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【關鍵詞】中小型;水庫;信息化;建設
計算機應用技術的推廣和網絡技術的迅速發展,使經濟社會真正步入了網絡時代和信息時代。信息利用儼然已成為人們各種社會活動的基礎,信息的作用已滲透到人類生活的各個領域。隨著社會的發展,水利資源在社會發展中起著舉足輕重的作用。能源和信息是當今社會持續發展的兩大支柱資源,開發和利用水利資源是促使水利行業向現代化轉變的有效措施和手段。實現水利的信息化建設是水利現代化的前提。
1 中小型水庫水利資源的現狀
雖然我國的水利信息化建設已經取得巨大成就,水利基礎基礎設施初具規模,但依舊有不足之處,主要表現為水利信息的利用不充分和水利信息化建設的技術力量薄弱。計算機應用技術和網絡技術的推廣,提高了信息的傳遞速度,拓寬了信息渠道,極大的方便了信息的傳遞和獲取。辦公用的計算機硬件設施和網絡環境雖然有了明顯改善,但僅限于一般信息的瀏覽或簡單信息的查詢。水利信息化建設中的信息技術和信息產業都有了進步,但沒有充分利用這一便利條件,造成我國的水利信息利用能力與發達國家相比還有很大差距。水利信息化建設需要有專門的技術人員,信息的匯總、系統的維護、監控網站的設計與制作等工作需要專業的技術人員來完成。水利系統現有的計算機信息管理專業人員相對較少,技術能力相對薄弱,很難完成水庫水利工程大規模的數據采集、匯總和信息的及時更新。
2 中小型水庫信息化建設面臨的問題
水庫的信息化建設主要包括:基礎信息系統工程的建設,以及全國水庫的相關信息采集、信息傳輸、信息處理和決策支持等分系統建設;水利信息數據庫的建設,水庫信息數據庫是國家安全重要的基礎性公共信息,為國家和政府決策提供重要的依據;水庫綜合管理的信息系統建設;加強對水庫工作人員的隊伍建設。中小型水庫的信息化建設面臨的問題:中小型水庫的水文觀測站少和相對流域較小,洪水匯流和入庫的時間短,傳統的時段報訊方法和人工語音報訊無法對水庫流域降水實現實時掌握,不能及時有效的做出洪水預報;大多數水庫還采用傳統的人工洪水預報方法,這種方法工作效率低,不能進行實時預報;中小型水庫普遍尚未實現計算機模擬洪水調度,依舊采用手工方式進行洪水調度,手工方式演算計算量大、效率低、精度差,很難實現水庫洪水的多方案調度和方案的優選,無法為現場決策提供有效的信息和技術支持;中小型水庫的工作管理人員較少且文化程度不高。技術水平有限,水庫情況和雨水情況的資料整編費時、費力,準確性和及時性不能保證。所以,應借助計算機網絡技術,結合水庫的實際情況,促進水庫的信息化建設,建立起一套集水域情況采集與傳輸、防汛值班機、洪水在線預報、洪水調度模擬、水情資料整編等功能的自動化系統。徹底解決傳統的水庫工作模式中存在的問題,實現水庫水利工程的信息化和現代化。
3 中小型水庫信息化建設和發展方向
3.1 水利信息化的發展方向
計算機技術和網絡技術的高速發展,水庫水利工程也凸顯出新的特點和要求,主要包括水庫水利信息的多元化、信息的快速傳輸、快速處理、資源共享、水庫水利信息的安全性等等。隨著全球地理信息系統,以及RS、RTK等傳感技術的應用,為水庫水利信息的多元化提供了更加豐富準確的信息。衛星系統和雷達信息的引進,推進了水庫水利信息的數字化進程,加快了水庫的規劃、開發、管理信息的全面數字化。先進的計算機網路技術使信息傳輸數字化和網路化,極大的提高了信息傳輸的時效性和利用率。這些新技術的推廣應用在國家防汛指揮系統建設中發揮著重大作用,使得在短時間內收集齊全的國內水雨信息成為現實,為全國的防汛決策提供了信息支持和及時可靠的信息來源。計算機性能的不斷提高和多媒體技術的應用,使得信息處理速度快、可視化程度高、表達更直觀。高水平軟件的開發和先進的加密技術,切為信息系統的安全建設提供了保證。努力提高信息化工作的管理水平,重視信息技術人員和管理人才的培養,積極探索新的信息系統管理方法,完善管理體制和運營機制。
3.2 水利信息化建設的重要內容
要加強現代水利的頂層設計,把水利信息化建設貫穿于“建設防洪抗旱減災體系、水資源配置和高效利用體系、水資源保護和江河健康保障體系、有利于水利科學發展的制度體系”的全過程,力求實現水利信息化和水利現代化有機融合;要加強基礎數據采集和信息資源共享,構建完善的數據采集、處理、傳輸與的基礎設施體系,實現對水庫水資源基本情況實時監測,為政府防汛抗旱指揮決策提供準確的第一手資料;要加強水利信息技術應用和推廣,推進信息技術在主要江河源頭區、飲用水源保護區等重要生態功能區強制性保護中的應用,建立防汛、防臺風、防山洪災害聯動預警機制,利用現代技術,在流動人口進入山洪災害危險區或發生山洪災害危險前,及時有效的提出預警。
水庫水利信息化所需的基礎設施是一個全國性的網絡工程,是水利信息化建設的基礎工程。包含的關鍵技術有:實現遠程自動化控制、信息數據和信號的模擬、全球地理信息系統和傳感器技術、數據庫技術、計算機網絡通訊技術、人工智能化管理等技術。從水庫水利資源規劃管理到水利工程的設計施工和運行,促使傳統水利工程向信息化水利工程轉變。充分借助信息技術的力量,不斷豐富水利信息化建設的內容。各個水庫、江河流域等水利工程的信息化建設是國家水利信息化的一部分,是國家水利信息化系統的信息源和信息子系統。這是一個規模龐大、復雜的信息系統工程,涉及到水利行業的方方面面。水利的信息化建設是國家一項重大戰略,需要水利共組人員認真去布置、實施和完成。
要加強中小型水庫水利信息化建設中的員工隊伍建設,提高工作效率和信息資源利用率。水庫水利的信息化建設要按照相關建設的程序,合理規劃設計、實施和建設。水利工程的建設是基礎,管理是關鍵。著重強調水庫的日常維護、技術培訓、技術支持和技術服務,促進水庫的保持和升級。要加大與有研實力和熟悉水利行業特點的計算機企業的戰略合作,確保水利信息化建設的技術支持。要加大對水利工作人員的技術培訓,培養出專業技術與信息管理技術相結合的復合型人才,建設一直特色、專業、敬業、高素質的現代水利隊伍。不論從發展速度還是發展規模,計算機技術和網絡技術的發展都是信息采集、傳播和利用都達到了空前的高水平。要充分發揮計算機網絡資源的優勢,提高信息資源的利用率。
4 結語
水利的信息化建設要在國家信息化建設方針的指引下,適應水庫水利工程為促進經濟社會發展和全面建設小康社會的新形勢,提高水庫水庫水利工程的管理與服務目標。在全國水利行業中推廣現代信息技術的應用,建設水利信息化的基礎設施,解決水力資源不足和有限資源共享難的問題。以促進水庫水利工程的信息化來提高防汛減災、水資源優化配置、水利工程建設管理、水土保持、水質監測等水利工作中的信息技術應用水平。立足應用、著眼發展、實務創新,帶動水庫水利的信息化和現代化,保證水利事業的可持續發展。
