中小型水庫(kù)信息化管理

王賓

摘要：中國(guó)水力資源比較豐富，水庫(kù)的數(shù)量也較多，而大部分水庫(kù)為中小型的水庫(kù)，由于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，加之管理等因素，致使出現(xiàn)病險(xiǎn)問(wèn)題的水庫(kù)數(shù)量不斷增加。近年來(lái)，各級(jí)政府陸續(xù)對(duì)許多中小型水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固工程建設(shè)。要使水庫(kù)管理的效率不斷提高就必須要通過(guò)現(xiàn)代化的科技成果把水庫(kù)運(yùn)行時(shí)的調(diào)度、水文以及氣象等信息實(shí)施信息化整合處理好，利用信息化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)的管理和監(jiān)控，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)水庫(kù)管理的現(xiàn)代化，進(jìn)而大大推進(jìn)我國(guó)水利事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)管理；信息化

1 水庫(kù)管理信息化概論

1.1 水庫(kù)管理信息化的主要內(nèi)容

水庫(kù)管理的信息化系統(tǒng)必須要包括水情預(yù)報(bào)信息、水庫(kù)的基本信息、實(shí)時(shí)調(diào)度信息以及主要水庫(kù)的調(diào)度模塊等內(nèi)容。其中水庫(kù)的基本信息模塊主要涵概了水庫(kù)的自然環(huán)境、調(diào)度要求、流域梯級(jí)以及工程參數(shù)等，同時(shí)還可以對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行靜態(tài)查詢(xún)，可以采用B/S來(lái)實(shí)現(xiàn)這一模塊。而預(yù)報(bào)及水情信息模塊則需要處理水庫(kù)和上下游河道之間的水位信息、控制斷面水流量信息以及出入流量的過(guò)程等等。同時(shí)還要實(shí)現(xiàn)及自動(dòng)預(yù)報(bào)該系統(tǒng)的連接，可以給出一些預(yù)見(jiàn)性的入庫(kù)流量情況以及天氣情況，進(jìn)而為水庫(kù)的調(diào)度與決策提供必要的基礎(chǔ)性資料。水庫(kù)調(diào)度這一模塊主要涵蓋了預(yù)報(bào)及水情信息模塊接口，能夠根據(jù)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)來(lái)選擇適合的調(diào)度模型進(jìn)行模擬調(diào)度與分析，進(jìn)而為水庫(kù)及三防的決策提供更好地服務(wù)。

1.2 管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全

因?yàn)樗畮?kù)的管理系統(tǒng)會(huì)涉及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，所以網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題是極其重要的。特別是要防止水庫(kù)的重要運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的破壞以及丟失。如果水庫(kù)的管理信息系統(tǒng)出現(xiàn)安全問(wèn)題，一般是采用病毒預(yù)警以及系統(tǒng)入侵警告這兩種方式應(yīng)對(duì)。其中系統(tǒng)入侵警告主要是通過(guò)對(duì)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的一些數(shù)據(jù)包的授權(quán)掃描對(duì)各種非法入侵信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以采用實(shí)時(shí)監(jiān)控、防火墻技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)掃描等配合來(lái)完成。而病毒掃描主要是通過(guò)掃描進(jìn)出信息管理網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)文件進(jìn)行監(jiān)控，然后通過(guò)端口定位以及IP定位等技術(shù)手段對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的各種病毒活動(dòng)進(jìn)行防范。

2 水庫(kù)管理信息化的主要組成

2.1 雨水情報(bào)遙測(cè)系統(tǒng)

雨水情報(bào)遙測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)任務(wù)是根據(jù)水庫(kù)的實(shí)際情況，確定遙測(cè)站網(wǎng)布設(shè)方案和數(shù)據(jù)流向，通過(guò)分析選擇通信方式和中繼站位置，擬定數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)的組網(wǎng)方案。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能有以下兩點(diǎn)：

2.1.1數(shù)據(jù)收集功能：

遙測(cè)站通過(guò)傳感器能自動(dòng)采集雨量、水位變化后的新數(shù)據(jù)，經(jīng)編碼后（通過(guò)中繼站）自動(dòng)發(fā)送給終端。終端機(jī)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)接收各測(cè)站（通過(guò)中繼站）發(fā)送來(lái)的自報(bào)數(shù)據(jù)、應(yīng)答數(shù)據(jù)和人工置數(shù)數(shù)據(jù)，能定時(shí)自動(dòng)巡測(cè)或人工隨機(jī)召測(cè)遙測(cè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

2.1.2數(shù)據(jù)處理功能：

遙測(cè)站對(duì)信源數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，終端機(jī)系統(tǒng)對(duì)收到的編碼數(shù)據(jù)解碼、糾檢錯(cuò)、合理性判別、數(shù)據(jù)壓縮，并分類(lèi)存儲(chǔ)、顯示、打印各類(lèi)數(shù)據(jù)報(bào)表及過(guò)程線等。雨水情報(bào)遙測(cè)系統(tǒng)完成一次全部遙測(cè)站的數(shù)據(jù)收集所需時(shí)間一般不超過(guò)10min，包括數(shù)據(jù)處理和預(yù)報(bào)作業(yè)所需的總時(shí)間不超過(guò)20min，可以大大提前防汛調(diào)度的預(yù)見(jiàn)期，為保障水庫(kù)周邊及下游人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)，發(fā)揮重要作用。

2.2 洪水預(yù)報(bào)調(diào)度軟件系統(tǒng)

