应用至上与业务创新

首先，开发了水利信息化管理系统，这一系统覆盖了工程项目的全生命周期管理，从项目规划、设计、施工到运维，实现了信息的高度集成和共享。通过这一系统，水利工作人员可以实时跟踪项目进度，及时调整资源配置，提高了项目管理的效率和准确性。其次，利用移动应用技术，使得水利工作人员能够随时随地通过手机或平板电脑等移动设备，掌握工程动态和关键信息。这种移动化的工作方式，极大地提高了工作效率，同时也增强了工作人员的灵活性和响应速度。以某水利工程为例，配备了移动应用技术，工作人员可以通过移动应用实时查看项目进度、设备状态、水质数据等，实施移动应用之后，工作人员的平均工作效率提高了40%，任务响应时间缩短了50%。另外，项目管理效率也提高了30%，信息流通速度加快，信息错误率降低了25%。

（三）数据孪生与综合智能管理

数字孪生技术作为智慧水利建设的关键手段，核心价值在于打造水利工程的虚拟模型，从而对实体工程的实时模拟与优化。首先，需要建立数字孪生流域模型，通过对流域水系变化的模拟，进而预测不同水文条件下水资源的分布与流动情况，为水资源管理和防洪减灾工作提供科学依据与帮助。另外，还需要开发智能调度系统，这一系统可以根据实时数据与预测模型，更好地优化水资源配置工作，确保水资源的合理利用，减少浪费，提高水资源利用效率。

某流域地处我国北方，属于干旱半干旱地区，通过智能调度系统的实施与使用，水资源利用效率因此提高了15%，农业灌溉用水量也在这一过程中减少了10%。技术人员在这一基础上，也建设了数字孪生流域模型，通过模拟流域水系变化，为水资源管理与防洪减灾提供了科学依据，准确性达到了90%，为决策提供有力支持与帮助。

（四）防洪减灾与民生保障

首先，加强水利工程建设属于提升防洪减灾能力的重要基础，这对现有水利设施具有加固与升级的重要作用，同时也可以对新建水利工程做好科学的规划与建设效果。通过使用先进的技术与材料，提高水利工程的防洪、抗旱、抗滑坡等能力，确保发生自然灾害之后，水利工程可以稳定运转，发挥出应有的作用与价值。其次，建立健全预警与应急响应机制属于智慧水利建设的核心组成部分，这一工作要求利用现代信息技术，例如遥感、地理信息系统、气象预报等，积极监测自然灾害的发展状态，及时发布预警信息，为政府部门和公众提供决策与帮助。同时，还需要制定出详细的应急工作预案，确保灾害在发生之后可以迅速、有序地开展救援与恢复工作。

结束语：

智慧水利建设与管理属于新时代水利事业发展的核心方向，这不仅代表了水利行业技术进步，同时也是推动水利事业走向高质量发展的关键与核心。通过物联网、大数据、云计算等现代信息技术的使用，可以实现对水利工程的实时监测、智能分析、高效管理，提升水利工程抗灾能力与服务能力。另外，通过多源数据的整合与分析，可以形成科学的决策支持系统，为水利工程规划、建设、运行、维护提供支撑与帮助。

参考文献：

[1]谭乃元.新阶段丽江市水利工程建设之思考[J].水利建设与管理,2023,43(S1):1-5.

[2]姚蕖.浅谈水利工程建设现代化与精细化管理的若干问题[J].治淮,2023,(12):47-48.

[3]陈观华.基于BIM+GIS技术的珠江三角洲智慧水利工程建设[J].中国水运(下半月),2023,23(11):69-71.

[4]高念高.数字孪生水利工程中的大数据应用初探[J].信息技术与标准化,2023,(08):87-91.

[5]吴继伟,朱理杰,王晓嘉,许家恒,赵坤华.数字孪生在水利工程建设中的探索[J].智能建筑与智慧城市,2023,(08):164-166.