水文信息技術(shù)在水利防汛中的應(yīng)用

摘要：水利防汛工作的重要性顯而易見，為了更好地保證防訊工作的有效性，應(yīng)重點加強相應(yīng)技術(shù)的研究，充分采用各種新技術(shù)提高水利防訊工作的準(zhǔn)確性和及時性。而水文信息技術(shù)是其中最具代表性的技術(shù)之一，文章簡要分析和探討了水文信息技術(shù)在水利防洪中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：水文信息化技術(shù);水利防汛;基本應(yīng)用。

中圖法分類號：TV87 文獻標(biāo)識碼：A

Application of hydrological information technology inwater conservancy and flood control

LV Jifa

（Ninghai Hydrographic Station， Ningbo， Zhejiang 315600， China）

Abstract： The importance of water conservancy and flood control work is obvious. In order to betterensure the effectiveness of flood control work， it is necessary to strengthen the correspondingtechnical research and fully adopt all kinds of new technologies to improve the accuracy andtimeliness of water conservancy and flood control work. The application of hydrologic informationtechnology is one of the most representative aspects. This paper briefly analyzes and discusses theapplication of hydrologic information technology in water conservancy and flood control.

Key words： hydrologic information technology， water conservancy flood control， basic application

我國大部分地區(qū)都屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，每到春季或者夏季降水量都會增多，雖然該氣候有利于農(nóng)作物生長，但強降雨很容易改變河流徑流量，繼而形成洪澇災(zāi)害。我國一直高度重視防汛工作，然而受傳統(tǒng)防汛技術(shù)的限制，當(dāng)前防汛工作還存在許多漏洞，導(dǎo)致水利工程建設(shè)與發(fā)展難以持續(xù)推進，對群眾生活造成諸多負面影響。為了切實解決防汛問題，在防汛工作中融入現(xiàn)代水文信息技術(shù)已經(jīng)成為水利行業(yè)發(fā)展的重點。而優(yōu)化與完善水文信息技術(shù)，構(gòu)建水文信息數(shù)據(jù)庫，保障防汛工作高效率開展，對我國的水利建設(shè)具有深遠意義。

1水文信息技術(shù)

1.1概念

顧名思義，水文信息技術(shù)就是通過融合信息技術(shù)與水文工作的方式實現(xiàn)技術(shù)的現(xiàn)代化及信息化，這是未來發(fā)展的主要趨勢，能充分提高水文相關(guān)工作的整體質(zhì)量與效率。具體而言，水文信息技術(shù)的范圍相當(dāng)廣泛，包含可視化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)以及計算機技術(shù)等，這些高新技術(shù)在水文管理中有非常重要的作用，能為水文管理工作提供強有力的技術(shù)支撐[1]。

若要做好防汛方面的工作就必須提前對周圍水文信息進行詳細勘察與管理，盡可能發(fā)揮信息技術(shù)的應(yīng)用價值。因為提前預(yù)防是開展防汛工作的基本前提，只有切實了解當(dāng)?shù)匮雌谛畔⑴c潛在風(fēng)險，才能根據(jù)實際情況制定相應(yīng)的防范對策，避免洪澇災(zāi)害進一步波及其他區(qū)域。而應(yīng)用信息技術(shù)則可以快速捕捉當(dāng)前汛期內(nèi)存在的安全隱患，通過分析擬定并選擇最合適的防汛措施，將防汛效果最大化。

1.2工作原理

一般情況下，水文信息技術(shù)分為中心上下兩級網(wǎng)絡(luò)，這兩級網(wǎng)絡(luò)會通過分中心進行連接，利用光纖線路將水文基本信息回傳給各級水情信息中心，各級水情信息中心再向上匯總到國家水情信息中心，繼而形成包裹全國的水文信息網(wǎng)。外聯(lián)防汛網(wǎng)則是以電信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)與互聯(lián)網(wǎng)連接，提供各種實時信息給防汛組織。無論是專項網(wǎng)絡(luò)還是外聯(lián)防汛網(wǎng)都是利用物理層面隔離和先進的以太網(wǎng)技術(shù)來構(gòu)建的綜合布線系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)體系相對可靠、安全，是推動防汛工作效率大幅提升的關(guān)鍵平臺。

2傳統(tǒng)水文與現(xiàn)代水文的區(qū)別

2.1研究對象

與傳統(tǒng)水文研究相比，現(xiàn)代科學(xué)提倡觀念的更新。除了對天然水源進行調(diào)查外，還應(yīng)注意利用社會水資源的相關(guān)信息。這既可以準(zhǔn)確地反映自然水的規(guī)律，又能夠?qū)ψ匀唤缢Y源特性進行有效把握，為人類社會和水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

2.2研究領(lǐng)域

在水文工作中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，其本質(zhì)就是客觀地評估天然水資源。在這種情況下，既可以充分利用現(xiàn)有水資源，又可以對現(xiàn)有水資源進行有效保護。現(xiàn)代水文信息工作應(yīng)該立足于地表水的利用，并在一定程度上對中水和地下水進行精確控制，使其達到有機統(tǒng)一。以上工作為收集水文資料奠定了基礎(chǔ)，只有如此才能對我國水資源現(xiàn)狀及適用范圍作出科學(xué)評價，使之更好地實現(xiàn)對水資源的管理[2]。