參考文獻:
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1.1水電站自動監控系統
一般水電站的總體設計是以計算機監控為主,簡單常規控制為輔,應充分發揮計算機的監控系統和常規控制設備之間的協調作用。建成后盡可能達到少人值班甚至無人值班的效果。簡單控制的作用是為了預防了主級控和現場單元控制發生中斷的時候備用的。簡易常規控制是直接作用在現地控制單元的。監控系統一般采用分層分布的開放系統,確保監控系統的可靠性,具備方便使用與硬件擴充的功能,還要能保護用戶的投資。軟件結構化、模塊化的設計理念能使系統更能適應規模擴充以及功能增加。系統可以采集、處理并監視各中輸入量,對各種控制對象進行各種控制。并能根據水電站的實際狀況,能便利修改或者重新定義畫面的參量、編號。系統的事故追憶及順序事件記錄功能可以有效分析事故的原因。
1.2大壩安全監控系統
這個子系統是由中央控制器、前置機、傳感器、現場測量控制單元以及通訊網絡構成的。其中現場測量控制單元是放置觀測房里面的,是和傳感器相連的。前置機實際上是一臺工業控制機,一般是當作網絡中心的節點,與各個現場測量單元相接,實現子系統的運行控制和上一級系統的聯接。大壩安全自動化監控子系統一般有這幾個功能:數據采集機分析功能、報表及圖形形成功能、數據庫管理功能。
1.3圖像監控系統
圖像監控系統現在已經被應用到很多的領域。這種系統就是采用先進的電子科技技術,對遠端的景象進行傳感成像、集中監視、信號傳輸、記錄圖像及聯動控制的管理系統和安全技術防范系統。現在水庫多采用的計算機數字監視系統是一種新型產品,這種手法是將視頻圖像數字化進行壓縮記錄。一般是采用高檔的工業控制微機、PC服務器,達到增加攝像機圖像輸入人路數,增強圖像的顯示率,增加對鏡頭和云臺的控制,加上良好的人機交互界面,便組成了計算機為核心的數字監視報警子系統。局域網內的任一臺電腦通過權限認證之后都能監控圖像信息,還能通過網絡進行移動辦公。
1.4水情遙測系統
這個系統一般配置有前置機、收發電臺、遙測中心終端、全向天線、通訊電源等。中心站能夠接受各個遙測站收集到的各種水情參數。中心站的作用是初步識別判斷收集到的數據,然后分類整理,儲存到中心站前置機的內存中。這些整理過的數據由能通過局域網存放到服務器的數據庫中。水情遙測系統一般具有以下的功能:隨機自報和定時平安自報功能;采用國際上先進的微處理器和國際標準的調制調節器設計的RTU終端機能夠進行水位消浪慮波處理、自動報警、先進信道檢錯、糾錯編碼功能。
2水庫信息化系統建設中需要注意的幾個問題
2.1水庫信息化建設中做到統籌設計、分步實施
因為水庫信息化系統建設的涉及的范圍很廣,并且每個系統輕重緩急也各不相同,在水庫信息化的建設過程中應根據水庫的自身情況合理統籌安排。例如管理水平相對比較的落后或者有一部分已經建成的書庫,就應選擇分步建設的方式,優先去建設那些比較成熟的子系統或者很重要的子系統,這樣循序漸進就有很大的成功率。然后對于那些已經有比較成熟的計算機管理經驗或者本身管理水平很高的水庫可以采用整體實施的方式去建設。
2.2做好水庫信息化系統的維護工作
在水庫信息化系統建成之后,最重要的就是進行系統的維護。系統的維護工作不單指硬件設備的定期維護,還要建立常年性的周期維護。水庫信息化系統很復雜、繁瑣,并且維護技術要求也很高,因此一定要具有專業的人員進行維護,禁止非專業人員擅自操作。
2.3加強系統的信息安全建設
水庫信息化系統一般有兩個方面的安全隱患,病毒和信息的泄露。對于病毒入侵,應當首先給系統設置防火墻,并注意定期的跟新病毒庫,預防新病毒的入侵而沒有防備,再者應當定期查看防火墻的運行的日志,清楚掌握系統受攻擊的狀態。這樣才能防范于未然,避免病毒的入侵。至于信息泄密問題,可以采用用戶分級攝制權限的方式。這需要首先對水庫信息化系統進行細致的分級分類,并能以數據庫的形式設立不同級別的用戶,并分別給予不同的訪問權限,從而降低信息泄露的幾率。
水庫工程管理是水利工程中一項重要的工作內容,水庫工程維修以及安全運行一定要確保下游人民群眾生命財產安全,建國以來由于忽視水庫工程管理而造成潰壩事件不在少數,必須引以為戒。我國存在眾多的水庫工程,管理起來難度較高。在網絡快速發展的信息化時代,只有認真做好水庫工程管理的信息化建設,才能促進水利工程的持續發展。
一、我國水庫管理現狀
我國大部分水庫建立的時間比較久,相對應的設施已經老化,管理手段落后,不能滿足當前水利工程的要求,當遇到自然災害時無法及時有效的應對,缺少信息化技術支撐。水庫的管理工作不到位,常因水庫的維修工作不及時、設施操作不當、大暴雨突發應對不及時使水庫發生險情等,水庫的功能和安全性逐漸喪失,嚴重時將出現潰壩等現象。國家有關部門對水庫存在“重建輕管”現象,水庫在維護等方面的投資和關注不夠,水庫的管理經費缺乏,在此情況的影響下,也減少了水庫管理的工作崗位。不少水庫在遭到自然災害的摧毀后沒能得到及時的修護,從而降低了水庫的整體效益。水庫的管理違背了生態環境的可持續發展的原則。在我國個別地區的水庫包括小型水庫的管理體系中,一直沿用較落后的管理方法。水庫的管理機制落后,沒有達到建設信息化的水平,不能及時的進行改進和創新。這類管理方法沒有科學、完善的水庫管理體系,管理人員的考核也沒有具體的標準,造成水庫的管理工作走下坡路。甚至部分管理者無法及時認清自己的工作,遇到問題不及時匯報,導致問題累積,埋下安全隱患,致使水利工程不能快速發展。
二、水庫管理信息化建設的重要性
水庫是調節徑流的重要水利工程。水庫管理的重點是做好堤壩的安全管理工作,防止潰壩造成不堪設想的后果。信息化可持續發展是新時代水利建設的主要發展方向,也是整個國民經濟和社會信息化建設的重要組成部分。利用信息化建設,可以及時對水庫上下游進行監控,通過網絡及時觀察反映水庫大壩及相關地區的實時氣象及工程情況的信息,把這些信息整合起來,構建信息訪問平臺。通過實時水文預報等,能夠更加直觀、全面的對水庫進行多種方案的模擬、分析,并提供解決和管理方案。隨著現代信息技術的發展,實時數據信息采集系統和處理“數字化水庫”的時代已經拉開帷幕。水庫效益是需要通過水庫調度來實現的,在水庫調度中,必須堅持發展服從于安全的原則。水庫的發展及調度要權衡多方面的因素,維護生態平衡等需要。為了能夠充分的發揮水庫的綜合效益,在水庫調度中,需要利用信息化建設進行某些技術工作。
三、水庫管理存在的問題
眾所周知,我國水資源相對比較缺乏。人均水資源量在世界上的排名相對靠后。要想促進經濟發展創建和諧社會,水庫管理是否能夠發揮自身最大的效益十分重要。在水庫管理上出現的問題和解決方案如下:
(一)管理體制存在缺陷
全國大中型水庫管理機構在計劃經濟時代上的基本定義是為集體社會提供公益,加之進行生產經營。但是,隨著經濟體制的不斷變換,水利上實施的體制已經跟不上時代的步伐,必將遭受淘汰的命運。為了水利工程能有更好的發展,必須進行信息化改革。在改革的過程中,要合理的劃分水利行政主管部門和事業單位的主要職責,提高管理人員的工作意識,從根本上規范管理。
(二)忽視水污染問題
在水庫管理上的主要問題就是防洪,嚴格管理以便造成潰壩等嚴重現象。特別是每到汛期,水庫的管理人員都會小心翼翼的做好防汛工作,從而忽視水污染的嚴重性,隨著工農業的發展,工業廢水和生活污水的排放日益增加,造成了水體富營養化,直接對供水和生態安全構成了威脅,沒能在抓防汛工作的同時對水庫進行污染物的清理工作。為了徹底清楚污染物應由供水部門帶頭,成立專門的清污機構,定期對水庫范圍內的淤泥進行科學的清理,以徹底消除底泥對水庫水質的污染,這項工程龐大,耗資較高,但與重新修建水庫所花的費用來說有明顯優勢。
四、水庫管理信息化建設
在水庫工程的信息化建設過程當中,大中型水庫起步較早,從電臺報汛、有線電話報汛逐漸向自動化遙測系統等現代通訊手段過渡。水庫工程管理信息化建設中發展最為迅速的屬三峽水庫,三峽水電站建立后蓄水形成的人工湖泊達到一千零八十四平方公里。除三峽水庫以外,其它大型水庫工程信息化建設也在抓緊進行。實現水文現代化是提高水利工作效率的重要途徑。雖然目前我國也在進行全國防汛指揮決策系統的建設,但是水文自動測報系統中央只管理中央報汛站,盡管統一規劃,但是投入渠道卻不一樣。目前,全國有中央報訊站,各省有氣象方面的雨量測站,有山洪災害防治系統的測站,有地方的水文報汛測站,所以,難以同步進行建設,必須大力加強水文監測、優化站網密度,進行統一規劃。必須明確經費來源渠道,統一按照要求,對國家和地方進行共同建設管理。這樣,才能確保水文現代化的快速實現。還要注重科研和人才的培訓,高度重視新技術、新設備的研發,特別是洪水預報系統的研發,即如何將計算機技術、洪水預報模型與GIS地理信息系統相結合,包括信息自動采集設備等等。雖然我們也很重視科技發展,但研究范圍還是不夠廣泛,科技含量低。開展研究的課題也相對較少,不利于水文建設的長期發展,為適應新形勢的水利發展必須在這一方面盡快改變。為了推進水庫管理信息化系統運行,必須對水庫工作進行規范管理,確保信息化系統的穩定運行。水庫工程管理信息化是現代化水庫管理的必然發展趨勢和發展方向,加強管理才能確保水利工程穩定可靠的運行。因此,制定相關的運行管理規程及操作規程,要求系統工作人員嚴格按規章制度、操作執行,是信息化系統得以正常運行的關鍵。水利信息化項目落成后,運行管理費用緊缺是當前水庫管理信息化存在極為普遍的現象,嚴重影響了信息化系統的正常運行。因此明確維修管理費用的來源渠道是水庫管理信息化系統運行的重要保障前提。信息化工作的關鍵是加強培訓技術人才。在水利行業,特別是水庫等較為基層的水利單位,現代化技術水平較低、應用管理水平不高的現象普遍存在,懂水利又懂信息化的技術人才相當饋乏,已經成為信息化建設的重要制約因素。因此,應采取更豐富的學習形式加強技術人員的培訓,提高水庫工程管理人員的綜合素養,使水庫工程信息化系統發揮出最大效益。
結束語
關鍵詞:水庫工程;工程管理;信息化建設
1、前言
國內有很多水庫項目,種類和數量都十分復雜,因而要進行行之有效的管理非常困難。為了保證水利工程的不斷發展,有必要利用信息網絡進行管理和建設。在構建水庫工程信息結構體系的基礎上,研究了信息技術在水庫工程管理中的應用。
2、信息化的水庫管理系統
為了實現水庫的精細化管理,有必要利用先進的信息技術實現對供水安全和水資源的監測。
2.1信息收集系統
利用信息技術建立水庫工程信息系統主要采用信息技術收集信息。主要功能是收集地下水,水質,圖像,干旱,工作條件,雨,天氣等。采集方法主要包括云攝像頭和傳感器采集。通過收集數據,監測水質,水量,水泵運行,水情和降雨量,確保項目安全運行。水監測系統的主要功能是為防洪作業和洪水預報提供技術支持。水情監測系統包括中心站,中繼站,通信鏈路,遙測站以及降雨和水位傳感器。視頻監控系統的主要目的是檢測和觀察水庫的整體狀況。已經建立了結合無線傳輸和有線傳輸的視頻監控系統。對于具有長電纜線路的復雜地形,光纖傳輸至關重要。水計量系統的主要目的是計算儲存的水量并觀察水庫的蒸發以便更好地進行管理。為了建立供水計量系統,需要建立不同的計量點,然后由GSM發送計量點中心站的信息,以顯示不同時期的水庫的流量信息。建立水質監測系統的主要目的是監測和分析水質,避免環境污染。系統建設的主要方法是使用水質監測系統儀器實現自動檢測。
2.2高級應用系統建設
水庫工程管理信息化建設存在一些問題。其中一個主要因素是水庫項目沒有強大的信息數據庫。為了最大限度地發揮水庫管理信息化建設的價值,有必要建立一個綜合的水庫信息數據庫,為信息化建設奠定良好的基礎。但是,在許多水庫工程的運行中,數據庫的建設還沒有得到足夠的重視。甚至一些工程管理團隊也不了解信息數據庫對信息化建設的重要性。因此,在水庫工程管理過程中,工作人員無法通過網絡計算機和信息技術掌握水庫的運行,這將阻礙水庫工程的管理。建立先進應用系統的主要目的是為水土保持,水環境管理和水資源合理配置提供準確,科學的數據支持。水資源管理系統的主要目的是支持水庫政府的管理,為水資源規劃,節水和引水提供技術支持。基于信息網絡,實現了水庫辦公管理的信息化,完成了各項任務的信息化。建立預報系統的主要目的是為防洪作業提供依據。預報系統包括水質,水量和洪水。變量和水文參數被認為是系統的內部結構參數。天氣雷達用于有效監測降水和峰值到達時間,并建立預報系統。
2.3重視科學研究和人員培訓
研究和開發新設備和技術,以及自動信息采集設備,洪水預報模型,GIS地理信息系統和計算機相關技術,以改善洪水預報系統的建設。存在的問題是研發問題較少,范圍狹窄,技術含量低,缺乏先進性。因此,提高科學研究的重要性勢在必行。目前,基層水文觀測站人員素質普遍較低,人員培訓很少。即使只是正規訓練,也大多局限于書本知識訓練,實用性不強,效果差。因此,有必要定期培訓員工,以提高他們使用信息設備的能力。此外,我們必須不斷招募和吸收水庫管理者,以改變和適應水利發展的新形勢。
3、水庫管理中信息技術的具體應用
在水利工程中,水庫工程管理非常重要。安全操作,維護和工程維護是確保人們生命和財產安全下游的關鍵,信息系統可以有效地管理水庫項目。
3.1環境,氣象和水文的實時監測
