淺析寧波市溪下水庫綜合信息化工程的作用

王兆欽

（寧波市鄞州區(qū)水利局，浙江　寧波　315100）

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淺析寧波市溪下水庫綜合信息化工程的作用

王兆欽

（寧波市鄞州區(qū)水利局，浙江寧波315100）

溪下水庫位于姚江支流莊家溪上，通過實(shí)施綜合信息化工程建設(shè)解決了基礎(chǔ)薄弱、監(jiān)管手段落后、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分散、信息共享性差、綜合管理與應(yīng)用能力薄弱、工程安全監(jiān)測預(yù)警及應(yīng)對突發(fā)事件能力不足等問題。著重分析了實(shí)施綜合信息化工程建設(shè)對實(shí)現(xiàn)水庫管理信息化，推動水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理的作用。

標(biāo)準(zhǔn)化管理；信息化管理；水庫；溪下水庫

浙江省水利廳為加快改革創(chuàng)新，真正把“建管并重”落到實(shí)處，解決水利工程管理中存在的責(zé)任主體不明確、主體責(zé)任不落實(shí)、管護(hù)經(jīng)費(fèi)不到位、管理粗放不規(guī)范、管理隊伍能力跟不上等問題，提出在“十三五”期間全面推行水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理工作。

水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理涵蓋管理責(zé)任、安全評估、運(yùn)行管理、維修養(yǎng)護(hù)、監(jiān)督檢查、隱患治理、應(yīng)急管理、教育培訓(xùn)、制度建設(shè)、考核驗收等環(huán)節(jié)。水利工程管理信息化是水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理的重要組成部分。

水利信息化是水利現(xiàn)代化的重要組成部分，水利部提出以水利信息化帶動水利現(xiàn)代化，以重點(diǎn)業(yè)務(wù)應(yīng)用建設(shè)為龍頭，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施和保障環(huán)境建設(shè)，全面推進(jìn)全國水利信息化［1］。鄞州區(qū)水利信息化啟動較早，目前皎口水庫、溪下水庫、黃牛礁海塘等7個工程已配備信息化管理平臺。其中溪下水庫作為鄞州區(qū)水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理創(chuàng)建工作樣板工程，在水利工程信息化建設(shè)中具有代表性。從建設(shè)必要性、建設(shè)內(nèi)容、建設(shè)成果等方面對溪下水庫綜合信息化工程建設(shè)進(jìn)行分析，能更好地了解鄞州區(qū)水利工程管理信息化建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)化管理推進(jìn)情況及綜合信息化工程建設(shè)對水庫管理的提升。

1　綜合信息化工程建設(shè)的必要性

1.1水庫原有基礎(chǔ)薄弱

溪下水庫位于姚江支流莊家溪上，是一座以防洪、供水為主，結(jié)合灌溉、發(fā)電等綜合利用的中型水庫。水庫流域集水面積29.9 km2，總庫容2 838萬m3，按100 a一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，1 000 a一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)校核。水庫自建成以來，在防洪、供水、灌溉等方面發(fā)揮了重要作用，為地區(qū)穩(wěn)定發(fā)展提供了可靠保障。但由于水庫的自動化監(jiān)管設(shè)施和信息化管理系統(tǒng)未能與水庫工程建設(shè)配套完成，使水庫存在監(jiān)管手段落后、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分散、信息共享性差、綜合管理與應(yīng)用能力薄弱、工程安全監(jiān)測預(yù)警及應(yīng)對突發(fā)事件能力不足等問題，已無法滿足水庫現(xiàn)代化管理工作的需要。

1.2水利建設(shè)及治水新思路的推動

2011年中央一號文件《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》和《寧波市水利信息化“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，把寧波水利建設(shè)推入“快車道”。加快水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，強(qiáng)化水文氣象和水利科技的支撐，推行“數(shù)字防汛”及水利工程數(shù)字化管理，通過信息化、智慧化建設(shè)，提升防災(zāi)減災(zāi)的安全保障能力和水利公共服務(wù)水平已成為水利改革發(fā)展主流。水庫工程作為防洪抗旱及用水的首要環(huán)節(jié)，只有加強(qiáng)水庫信息化建設(shè)，提升綜合管理能力才能最大限度地發(fā)揮水庫綜合功能。