2.3研究手段

隨著我國逐步進入信息化社會，水資源信息管理模式也產(chǎn)生了巨大的變化。若要快速實現(xiàn)水文信息現(xiàn)代化就應(yīng)該從技術(shù)角度出發(fā)，勇于打破傳統(tǒng)模式帶來的束縛，在提高水文信息化研究力度的同時，也要著力研究遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)以及雷達技術(shù)等。這是因為多種技術(shù)融合應(yīng)用可以保障水文信息采集速度得到有效提升，采集到的數(shù)據(jù)與真實數(shù)據(jù)差距最小，給后期水文管理和決策帶來更多的便利。

2.4研究方法

我國水文應(yīng)用范圍正在日益拓展，創(chuàng)新與改進現(xiàn)代水文研究方式迫在眉睫，以往只靠手工翻閱書籍、尋找文獻的方式已經(jīng)被社會所淘汰。研究現(xiàn)代水文應(yīng)沿著信息化發(fā)展方向結(jié)合水文模擬、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、隨機分析、灰色系統(tǒng)分形集合等多項理論技術(shù)，為水文研究創(chuàng)建了良好的環(huán)境。現(xiàn)今，信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)平臺的高速發(fā)展促進了水文信息能力持續(xù)增強，構(gòu)建以互聯(lián)網(wǎng)平臺為基礎(chǔ)的水文信息互聯(lián)指日可待。

2.5研究目的

現(xiàn)代水文信息研究方向發(fā)生了巨大變革，需要有關(guān)方面既要對其進行深刻分析，又要對其發(fā)展規(guī)律進行正確把握。只有這樣才能在保障人民生活的前提下，有效地促進國家經(jīng)濟快速發(fā)展，使生態(tài)環(huán)境得到改善，從而為防洪、抗災(zāi)提供有力的技術(shù)支持。

3必要性

雖然我國水資源總量一直位于世界前列，但是因為人口基數(shù)大，人均水資源占有量非常稀少。為了促進我國水資源循環(huán)利用，緩解洪澇、干旱等自然災(zāi)害對區(qū)域的影響，必須全面監(jiān)測全國范圍內(nèi)的水文狀況，判斷和分析某時間段內(nèi)水文可能出現(xiàn)的異常變化?？v觀我國水資源管理歷程，多數(shù)地區(qū)的水資源管理還采用人工管理方式，使用現(xiàn)代化技術(shù)的城市或者地區(qū)占比較小。而人工管理模式在對水文進行監(jiān)測與管理時存在不確定性，難以做到全方位、多角度監(jiān)測，即使生成數(shù)據(jù)結(jié)果也與實際數(shù)據(jù)存在誤差，嚴(yán)重時還會出現(xiàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)實完全不符的情況，不利于水文管理工作順利推進[3]。

我國水利部門工作人員應(yīng)高度重視水文監(jiān)測水平的提升，優(yōu)化與改進數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保所采集到的水文信息具有科學(xué)性與精準(zhǔn)性。針對當(dāng)前水文監(jiān)測存在的缺陷，應(yīng)加大水文信息技術(shù)研究力度，逐漸以信息技術(shù)取代傳統(tǒng)的人工管理，推動水文監(jiān)測向信息化、智能化方向發(fā)展。另外，為了最大限度地提高水文信息預(yù)報的精準(zhǔn)性，避免強降雨時發(fā)生意外，相關(guān)部門應(yīng)層層落實水文信息收集工作，為防汛工作及時開展予以科學(xué)的技術(shù)支撐。值得注意的是，在信息收集環(huán)節(jié)應(yīng)從多角度嚴(yán)格收集每個階段的水文信息，防止數(shù)據(jù)發(fā)生錯位或者遺漏，盡可能將其與水文信息技術(shù)高度結(jié)合，保障防汛工作的效率與質(zhì)量。

4應(yīng)用

4.1信息數(shù)據(jù)庫

我國早在21世紀(jì)初就步入了網(wǎng)絡(luò)信息時代，將信息技術(shù)與防汛工作有效結(jié)合已然成為水利部門未來發(fā)展方向之一。在防汛工作中應(yīng)用信息技術(shù)除了能提高防汛工作質(zhì)量與效率外，還能對其他信息技術(shù)的研究起到重要的指導(dǎo)作用。在相關(guān)部門開展防汛工作時，可以通過創(chuàng)建水文信息數(shù)據(jù)庫對部分水文信息進行詳細分析，并將分析結(jié)果傳輸?shù)绞〖壔蛘邍壹壠脚_，確保數(shù)據(jù)能在第一時間被上層知曉。在大數(shù)據(jù)時代背景下，水利建設(shè)離不開信息技術(shù)帶來的支持，水文信息數(shù)據(jù)已經(jīng)成為處理信息資源的重要途徑。一方面，在防汛工作中使用水文信息數(shù)據(jù)庫能對重要數(shù)據(jù)進行合理保存并有序分類，各部門能通過數(shù)據(jù)庫查看水利建設(shè)資源，倘若需要使用這些數(shù)據(jù)資源，可以直接檢索導(dǎo)出，大幅提升了水利工作效率。另一方面，科學(xué)建設(shè)數(shù)據(jù)庫可以更加方便工作人員瀏覽水文信息數(shù)據(jù)，對水文中的重要數(shù)據(jù)進行監(jiān)督與存儲，并給予防汛工作一定的數(shù)據(jù)參考[4]。