信息化建設人員必須創新思路,積極考慮提高信息化建設成效的措施,結合水庫工程的各個方面,按照信息化建設體系制定計劃,確保分支機構全面信息化監管。另一方面,改善水文監測,水庫周邊環境信息和自然災害監測,自動監測預警,可以節省人力,提高管理水平。環境,氣象和水文是水庫管理的重要方面。為了保證環境質量,氣象和水文測量報告和系統工程的穩定性,相應的維護和安裝。水庫環境,氣象和水文管理需要確保應用軟件的通用性,系統維護的有效性,數據的可靠性,信息傳輸的及時性和監測數據的準確性。
3.2加強水庫綜合治理
從我國大部分水庫的基本情況來看,整體自然條件較好。經過長期的建設和發展,上游基本形成了綠色或森林。植被良好,洪水泛濫,大大小小,保護了下游人民的生命財產。隨著中國經濟的不斷發展,上游城市的產業發展非常迅速。隨著流域人口的增加,污水排放嚴重影響了水庫的水質。這種現象在中國水庫中很常見。因此,有必要加強水庫綜合管理,綜合社會環境和治理工程措施。河流的運動和形成具有一定的振蕩范圍。它的蓄洪功能。在綜合管理過程中,還需要信息管理。通過信息化和現代監測方法,可以實時監測水庫的水質。一旦水質發生變化,就可以及時處理,以避免水污染。
3.3加強洪水預報
洪水預報是水庫項目管理的重要組成部分,也是水資源管理,防洪減災的技術支撐。但是,為了加強洪水預報,有必要加強水庫工程的信息化建設。為提高水文預報的準確性和預測周期的增長,有必要加強和加快水資源預測中心和洪水預報系統的建設,加強水情雷達的建設。利用雷達謎題研究降水反演數據為分布式水文模型的有效應用提供了物質基礎。
4、結束語
水庫工程管理的主要目的是防止潰壩,確保防洪工程的安全。水庫信息管理可以有效提高管理效率,促進水庫整體穩定和安全。本文從水庫工程信息化建設入手,研究和探討了信息技術在水庫工程管理中的具體應用,希望借鑒水庫工程工程管理的經驗教訓。
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作者簡介:陳喜(1978-),廣東省潮州市人。大學本科學歷。現為新疆維吾爾自治區烏魯瓦提水利樞紐管理局工程師。研究方向為水庫運行管理
在水利工程中,水庫工程管理不可或缺,其關系著下游人民的生命以及財產安全,必須要做好水庫工程的安全運行與維護。建國以來,我國出現過很多由于忽視水庫工程管理而造成的潰壩現象,必須要引以為戒,避免類似現象的發生。我國水庫工程比較多,管理起來有一定的難度,一定要借助信息化網絡進行管理建設,這樣才能確保水利工程深入化、持續性的發展。
1水庫工程信息化構建
要實現水庫的精細化管理,就必須借助先進信息技術,實現對供水安全、水資源的監控。
1.1信息采集系統構建
利用信息化技術構建水庫工程信息化系統,主要就是利用其進行信息采集,主要作用是采集地下水、水質、圖像、旱情、工情、水雨情、氣象等等內容,采集手段主要是云臺攝像、傳感器采集等等。通過信息的采集可以對水庫水質水量、泵站閘門運行、水雨情等情況進行監測,以確保工程能夠安全運行。
1.1.1水情監控系統的構建
水情監控系統的構建主要作用是對防洪調度、洪水預報提供技術支持。水情監控系統具有應該由中心站、中繼站、通訊鏈路、遙測站、雨量與水位傳感器組成。
1.1.2視頻監控系統的構建
構建視頻監控系統的主要目的是針對水庫整體情況進行檢測、觀察。構建視頻監控系統應該利用無線傳輸和有線傳輸相結合的方式進行,對于地形復雜、安線較長的水庫來說,一定要采用光纖的方式進行傳輸。
1.1.3供水計量系統的構建
構建供水計量系統的主要目的是對當前水庫容量進行計算,觀察水庫蒸發量,以便做更好的管理。構建供水計量系統需要設置不同的計量點,然后利用GSM信息技術,將計量點的信息傳輸的中心站,從而便可以顯示出不同時間段水庫出入流量信息。
1.1.4水質監測系統的構建
構建水質監測系統的主要目的是對水質情況進行監測、分析,避免周圍污染源的污染。系統構建的主要方式是采用水質監測系統儀表實施自動檢測。
1.2高級應用系統的構建
構建高級應用系統的主要目的是為水土保持、水環境管理、水資源合理配置提供準確、科學的數據支持。
1.2.1水資源管理系統的構建
構建水資源管理系統的主要目的是支持水庫政務管理等工作,為計劃用水、節約用水、數量分配方案提供技術支持。以信息化網絡為基礎,水庫辦公管理全部實施信息化,做好各項工作的信息化備案。
1.2.2預報系統的構建
構建預報系統的主要目的是為防汛調度提供基礎。預報系統應該由水質、水量以及洪水幾個方面構成,將變量與水文參數作為系統內部的結構參數,利用氣象雷達對降雨量、洪峰到達時間等等進行有效監控,從而實現預報系統的構建。
1.3重視科研,培養人才
1.3.1一定要提高對科研工作的重視程度
不斷研發、研究新設備、新技術,將信息自動采集設備、洪水預報模型、GIS地理信息系統以及計算機相關技術相結合,以此來完善洪水預報系統的建設。當前存在的問題是,研發課題少、范圍窄、科技含量低、超前性不足等問題,所以說提高對科研工作的重視當務之急。
1.3.2加強對人才的培訓
當前基層的水文觀測站工作人員,素質普遍偏低,對人員的培訓非常少,即使培訓也只是形式化,大多僅限于書本知識的培訓,實用性不強,效果差。因此,一定要定期對工作人員進行培訓,提高人員對信息化設備的使用能力,另外,要不斷招聘、吸納水庫管理的人才,以改變、適應當今水利發展的新形勢。
2信息化技術在水庫工程管理中的具體應用
在水利工程中,水庫工程管理不可或缺,安全運行、維修、工程養護是確保下游人民生命以及財產安全的關鍵。以信息化系統基礎,對水庫工程進行有效管理。
2.1做好環境、氣象以及水文的實時監測
環境、氣象以及水文是水庫工程管理中的重點內容,做好相應的維護與安裝,這樣環境、氣象以及水文的測報質量以及系統工程的穩定性才能得到保障。要想做好水庫環境、氣象以及水文的管理工作,就必須確保應用軟件的通用性、系統維護的高效性、數據的可靠性、信息傳輸的時效性以及監測數據的準確性。
2.2加強對水庫的綜合治理
從目前我國大部分水庫基本條件來看,整體的自然條件良好,通過長期的建設與發展,上游基本都有綠地或者森林的覆蓋,植被良好,避免大大小小的洪水災害無數,保障了下游人民的生命以及財產安全。隨著我國經濟的不斷發展,上游城市的工業發展非常迅速,再加上流域內人口的不斷增加,排污水對水庫水質產生了嚴重的影響,此種現象在我國水庫中非常普遍。因此,一定要加強水庫的綜合治理,將社會環境與工程措施綜合起來進行治理,河流的運動與生成有一定的擺動范圍,在治理過程中必須為其預留一定的行洪通道,這樣才能確保其蓄洪功能。在綜合治理的過程中,同樣需要將信息化管理融入其中,通過信息化、現代化的監測手段,對水庫的水質進行實時的監測,一旦發現水質出現變化,可以及時的進行處理,避免水污染的發生。
2.3加強洪水的預報