1.3水庫提高防洪抗旱能力的需要

溪下水庫所屬的甬江流域歷來洪澇災(zāi)害頻繁，對該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生較大影響。溪下水庫建成后，與其它骨干蓄排工程一起經(jīng)聯(lián)合調(diào)度使鄞西平原的防洪澇標(biāo)準(zhǔn)提高到20 a一遇，大大提高了下游鄉(xiāng)鎮(zhèn)的防洪能力，同時對減輕姚江流域的防洪壓力和鄞西平原的排澇壓力起到積極作用。但由于近幾年氣候異常現(xiàn)象頻繁發(fā)生，極端天氣凸顯，極易形成特大洪澇旱災(zāi)，對溪下水庫的防洪抗旱能力提出了更高的要求，加強(qiáng)水庫自動化監(jiān)控，及時準(zhǔn)確地獲取信息，為正確決策和處理突發(fā)事件提供客觀依據(jù)。

1.4管理提升的必由之路

多年的水庫管理實(shí)踐使管理單位清醒認(rèn)識到傳統(tǒng)的水庫管理方式，制約著水庫防洪調(diào)度決策的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，影響水庫功能的有效發(fā)揮。因此，只有依靠應(yīng)用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、智能控制技術(shù)、空間信息與3S技術(shù)構(gòu)建溪下水庫綜合信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水庫管理模式向信息化、自動化、精細(xì)化轉(zhuǎn)變，才是確保水庫工程安全、功能健全、技術(shù)先進(jìn)的必由之路。

2　水庫綜合信息化建設(shè)內(nèi)容

溪下水庫綜合信息化系統(tǒng)建設(shè)主要由庫區(qū)自動化系統(tǒng)、綜合信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)及基礎(chǔ)設(shè)施完善3塊組成。

2.1庫區(qū)自動化系統(tǒng)建設(shè)

結(jié)合庫區(qū)信息采集系統(tǒng)現(xiàn)狀和近期管理需求，建成包括閘門遠(yuǎn)程測控、大壩原型監(jiān)測、工情視頻監(jiān)控、水庫狀態(tài)預(yù)警等自動化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)庫區(qū)重要信息的自動化、集中化管理。

2.2綜合信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)

結(jié)合溪下水庫工程管理實(shí)際情況，在GIS平臺上開發(fā)和集成綜合信息一體化可視平臺、洪水預(yù)報調(diào)度、防汛報表管理、水庫運(yùn)行維護(hù)管理等業(yè)務(wù)系統(tǒng)，同時整合及新建數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，存儲包含水雨情信息數(shù)據(jù)，實(shí)時工情信息、水利工程屬性信息、視頻信息及基礎(chǔ)電子地圖等空間信息，實(shí)現(xiàn)信息的匯聚整合、共享交換等功能，以此形成溪下水庫業(yè)務(wù)管理的統(tǒng)一信息服務(wù)平臺，為進(jìn)行水利信息管理等提供科學(xué)依據(jù)，為防汛抗旱、水資源調(diào)度、水工程安全管理提供技術(shù)支持，滿足水庫現(xiàn)代化管理需求。

2.3基礎(chǔ)設(shè)施完善建設(shè)

由于溪下水庫現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施缺乏與信息化管理系統(tǒng)配套的設(shè)備設(shè)施，需要進(jìn)行必要的完善性建設(shè)，主要包括指揮調(diào)度室、中控室、機(jī)房及其他基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等項目。

3　水庫綜合信息化系統(tǒng)建設(shè)成果

溪下水庫綜合信息化系統(tǒng)于2015年5月通過完工驗收，經(jīng)過1 a多的試運(yùn)行，已初見成效。

3.1實(shí)現(xiàn)大壩安全監(jiān)測的實(shí)時性

通過將大壩監(jiān)測傳感器安裝到大壩相關(guān)監(jiān)測位置，利用測控單元定時喚醒傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過GPRS統(tǒng)一發(fā)送到中控機(jī)房內(nèi)的監(jiān)測計算機(jī)，進(jìn)而由傳感器測控單元和監(jiān)測計算機(jī)組成了數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對大壩原型數(shù)據(jù)的自動采集、圖表打印等，保證了對水庫大壩工程安全狀況的實(shí)時掌控，減輕傳統(tǒng)手工測量的勞動強(qiáng)度，大大提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時效性。

3.2實(shí)現(xiàn)閘門操控的便捷性

閘門啟閉是水庫實(shí)施有效調(diào)度最重要的操作。通過對閘門遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)及自動噴淋系統(tǒng)的建設(shè)，在保持傳統(tǒng)就地手動控制及現(xiàn)場集中控制的基礎(chǔ)上，增加了閘門遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)。操作員只需要在中控機(jī)房點(diǎn)擊上位機(jī)軟件按鈕即向現(xiàn)地PLC發(fā)送操作指令，閘門將按用戶預(yù)設(shè)的運(yùn)行參數(shù)精確實(shí)施啟閉操作，并實(shí)時監(jiān)控其運(yùn)行狀態(tài)，告別了過去憑操作員主觀經(jīng)驗操控的歷史。

