中小型水庫信息化管理

王賓

摘要：中國水力資源比較豐富，水庫的數量也較多，而大部分水庫為中小型的水庫，由于運行時間長，加之管理等因素，致使出現病險問題的水庫數量不斷增加。近年來，各級政府陸續對許多中小型水庫進行除險加固工程建設。要使水庫管理的效率不斷提高就必須要通過現代化的科技成果把水庫運行時的調度、水文以及氣象等信息實施信息化整合處理好，利用信息化系統實現對水庫的管理和監控，這樣才能夠實現水庫管理的現代化，進而大大推進我國水利事業的發展與進步。

關鍵詞：水庫管理；信息化

1 水庫管理信息化概論

1.1 水庫管理信息化的主要內容

水庫管理的信息化系統必須要包括水情預報信息、水庫的基本信息、實時調度信息以及主要水庫的調度模塊等內容。其中水庫的基本信息模塊主要涵概了水庫的自然環境、調度要求、流域梯級以及工程參數等，同時還可以對這些內容進行靜態查詢，可以采用B/S來實現這一模塊。而預報及水情信息模塊則需要處理水庫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程等等。同時還要實現及自動預報該系統的連接，可以給出一些預見性的入庫流量情況以及天氣情況，進而為水庫的調度與決策提供必要的基礎性資料。水庫調度這一模塊主要涵蓋了預報及水情信息模塊接口，能夠根據預報數據來選擇適合的調度模型進行模擬調度與分析，進而為水庫及三防的決策提供更好地服務。

1.2 管理系統網絡的安全

因為水庫的管理系統會涉及網絡應用，所以網絡的安全問題是極其重要的。特別是要防止水庫的重要運行數據信息的破壞以及丟失。如果水庫的管理信息系統出現安全問題，一般是采用病毒預警以及系統入侵警告這兩種方式應對。其中系統入侵警告主要是通過對管理系統網絡內部的一些數據包的授權掃描對各種非法入侵信息進行監測，可以采用實時監控、防火墻技術以及網絡掃描等配合來完成。而病毒掃描主要是通過掃描進出信息管理網絡的數據包來對網絡文件進行監控，然后通過端口定位以及IP定位等技術手段對系統內部的各種病毒活動進行防范。

2 水庫管理信息化的主要組成

2.1 雨水情報遙測系統

雨水情報遙測系統的建設任務是根據水庫的實際情況，確定遙測站網布設方案和數據流向，通過分析選擇通信方式和中繼站位置，擬定數據傳輸網的組網方案。系統實現的主要功能有以下兩點：

2.1.1數據收集功能：

遙測站通過傳感器能自動采集雨量、水位變化后的新數據，經編碼后（通過中繼站）自動發送給終端。終端機系統能實時接收各測站（通過中繼站）發送來的自報數據、應答數據和人工置數數據，能定時自動巡測或人工隨機召測遙測站點的數據。

2.1.2數據處理功能：

遙測站對信源數據進行編碼，終端機系統對收到的編碼數據解碼、糾檢錯、合理性判別、數據壓縮，并分類存儲、顯示、打印各類數據報表及過程線等。雨水情報遙測系統完成一次全部遙測站的數據收集所需時間一般不超過10min，包括數據處理和預報作業所需的總時間不超過20min，可以大大提前防汛調度的預見期，為保障水庫周邊及下游人民群眾的生命財產，發揮重要作用。

2.2 洪水預報調度軟件系統

洪水預報調度軟件系統主要功能是對雨水情遙測系統采集的各項實時數據進統行調用、處理，實現水庫水情預報和調度作業。系統由數據管理子系統、洪水預報子系統和洪水調度子系統三部分組成。

數據管理子系統能自由存儲、調用、導入導出降雨、蒸發、水位、有關退水過程線、模型參數、單位線、水庫周邊自然地理情況及工程說明、調度方式及規則說明、水庫運行經驗、組織機構與制度等基本資料信息。同時系統邏輯結構與機構圖、水庫及附屬工程和防洪措施圖、歷次特大暴雨等值線圖及調度過程圖、不同頻率洪水風險圖、遷安路徑圖等圖形信息也可以作為基本資料，由數據管理子系進行管理維護。數據管理子系統的功能還包括數據（模型）的錄入、增加、更新、刪除、轉儲、恢復、檢索、下載和調用等。洪水預報子系統主要負責根據雨水情遙測系統傳輸過來的雨水情信息，對未來一段時間內的水文狀況做出預報。預報成果主要包括：預報點處的水位、流量過程；洪水總量與重現期；某一流量值上的洪量及歷時；洪峰值及峰現時間；出庫站至防護點處的水位表現與大壩防護能力比較；防護點處水庫出庫對洪峰的貢獻值等等。洪水預報子系統能對預報成果以圖文并茂的方式顯示，并實現對比分析、表、打印等功能。洪水調度子系統的調度方式包括最高庫水位控制、最大出庫流量或指定流量過程控制、防護點處水位或流量要求控制等。采用自動或交互式方式，生成調度運行方案，對入出庫流量過程、庫水位、庫區淹沒面積、蓄水量過程、水庫調度及下游河道水位表現、某一流量上的洪量及歷時、對防護點洪峰貢獻變化等調度成果進行分析，能以圖文并茂方式顯示，并能提供每一個方案的損失值。洪水調度子系統還可以對各種不同調度方案進行系統化的管理，對每種方案的進出庫流量過程、工程運用參數、下游河道水位、流量表現等進行存儲，能對各可行方案進行列表對比，或采用某種算法進行優選排序。

3 實現水庫管理信息化的重要意義

水庫管理的信息化可以實現從傳統的水庫管理模式向現代水庫管理的重要轉變，從傳統模式下對水資源的簡單開發、治理以及利用轉變成在對水資源進行開發、治理與利用的同時更加注重水資源的優化配置，從而實現對水資源的節約以及保護。信息化還是社會與經濟發展與進步的必然要求，信息化能夠使水庫管理的水平以及決策水平大大提升，這樣水庫才能夠為社會與國民經濟的發展提供必要的保障。首先，水庫的管理部門必須要向相關的部門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信息等等，進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。其次，水庫建設的本身也必須要具備相關行業信息的支持，其中主要包括地質災害、氣候氣象、生態環境以及區域經濟等各個方面的信息。

4 結束語

水庫管理的信息化建設是一個長期復雜的工作，需要投入的增加、觀念的更新、技術的創新以和制度的完善等。在水庫管理信息化的發展進程中管理人員必須充分認識到信息化管理對水庫發展的重要意義。進而為社會的發展做出更多貢獻。

參考文獻

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