洪水預報是水庫工程管理的重點內容,是水資源管理、防洪減災工作的技術支撐。然而,要想加強洪水預報工作,就必須加強水庫工程信息化建設,為提高水文預報精準度以及預見期的增長,應該加強、加快水資源預報中心與洪水預報系統的建設,加強對水利系統雷達資料的研究,利用雷達拼圖,進行降水的反演,為有效應用分布式水文模型提供物質基礎。
3總結
水庫工程管理的主要目的是防止潰壩現象的發生,確保防洪工程安全,通過信息化的水庫管可以有效提高了管理效率,促使整體運行更加穩定、安全。本文從水庫工程信息化構建出發,再對信息化技術在水庫工程管理中的具體運用進行研究探討,希望對我國水庫工程管理起到促進與借鑒的作用。
參考文獻
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關鍵詞 水庫工程;綜合信息化系統;遼寧省
中圖分類號 TV697.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2012)10-0258-02
據1954年以來的資料統計,全國平均每年發生潰壩事件70余起,水庫安全已成為危及人民群眾生命財產安全的重大隱患。遼寧省現已建成各類水庫950余座,其中大多數是在“”和“”時期建成,由于片面強調工程進度,忽視了工程質量,致使工程遺留問題較多。1998年大洪水后,我國政府高度重視水庫的防災整治工作,尤其是2004年以來逐年加大了病險水庫除險加固的投資力度。截至目前,全國已完成2 118座水庫的除險加固工作,但這些投資主要用來解決大型水庫和部分中型水庫的除險加固工程,而對于量大、面廣、危險隱患多的中小型水庫則無法得到解決。
1 存在的問題
目前,遼寧省的水庫信息化管理方面主要存在以下問題:一是大型水庫和有條件的中型水庫在水雨情監測和水文預報、調度模擬、大壩安全監測及閘門控制管理等方面已基本實現自動化,但目前只有水雨情監測系統和廳屬水庫的少數視頻能夠實現與水利廳中心連接。其他的水庫大壩安全監測信息、洪水預報調度模擬成果信息和閘門狀態信息只能在水庫當地實現,無法在水利廳進行遠程信息成果。二是多數水庫已建成的水情、工情、壩體安全監測、閘門控制等系統,均為獨立建設,孤立運行,各系統缺乏有機關聯,尚未形成整體的綜合信息化系統體系。原有的水庫安全預警以洪水預報為主,未建立以水庫安全綜合評價為基礎的水庫安全預警系統,影響了自動化與信息化建設成果總體效益的發揮。三是多數中型水庫與小型水庫自動化系統建設過程中“重水情、輕工情”,除水庫水雨情遙測系統建設外,無水庫工情安全監測系統。原有的人工工情安全監測資料未進行系統整編,有些大壩安全觀測設備已經損壞,無法實現人工觀測。導致無法動態掌握水庫樞紐自身健康狀態,也無法針對水庫工程問題進行及時處理,形成大量的病險庫隱患[1]。四是存在一定數量的小型水庫,嚴重缺乏水雨情觀測設施,有些水庫甚至沒有穩定的水位觀測設施、沒有降水觀測站,甚至在水庫現場沒有管理人員,為流域的防汛調度工作帶來極大隱患。
2 建設思路分析
水庫安全管理工作涉及到工程質量、運行管理、防洪安全、結構安全、滲流安全與閘門等啟閉設備金屬結構安全等。在掌握水庫的上述安全管理環節的基礎上,水庫在汛期洪水到來之前,要根據水庫目前的安全狀態,根據預報的洪水情況做到提早發出相應級別的預警,以便采取相應措施保證:水庫樞紐安全、上游庫區淹沒控制和為下游河道及流域防汛提供防御條件[2]。因此,水庫工程綜合信息化系統是水庫工程與非工程措施有機結合的成果。水庫的預警按性質分類包括水庫自身安全狀態預警、外部荷載狀態預警與對外界影響預警,即水庫的自身狀態是否在設計安全狀態的預警、要發生的洪水是否會超過水庫的防御能力(設計標準)的預警和水庫的上游淹沒與下游流域與河道的承受能力的預警。因此,水庫的預警是個分時段、分層次、多目標的綜合評價問題。
3 建設模式
從系統分析中可知,水庫工程的管理有3個方面需要得到保障,即水庫主要工程安全、下游河道在保證頻率下的安全、上游庫區淹沒線以上的安全。因此,針對水庫綜合信息化管理建設的需求,就需要相應的專業系統做技術保障,各系統相互關聯,建立水庫工程綜合信息化系統數據庫。最后通過全省水庫工程管理系統的GIS平臺實現各系統成果的有機整合。各級別水庫需根據其需求與特點設計符合條件的系統模式。
3.1 大型水庫模式
大型水庫由于水庫流域大、樞紐結構復雜、水庫調度能力強,無論對上游淹沒還是對下游流域防洪都起到重大作用。因此,需要對水庫的大壩、水情、工情、閘門等重要部位進行安全監測與分析,并以此為依據實現水庫防洪風險分析并建立水庫安全評價體系實現安全預警。大型水庫應建立完善的綜合信息化系統體系,保證水庫及上下游流域的安全,因而系統應包括水庫水雨情測報、洪水預報與防洪調度系統、水庫大壩安全監測分析評價系統、水庫閘門控制系統、水庫遠程視頻巡視系統、水庫安全綜合評價系統等[3]。
3.2 中型水庫模式
遼寧省中型水庫對流域的防洪起到了極其重要的作用,但水庫的原有自動化建設程度較低。近幾年,隨著國家高度重視,遼寧省的水庫除險加固工程中針對中型水庫開展了一些水庫管理的自動化與信息化建設項目。從水庫的功能上分析水庫的自動化需求與大型水庫相同,主要包括水庫水雨情測報、洪水預報與防洪調度系統、水庫大壩安全監測分析評價系統、水庫閘門控制系統、水庫遠程視頻巡視系統和水庫安全綜合評價系統。
中型水庫的系統結構雖然與大型水庫相同,但其規模要小的多,流域面積相對較小。中型水庫多為地市、縣級水利局管理,且數量多、分布面廣。系統需要建立省、市和水庫現地3級中心,并由市級分中心進行系統維護與運行管理。另外,中型水庫在設計建設時期多為無資料地區,水庫建成使用后往往無成熟的洪水預報方案,因而亟需根據多年實際觀測資料建立完善的水庫洪水預報方案。中型水庫的洪水預報內容由2個部分組成:水庫的產匯流預報和水庫抗洪能力計算,實際中應根據水庫現有的資料情況因地制宜進行。
3.3 小型水庫模式
遼寧省小型水庫數量眾多、分布面廣,多為地方鄉鎮級管理。水庫原有的監測體系不健全、管理體制不完善。因此,從防汛減災的角度亟需對水庫的水位、降水、工情視頻進行實時掌握,并編制水庫的實用洪水預報方案,對水庫進行防洪能力分析,實現水庫管理信息化。小型水庫流域面積較小,防洪標準低,管理手段落后。為改變這種不利現狀,系統的主要功能組成需包括水庫水雨情測報、水庫洪水預警系統和水庫遠程視頻巡視系統。小型水庫核心功能是在水雨情測報系統的基礎上再重新開發洪水估報與防洪能力評價預警系統,主要實現以下功能:一是小型水庫的預警主要通過繪制水庫抗洪能力圖的方式實現。要根據不同的預警條件制作不同的抗雨能力圖(包括汛限水位、設計水位、校核水位),根據水庫的不同庫水位、汛期的度汛方案、流域產流模型編制水庫不同時期與前期條件的抗雨能力曲線,并綜合繪制流域水庫抗洪能力分布圖。利用降雨與抗雨能力比較可進行分級別預警。二是小型水庫的產匯流方案編制往往受到水文資料的限制。由于小型水庫的特點是流域面積較小,匯流時間較短,所以必須采用比較簡單的預報方法,以便減少預報程序。可采用全省流域降水等值線內插或水文站相關的方式獲取,進行洪水預報可采用遼寧省水文成果圖集成果,或借鑒相關水文成果資料分析。采用徑流系數法或扣損法進行洪水估報,在主汛期可以認為已經蓄滿,不計損失,全部產流,這對于預警是偏于安全的[4]。