3.3實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息發(fā)布的及時性

溪下水庫按大壩安全應(yīng)急管理預(yù)案設(shè)置4種預(yù)警狀態(tài)。本次水庫狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)，主要是在管理房大廳布設(shè)LED電子顯示屏以及在值班室等重要場所安裝聲光報警裝置。LED屏日常顯示水庫實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)（天氣、實(shí)時水雨情、大壩監(jiān)測、閘門及電站實(shí)時工情等），在特殊情況下能自動轉(zhuǎn)換著色信號燈實(shí)現(xiàn)緊急狀態(tài)報警，能夠使管理人員在第一時間感知水庫險情，為水庫抗災(zāi)避險爭取寶貴時間。

3.4實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享性

上下級信息聯(lián)動與共享系統(tǒng)建設(shè)，使溪下水庫與市、區(qū)水利局之間建立信息共享和交換平臺，重點(diǎn)針對水庫水雨情、工情信息、水庫大壩安全監(jiān)測信息、安全巡查信息、水庫預(yù)報調(diào)度方案信息、水庫視頻監(jiān)控信息等，實(shí)現(xiàn)溪下水庫與上級管理單位的信息共享，保證上級防汛指揮部門對水庫工情、汛情的實(shí)時掌控，為有效決策、科學(xué)調(diào)度提供信息支持。

3.5實(shí)現(xiàn)檔案管理的規(guī)范性

水庫檔案管理系統(tǒng)的建設(shè)，改變了傳統(tǒng)檔案管理的繁瑣和不連續(xù)。根據(jù)數(shù)字檔案管理規(guī)范的要求，將水庫管理過程中的各類檔案按照既定的規(guī)則進(jìn)行電子化存檔，極大地方便了檔案的查詢、管理和維護(hù)工作，規(guī)避了傳統(tǒng)的紙質(zhì)檔案，避免了檔案管理過程中文件丟失、遺漏、缺損等問題。

3.6實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲管理的兼容性

水庫標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫建設(shè)，依托“兩種模型和一套標(biāo)準(zhǔn)”（即信息系統(tǒng)的功能模型、數(shù)據(jù)模型及信息資源管理基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)），實(shí)現(xiàn)水庫實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)（如實(shí)時水雨情等）和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（基礎(chǔ)地理、工程信息和數(shù)學(xué)模型等）的標(biāo)準(zhǔn)化存儲、管理與發(fā)布，從而有效支持各級業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用，支持防汛調(diào)度的宏觀決策，支持與相關(guān)部門的業(yè)務(wù)協(xié)同，為不同系統(tǒng)之間的整合和集成提供有效的支撐。

3.7實(shí)現(xiàn)水庫監(jiān)管的安全性

工情視頻監(jiān)控系統(tǒng)在保障水庫日常管理過程中的安防管理外，通過補(bǔ)外燈等補(bǔ)充設(shè)施的建設(shè)，保證在夜間也能清晰地觀察到整個庫區(qū)的安全狀況與大壩的工況。對庫區(qū)部分鋪設(shè)電纜不方便的偏遠(yuǎn)位置，通過無線視頻傳輸技術(shù)，建設(shè)無線視頻采集點(diǎn)，完成對偏遠(yuǎn)位置的視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了對整個庫區(qū)監(jiān)控的全覆蓋。同時，電子巡查管理系統(tǒng)的建設(shè)，將實(shí)時記錄巡查路線，確保對水庫巡查問題的及時發(fā)現(xiàn)和處理。

3.8實(shí)現(xiàn)水庫洪水預(yù)報和調(diào)度的科學(xué)性

洪水預(yù)報是水庫工程管理的重點(diǎn)內(nèi)容，是水資源管理、防洪減災(zāi)工作的技術(shù)支撐［2］。洪水預(yù)報系統(tǒng)的建設(shè)，提高了水庫入庫洪水預(yù)報的時效性和準(zhǔn)確度。在臺汛期間，水庫工作人員可以根據(jù)氣象部門預(yù)報的降雨信息，快速地進(jìn)行水庫承洪能力分析，系統(tǒng)提供預(yù)報入庫洪峰流量、峰值時間、最高水位等預(yù)測信息，并根據(jù)實(shí)時降雨、水位信息，不斷修正預(yù)報入庫洪水過程，大大提高了洪水預(yù)報的時效性和準(zhǔn)確度。結(jié)合水庫控制運(yùn)行計劃，實(shí)時研判防洪形勢，優(yōu)化水庫調(diào)度方案，合理采取蓄泄措施，充分發(fā)揮水庫防洪減災(zāi)作用，保證水庫工程效益最大化。

