江西省水利信息化管理系統

馮 燕

（江西省撫州市臨川區水利局，江西 撫州 344100）

工程管理

江西省水利信息化管理系統

馮 燕

（江西省撫州市臨川區水利局，江西 撫州 344100）

分析現階段江西省防汛抗旱指揮系統、山洪災害預警系統、省市縣三級防汛會商視頻系統、水量優化調度系統、數字航道管理系統等水利信息化管理現狀，上述系統均基于水位、流量、雨量等信息，受管理體制制約，信息系統間數據資源共享率低，提出一體化信息管理，有機整合各系統資源，促進水利信息化的建設。

水利信息化；管理系統；一體化

江西省山洪災害頻繁發生，為及時掌握山洪災害易發區的雨水情信息，2006年開展了3期山洪災害預警系統建設，將山洪災害監測、預警、響應過程的3個重要環節有機地整合在一起，實現了山洪災害監測、預警、響應一體化。防汛抗旱指揮系統的運行和實施大大增強了江西省防御山洪災害的主動權和針對性，極大地提高了快速反應能力，群死群傷事故的發生得到了有效避免。此外，建立了省及11個地市短信群發平臺，省、市及94個縣山洪災害移動預警巡查系統。

1 數據采集

水利信息采集的自動化是水利信息化的前提，以往的水情、雨情信息需要人工進行觀測，浪費人力、物力且數據傳輸慢。通過山洪災害非工程措施和中小河流水文監測系統建設，目前江西省已建成水雨情遙測站點達5000多個，全部實現了數據采集、傳輸、處理的自動化。建成了一些移動和固定墑情監測點，可初步實現全省墑情信息的自動采集、傳輸、處理和旱情信息的初步分析、預測功能。2006年起，江西省啟動山洪災害預警系統建設，在56縣960個鄉鎮中，建成自動監測水位站114個，自動監測雨量站1453個。水情分中心的建設大大提高了全省各類水雨情采集站點的密度，雨水情信息可在5～10min內上報省防總和國家防總。目前水位、流量及雨量主要設備為自記式浮子水位計、聲學多普勒流速剖面儀（ADCP）和雨量計。

1.1 自記式浮子水位計

自記式浮子水位計利用浮子跟蹤水位升降，以機械方式直接傳動記錄水位，數據可直接接入計算機，實現水位變化的自動監測。浮子水位計需在測井設備中使用，在工作狀態下，浮子、起拉緊懸索和平衡作用的平衡錘與掛在水位輪槽中的懸索連接。平衡錘能調整浮子的配重，滿足浮子工作于正常吃水線的要求。在水位不變的情況下，浮子與平衡錘兩邊的力是平衡的。水位下降時，浮子下沉，并拉動懸索帶動水位輪逆時針方向旋轉，水位編碼器讀數減小；水位上升時，浮子產生向上的浮力，使平衡錘拉動懸索帶動水位輪作順時針方向旋轉，水位編碼器讀數增加（如圖1）。

圖1 自記式浮子水位計示意圖

1.2 聲學多普勒流速剖面儀（ADCP）

ADCP利用多普勒效應進行流速測量。ADCP采用聲波換能器作傳感器，從而突破以傳統機械轉動為基礎的傳感流速儀，換能器發射的聲脈沖波通過水體中不均勻分布的泥沙顆粒、浮游生物等反散射體反散射，由換能器接收信號，經測定多普勒頻移而測算出流速。ADCP能直接測出斷面的流速剖面，具有不擾動流場、測驗歷時短、測速范圍大等特點。ADCP測流速具體操作方法是：在測流斷面上布設多條垂線，所測的垂線可以很多，每條垂線上的測點也很多，每條垂線處測量水深并測量多點的流速，從而得到垂線平均流速。目前被廣泛用于海洋、河口的流場結構調查、流速和流量測驗等。

1.3 雨量計

雨量計主要用來測量一段時間內某地區的降水量，常見的雨量計有翻斗式和虹吸式兩種。雨量器由承水器（漏斗）、儲水筒（外筒）、儲水瓶組成，并配有與其口徑成比例的專用量杯。翻斗式雨量計是由感應器和信號記錄器組成的遙測雨量儀器，感應器由承水器、上翻斗、計量翻斗、計數翻斗、干簧開關等構成；記錄器由計數器、錄筆、自記鐘、控制線路板等構成。翻斗式雨量計的工作原理為：雨水由最上端的承水口進入承水器，進入接水漏斗，經漏斗口流入翻斗，當積水量達到一定高度時，翻斗失去平衡翻倒。而每一次翻斗傾倒，都使開關接通電路，向記錄器輸送一個脈沖信號，記錄器控制自記筆將雨量記錄下來，如此往復即可將降雨過程測量下來；虹吸式雨量計能連續記錄液體降水量和降水時數，從降水記錄上還可以了解降水強度。

通過充分運用GPRS、衛星等通信手段及計算機、網絡技術，建成了水位、雨量等水文要素自動監測、長期自記、固態存儲、實時報汛的監測系統［7］，提高了水雨情信息傳輸和分析處理的及時性和準確性。

2 通訊網絡

依托國家防汛抗旱指揮系統和鄱陽湖區防汛通信系統建設，江西省已基本完成省、市、縣三級防汛網絡建設，覆蓋包括省防指、9個技術支持單位、12個市防指、97個縣防指、9個市水情中心、39座水庫、10個圩堤管理單位等在內的177個節點 （如圖2）。此外，借助山洪災害非工程措施項目建設，又將網絡延伸到鄉鎮防辦，防汛決策部署可直接傳至基層防汛單位。