3.4 中心系統
綜合信息化系統中心系統分為省水利廳中心系統和各市級分中心系統,省中心系統為全省水庫工程管理與防洪減災預報預警系統,系統以地理信息系統為平臺,對全省各級別水庫進行綜合管理。市級分中心系統為省中心系統的分支,負責市屬水庫系統的綜合管理與維護工作。
4 總結
遼寧省水庫工程綜合信息化系統是遼寧水利信息化建設工程的重要組成部分,將為全省水庫防洪與興利的合理化調度提供全面支撐,為全省流域的優化調度提供技術保障,具有顯著的經濟和社會效益。通過遼寧省水庫工程綜合信息化系統的建設,將為全省的水庫管理工作水平帶來質的飛躍和提高,促進全省水庫管理體制向科學化、系統化、信息化的方向轉變。
5 參考文獻
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[關鍵字]:水庫管理信息化 信息化建設 水庫信息管理系統
水庫具有很多的優點,它可以用來灌溉農田、水利發電、觀光旅游、供水補水、水產養殖及改善生態環境等眾多的作用,因此對水庫進行合理的管理是至關重要的,所謂的水庫管理工作即是對水庫的利用和管理。利用是使水庫發揮出它的效益和功能,管理是延長水庫的壽命及確保水庫安全。
一、水庫管理信息化的主要技術
水庫管理信息化系統需要包含信息存儲、信息采集和信息分析三樣整合在一起。因此系統的設計需要分別針對以下幾個問題來開展:從總體上看,水庫信息管理系統要采用分布式層次結構,結合管理系統和數據庫技術進行系統開發。主要技術如下:
第一,分布式體系。一般需要選用CORBA與COM+軟件,分別對應于跨系統平臺與微軟操作系統,兩者不相同,卻可以使不同類型的平臺、網絡、數據庫進行整合,來使得不同類型技術的資源實現共享。
第二,Web服務器。常用的Web服務器是APache HTTP Server,它具有支持跨平臺的應用、良好的可移植性、源代碼開放等優點。
第三,數據處理技術。水庫的管理軟件因開發目的不同存在技術類型差異性,常用的信息處理軟件和數據庫有SQL server、Silver light、Oracle等。
二、信息化管理在水庫工作中的重要程度
權威人士提出了水利管理要從過去已有的水利管理的前提下,擴展出現代化水利管理和可持續的水利的內容,首先要繼承和傳統一樣對水資源進行開發利用和治理,更要在原有基礎上更加重視對水資源的合理配置,保護水資源;一樣重視水利工程的建設,而且要做到在重視工程建設同時,加強非工程措施建設。想要使水利工作完成轉變,必須把信息化管理作為重要的技術手段。信息化既可以提高水庫管理工作的決策水平以及管理水平,使得水利為國家的經濟與社會發展提供有力保障,是現階段社會發展的要求。要使水庫工作管理信息化,一方面水庫的管理部門要保持與執行部門的聯系緊密度,給其提供盡可能多的水利信息,比如旱情、水工程、洪澇、水量水質等信息,為相關部門盡早做出抗旱、防洪、水資源等綜合管理提供其依據。水庫建設的本身也極度需求信息行業的技術支持,包括生態環境、區域經濟、地質災害、氣候氣象等。因此,水庫管理的信息化建設,即是水庫管理工作自身發展的要求,更是國民經濟發展中不可或缺的一部分。
三、信息化建設的主體目標
水庫管理的信息化建設要時刻保持與國家信息化建設總方針與總原則相協調吻合,即要順應信息化技術的發展潮流,保證信息化技術先進性。對落后的水庫設施進行技術升級,穩步提升水庫管理的水平,深入建設水庫的信息化工程,更好的為社會發展和國民經濟做出貢獻。水庫管理信息化建設達到以下幾點目標:
(一)信息采集系統的建立
水庫的管理工作需要有基本資料來提供依據,需要收集水庫的蒸發量、上游來水以及降雨量、水質、出庫水量等其他氣象信息以及大壩滲流、應力應變的現象進行管理檢測,為水庫后期工作提供資料儲備。
(二)提高信息化系統
水庫的很多資料都需要進行共享或者傳輸,如果加強水庫的信息化建設,那么信息傳輸將會比較方便、快捷。比如將采集器的采集到的信息以及相關信息經過電子設備傳輸到信息中心,然后依據信息中心所下達的命令進行總的調度;通過信息系統與其他的水庫和管理所進行網上聯系,方便傳輸數據,提升相應工作效率,辦公自動化的實現,以此來提高整個水庫的管理水平。
(三)閘門自動化管理
對水庫的閘門安裝自動控制系統,讓其自動控制水庫的進水閘與泄水閘,從而控制水庫的水位。從而實現閘門及時、迅速的開啟或關閉,以提高水庫信息化系統的可靠性,實現自動化控制,自動化科學管理為目的。
四、信息化建設基本措施
目前,水庫信息化管理已經為水利管理提高了很大的作用,大幅度提高了水庫的工作效率,盡可能發揮出工程效益,但從現階段來看,水庫信息化的管理建設還有待提高。
(一)改變以往觀念
以信息技術來實施現代化管理、科學管理,轉變以往保守、閉塞的習慣,在信息社會里需要信息共享與開發。水庫信息化建設不是朝夕可以完成的,是一個需要很多人力物力的漫長過程,因此水庫要加強對專業人才培訓,給予他們正確的政策領導,在人員的經費與工作時間等方面給予支持,從而提高有關人員的工作熱情,盡早完成信息化
(二)分步實施
進行信息化建設,可以先從簡單的入手,再專攻難的,從單項的信息化建設再到復雜信息化建設,循序漸進。并將研究所得運用到實際中來,提高實際生產力;多進行軟件開發,為水庫的生產產生效益,并為進一步的研究推廣奠定基礎。
(三)與高校合作
高校是人才輸出地,與高校進行合作,從而得到專業人才加快信息化的建設。高校可以提供技術、人才,在時間安排方面會比單位有優勢,因為學校的空閑時間安排會比較充裕,這樣水庫提供財力聘用高校人才,兩個單位進行結合,可以加大工作深度,帶動水庫的專業人才進步與發展。
(四)加大對水庫專業人才培養的力度
專業人員是水庫進行信息化管理工作的前提,無論工作環境再好,信息系統在先進,都是需要人去實現的,只有具有了專業人才,才能使得信息化建設的順利進行成為可能。在培養人才的時候,要對人才進行選擇培養,盡量選擇一些事業心強的,專業知識扎實的人才,只有確保了人才的質量,才能夠讓水庫信息化建設更好的發展。總之,水庫管理信息化不是一朝一夕可以形成的,它需要改變以往的老觀念,投入大量的人力物力進行技術創新,逐步使得信息化管理為水庫管理服務。