3.9實(shí)現(xiàn)水庫綜合管理的先進(jìn)性

水庫運(yùn)行管理系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了管理的規(guī)范化和精細(xì)化。重點(diǎn)將管理單位安全生產(chǎn)職責(zé)及其管理對象細(xì)化為安全元素，實(shí)時反映元素安全狀況、維護(hù)記錄、隱患處理過程，同時將水庫工作計劃和工作任務(wù)分解、執(zhí)行、反饋、審核規(guī)范化、流程化，對責(zé)任人任務(wù)完成情況進(jìn)行全過程動態(tài)跟蹤考核，提升水庫安全元素化和精細(xì)化管理水平，有效提高水庫管理工作效率，推進(jìn)水庫管理現(xiàn)代化進(jìn)程。

4　提升水庫綜合信息化系統(tǒng)適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)

溪下水庫綜合信息化系統(tǒng)經(jīng)過多年建設(shè)已是一個較為全面的平臺，但與目前正在推行的浙江省水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理還有差距。

為適應(yīng)新的發(fā)展需要，需對溪下水庫綜合信息化系統(tǒng)進(jìn)一步提升，在現(xiàn)有平臺的基礎(chǔ)上，按照標(biāo)準(zhǔn)化管理的要求進(jìn)行改進(jìn)，建設(shè)水庫標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺。完善水庫綜合信息化系統(tǒng)的功能，增加水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理建設(shè)所要求但原系統(tǒng)缺乏的項目；同時通過數(shù)據(jù)對接的方式將溪下水庫標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺接入省市區(qū)水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺中，實(shí)現(xiàn)信息資源共享，為決策者提供全面可靠并且迅捷的信息資源，使各級水行政主管部門能夠?qū)崟r準(zhǔn)確地掌握水庫運(yùn)行情況，能夠依據(jù)實(shí)際情況對水庫運(yùn)行進(jìn)行及時的調(diào)整控制，提高管理工作的效率，實(shí)現(xiàn)調(diào)度決策的科學(xué)化、智能化。

以標(biāo)準(zhǔn)化管理的要求提升溪下水庫綜合信息化系統(tǒng)，建設(shè)水庫標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺，增強(qiáng)水庫管理的上下級聯(lián)動，使之成為水利信息化管理樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中至關(guān)重要的一環(huán)。

5　結(jié)　語

水庫工程管理的主要目的是防止?jié)维F(xiàn)象的發(fā)生，確保防洪工程安全，通過信息化的水庫管理方式可以有效提高管理效率，促使整體運(yùn)行更加穩(wěn)定、安全［2］。溪下水庫通過綜合信息化工程建設(shè)，擺脫了原有基礎(chǔ)薄弱、監(jiān)管手段落后、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分散、信息共享性差、綜合管理與應(yīng)用能力薄弱、工程安全監(jiān)測預(yù)警及應(yīng)對突發(fā)事件能力不足等問題；提升了水庫管理能力，實(shí)現(xiàn)大壩安全監(jiān)測的實(shí)時性、閘門操控的便捷性、預(yù)警信息發(fā)布的及時性、數(shù)據(jù)信息共享性、檔案管理規(guī)范性、數(shù)據(jù)存儲管理兼容性、水庫監(jiān)管的安全性、水庫洪水預(yù)報和調(diào)度的科學(xué)性、水庫綜合管理的先進(jìn)性；使水庫工程管理實(shí)現(xiàn)信息化，提升水庫管理能力。以高科技信息化管理促進(jìn)溪下水庫管理的現(xiàn)代化，對其它同類型的水利工程現(xiàn)代化管理信息系統(tǒng)建設(shè)具有借鑒意義。

鄞州區(qū)目前正積極推進(jìn)水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理工作，結(jié)合鄞州區(qū)實(shí)際情況，加強(qiáng)各類信息資源整合，開發(fā)建設(shè)水利工程標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行管理系統(tǒng)，將所有水利工程都納入到區(qū)級系統(tǒng)平臺中，實(shí)現(xiàn)鄞州區(qū)水利工程管理信息化，推進(jìn)水利工程管理標(biāo)準(zhǔn)化。

［1］ 胡四一.“金水工程”： 以信息化帶動水利現(xiàn)代化［J］.信息化建設(shè)，2012（3）：6 - 8.

［2］ 陳喜.水庫工程管理信息化建設(shè)探討［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2016（2）：224.

（責(zé)任編輯黃超）

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2016-07-31

王兆欽（1989 - ），男，助理工程師，大學(xué)本科，主要從事水利工程管理工作。E-mail：695767736@qq.com