水利工程防汛抗旱體系建設(shè)與信息技術(shù)研究

鄧先亮

安徽省淠史杭灌區(qū)管理總局 安徽 六安 237005

引言

水利信息化是現(xiàn)代化發(fā)展過程中的重要環(huán)節(jié)，也是滿足水利建設(shè)發(fā)展的需求。水利信息化是防汛抗旱工作的重要途徑，其利用現(xiàn)代化的計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，極大地改善了我國防汛抗旱工作。所以，將水利信息化技術(shù)運(yùn)用到國家防汛抗旱工作中有著重要的意義。

1 水利信息化在防汛抗旱項目建設(shè)的重要性

近年來，旱災(zāi)、洪澇災(zāi)害頻發(fā)，加強(qiáng)防汛抗旱減災(zāi)已成為當(dāng)務(wù)之急，而將信息技術(shù)應(yīng)用到水利工程建設(shè)中，不但能使水利項目的管理和維護(hù)得到進(jìn)一步的強(qiáng)化，而且還能從信息技術(shù)的角度來提升水利工程質(zhì)量[1]。特別是近幾年，我國水利工程建設(shè)的飛速發(fā)展，隨即暴露出的問題也越來越明顯，因此，需要運(yùn)用更加有效的信息管理技術(shù)，提高應(yīng)用效率，使防汛抗旱工作得到順利進(jìn)行，并提供信息支撐。水利信息化是防汛抗旱工作的重要基礎(chǔ)，建立水利信息化系統(tǒng)，為科學(xué)地進(jìn)行資源優(yōu)化配置和測繪提供技術(shù)保證。當(dāng)前水利部門的工作已不僅僅局限于對水資源進(jìn)行合理配置，更要對水資源進(jìn)行有效的保護(hù)，并不斷強(qiáng)化對水資源的合理保護(hù)與利用，對水資源的管理制度進(jìn)行深入完善，為水利信息化的建設(shè)與發(fā)展提供切實的保障，以水利信息化的發(fā)展推動國家水資源的優(yōu)化配置。水利工程建設(shè)中需要堅持十六字方針政策“安全第一、以防為主、常備不懈、全力搶險”不管是防汛抗旱，還是救援，都要根據(jù)實際情況，對其進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，按照客觀現(xiàn)實，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，使相關(guān)工作的開展變得更加主動，把損失降到最小[2]。

2 水利防汛信息技術(shù)的特點

2.1 精確性

在水利工程施工中，如何更好地保證防洪工作的順利進(jìn)行，已成為水利工程施工中急需解決的問題。在一定程度上，隨著計算機(jī)與衛(wèi)星技術(shù)的同步發(fā)展，水利水電工程防洪減災(zāi)工作的精度得到了極大的提高，為水利水電事業(yè)的長期發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)[3]。

2.2 抗干擾性

從某種程度上來說，信息技術(shù)的抗干擾能力要強(qiáng)于其他的設(shè)備。例如，運(yùn)用信息技術(shù)，可以對工作人員的能力素質(zhì)、身體健康等指標(biāo)進(jìn)行合理的收集，并對可能發(fā)生的問題做出合理的預(yù)測，為水利水電工程建設(shè)和發(fā)展提供保證。

3 水利信息化在應(yīng)用過程的現(xiàn)狀

3.1 信息化覆蓋不足

近年來，全國各地的水利部門都增加了對信息技術(shù)的投資，但由于水利部門的工作比較繁雜，對信息技術(shù)的需求也比較高，造成水利行業(yè)信息化建設(shè)不足，僅在初始階段對信息的采集、傳輸?shù)确矫鏌o法滿足需求。當(dāng)前的信息化應(yīng)用技術(shù)僅能對河流的某一方面進(jìn)行對應(yīng)的監(jiān)測，無法實現(xiàn)對河流信息數(shù)據(jù)的全面采集，并且存在規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，這極大地阻礙了信息化管理的有效性。此外，在水利工程防洪抗旱工作中，存在著信息系統(tǒng)不能實時、準(zhǔn)確地處理數(shù)據(jù)的問題，這也給工作帶來較大困難[4]。