參考文獻:
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1以電子政務建設為核心的水利行政路線
目前,我國政府正在向服務型政府進行轉變,水利工作也正發生著巨大的轉變。水利信息化就是要充分利用現代信息技術,深入開發和廣泛利用信息資源,促進信息交流和資源共享,實現各類水利信息及其處理的數字化、網絡化、集成化、智能化,全面提升水利為國民經濟和社會發展服務的能力和水平。水利行政管理的核心是電子政務,電子政務建設是行政管理創新的重要推動力量,根本目標是實現由傳統政府(工業時代的政府)向現代政府(信息時代的政府)的管理服務職能的轉變[1]。電子政務系統建設的內容主要分為以下3大部分:
1)以協同辦公、行政審批、檔案管理為代表的貫穿所有水利行政業務的綜合性系統。任何政府行為都離不開文件的上傳下達,而協同辦公系統的核心工作就是實現公文流轉與交換,因此協同辦公系統必將作為所有水利應用系統的基礎,所有應用系統所用到的文件都必將來自協同辦公系統。水利行政許可的辦理可以說是水利業務中最為基礎的工作。網上行政審批是行政許可的具體體現,行政審批涉及到水利業務的各個方面,所設計的各類水利數據更是可以作為各類水利業務應用系統的基礎,各個業務應用系統獲得基礎動態數據最主要的途徑是通過對水利行政審批事項的辦理來實現的。檔案管理系統是所有業務應用系統中所涉及到的各類文件、資料等的最終歸屬。所以說協同辦公、網上行政審批、檔案管理是貫穿所有水利行政業務的綜合性系統。只有做好這3個系統才能夠真正實現水利行政管理數據的資源共享和數據交換。
2)以人事勞動、財務、規劃計劃等為代表的單一性業務應用系統。
3)以監督督察、績效評估為代表的需要融入到各個業務應用系統之中的水利執行系統。主要通過綜合水利監督與績效信息系統來監督各水利業務的完成和信息化系統的運行情況,是決策目標、執行責任、考核監督等體系的具體實現。能進一步改進工作作風和方法,強化責任和效率意識,提高工作效能,確保政令暢通。這類系統在建設過程中不能作為單一的系統來建設,而應該在建設每個應用系統時,都在各自的系統中嵌入一部分監督檢查、績效評估的業務。水行政績效監督信息系統就是要把這些散落在各個業務應用系統中的監督檢查、績效考核等模塊綜合起來進行分析和評估,形成1套完整的涉及水利所有方面的監督考核體系。水利信息化應用系統之間的關系如圖1所示,可以看出,電子政務在水利信息化建設中起到貫穿全局的作用。
水利電子政務的建設從多方面積極推動和保證了行政管理創新模式的建立,對于促進政府管理向著公平、公正、廉潔、高效的方向發展,有著深遠的意義[2]。同時,電子政務不是孤立的系統,對于水利信息化來說任何業務系統都離不開電子政務。所以其他信息系統都要與電子政務發生聯系,因此以電子政務為核心的水利行政管理主線是水利信息化建設的基礎主線之一。
2以水利工程管理為核心的水利業務路線
水利信息化建設的核心目的是通過水利信息化建設實現對水利業務的準確、高效、快捷的管理,使水利工作能最大限度地體現社會價值。水行政主管部門管理的核心是通過對各種水利工程的管理來實現對各類水利業務的管理,任何業務都伴隨著1類或幾類水利工程的管理。如防汛抗旱業務的管理,就包含了對各類水庫、河道、大壩等方面的管理,通過保證這些工程的安全來實現對汛期各類危險事故的管理;同時在出現事故時,也可通過對各類工程的合理利用來實現對各類水旱災害的控制。水利工程的管理一般可分為靜態和動態拓展管理2大部分。
2.1靜態管理
1)基礎資料的管理。水利工程主要包括水庫、河道、灌區、農田水利基本建設,小流域治理、農村飲水、節水灌溉等一系列工程項目,而每個工程項目又包含大量的工程數據。如何把全省所有重點工程項目的基礎數據采集起來形成全面工程數據庫,對水利信息化來說是至關重要的,同樣對整個水利工作來說也是至關重要的。不過由于基礎工程的種類繁雜,數量巨大,工程數據非常龐大,牽扯到的工程項目有幾萬甚至幾十萬個項目,需要做大量的原始資料收集和整理工作。水利工程項目管理系統涉及多個水利業務,更涉及到多個業務部門,如發展規劃處、財務處、建設處、工管局、農水處、水資源處、水保處、紀檢組等,幾乎牽扯到水利主管部門的各個處室,同時也涉及到全省所有的水行政主管部門及大中型水利工程,屬于綜合性非常強的業務應用系統。基礎數據的采集工作橫向涉及到各業務部門,縱向涉及到省、市、縣級水利部門和基層的各種其他水利組織,其過程必然需要以行政動員的方式發動全體尤其是基層工作人員,才能夠取得,成果不但產生海量數據和信息,同時也能對水利行業有全面細致的了解和控制。對這些海量數據進行存儲、分析和加工產生的信息資源對整個水利行業信息化的發展具有重要的戰略意義,是解決信息孤島、資源共享的重要手段。
2)新建工程項目的審核審批管理。主要完成對新建項目和項目工程的數據及信息的收集與管理,并與原有數據和信息保持統一,進行有機結合,統一管理。這是保證數據可持續性和準確性的基礎。
3)大型工程項目的建設管理。大型工程項目一般工期較長,季節性強,技術復雜,設計變更較多,需要協調的關系多,規模和投資比較大,且涉及征地、移民、環境保護、水土保持等諸多環節。因此,大型水利工程項目的建設管理有難度大,問題多等特點。如何通過推行科學化、現代化的管理,提高管理水平,控制投資和質量,縮短工期,達到既定的質量和安全目標,成為水利開發投資企業和主管方面關注的重要問題。
2.2動態拓展管理
動態拓展管理是利用“數據倉庫與挖掘”技術對水利工程進行進一步管理,使水利信息化能夠更好地發揮調度的作用,達到以水利信息化帶動水利現代化的效果。水利應急指揮系統實際上是水利工程動態拓展的一種表現方式。現代化應急指揮系統是各個部門通力協作,不同系統之間互相調度的結晶。例如在指揮應對1座即將潰壩的水庫時需要做的工作包括以下2點:
1)調度關鍵數據。如水庫的現時水位、當時的降雨量、2h后的預計降雨量、水庫當時的庫容、水庫的設計水位和庫容等。
2)對比關鍵數據。通過幾項關鍵數據的對比,來預判水庫潰壩的預計時間,當前水庫所處的危險等級,根據危險等級來確定水庫的泄洪量,以及泄洪后水的流向,并根據水的流向來確定水庫下游需要轉移的群眾數量,群眾轉移后的安置點[3]。臨時加固水庫大壩所需的物料方位、數量及把應急物料運過來的行走路線等。同時,還應該知道處理這個事故所有需要的部門及各部門人員的聯系方式等,只有盡快得到并掌握這些數據,才能實現準確無誤的應急指揮,任何1個環節出現問題,都可能導致時間的延誤,產生不可估量的損失。
