智能技术在水利防汛减灾工作中的研究及应用

智能技术在水利防汛减灾工作中的研究及应用

刘昇鑫

南水北调东线江苏水源有限责任公司宿迁分公司  江苏宿迁  223800

摘要：我国是一个水资源极为丰富的国家，近年来，由于全球气温上升以及人们对环境的破坏，导致我国极端天气增加。2022年，我国长江、珠江、淮河等流域均发生了不同程度的洪水。过去我国抗洪救灾时主要靠人力，但是现阶段随着我国水利工程以及抗洪工程的不断发展，我国抗洪救灾往往是通过互联网、大数据以及智能化技术来完成的。因此，本文重点研究智能技术在水利防汛减灾工作中的研究及应用，为未来防洪减灾工作的开展提供参考。

关键词：智能技术；水利；防汛减灾；应用

引言：随着科技的不断发展，越来越多的人开始关注如何利用现代信息技术解决实际问题。水是人类赖以生存的重要资源之一，但其管理和保护也面临着许多挑战。特别是在自然灾害频发的情况下，水资源安全显得尤为重要。因此，研究并开发出能够有效地应对这些问题的新技术变得至关重要。

1 水利防汛减灾工作特点

随着科技的不断发展，越来越多的人们开始关注如何利用现代信息技术和人工智能技术来提高水资源管理效率。其中，防洪减灾决策是一项非常重要的工作，其主要目的是通过预测洪水灾害发生的可能性并采取相应的措施来减少损失。然而，由于各种因素的影响，防洪减灾决策具有许多独特的特征，它需要考虑多种不同的变量，包括降雨量、水位变化、地形地貌等等；它必须考虑到时间上的限制，因为一旦洪水来临，就很难做出正确的决定，它是一个高度复杂且不确定的任务，它涉及到多个部门之间的合作以及对未来可能出现的风险进行评估[1]。为了更好地应对洪水灾害，需要采用更加先进的技术手段，如机器学习算法和大数据分析方法，以帮助决策者更准确地识别潜在的风险点并制定有效的应急计划。

2 智能技术在水利防汛减灾工作中的应用现状

随着气候变化和城市化进程不断加快，水资源短缺已经成为全球性的问题。而水患灾害也随之而来，给社会经济带来了巨大的损失。因此，如何有效应对水患灾害已成为各国政府的重要任务之一。在这一背景下，智能技术在水利防汛减灾工作中发挥着越来越大的作用。本文将从防汛减灾工作的现状出发，探讨智能技术在防汛减灾工作中的应用需求。通过对智能技术的运用，可以有效提高水资源管理和灾害防范能力，从而实现更加安全、高效的防洪减灾工作。在防洪灾害中，智能技术可以为提供更加精准和及时的信息支持，帮助更好地应对洪水和其他自然灾害。智能监测系统的出现使得可以实时获取各种水情数据，并对这些数据进行快速处理与分析，人工智能算法能够通过机器学习等方法，提高预测精度和响应速度。此外，大数据分析技术则可以让在大量数据的基础上做出更准确的决策。然而，尽管智能技术在防洪灾害中有着广泛的应用前景，但其也存在着一些存在的问题。例如，由于缺乏足够的资金和人才，很多地方都无法充分利用智能技术的优势，还需要加强监管机制，确保智能技术不会被滥用或误用的情况发生。

3 智能技术在水利防汛减灾工作中的实际应用

3.1 智能技术在洪水预报预警工作中的应用模式

随着科技的不断发展，人工智能（AI）和机器学习（ML）已成为现代社会中不可或缺的一部分。这些新技术不仅可以提高工作效率，还可以帮助人们更好地应对各种自然灾害。可以使用深度神经网络模型对历史数据进行分析，以确定洪水的风险等级。通过训练模型，它能够识别出不同类型的洪水风险，从而为政府提供准确而及时的预警信息[2]。同时，可以采用基于图像处理的技术来监测河流水位的变化情况。当水位上升到一定程度时，系统会自动发出警报，提醒相关部门采取相应的措施，结合卫星遥感技术和其他传感器的数据，建立一个全面的洪水预警系统。这种系统的优点在于其可扩展性强，并且可以在不同的地区得到广泛应用。