圖2 三級防汛網絡系統

各廳直單位、設區市水利（水務）局、市水文局全部建設了各自計算機局域網。水利信息網可上連水利部，下連設區市、縣水利部門，為實現數據、語音、圖像的網絡傳輸與共享奠定了基礎，在全國水利系統處于領先地位。防汛決策部署可同步到達所有設區市、縣水利部門、各級水文部門和廳直防汛技術支持單位，也可以通過該網絡直接傳至部分重要水庫和圩堤管理部門。

為提高應急通信能力，2008年江西省建成了覆蓋鄱陽湖區域及南昌周邊市、縣，包括7座重要中型水庫、50多條重要圩堤的超短波應急調度通信指揮網絡。2009年防汛衛星應急通信系統建設完成，與防汛計算機廣域網、視頻會議系統、超短波通信網緊密結合，提高了機動應急通信能力。

3 一體化管理系統

3.1 當前系統主要問題

當前水利信息化管理系統面臨的主要問題是管理體制不夠完善、信息資源缺乏有機整合和重復建設等問題。

3.1.1 管理體制不夠完善

管理體制不夠完善表現在管理流程不順、專職管理部門及經費缺乏。水利信息化涉及較多的水利部門，且各部門的職能不盡相同，影響信息化管理工作順利開展。江西省水利廳下轄水利部門大多數未設置專門信息化工作機構，導致信息化管理工作職責不清。部分部門雖成立了專職機構，但缺少技術人員。多數信息化系統運行維護缺乏固定經費支持，到時系統升級維護力度不夠。

3.1.2 信息資源缺乏有機整合

各個業務系統需求不同技術標準和數據格式，無法實現資源的共享。江西省水利信息化項目大多是依靠水利部相關專業應用系統，各業務應用系統規劃與實施銜接不夠充分，項目建設存在各自為政的現象，信息資源分散，數字打架、信息孤島現象比較突出，影響信息資源的有效利用。另外，各水利業務應用系統的軟件服務目標單一，相應數據庫與具體軟件結合緊密，缺乏交流與共享機制，局限性較大。

3.2 一體化系統設計

3.2.1 一體化系統

水利信息一體化管理系統是在統一數據及支撐平臺上開發并應用包含所有水利業務應用功能的軟件系統，其依托計算機網絡、移動通信、3S集成、空間數據庫等技術管理江西省與水利相關的空間數據（包括基礎地理信息、水利工程信息等）、實時水情及雨情等信息。

應用服務平臺是水利數據中心支撐數據存取、處理與服務的共享軟件資源集合［8］。在此平臺上各類水利業務應用處理功能可以通過服務、組裝、定制等方式來實現，并且可隨著應用服務平臺的技術更新而自動更新，從而有效保障了多業務協同，保證所有水利業務應用總是處于同一技術水平，提高了業務功能的可維護性，增強了業務應用的安全性，簡化了系統管理。

圖3 一體化系統結構

3.2.2 一體化系統建設主要措施

（1）基于已建水庫、河道信息采集站，將采集的數據接入一體化管理系統，實現數據規范入庫、存儲和管理，省、市、縣及各職能部分通過統一的入口進行訪問。

（2）開發為信息展示、專題服務和業務應用提供服務支撐的公共服務平臺。

（3）通過省水利數據中心，整合和開發各業務應用系統，為全省相關部門提供數據支持。

（4）開發統一用戶管理系統，實現用戶的統一管理和認證服務。

4 結語

提出江西省水利信息管理一體化系統構想，依托計算機網絡、移動通信、3S集成、空間數據庫等技術整合江西地區與水利相關的相關信息，實現全省數據的共享化，也為全省水資源的統一規劃調度和水利工程的建設提供強有力的數據支持。

［1］吳敦銀，喻中文，王鳳.江西省水資源分布與旱災發生規律初探［J］.江西水利科技，2005，31（1）：31-33.

［2］王順長，譚國良，李世勤.加強水利信息化推進防汛現代化［J］.中國水利，2003（22）：77-78.

［3］劉漢宇.國家防汛抗旱指揮系統的建設目標與系統結構［J］.中國水利，2005（14）：21-25.

［4］卿逸男.非汛期贛江流域水量優化調度系統研究與應用［D］.上海：東華大學，2013.

［5］李天碧.贛江數字航道構建研究［D］.南京：河海大學，2004.

［6］楊濤，唐洪武，陳界仁，等.地理信息系統（GIS）在贛江航道整治工程規劃設計中的應用［A］.第四屆亞太可持續發展交通與環境技術大會［C］.2005.

［7］徐衛明.加快江西防汛抗旱指揮系統建設，推進水利信息化發展［J］.江西水利科技，2005，31（1）：9-11.

［8］舒強，岳兆新，艾萍.廣東省水利業務一體化管理的思路與系統結構［J］.水利信息化，2014 （3）：6-8.

Water resources information management system review of Jiangxi Province

FENG Yan
（Water Resources Bureau of Linchuan，Fuzhou 344100,China）

Analyzed and summarized the current flood and drought control lead system in Jiangxi province， mountain torrents disaster warning system，city and county level video systems，optimal flood dispatch system，and digital channel management system of water conservancy informatization management.System the above are based on water level， flow，and rainfall information.Restricted by management system， low rate of sharing data among information systems resources，therefore， new ideas integrated information management were put forward， which integrate various system resources and promote water resources information construction in Jiangxi province.

water conservancy information；management system；integration

TV512

B

1672-9900（2015）06-0092-03

2015-09-15

馮 燕（1977-），女（漢族），江西臨川人，工程師，主要從事防汛抗旱管理工作，（Tel）15979054636。