3.2 信息化軟硬件投入及應(yīng)用不足

由于我國地域廣闊，水災(zāi)和旱災(zāi)的地域范圍十分廣泛，每個省市的經(jīng)濟(jì)條件和信息化水平都不平衡，這就造成了對信息化硬件和軟件的投資差別很大，也會影響到防汛抗旱工作中的信息傳輸效率，出現(xiàn)嚴(yán)重的滯后問題，無法滿足災(zāi)害預(yù)警和后期防災(zāi)減災(zāi)工作的信息需求。當(dāng)前在國內(nèi)，水利部門的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)種類繁多，涵蓋的范圍很廣，因此，對于具有高處理能力的硬件和軟件進(jìn)行可靠的支撐，能夠很好地搜集與河流狀況、物資需求、雨水信息、旱情監(jiān)測等有關(guān)的信息，另外，部分信息化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)不足，造成防汛抗旱工作的信息交流不暢，同時，也影響到有關(guān)信息的順暢傳輸。

4 水利信息化在防洪抗旱中的實際應(yīng)用

4.1 水文信息數(shù)據(jù)庫在水利防汛中的運(yùn)用

近幾年來，全國主要流域已積累了數(shù)十年的水文觀測資料，并在不斷增加和擴(kuò)展，這些資料是重要的防洪基礎(chǔ)資料，要使其得到有效的應(yīng)用，需要有大量數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)分析。水利信息數(shù)字化的目的是方便查找相關(guān)數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)化則可以方便傳遞信息，這些特點都為水文資料的使用創(chuàng)造了有利條件。防洪工作的幾個主要參數(shù)，如各種水位、雨量、流量的特性值、降水、產(chǎn)流時間等都是由原始水文資料經(jīng)過微積分計算得到的。通過與預(yù)報資料和防洪排澇設(shè)施的工作狀態(tài)對比，可以為防洪決策提供參考，當(dāng)前，我國水文部門已經(jīng)進(jìn)行了大量的工作，并且已經(jīng)建成了一個龐大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。

4.2 防汛視頻會商系統(tǒng)在水利防汛中的應(yīng)用

目前，隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷完善，遠(yuǎn)距離防洪調(diào)度系統(tǒng)在現(xiàn)代水利工程中的應(yīng)用越來越廣泛。從會商集成信息的視角來看，其主要通過超文本系統(tǒng)將數(shù)據(jù)信息以視頻、圖片等形式展現(xiàn)，而會商信息集成具有動態(tài)性、便捷性、交互性和分布性等優(yōu)點。在水利防汛中的會商視頻系統(tǒng)，是通過高速寬帶網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)異地視頻的傳輸，以文字、圖像、音頻的方式，將各地的防汛節(jié)點以文字、圖像、音頻的方式傳送過來，使得防汛工作人員能夠通過視頻進(jìn)行視覺溝通，使防汛工作人員不必再到現(xiàn)場。推進(jìn)防汛視頻會商系統(tǒng)，可以讓水利防汛部門的門戶網(wǎng)站做出更快、更有效的決策，讓防汛指揮工作最大限度地發(fā)揮，還能讓洪水的調(diào)度、工程的監(jiān)測、抗險減災(zāi)變得更加的科學(xué)、合理、高效。

4.3 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在水利防汛指揮決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用

通過應(yīng)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)防洪工作人員能夠利用計算機(jī)進(jìn)行合理的收集、分析，這極大地增強(qiáng)了信息實時傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和時效性，在某種程度上，可以利用信息數(shù)據(jù)來控制水文數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)信息、歷史數(shù)據(jù)，尤其是在水利建設(shè)中，在防洪救災(zāi)的過程中，可以運(yùn)用信息技術(shù)對輿論進(jìn)行監(jiān)控，從而進(jìn)一步提升防汛指揮的準(zhǔn)確性。