4.2計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在應(yīng)用信息技術(shù)時，優(yōu)先結(jié)合通信技術(shù)和計算機技術(shù)成為進一步發(fā)展水文信息技術(shù)的重要前提，通過構(gòu)建一體化的水文網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，加速了信息技術(shù)與防汛工作的高度融合，提升了防汛工作質(zhì)量。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在水利防汛工作中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在下述幾個方面：首先，防汛專項網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該技術(shù)以便捷的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)為基礎(chǔ)，利用其較為特殊的方式實現(xiàn)與其他層面的信息交流，通過光纖線路將不同類型的水文信息與當(dāng)?shù)匮辞榍闆r有效傳輸?shù)絿倚畔⒕W(wǎng)絡(luò)，使得防汛工作變得愈加規(guī)范與正規(guī)，為國家水利部門提供大量準(zhǔn)確的水文數(shù)據(jù)信息。其次，外聯(lián)防汛網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該技術(shù)利用電信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)水文資源全面共享，方便各級部門提取水文數(shù)據(jù)的同時，也能高度明確實際水文信息情況。

4.3視頻會商系統(tǒng)

隨著社會經(jīng)濟水平不斷提高，網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)應(yīng)用越來越多，其安全性和穩(wěn)定性能夠得到更好的支持和保障。在水利工程防汛工作中，遠程視頻技術(shù)以互聯(lián)網(wǎng)和計算機技術(shù)為基礎(chǔ)應(yīng)用于防汛工作。該技術(shù)最早應(yīng)用于商業(yè)系統(tǒng)，其不是用來產(chǎn)生文本信息，而是通過視頻和圖像結(jié)合信息技術(shù)，實現(xiàn)了重要特征的相互結(jié)合，從而可以更好地為水文工作提供參考。因此，通過通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建設(shè)，為視頻、音頻等技術(shù)提供最基本的平臺。在搭建平臺的過程中，要充分考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程。如果在一些緊急情況下可以確保在最快時間內(nèi)處理，從而為水利防汛工作提供最佳的解決時間。總之，防汛視頻會商系統(tǒng)的應(yīng)用應(yīng)嚴(yán)格以防洪指揮為依據(jù)，確保工程監(jiān)測和洪水調(diào)度的效率[5]。

4.4衛(wèi)星定位技術(shù)

隨著網(wǎng)絡(luò)、地理信息、遙感等技術(shù)不斷發(fā)展，GPS 在防汛減災(zāi)中的應(yīng)用越來越廣泛，在防汛減災(zāi)和制定救援方案等方面起到了很大的作用。如果僅依靠 GPS 和 RS，還不能精確地確定災(zāi)難位置，但如果將 RS 影像、GIS 平臺與 GPS 技術(shù)結(jié)合在一起，就可以完成這一任務(wù)。同時，GPS 與通信技術(shù)相結(jié)合，可以提高災(zāi)害救援的效率，在降雨多的地方（如浙江、福建、廣東等），GPS 對河流、工程等相關(guān)信息的定位和管理起到了非常重要的作用[6]。

5建議

水利工作者務(wù)必對水利信息技術(shù)、云計算技術(shù)、信息數(shù)據(jù)庫等提起重視。由于我國幅員遼闊，具有水資源分布不均，水土資源組合不平衡，年內(nèi)分配集中、年際變化大等特性，因此地方水利部門要根據(jù)實際需要建立相應(yīng)的水資源數(shù)據(jù)中心和統(tǒng)一的信息數(shù)據(jù)共享平臺，使水資源的信息數(shù)據(jù)傳輸、采集、控制、利用更加方便、快捷，努力減少洪澇災(zāi)害的發(fā)生，降低災(zāi)害造成的損失[7]。

6總結(jié)

我國地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)域且河網(wǎng)密布，在春夏等強降雨季節(jié)會導(dǎo)致水流量增長迅猛，易發(fā)生洪澇災(zāi)害。實現(xiàn)良好防汛的基本前提就是獲取有效的水文信息。在應(yīng)用水文信息技術(shù)前，要明白我國防汛工作的水文數(shù)據(jù)獲取難度較大，傳輸效率也始終無法得到有效提升，一定程度對防汛工作的順利開展造成了嚴(yán)重影響。而將水文信息技術(shù)充分應(yīng)用到防汛工作中，能大幅提高數(shù)據(jù)傳輸效率，確保防汛政策具有時效性，有利于我國防汛工作進一步完善。

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作者簡介：

呂吉法（1968—），本科，高級工程師，研究方向：水利工程運行管理。