3.2 智能技术在洪水预报预警与应急指挥工作中的应用模式

水利防洪减灾是一项重要的工程建设项目，而智能技术也成为了这一领域的重要支撑力量之一。需要建立一个基于大数据的水资源管理平台，以收集并分析大量的气象数据、地形地貌数据、历史降雨量数据等等，可以使用深度学习算法对这些数据进行建模和训练，从而生成出更加准确的洪水预报模型。此外，还可以结合卫星遥感图像和其他传感器的数据，进一步提升预测精度。针对不同地区的自然环境和地理条件，可以设计不同的预警方案和应急预案。例如，对于山区地区，可以通过搭建无人机巡航系统，实时监控山体滑坡风险；对于沿海地区，则可以考虑采用海浪观测站、潮汐测量仪等多种设备，及时掌握海水涨潮情况，也可以借助社交媒体、短信群发等手段，向公众发布预警消息，提醒人们采取必要的防护措施。要确保应急响应能够快速高效地展开，在此基础上，可以运用物联网技术和云计算服务，整合各种资源，形成一种协同作战的方式，以便于应对突发事件。

3.3 智能技术在洪水调度工作中的应用模式

需要建立一个基于AI/ML的数据模型，以预测未来可能出现的洪水事件。这个数据模型可以从历史洪水记录中提取出相关特征，并使用机器学习算法训练出来，可以通过该模型对未来的洪水风险进行评估，从而制定相应的应对措施。例如，可以通过提前启动水库抽水系统或关闭某些道路来减少洪水造成的损失。为了提高决策者的效率，可以开发一些自动化工具来辅助他们做出正确的决定。例如，可以设计一种自动监测系统，它能够实时监控河流流量、降雨量以及其他相关的指标，并在必要时向决策者发出警报。此外，可以为决策者提供各种类型的报告和分析，以便更好地了解当前的情况。由于洪水灾害可能会导致人员伤亡和其他严重后果，必须确保系统不会出现任何故障或者被黑客攻击

[3]。为此，可以采取多种方式来加强安全性，如加密通信、身份验证等等，运用AI/ML技术可以在洪水调度工作中发挥重要作用。虽然这项技术还存在许多挑战和限制，但相信只要不断探索和发展，就能够实现更好的效果。

3.4 智能技术在防洪减灾工作中的应用模式

洪水预警系统能够及时发现洪水风险并发出警报；自动化水闸控制系统则可避免因人为失误导致的重大损失；无人机巡航系统可以实时获取灾区情况，提供更准确的信息支持决策；人工智能预测模型可以提前预测降雨量、风力等因素的变化趋势，帮助制定相应的应对方案；智能监测设备可以实时监控水库、堤坝等重要设施的状态变化，保证其正常运行；智能通信网络可以让不同部门之间的沟通更为顺畅，协调救援行动；应急响应机制则是确保各项措施的快速实施和执行。

4 结语

综上所述，现阶段随着科学技术的发展，5G系统、防汛调度智能会议系统以及智能化网络系统在水利防汛减灾方面的应用越来越广泛，在未来的发展过程中，要进一步完善这些技术并将其用于水利防汛减灾系统中，从而切实提升我国的防洪抗灾技术。总之，智能技术是一项具有重要意义的技术手段，其在未来的发展中将发挥越来越大的作用。

参考文献：

[1]李娜. 加强水利工程补短板 提升防汛减灾能[N].郑州日报, 2022-03-25 (002).

[2]吴伟,秦超杰. 智能技术在水利防汛减灾工作中的研究及应用 [J]. 治淮, 2020, (09): 48-49.

[3]李杰.3S技术在防汛减灾中的应用研究[J].内蒙古水利,2020(07):24-25.