4.4 通信技術(shù)與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在水利防汛中的應(yīng)用

水文信息化是以通信和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，其在防洪減災(zāi)中的應(yīng)用，需要建立在通信與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上。各級部門應(yīng)積極地開展水文信息網(wǎng)的建設(shè)，增強(qiáng)各地區(qū)間的聯(lián)系，實現(xiàn)水文信息的共享。二是建立一套專門的水利防洪信息網(wǎng)，將防洪網(wǎng)集中起來，再通過光纜將其傳送到各個地區(qū)的水文信息中心，再通過光纖將其與全國的水利信息中心相連接，形成一個全國性的水利防災(zāi)專網(wǎng)。

5 水利工程防汛抗旱體系優(yōu)化措施

5.1 做好水利信息化建設(shè)的工程規(guī)劃

水利信息化建設(shè)使相關(guān)應(yīng)用數(shù)據(jù)連接性與共享性能得到最大程度的發(fā)揮，在此基礎(chǔ)上，提出基于GIS技術(shù)的信息管理方法，其主要以實踐應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)共享和創(chuàng)新技術(shù)為重點的規(guī)劃主題，同時也要與地方實際相結(jié)合，建立適合本地的水利信息化建設(shè)。但受到經(jīng)濟(jì)狀況、社會環(huán)境等各種因素的限制，各個區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，現(xiàn)實目標(biāo)也不盡相同，導(dǎo)致水利信息化建設(shè)比較單一，最后導(dǎo)致區(qū)域和其他部門等各不相同，因此，規(guī)劃方案的制定要根據(jù)實際情況進(jìn)行，需要通過適當(dāng)?shù)氖袌鰴C(jī)制來彌補(bǔ)技術(shù)不足和體制不健全等問題，各部門要做到信息共享，防止資源浪費(fèi)。比如，要在國家層面上爭取地方居民的飲水、農(nóng)業(yè)灌溉等方面的政策扶持，強(qiáng)化城鄉(xiāng)水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和防洪抗旱防治體系的建設(shè)，并對水利信息化的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的整理與分析，構(gòu)建一個完整、具體的防汛抗旱信息化管理體系。

5.2 升級水利信息化系統(tǒng)

目前，在防汛抗旱工作中，水利信息系統(tǒng)的運(yùn)用還停留在通信設(shè)備、數(shù)據(jù)采集、信息監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析等基本應(yīng)用上，缺乏對防汛抗旱相關(guān)決策信息的更深層次的認(rèn)識與研究，此外，有些地方水利設(shè)施還比較薄弱，其發(fā)展與應(yīng)用存在一定困難。因此，有關(guān)部門需要充分發(fā)揮改建區(qū)本身的優(yōu)勢，并結(jié)合各有關(guān)單位的科技成果，特別是要引進(jìn)并運(yùn)用某些比較成熟的水利防汛體制，并與其他部門進(jìn)行協(xié)調(diào)，將其運(yùn)用于實踐中。另外，為了保證防洪抗旱體系的穩(wěn)定運(yùn)行，還需加大對防洪抗旱體系的改造力度，在已有基礎(chǔ)的地方，積極探索其他的構(gòu)建方式，采取“以工業(yè)帶動產(chǎn)品”的發(fā)展態(tài)勢，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)信息化的實用化與升級換代。另外，當(dāng)前我國水利信息化建設(shè)還存在著標(biāo)準(zhǔn)體系不健全、部分?jǐn)?shù)據(jù)之間缺乏緊密的關(guān)聯(lián)、補(bǔ)償機(jī)制還沒有建立起來，所以，要提高信息化建設(shè)水平，也可以更好地實現(xiàn)信息資源的共享。

