關于河道管理中自動化運用的初步設想

摘 要：隨著社會經(jīng)濟、科技的快速發(fā)展，在河道管理中逐漸實施自動化控制，運用計算機自動化輔助管理，將會大大地提高河道管理的效率，也是河道管理未來發(fā)展的主要趨勢。主要優(yōu)點表現(xiàn)在，實現(xiàn)自動化的管理能夠?qū)?shù)據(jù)高效、快速傳輸，對于監(jiān)測站的數(shù)據(jù)收集、堤防滲流、洪水水位、雨情以及水質(zhì)監(jiān)測等各項參數(shù)能夠進行實時的監(jiān)控，為河道管理提供各項數(shù)據(jù)信息，以便決策者及時做出優(yōu)化調(diào)整，對于提高河道管理水平具有重要的意義。文中對河道管理中自動化的運用相關問題進行了初步設想和分析，以此與同仁們進行交流和探討。

關鍵詞：河道管理；自動化；監(jiān)測

作者所在的舒城縣境內(nèi)主要有兩條河流-豐樂河和杭埠河，每年的汛期河道防汛水位、水情監(jiān)測都需要花費大量的人力、物力，造成極大浪費的同時，收效更是甚微；隨著社會的發(fā)展，水資源也越來越稀缺，特別近年農(nóng)村飲水工程，河道沿途設置了多個自來水取水口，因而保護水質(zhì)也是非常重要的問題，所以加強對水資源的管理，不僅是對水環(huán)境的有效治理，同時也是對生態(tài)環(huán)境的有效保護，水資源保護更是人類賴以生存的根本。為了適應時代的發(fā)展需求，在河道管理中應用自動化輔助管理，推進河道管理信息化建設，提高河道汛期信息管理水平，提高水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量，對河道的水流信息進行數(shù)據(jù)及時采集、傳輸，通過對各項參數(shù)的分析，掌控河道的運行狀況，從而做出正確的調(diào)控，提高河道管理的效率是自動化技術在河道管理中的重要運用之一。

1 河道管理概述

河道管理要遵循社會主義科學發(fā)展觀，在構(gòu)建和諧社會的政策發(fā)展下進行管理。按照現(xiàn)時期的河道管理，在做好河道防汛、抗旱，保護人民生命財產(chǎn)的同時，保護生態(tài)環(huán)境、創(chuàng)造人適宜生存的水環(huán)境，注重對河道的修復和功能上的完善，確保河道在行洪、排澇、輸水以及航運等方面的正常運行，應是當今河道管理的重要任務。在進行河道管理的過程中，要遵循親水性、生態(tài)性、安全性以及觀賞性的原則。從總的方向看，工程設施的管理和河道資源的管理兩方面要做好協(xié)調(diào)優(yōu)化，才能夠更好的發(fā)揮河道的功能，而自動化技術的應用，無疑有效地提高了工作效率，能夠及時有效地將各項資源進行優(yōu)化配置，從而提高資源的利用率，為提升河道管理水平奠定了堅實的基礎。

2 河道綜合管理自動化系統(tǒng)基本構(gòu)架

2.1 河道綜合管理自動化系統(tǒng)支撐基礎

河道綜合管理自動化系統(tǒng)的支撐基礎是數(shù)據(jù)采集和視頻監(jiān)視，河道管理者在獲取有關數(shù)據(jù)資料（包括視頻資料）的基礎上做出決策反應，實施決策的行為既包括人工活動，也包括通過系統(tǒng)實現(xiàn)的遠動行為。因此，就需要建立閘門監(jiān)控系統(tǒng)、堤防滲流監(jiān)測系統(tǒng)、河道工況視頻監(jiān)視系統(tǒng)、動態(tài)監(jiān)測河道工程安全及河道資源監(jiān)控系統(tǒng)；建立汛期雨情、水情測報系統(tǒng)、水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)以動態(tài)掌握河流洪水情勢和水質(zhì)狀況；開發(fā)并安裝河流洪水預報系統(tǒng)以保障河道行洪安全，開發(fā)并安裝河流水質(zhì)預報系統(tǒng)以分析預測未來河流水質(zhì)。

2.2 河道綜合自動化系統(tǒng)組網(wǎng)特點

河道綜合管理自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集端沿河道呈線狀分布，其長度由幾十公里到數(shù)百公里不等，若全部采用有線方式進行布線，經(jīng)濟上不劃算，技術上也不可行，主要原因是信號沿電纜傳輸途中會逐漸衰減。若全部采用無線方式進行組網(wǎng)，系統(tǒng)就需要配置數(shù)量龐大的無線發(fā)射和接收模塊，系統(tǒng)建設成本高，系統(tǒng)反應速度也較慢。所以最佳的系統(tǒng)組網(wǎng)方式是有線通信與無線通信相結(jié)合，分河道集中安裝監(jiān)測傳感器，合理借用因特網(wǎng)傳輸部分數(shù)據(jù)資料。