通過水利工程的動態拓展管理可實現在“一張地圖”上就能輕松了解所有信息,并根據現有信息及時快速地制定出詳細可行的調度方案,以最短的時間做出最正確的決定。而這些數據都來源于以前建立的水利工程和實時采集的水文水資源等數據庫,所以說工程基礎數據的采集是所有水利工作的基礎,只有有了這些基礎數據,并對這些基礎數據進行分析,才能發揮水利信息化在水利現代化建設中的作用,才能使水利信息化在水利工作中發揮其巨大的作用。水利工程的動態拓展管理之水庫搶險圖如圖2所示。水利工程中的數據和信息是其他水利業務應用系統的基礎數據資料和建設的基礎,可以說水利工程項目管理系統建設不好,其他所有業務應用系統都不可能建設好,更不可能發揮其作用。通過水利工程項目管理信息化的建設,不但可以使山東省各類水利工程集中管理,同時也可以體現廳機關各部門之間多部門協作的能力。綜合以上因素,水利工程管理是水利業務主線的核心,也是水利工作的核心,信息化的實現程度和效能對業務的流程再造和機構改革都必將產生革命性的影響。因此,以水利工程管理為核心的水利業務主線作為水利信息化建設的第2條核心主線。
關鍵詞:水利; 文峪河; 信息化; 發展;
近年來,隨著電子工業飛速發展,信息化成為經濟和社會發展的大趨勢。水利信息化是可持續水利發展的重要內容,是經濟可持續發展的重要保障。水利信息化,主要是充分利用現代信息技術,對水利信息進行采集、存儲、處理和利用,從而提高水利建設和水處理的效率。
1. 文峪河灌區現狀
1.1灌區工程概況
文峪河灌區位于山西省中部呂梁山東側,是太原盆地的一部分。灌區西北高,東南低,南北長約53km,東西寬約11.3km,為一窄場地帶。灌區設計灌溉面積51.24萬畝,有效灌溉面積49.65萬畝。灌區自1956年建成通水以來,發揮了巨大的社會效益和經濟效益。
文峪河是汾河的主要支流之一,文峪河水庫是灌區的主要水源。水庫多年平均徑流量1.66億m3,總庫容1.13億m3,興利庫容0.68億m3,是一座以防洪為主,結合供水、發電等綜合利用的年調節水庫。
灌區共有灌溉渠道1014條,全長1311.34km,其中:總干2條(東總干、西總干)長30.21km,干渠4條(東干渠、永田渠、甘泉渠、西三干渠)長68.58km,支渠27條,長124.12km,斗渠158條,長310.4km,農渠824條,長793.3km。灌區1999年納入全國節水改造灌區后,工程續建配套得到了長足發展。1999―2007年期間,文峪河灌區已順利完成5個年度的節水改造項目,累計完成投資 6293 萬元。現已基本形成以文峪河水庫為中心,東總干、西總干、永田渠為主題的灌區配套工程,基本實現渠道輸水體系。
2.信息化建設的必要性
灌區自運行50 多年來,僅在總干渠、干泉渠首處和行政區域分界處設立測水點。測流方式為:在渠道上選好標準斷面,采用水尺、流速儀測出流量,由流量及面積計算水量。斗,農渠道不配套,基本沒有量水設施,導致管理局只能到支渠實行以水計征,而村集體與農戶實行以畝計征收取水費。灌區信息化建設相對比較滯后,灌區現有計算機25臺,打印機10臺,工程科使用了AutoCAD進行一些簡單的工程繪圖,其它科室一般是一些辦公操作,例如:打字、表格處理、圖片圖像處理等等。灌區的其它業務,如量測水、工程管理、用水管理等等完全是手工作業。灌區的信息化基本上處于空白狀態。
隨著灌區節水配套工程的建設和水利體制改革的深入發展,要求灌區在防汛抗旱、輸水、配水及水費收繳方面也要進行配套、發展、提高,使灌區灌溉管理工作更精確、更及時、更合理、更完善。就必須堅持工程措施和非工程措施并舉,進一步提高管理水平,加快推進作為非工程措施重要手段的灌區信息化建設。具體而言,文峪河灌區信息化建設的必要性主要表現在以下幾個方面:
2.1信息化是貫徹省“興水戰略”的需要
水資源嚴重匱乏是影響和制約呂梁市經濟社會可持續發展的瓶頸。農業是用水大戶,文峪河灌區作為呂梁市的最大的灌區,積極貫徹落實省委,省政府提出的“興水戰略”,結合灌區節水改造工程的實施,優化配置水資源,減少水資源浪費,不斷提高灌區供水調度的科學性和準確性,是灌區義不容辭的工作職責和要求。通過大力推進灌區信息化建設,改進灌區管理手段,加強灌區自身能力建設,可有效提升灌區水資源管理的能力和水平,進而提高灌區水資源的利用效率與效益。
2.2信息化是工程安全運行的需要
文峪河灌區工程設施具有點多、面廣、綜合性的特點,灌區管理單位主要承擔水庫防汛抗旱、發電、水利工程設施蓄水、引水、輸水和配水管理的重要職責。由于灌區水利工程分布廣,交通不方便,加之區域內降水時空分布不均勻,洪水具有突發性及局域性特點,而旱情又具有持久性和連片性的特性,為了保證灌區工程的安全運行,需要采取現代化的信息采集、傳輸和處理手段,改進對灌區工程安全運行的監測與監控手段和預警能力,不斷提高涉及工程安全運行相關信息獲取的準確性和及時性,以保證灌區工程的安全運行。
2.3信息化建設是灌區實現“按方收費”的需要
“按方收費”是促進節水最有效的方式和手段。灌區目前收費為:與行政村實行按方收費,而與農戶是按畝計征,并且均為人工測量、人工記錄。而通過信息化手段,結合工程措施,實行計劃用水、合同供水、按方計量收費,既可減少收費環節搭車挪用現象,也可提高水費計收的透明度,降低供水成本,減輕農民負擔。
2.4信息化是科學配水調度的需要
文峪河灌區引水及配水調度主要包括農業灌溉供水,工業企業供水兩個方面。目前灌區輸、配水調度多憑管理人員的經驗進行,既不能很好地滿足各項用水要求,也容易造成有限水資源的浪費。而通過信息化的手段,加強對灌區渠首引水、渠系輸配水、區域降水情況、田間土壤墑情等信息的實時監測,可有效改進和提高灌區供水調度的預見性、科學性和準確性,促進灌區供水服務質量和灌溉管理水平的不斷提高。
2.5信息化是加強灌區管理能力建設的需要
隨著大型灌區 “兩改一提高”工作的不斷推進,灌區管理工作涉及的內容越來越多,管理工作的質量和要求不斷提高,需要記載、存儲和處理的信息量也在不斷增加。作為體現管理能力建設的一個重要方面,過去以紙筆為代表的傳統信息記載與處理的手段已明顯不適應時展的趨勢和要求,應逐步改用以計算機和網絡為代表的新的信息化處理手段,從而不斷提高灌區信息管理和利用的能力與水平。
2.6信息化是提高灌區管理水平和工作效率的需要
信息化是當今社會發展的大趨勢,要更好地適應信息社會的發展,就應該緊跟這一趨勢。通過信息化建設,在灌區管理工作中普及應用計算機、網絡、互聯網等信息技術和數據庫、電子政務、網站等信息系統,不僅有助于提高灌區管理人員的信息化素質,改善管理工作的環境和條件,減輕勞動強度,提高管理工作的規范化水平,而且還可有效提升灌區各項管理工作的質量和辦公效率,降低管理成本,提高灌區管理工作的透明度和政務管理電子化的程度。