5.3 建立優(yōu)秀的研發(fā)團(tuán)隊

在防洪抗旱的實踐中，水利信息化的最后操作計劃需要由人力來進(jìn)行，有關(guān)專業(yè)人士應(yīng)針對實際需要與發(fā)展需求，制定有針對性的計劃，做好人才培養(yǎng)的相關(guān)工作，增加員工進(jìn)修的機(jī)會。有關(guān)部門要針對崗位的實際需要，制定一套完善的信息評估體系和激勵機(jī)制，這可以使人才隊伍的內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，從而造就一支高素質(zhì)的水利信息化建設(shè)和管理人才隊伍。同時，還應(yīng)加強(qiáng)與其他企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)合作，以多種形式為基礎(chǔ)，培育一批具有較高水平和較強(qiáng)綜合能力的人才。

5.4 建立水利行業(yè)規(guī)范

在水利部門開展防汛抗旱工作的過程中，涉及的基本信息內(nèi)容十分繁雜，并且涉及大量的歷史數(shù)據(jù)，因此，需要以水利大數(shù)據(jù)為核心，制定標(biāo)準(zhǔn)化的管理體系，確定各項技術(shù)的需求，構(gòu)建信息化的基礎(chǔ)設(shè)施、人員管理、數(shù)據(jù)資源的框架，并按照國家的水利建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，考慮到不同區(qū)域的建設(shè)需要，改進(jìn)并更新相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，確保標(biāo)準(zhǔn)的可擴(kuò)充性，并為以后的系統(tǒng)更新及新技術(shù)的推廣做好準(zhǔn)備。采用更為標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)規(guī)范，需要立足于水利資源，合理地分配各類資源，有效地提升工程建設(shè)的效率，也可以按照水利信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系，對編碼和信息進(jìn)行分級，完成數(shù)據(jù)交換，空間資源中心，管理應(yīng)用服務(wù)等方面的標(biāo)準(zhǔn)化工作，保證信息管理系統(tǒng)的規(guī)范化。

5.5 提高水利信息化設(shè)備的投入

隨著水利信息化工作的日益增多，對信息處理設(shè)備的需求也越來越高，這是保證信息處理效率和可靠性的重要保證。要實現(xiàn)對多樣化、海量信息的快速、準(zhǔn)確處理，就需要提高系統(tǒng)中的設(shè)備的處理能力，在保證基本的處理容量的同時，也要及時地更新處理系統(tǒng)，只有如此，才能確保信息系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在防汛抗洪過程中，該系統(tǒng)采集的資料除視頻、文字和圖像外，還包括災(zāi)情、水文和水利、氣象、河流等各領(lǐng)域的信息，要求對信息系統(tǒng)的硬件進(jìn)行持續(xù)更新，以保證在第一時間查找到有關(guān)的檔案材料，為下一步工作提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對電腦軟件進(jìn)行實時更新，提升災(zāi)難預(yù)警與緊急處置的能力。水利水電工程施工中，應(yīng)根據(jù)實際情況做出正確的判斷，選用不同的信息技術(shù)，進(jìn)行創(chuàng)新。因此，在水利工程施工中，需要認(rèn)識到信息技術(shù)應(yīng)用的重要性，并根據(jù)不同的情況，提出切實可行的實施方案，使信息技術(shù)在防洪工作中發(fā)揮更大的作用。另外，工作人員也能將各部門所搜集的信息材料上傳到網(wǎng)絡(luò)上，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的即時分享，并通過增加對該信息系統(tǒng)的投資，全面提高信息化裝備的效率和技術(shù)水平。

6 結(jié)束語

綜上所述，在防汛抗旱工程的應(yīng)用和技術(shù)推廣中，水利信息化起到了舉足輕重的作用。隨著電子信息化、現(xiàn)代通信技術(shù)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等的持續(xù)發(fā)展與運(yùn)用，各項網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的綜合運(yùn)用也得到了進(jìn)一步的強(qiáng)化。有關(guān)部門要積極地進(jìn)行各種網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的研究與開發(fā)，并及時地解決這些問題，更好地服務(wù)于防汛抗旱工作。