2.3 監(jiān)測站設置

站點設置原則是滿足系統(tǒng)功能的前提下重點考慮建設成本；水位監(jiān)測站盡量靠近閘門，盡可能設在水文控制端面；雨量站應分布均勻，要求能夠控制暴雨中心，數(shù)據(jù)連續(xù)測量，設備可靠運行；水質(zhì)監(jiān)測站點盡量設置在閘門附近，設置在排污口附近，設置在引水口附近；滲流監(jiān)測斷面設置存防洪重點區(qū)域，設置在薄弱堤防段；視頻監(jiān)測站點設置在重點監(jiān)視部位，如違法挖沙河段，閘前水位觀測部位，排污口處以及其他需要監(jiān)視的部位。

3 自動化系統(tǒng)探制功能

3.1 水雨情信息自動采集系統(tǒng)

在河道管理工作中，對于洪水以及輸水航運功能的控制是最為重要的，所以要做好水雨情的信息監(jiān)測工作。傳統(tǒng)的人工或者有線監(jiān)測報告方式，經(jīng)常會因為信息監(jiān)測數(shù)據(jù)的失誤而導致報送信息的失誤，從而影響到河道管理的安全性。所以自動化信息技術的應用，能夠利用衛(wèi)星遙測通訊系統(tǒng)對水雨情狀態(tài)進行實時監(jiān)控，這項工作需要采集的數(shù)據(jù)量非常大，并且對于時間有著非常嚴格的要求。水雨情信息自動采集系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的采集后，會通過GSM中的短消息向控制中心報送數(shù)據(jù)信息，及時有效地為河道管理提供了準確的數(shù)據(jù)信息，對河道管理水平的提升起到了重要的作用。

3.2 閘門監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

閘門是控制河道水流的重要設施，以往都是采用手動的方式來對閘門的開閉進行控制，不僅工作效率低，并且功能比較單一。在自動化技術的運用下，可以通過計算機系統(tǒng)對閘門的開閉進行控制。與此同時，自動化系統(tǒng)還會進行自動采集信息功能，對于閘前后的水位、過閘的流量、水質(zhì)以及供電系統(tǒng)的電量等都能夠進行信息的采集，然后將這些數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中，為以后的工作提供了巨大的便利。

3.3 堤防滲流監(jiān)測系統(tǒng)

在洪水季節(jié)，堤防的滲流狀況非常重要，其直接關系到堤防運行的安全性，所以自動化信息技術能夠?qū)Φ谭赖臐B流狀況進行實時監(jiān)測，在采集數(shù)據(jù)信息后進行分析，能夠準確的判斷堤防的運行狀態(tài)，以便及時的做出應對措施，確保堤防的安全性。自動化信息系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)包括堤防的變形狀況、滲透的壓力和滲流量、防洪墻的地下水位以及堤身土的含水量等信息，能夠及時的反饋堤防的安全系數(shù)，提高了洪水期河道管理的安全性。

3.4 洪水預報系統(tǒng)

洪水對堤防存在巨大的威脅，所以為了確保河道運行的安全性，自動化系統(tǒng)具有提前預測洪水的功能。在自動化信息系統(tǒng)中，會建立一個實時的數(shù)據(jù)庫，然后通過預報模型庫對采集的信息數(shù)據(jù)進行分析，進行掌握洪水的狀況。自動數(shù)據(jù)信息采集裝置會對流域上的水情狀況進行實時的監(jiān)測，然后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫中，通過相應的操作指令，進行預報計算功能。一般情況下，洪水預報系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)查詢、繪制水文預報以及洪水預報等功能，以此來對洪水進行提前預報。

3.5 水質(zhì)監(jiān)測和預報系統(tǒng)

隨著水務部門對于河道管理生態(tài)性的要求，在河道管理中，越來越重視水資源的質(zhì)量。水質(zhì)監(jiān)測和預報系統(tǒng)主要是利用自動化儀器對水質(zhì)進行檢查和分析，從而及時的監(jiān)測水質(zhì)。在水質(zhì)監(jiān)測和預報系統(tǒng)中，通過監(jiān)測、控制、分析和通訊等一系列程序，進行水樣的自動采集和預處理，在檢測結(jié)果出來后存儲在計算機中，也可以進行數(shù)據(jù)的傳輸。自動化水質(zhì)監(jiān)測和預報系統(tǒng)對于河道的水質(zhì)狀況進行實時的監(jiān)控，能夠及時的掌握水質(zhì)狀況，為河道管理提供了有利的依據(jù)。

4 結(jié)束語

河道管理是水行政府主管部門工作的重要組成部分，尤其是在全球的水資源日益稀缺的背景下，加強對水資源的管理，提高河道管理工作效率尤為重要。自動化技術在河道管理中的運用，充分的利用了計算機技術、通訊技術以及各項自動化設備，對于河道管理中需要的各項數(shù)據(jù)信息實時監(jiān)控，大大地提高了河道管理的工作效率，確保了河道管理在安全性、生態(tài)型、觀賞性、親水性等方面的高效兼容，河道管理自動化必將成為未來發(fā)展的主要趨勢。

參考文獻

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