洪水預(yù)報(bào)調(diào)度軟件系統(tǒng)主要功能是對(duì)雨水情遙測(cè)系統(tǒng)采集的各項(xiàng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)統(tǒng)行調(diào)用、處理，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)水情預(yù)報(bào)和調(diào)度作業(yè)。系統(tǒng)由數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、洪水預(yù)報(bào)子系統(tǒng)和洪水調(diào)度子系統(tǒng)三部分組成。

數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)能自由存儲(chǔ)、調(diào)用、導(dǎo)入導(dǎo)出降雨、蒸發(fā)、水位、有關(guān)退水過(guò)程線、模型參數(shù)、單位線、水庫(kù)周邊自然地理情況及工程說(shuō)明、調(diào)度方式及規(guī)則說(shuō)明、水庫(kù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、組織機(jī)構(gòu)與制度等基本資料信息。同時(shí)系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)圖、水庫(kù)及附屬工程和防洪措施圖、歷次特大暴雨等值線圖及調(diào)度過(guò)程圖、不同頻率洪水風(fēng)險(xiǎn)圖、遷安路徑圖等圖形信息也可以作為基本資料，由數(shù)據(jù)管理子系進(jìn)行管理維護(hù)。數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)的功能還包括數(shù)據(jù)（模型）的錄入、增加、更新、刪除、轉(zhuǎn)儲(chǔ)、恢復(fù)、檢索、下載和調(diào)用等。洪水預(yù)報(bào)子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)根據(jù)雨水情遙測(cè)系統(tǒng)傳輸過(guò)來(lái)的雨水情信息，對(duì)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的水文狀況做出預(yù)報(bào)。預(yù)報(bào)成果主要包括：預(yù)報(bào)點(diǎn)處的水位、流量過(guò)程；洪水總量與重現(xiàn)期；某一流量值上的洪量及歷時(shí)；洪峰值及峰現(xiàn)時(shí)間；出庫(kù)站至防護(hù)點(diǎn)處的水位表現(xiàn)與大壩防護(hù)能力比較；防護(hù)點(diǎn)處水庫(kù)出庫(kù)對(duì)洪峰的貢獻(xiàn)值等等。洪水預(yù)報(bào)子系統(tǒng)能對(duì)預(yù)報(bào)成果以圖文并茂的方式顯示，并實(shí)現(xiàn)對(duì)比分析、表、打印等功能。洪水調(diào)度子系統(tǒng)的調(diào)度方式包括最高庫(kù)水位控制、最大出庫(kù)流量或指定流量過(guò)程控制、防護(hù)點(diǎn)處水位或流量要求控制等。采用自動(dòng)或交互式方式，生成調(diào)度運(yùn)行方案，對(duì)入出庫(kù)流量過(guò)程、庫(kù)水位、庫(kù)區(qū)淹沒(méi)面積、蓄水量過(guò)程、水庫(kù)調(diào)度及下游河道水位表現(xiàn)、某一流量上的洪量及歷時(shí)、對(duì)防護(hù)點(diǎn)洪峰貢獻(xiàn)變化等調(diào)度成果進(jìn)行分析，能以圖文并茂方式顯示，并能提供每一個(gè)方案的損失值。洪水調(diào)度子系統(tǒng)還可以對(duì)各種不同調(diào)度方案進(jìn)行系統(tǒng)化的管理，對(duì)每種方案的進(jìn)出庫(kù)流量過(guò)程、工程運(yùn)用參數(shù)、下游河道水位、流量表現(xiàn)等進(jìn)行存儲(chǔ)，能對(duì)各可行方案進(jìn)行列表對(duì)比，或采用某種算法進(jìn)行優(yōu)選排序。

3 實(shí)現(xiàn)水庫(kù)管理信息化的重要意義

水庫(kù)管理的信息化可以實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的水庫(kù)管理模式向現(xiàn)代水庫(kù)管理的重要轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)模式下對(duì)水資源的簡(jiǎn)單開(kāi)發(fā)、治理以及利用轉(zhuǎn)變成在對(duì)水資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)、治理與利用的同時(shí)更加注重水資源的優(yōu)化配置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的節(jié)約以及保護(hù)。信息化還是社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展與進(jìn)步的必然要求，信息化能夠使水庫(kù)管理的水平以及決策水平大大提升，這樣水庫(kù)才能夠?yàn)樯鐣?huì)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供必要的保障。首先，水庫(kù)的管理部門(mén)必須要向相關(guān)的部門(mén)提供必要的水利信息，其中主要包括旱情信息、洪澇信息、水工程信息以及水量水質(zhì)信息等等，進(jìn)而為水資源的綜合管理、防洪以及抗旱等工作提供必要的服務(wù)。其次，水庫(kù)建設(shè)的本身也必須要具備相關(guān)行業(yè)信息的支持，其中主要包括地質(zhì)災(zāi)害、氣候氣象、生態(tài)環(huán)境以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)等各個(gè)方面的信息。

4 結(jié)束語(yǔ)

水庫(kù)管理的信息化建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期復(fù)雜的工作，需要投入的增加、觀念的更新、技術(shù)的創(chuàng)新以和制度的完善等。在水庫(kù)管理信息化的發(fā)展進(jìn)程中管理人員必須充分認(rèn)識(shí)到信息化管理對(duì)水庫(kù)發(fā)展的重要意義。進(jìn)而為社會(huì)的發(fā)展做出更多貢獻(xiàn)。

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